Enzimele pot fi incredibil de greu de înțeles într-un manual. Pentru a ajuta elevii să înțeleagă modelul enzimei, utilizați proiecte științifice practice care le permit elevilor să o facă atingeți și manipulați obiecte care servesc ca reprezentări pentru părțile, acțiunile și reacțiile enzime. Petreceți câteva perioade de curs explicând și finalizând aceste proiecte, atribuiți-le elevilor ca proiecte de acasă sau construiți-le pentru un târg științific.
Model enzimatic-substrat
Acest proiect se concentrează pe modelul enzimă-substrat și este adaptat din Access Excellence. Pentru un proiect din clasă cu un grup de 30 de studenți, veți avea nevoie de 500 de bănuți, 10 mingi de tenis, un cronometru și bandă de mascare. Primul pas în acest proiect se numește linia de bază. Profesorul va împărți elevii în echipe egale și va lăsa 500 de bănuți pe podea. Fiecare echipă va alege un membru pentru a trece la grămadă, va ridica cât mai mulți bani și îi va întoarce. Studenții vor face acest lucru de șase ori, de câte ori în trepte de zece secunde. Restul membrilor echipei înregistrează câți bani au fost ridicați. După șase runde, redistribuiți banii în grămada de podea. Un nou membru al echipei va încerca să ridice bănuți și să-i întoarcă cu capul în sus, dar de data aceasta lipiți-i împreună cele patru degete, minus degetul mare. Această dificultate crescută ilustrează denaturarea parțială a unei enzime, care poate apărea la temperaturi ridicate, în contact cu acizi, baze sau ioni de metale grele.
A treia fază va ilustra rolul unei coenzime. Un nou membru al echipei va ridica bănuți, dar va avea un ajutor pentru a-i întoarce, reprezentând coenzima. Elevul va avea acum de două ori timp, 20 de secunde, pentru a ridica bănuți și pentru a-i înmâna coenzimei. Pentru a ilustra conceptul de inhibitori, studenții vor lipi mingi de tenis pe palmele mâinilor și vor încerca din nou să ridice bani și să le întoarcă cu capul în sus. Bilele de tenis vor reprezenta competiția pe care o reprezintă inhibitorii asupra enzimelor.
Enzyme Art
Proiectele de artă sunt perfecte pentru a înțelege enzimele, deoarece părțile unei reacții (enzimă și substrat) se potrivesc ca un puzzle sau o cheie. În primul rând, instruiți elevii că enzimele sunt tridimensionale și că trebuie să își creeze propria enzimă tridimensională unică dintr-un material ales de ei. Indicați elevilor să pună o canelură undeva pe enzimă și să o eticheteze ca „sit activ”. Etichetați piesa pe care elevul o decupează pentru a face canelura „substrat”. Apoi, instruiți elevii să facă 20-30 alte substraturi de dimensiuni similare, dar nici una din aceeași formă exactă ca cea decupată din canelura enzimă. A doua zi, elevii ar trebui să-și aducă enzimele și substraturile la curs. Împărțiți elevii și solicitați-i să își schimbe enzimele și substraturile. Aduceți fiecare pereche în partea din față a clasei pe rând și puneți-i să alerge pentru a conecta substratul corect la locul activ. Când primul elev încape substratul corect pe site-ul activ, clasa țipă „Reacție!”
Acțiune enzimatică
Odată ce elevii înțeleg structura generală și funcția enzimelor, îi vor ajuta să se gândească la enzime în acțiune. Următorul laborator încearcă să-l învețe pe elev cum oxigenul și pH-ul afectează rumenirea din interiorul unui măr, o reacție enzimatică vizibilă. Adunați un platou de măr, lămâie și hârtie pentru fiecare student. Puneți-l pe student să muște un capăt al mărului și să frece imediat suc de lămâie pe el. Puneți-i să muște o gaură de cealaltă parte a mărului și să nu facă nimic. În 15 până la 30 de minute, mușcătura cu lămâia va fi în continuare albă, în timp ce cealaltă parte devine constant mai maro. Explicați elevilor că acest lucru se întâmplă din cauza unei enzime prezente în mere numită catecolază. Când catecolul și oxigenul interacționează, reacția enzimatică face ca marul să se rumenească. Cu toate acestea, pH-ul scăzut al lămâii oprește această reacție.