Entsyymimallitieteen projektit

Entsyymejä voi olla uskomattoman vaikea ymmärtää oppikirjassa. Auta oppilaita ymmärtämään entsyymimalli käyttämällä käytännön tiedeprojekteja, jotka antavat opiskelijoille mahdollisuuden koskettaa ja manipuloida esineitä, jotka toimivat esityksinä osissa, toiminnoissa ja reaktioissa entsyymit. Vietä muutama luokkajakso selittäessäsi ja suorittaessasi näitä projekteja, määrittele ne opiskelijoille kotihankkeiksi tai rakenna ne tiedemessuja varten.

Tämä projekti keskittyy entsyymi-substraattimalliin ja on mukautettu Access Excellence -sivustolta. Luokan projektiin, jossa on 30 opiskelijaa, tarvitset 500 penniä, 10 tennispalloa, sekuntikellon ja maalarinteipin. Tämän projektin ensimmäistä vaihetta kutsutaan perustasoksi. Opettaja jakaa opiskelijat tasa-arvoisiin joukkueisiin ja pudottaa 500 penniä lattialle. Jokainen joukkue valitsee yhden jäsenen menemään kasaan, kerää mahdollisimman monta penniä ja kääntää heidät ylöspäin. Opiskelijat tekevät tämän kuusi kertaa, kymmenen sekunnin välein joka kerta. Muut joukkueen jäsenet kertovat, kuinka monta penniä on kerätty. Jaa sentit uudelleen kuuden kierroksen jälkeen lattian kasaan. Uusi tiimin jäsen yrittää poimia penniä ja kääntää ne ylöspäin, mutta tällä kertaa teipaa neljä sormiaan, peukalo vähennettynä, yhteen. Tämä lisääntynyt vaikeus kuvaa entsyymin osittaista denaturaatiota, joka voi tapahtua korkeissa lämpötiloissa kosketuksessa happojen, emästen tai raskasmetalli-ionien kanssa.

Kolmas vaihe kuvaa koentsyymin roolia. Uusi tiimin jäsen kerää penniä, mutta hänellä on auttaja kääntääkseen heidät ylöspäin edustamaan koentsyymiä. Opiskelijalla on nyt kaksinkertainen aika, 20 sekuntia, poimia penniä ja luovuttaa ne koentsyymille. Estäjien käsitteen havainnollistamiseksi opiskelijat teippaavat tennispalloja kämmenten ja yrittävät jälleen kerätä penniä ja kääntää heidät ylöspäin. Tennispallot edustavat entsyymien estäjien kilpailua.

Taideprojektit sopivat täydellisesti entsyymien ymmärtämiseen, koska reaktion osat (entsyymi ja substraatti) sopivat kuin palapeli tai lukko ja avain. Ensinnäkin, opeta opiskelijoita, että entsyymit ovat kolmiulotteisia ja että heidän on luotava oma ainutlaatuinen kolmiulotteinen entsyymi valitsemastaan ​​materiaalista. Kehota oppilaita asettamaan ura johonkin entsyymiin ja merkitsemään se "aktiiviseksi alueeksi". Merkitse kappale, jonka opiskelija leikkaa, jotta ura olisi "substraatti". Kehota sitten opiskelijoita tekemään 20-30 muut samankokoiset substraatit, mutta ne eivät ole täsmälleen samanmuotoisia kuin ne, jotka on leikattu uran urasta entsyymi. Seuraavana päivänä opiskelijoiden tulisi tuoda entsyymit ja substraatit luokkaan. Yhdistä opiskelijat pariksi ja pyydä heitä vaihtamaan entsyymejä ja substraatteja. Tuo kukin pari luokan eteen yksi kerrallaan ja pyydä heitä kilpailemaan oikean alustan liittämiseksi aktiiviseen paikkaan. Kun ensimmäinen opiskelija sopii oikeaan substraattiin aktiiviseen sivustoon, luokka huutaa "Reagoi!"

Kun opiskelijat ymmärtävät entsyymien yleisen rakenteen ja toiminnan, se auttaa heitä ajattelemaan entsyymejä toiminnassa. Seuraava laboratorio yrittää opettaa opiskelijalle, kuinka happi ja pH vaikuttavat ruskistumiseen omenan sisäpuolella, näkyvään entsymaattiseen reaktioon. Kerää omena-, sitruuna- ja paperilautanen jokaiselle opiskelijalle. Pyydä oppilasta purra omenan toinen pää ja hiero välittömästi sitruunamehua siihen. Pyydä heitä purra reikä omenan toisella puolella eivätkä tee mitään. 15-30 minuutissa purema sitruunalla on edelleen valkoista, kun taas toinen puoli muuttuu tasaisemmin ruskeaksi. Selitä oppilaille, että tämä tapahtuu omenissa olevan entsyymin, nimeltään katekolaasi. Kun katekoli ja happi ovat vuorovaikutuksessa, entsymaattinen reaktio saa omenan ruskeaksi. Sitruunan matala pH kuitenkin pysäyttää tämän reaktion.