Projetos de ciência de modelos de enzimas

As enzimas podem ser incrivelmente difíceis de entender em um livro didático. Para ajudar os alunos a compreender o modelo de enzima, use projetos científicos práticos que permitam aos alunos tocar e manipular objetos que servem como representações para as partes, ações e reações de enzimas. Passe alguns períodos de aula explicando e concluindo esses projetos, designe-os aos alunos como projetos para levar para casa ou construa-os para uma feira de ciências.

Este projeto se concentra no modelo enzima-substrato e é adaptado do Access Excellence. Para um projeto em sala de aula com um grupo de 30 alunos, você precisará de 500 centavos, 10 bolas de tênis, um cronômetro e fita adesiva. A primeira etapa neste projeto é chamada de linha de base. O professor dividirá os alunos em equipes iguais e jogará 500 centavos no chão. Cada equipe escolherá um membro para ir até a pilha, pegar o máximo de moedas possível e virar a cabeça para cima. Os alunos farão isso seis vezes, em incrementos de dez segundos a cada vez. O restante dos membros da equipe registra quantos centavos foram coletados. Após seis rodadas, redistribua os centavos para a pilha de chão. Um novo membro da equipe tentará pegar moedas e virar a cabeça para cima, mas desta vez prenda seus quatro dedos, sem o polegar, juntos. Esse aumento de dificuldade ilustra a desnaturação parcial de uma enzima, que pode ocorrer em altas temperaturas, em contato com ácidos, bases ou íons de metais pesados.

A terceira fase ilustrará o papel de uma coenzima. Um novo membro da equipe pegará alguns centavos, mas ela terá um ajudante para alertá-los para ela, representando a coenzima. O aluno agora terá o dobro do tempo, 20 segundos, para pegar alguns centavos e entregá-los à coenzima. Para ilustrar o conceito de inibidores, os alunos prenderão bolas de tênis nas palmas das mãos e mais uma vez tentarão pegar moedas e virar a cabeça para cima. As bolas de tênis representarão a competição representada por inibidores de enzimas.

Projetos de arte são perfeitos para entender enzimas, porque as partes de uma reação (enzima e substrato) se encaixam como um quebra-cabeça ou chave e fechadura. Primeiro, instrua os alunos que as enzimas são tridimensionais e que eles devem criar sua própria enzima tridimensional única a partir de um material de sua escolha. Instrua os alunos a colocarem uma ranhura em algum lugar da enzima e rotulá-la de “local ativo”. Identifique a peça que o aluno corta para fazer da ranhura o "substrato". Em seguida, instrua os alunos a fazer de 20 a 30 outros substratos de tamanhos semelhantes, mas nenhum exatamente da mesma forma que aquele cortado na ranhura do enzima. No dia seguinte, os alunos devem trazer suas enzimas e substratos para a aula. Forme pares com os alunos e peça-lhes que negociem suas enzimas e substratos. Traga cada par para a frente da classe, um de cada vez, e faça-os correr para conectar o substrato correto ao local ativo. Quando o primeiro aluno encaixa o substrato correto no local ativo, a classe grita "Reação!"

Depois que os alunos compreenderem a estrutura geral e a função das enzimas, isso os ajudará a pensar sobre as enzimas em ação. O laboratório a seguir tenta ensinar ao aluno como o oxigênio e o pH afetam o escurecimento do interior de uma maçã, uma reação enzimática visível. Pegue uma maçã, um limão e um prato de papel para cada aluno. Peça ao aluno que morda uma das pontas da maçã e esfregue imediatamente o suco de limão. Peça-lhes que mordam um buraco do outro lado da maçã e não façam nada. Em 15 a 30 minutos, a mordida com o limão ainda estará branca, enquanto o outro lado ficará cada vez mais marrom. Explique aos alunos que isso ocorre por causa de uma enzima presente nas maçãs chamada catecolase. Quando o catecol e o oxigênio interagem, a reação enzimática faz com que a maçã fique marrom. O baixo pH do limão, entretanto, interrompe essa reação.