Ферменты может быть невероятно трудным для понимания в учебнике. Чтобы помочь студентам понять модель фермента, используйте практические научные проекты, которые позволяют студентам касаться и манипулировать объектами, которые служат репрезентациями частей, действий и реакций ферменты. Проведите несколько уроков, объясняя и завершая эти проекты, поручайте их студентам как домашние проекты или соберите их для научной ярмарки.
Модель фермент-субстрат
Этот проект фокусируется на модели фермент-субстрат и адаптирован из Access Excellence. Для классного проекта с группой из 30 студентов вам понадобятся 500 пенсов, 10 теннисных мячей, секундомер и клейкая лента. Первый шаг в этом проекте называется базовым. Учитель разделит учеников на равные команды и бросит на пол 500 пенни. Каждая команда выберет одного участника, который подойдет к куче, соберет как можно больше пенсов и перевернет их. Студенты будут делать это шесть раз, каждый раз с шагом в десять секунд. Остальные члены команды записывают, сколько пенни было поднято. После шести раундов перераспределите монеты в стопку на полу. Новый член команды попытается собрать пенни и повернуть их вверх, но на этот раз скрепите вместе свои четыре пальца без большого пальца. Эта повышенная сложность иллюстрирует частичную денатурацию фермента, которая может происходить при высоких температурах, в контакте с кислотами, основаниями или ионами тяжелых металлов.
Третья фаза проиллюстрирует роль кофермента. Новый член команды будет собирать гроши, но у нее будет помощник, который будет им помогать, представляя кофермент. У студента теперь будет вдвое больше времени, 20 секунд, чтобы собрать пенни и передать их коэнзиму. Чтобы проиллюстрировать концепцию ингибиторов, ученики будут прикреплять теннисные мячи к ладоням своих рук и снова пытаться взять пенни и перевернуть их. Теннисные мячи будут представлять конкуренцию ингибиторам ферментов.
Энзимное Искусство
Художественные проекты идеально подходят для понимания ферментов, потому что части реакции (фермент и субстрат) подходят друг другу как пазл или замок и ключ. Во-первых, объясните учащимся, что ферменты трехмерны и что они должны создать свой собственный уникальный трехмерный фермент из материала по своему выбору. Попросите учащихся нанести бороздку где-нибудь на ферменте и обозначить ее «активным участком». Обозначьте кусок, который вырезает ученик, чтобы сделать канавку «подложкой». Затем попросите студентов сделать от 20 до 30 другие подложки аналогичного размера, но не той формы, которая была вырезана из канавки фермент. На следующий день ученики должны принести в класс свои ферменты и субстраты. Разделите студентов на пары и предложите им обменять свои ферменты и субстраты. Поочередно выводите каждую пару впереди класса и заставляйте их соревноваться, чтобы соединить правильный субстрат с активным участком. Когда первый ученик вставляет правильный субстрат в активный участок, класс кричит «Реакция!»
Ферментное действие
Когда учащиеся поймут общую структуру и функцию ферментов, это поможет им подумать о ферментах в действии. В следующей лаборатории делается попытка научить студента, как кислород и pH влияют на потемнение внутренней части яблока - видимую ферментативную реакцию. Соберите каждому ученику яблоко, лимон и бумажную тарелку. Попросите ученика откусить один конец яблока и немедленно натереть его лимонным соком. Пусть они прокусят отверстие на другой стороне яблока и ничего не делают. Через 15-30 минут укус лимона все еще будет белым, в то время как другая сторона будет постепенно становиться более коричневой. Объясните ученикам, что это происходит из-за присутствующего в яблоках фермента, называемого катехолазой. Когда катехол и кислород взаимодействуют, ферментативная реакция заставляет яблоко подрумяниваться. Однако низкий уровень pH лимона останавливает эту реакцию.