Τα ένζυμα μπορεί να είναι εξαιρετικά δύσκολο να κατανοηθούν σε ένα βιβλίο. Για να βοηθήσετε τους μαθητές να κατανοήσουν το ενζυμικό μοντέλο, χρησιμοποιήστε πρακτικά επιστημονικά έργα που επιτρέπουν στους μαθητές να το κάνουν αγγίξτε και χειριστείτε αντικείμενα που χρησιμεύουν ως παραστάσεις για τα μέρη, τις ενέργειες και τις αντιδράσεις του ένζυμα. Περάστε μερικές περιόδους τάξης για να εξηγήσετε και να ολοκληρώσετε αυτά τα έργα, να τα εκχωρήσετε σε μαθητές ως έργα φιλοξενίας ή να τα κατασκευάσετε για μια επιστημονική έκθεση.
Μοντέλο ενζύμου-υποστρώματος
Αυτό το έργο επικεντρώνεται στο μοντέλο ενζύμου-υποστρώματος και έχει προσαρμοστεί από την Access Excellence. Για ένα έργο στην τάξη με μια ομάδα 30 μαθητών, θα χρειαστείτε 500 πένες, 10 μπάλες τένις, ένα χρονόμετρο και μια κολλητική ταινία. Το πρώτο βήμα σε αυτό το έργο ονομάζεται βασικό. Ο δάσκαλος θα χωρίσει τους μαθητές σε ίσες ομάδες και θα ρίξει 500 πένες στο πάτωμα. Κάθε ομάδα θα επιλέξει ένα μέλος για να πάει στο σωρό, να πάρει όσο το δυνατόν περισσότερα πένες και να τα ανεβάσει. Οι μαθητές θα το κάνουν αυτό έξι φορές, για δέκα δευτερόλεπτα κάθε φορά. Τα υπόλοιπα μέλη της ομάδας καταγράφουν πόσα πένα συλλέχθηκαν. Μετά από έξι γύρους, ανακατανομήστε τις πένες στο σωρό του δαπέδου. Ένα νέο μέλος της ομάδας θα προσπαθήσει να μαζέψει πένες και να τα σηκώσει προς τα πάνω, αλλά αυτή τη φορά κολλήστε τα τέσσερα δάχτυλά του, μείον τον αντίχειρα. Αυτή η αυξημένη δυσκολία απεικονίζει τη μερική μετουσίωση ενός ενζύμου, το οποίο μπορεί να συμβεί σε υψηλές θερμοκρασίες, σε επαφή με οξέα, βάσεις ή ιόντα βαρέων μετάλλων.
Η τρίτη φάση θα δείξει το ρόλο ενός συνενζύμου. Ένα νέο μέλος της ομάδας θα μαζέψει πένες, αλλά θα έχει έναν βοηθό για να τους αναδείξει, αντιπροσωπεύοντας το συνένζυμο. Ο μαθητής θα έχει τώρα δύο φορές το χρόνο, 20 δευτερόλεπτα, για να μαζέψει πένες και να τα παραδώσει στο συνένζυμο. Για να απεικονίσουν την έννοια των αναστολέων, οι μαθητές θα κολλήσουν τις μπάλες του τένις στις παλάμες των χεριών τους και θα προσπαθήσουν για άλλη μια φορά να σηκώσουν τις πένες και να τις ανασηκώσουν. Οι μπάλες του τένις θα αντιπροσωπεύουν τον ανταγωνισμό που θέτουν οι αναστολείς στα ένζυμα.
Ενζυμική τέχνη
Τα έργα τέχνης είναι τέλεια για την κατανόηση των ενζύμων, επειδή τα μέρη μιας αντίδρασης (ένζυμο και υπόστρωμα) ταιριάζουν σαν ένα παζλ ή κλειδαριά και κλειδί. Κατ 'αρχάς, διδάξτε στους μαθητές ότι τα ένζυμα είναι τρισδιάστατα και ότι πρέπει να δημιουργήσουν το δικό τους μοναδικό τρισδιάστατο ένζυμο από ένα υλικό της επιλογής τους. Δώστε οδηγίες στους μαθητές να βάλουν ένα αυλάκι κάπου στο ένζυμο και να το ονομάσουν «ενεργό ιστότοπο». Επισημάνετε το κομμάτι που κόβει ο μαθητής για να κάνει το αυλάκι «υπόστρωμα». Στη συνέχεια, δώστε οδηγίες στους μαθητές να κάνουν 20 έως 30 άλλα υποστρώματα παρόμοιων μεγεθών, αλλά κανένα από το ίδιο ακριβώς σχήμα με αυτό που κόβεται από την εγκοπή του ένζυμο. Την επόμενη μέρα, οι μαθητές θα πρέπει να φέρουν τα ένζυμα και τα υποστρώματά τους στην τάξη. Συνδέστε τους μαθητές και ζητήστε τους να ανταλλάξουν τα ένζυμα και τα υποστρώματά τους. Φέρτε κάθε ζεύγος στο μπροστινό μέρος της τάξης ένα κάθε φορά, και ζητήστε τους να αγωνιστούν για να συνδέσουν το σωστό υπόστρωμα στον ενεργό ιστότοπο. Όταν ο πρώτος μαθητής τοποθετεί το σωστό υπόστρωμα στον ενεργό ιστότοπο, η τάξη φωνάζει «Αντίδραση!»
Ενζυματική δράση
Μόλις οι μαθητές καταλάβουν τη γενική δομή και τη λειτουργία των ενζύμων, θα τους βοηθήσει να σκεφτούν τα ένζυμα στη δράση. Το ακόλουθο εργαστήριο επιχειρεί να διδάξει στον μαθητή πώς το οξυγόνο και το ρΗ επηρεάζουν το αμαύρωμα στο εσωτερικό ενός μήλου, μια ορατή ενζυματική αντίδραση. Συγκεντρώστε ένα μήλο, λεμόνι και χάρτινο πιάτο για κάθε μαθητή. Δώστε στον μαθητή το ένα άκρο του μήλου και τρίψτε αμέσως το χυμό λεμονιού πάνω του. Ζητήστε τους να δαγκώσουν μια τρύπα στην άλλη πλευρά του μήλου και να μην κάνουν τίποτα. Σε 15 έως 30 λεπτά, το δάγκωμα με το λεμόνι θα παραμείνει λευκό, ενώ η άλλη πλευρά γίνεται πιο καφέ. Εξηγήστε στους μαθητές ότι αυτό συμβαίνει λόγω ενός ενζύμου που υπάρχει στα μήλα που ονομάζεται κατεχολάση. Όταν η κατεχόλη και το οξυγόνο αλληλεπιδρούν, η ενζυματική αντίδραση αναγκάζει το μήλο να καφέ. Το χαμηλό pH του λεμονιού, ωστόσο, σταματά αυτήν την αντίδραση.