Enzymy mogą być niezwykle trudne do zrozumienia w podręczniku. Aby pomóc uczniom zrozumieć model enzymu, korzystaj z praktycznych projektów naukowych, które pozwalają uczniom: dotykać i manipulować przedmiotami, które służą jako reprezentacje dla części, działań i reakcji enzymy. Poświęć kilka lekcji na wyjaśnienie i ukończenie tych projektów, przydziel je uczniom jako projekty do domu lub zbuduj je na targi naukowe.
Model enzymatyczny-substrat
Projekt ten koncentruje się na modelu enzym-substrat i jest adaptacją programu Access Excellence. Do projektu klasowego z grupą 30 uczniów potrzebujesz 500 pensów, 10 piłek tenisowych, stopera i taśmy maskującej. Pierwszy krok w tym projekcie nazywa się linią bazową. Nauczyciel podzieli uczniów na równe zespoły i zrzuci na podłogę 500 groszy. Każda drużyna wybierze jednego członka, który przejdzie do stosu, zbierze jak najwięcej groszy i obróci ich głową do góry. Uczniowie zrobią to sześć razy, za każdym razem co dziesięć sekund. Reszta członków zespołu odnotowuje, ile zebrano groszy. Po sześciu rundach ponownie rozłóż grosze na stosie podłogi. Nowy członek zespołu spróbuje podnieść pensy i odwrócić je głową do góry, ale tym razem sklej razem cztery palce bez kciuka. Ta zwiększona trudność ilustruje częściową denaturację enzymu, która może wystąpić w wysokich temperaturach, w kontakcie z kwasami, zasadami lub jonami metali ciężkich.
Trzecia faza zilustruje rolę koenzymu. Nowy członek zespołu zbierze pensy, ale będzie miała pomocnika, który odwróci ich uwagę, reprezentując koenzym. Uczeń będzie miał teraz dwa razy więcej czasu, 20 sekund, aby zebrać grosze i podać je koenzymowi. Aby zilustrować koncepcję inhibitorów, uczniowie przyklejają piłki tenisowe do dłoni i ponownie próbują podnieść grosze i obrócić je głową do góry. Piłki tenisowe będą reprezentować konkurencję stwarzaną przez inhibitory enzymów.
Sztuka enzymatyczna
Projekty artystyczne są idealne do zrozumienia enzymów, ponieważ części reakcji (enzym i substrat) pasują jak puzzle lub zamek i klucz. Najpierw poinstruuj uczniów, że enzymy są trójwymiarowe i że muszą stworzyć swój własny, unikalny trójwymiarowy enzym z wybranego przez siebie materiału. Poproś uczniów, aby umieścili rowek gdzieś na enzymie i oznaczyli go „miejscem aktywnym”. Oznacz kawałek, który wycina uczeń, aby rowek stał się „podłożem”. Następnie poinstruuj uczniów, aby zrobili od 20 do 30 inne podłoża o podobnych rozmiarach, ale nie o takim samym kształcie, jak ten wycięty w rowku enzym. Następnego dnia uczniowie powinni przynieść na zajęcia swoje enzymy i substraty. Połącz uczniów w pary i poproś ich o wymianę enzymów i substratów. Przenieś każdą parę na przód klasy pojedynczo i każ im ścigać się, aby połączyć właściwy substrat z miejscem aktywnym. Kiedy pierwszy uczeń dopasuje właściwy substrat do miejsca aktywnego, klasa krzyczy „Reakcja!”
Działanie enzymatyczne
Gdy uczniowie zrozumieją ogólną strukturę i funkcję enzymów, pomoże im to pomyśleć o enzymach w działaniu. Poniższe laboratorium próbuje nauczyć studenta, jak tlen i pH wpływają na brązowienie wnętrza jabłka, widoczną reakcję enzymatyczną. Zbierz jabłko, cytrynę i papierowy talerz dla każdego ucznia. Niech uczeń ugryzie jeden koniec jabłka i natychmiast posmaruje go sokiem z cytryny. Niech wygryzą dziurę po drugiej stronie jabłka i nic nie robią. Po 15-30 minutach ugryzienie z cytryną będzie nadal białe, podczas gdy druga strona będzie coraz bardziej brązowa. Wyjaśnij uczniom, że dzieje się tak z powodu enzymu obecnego w jabłkach zwanego katecholazą. Kiedy katechol i tlen wchodzą w interakcję, reakcja enzymatyczna powoduje, że jabłko brązowieje. Jednak niskie pH cytryny zatrzymuje tę reakcję.
