Proyek Sains Model Enzim

Enzim bisa sangat sulit untuk dipahami dalam buku teks. Untuk membantu siswa memahami model enzim, gunakan proyek sains langsung yang memungkinkan siswa untuk menyentuh dan memanipulasi objek yang berfungsi sebagai representasi untuk bagian, tindakan, dan reaksi dari enzim. Luangkan beberapa periode kelas untuk menjelaskan dan menyelesaikan proyek-proyek ini, menugaskannya kepada siswa sebagai proyek yang dapat dibawa pulang atau membangunnya untuk pameran sains.

Proyek ini berfokus pada model substrat-enzim dan diadaptasi dari Access Excellence. Untuk proyek di kelas dengan sekelompok 30 siswa, Anda membutuhkan 500 sen, 10 bola tenis, stopwatch, dan selotip. Langkah pertama dalam proyek ini disebut baseline. Guru akan membagi siswa menjadi tim yang sama dan menjatuhkan 500 sen ke lantai. Setiap tim akan memilih satu anggota untuk pergi ke tumpukan, mengambil uang sebanyak mungkin dan mengangkatnya. Siswa akan melakukan ini enam kali, selama sepuluh detik setiap kali. Anggota tim lainnya mencatat berapa banyak uang yang diambil. Setelah enam putaran, bagikan kembali uang itu ke tumpukan lantai. Seorang anggota tim baru akan mencoba mengambil uang receh dan mengangkatnya, tetapi kali ini rekatkan keempat jarinya, tanpa ibu jari. Kesulitan yang meningkat ini menggambarkan denaturasi parsial suatu enzim, yang dapat terjadi pada suhu tinggi, kontak dengan asam, basa, atau ion logam berat.

Fase ketiga akan menggambarkan peran koenzim. Seorang anggota tim baru akan mengambil uang receh tetapi dia akan memiliki seorang pembantu untuk mengangkatnya untuknya, mewakili koenzim. Siswa sekarang akan memiliki waktu dua kali, 20 detik, untuk mengambil uang dan menyerahkannya ke koenzim. Untuk mengilustrasikan konsep inhibitor, siswa akan menempelkan bola tenis ke telapak tangan mereka dan sekali lagi mencoba mengambil uang dan mengangkatnya. Bola tenis akan mewakili kompetisi yang ditimbulkan oleh inhibitor pada enzim.

Proyek seni sangat cocok untuk memahami enzim, karena bagian-bagian reaksi (enzim dan substrat) cocok seperti puzzle, atau gembok dan kunci. Pertama, instruksikan siswa bahwa enzim adalah tiga dimensi, dan bahwa mereka harus membuat enzim tiga dimensi unik mereka sendiri dari bahan yang mereka pilih. Instruksikan siswa untuk meletakkan alur di suatu tempat pada enzim dan beri label "situs aktif". Beri label pada bagian yang dipotong siswa untuk membuat alur sebagai "substrat". Kemudian, perintahkan siswa untuk membuat 20 sampai 30 substrat lain dengan ukuran yang sama, tetapi tidak ada yang bentuknya sama persis dengan yang dipotong dari alur enzim. Keesokan harinya, siswa harus membawa enzim dan substrat mereka ke kelas. Pasangkan siswa dan minta mereka menukar enzim dan substrat mereka. Bawa setiap pasangan ke depan kelas satu per satu, dan minta mereka berlomba untuk menghubungkan substrat yang benar ke situs aktif. Ketika siswa pertama memasukkan substrat yang benar ke situs aktif, kelas berteriak "Reaksi!"

Setelah siswa memahami struktur umum dan fungsi enzim, itu akan membantu mereka untuk berpikir tentang enzim dalam tindakan. Lab berikut mencoba mengajari siswa bagaimana oksigen dan pH memengaruhi pencoklatan di bagian dalam apel, reaksi enzimatik yang terlihat. Kumpulkan apel, lemon, dan piring kertas untuk setiap siswa. Mintalah siswa menggigit salah satu ujung apel dan segera mengoleskan jus lemon di atasnya. Mintalah mereka menggigit lubang di sisi lain apel dan tidak melakukan apa-apa. Dalam 15 hingga 30 menit, gigitan dengan lemon akan tetap putih sementara sisi lainnya menjadi lebih cokelat. Jelaskan kepada siswa bahwa ini terjadi karena adanya enzim dalam apel yang disebut katekolase. Ketika katekol dan oksigen berinteraksi, reaksi enzimatik menyebabkan apel menjadi coklat. Namun, pH rendah lemon menghentikan reaksi ini.