Sadržaj
Enzime u knjizi može biti nevjerojatno teško razumjeti. Kako biste pomogli studentima da razumiju enzimski model, upotrijebite praktične znanstvene projekte koji studentima omogućavaju dodirivanje i manipuliranje predmetima koji služe kao reprezentacija za dijelove, akcije i reakcije enzima. Provedite nekoliko sati nastave objašnjavajući i dovršavajući ove projekte, dodijelite ih studentima kao kućne projekte ili ih konstruirajte za znanstveni sajam.
Enzim-supstratni model
Ovaj se projekt fokusira na modelu enzima-supstrata i prilagođen je iz Access Excellence. Za izvanredni projekt s grupom od 30 učenika, trebat će vam 500 penija, 10 teniskih loptica, štoperica i traka za maskiranje. Prvi korak u ovom projektu zove se početna vrijednost. Nastavnik će podijeliti učenike u jednake timove i spustiti 500 penija na pod. Svaki će tim odabrati jednog člana koji će prijeći na hrpu, pokupiti što više novčića i okrenuti ih prema gore. Studenti će to raditi šest puta, po deset sekundi po puta. Ostali članovi tima bilježe koliko je novca pokupljeno. Nakon šest rundi preraspodijelite novčiće na podnu hrpu. Novi član tima pokušat će podići novčiće i okrenuti ih prema gore, ali ovaj put zalijepite svoja četiri prsta, minus palac. Ova povećana poteškoća ilustrira djelomičnu denaturaciju enzima koja se može dogoditi pri visokim temperaturama u kontaktu s kiselinama, bazama ili ionima teških metala.
Treća faza ilustrirat će ulogu koenzima. Novi član tima pokupit će novčanicu, ali imat će pomoćnika da ih usmjeri prema njoj, što predstavlja koenzim. Učenik će sada imati dva puta više vremena, 20 sekundi, da pokupi novčiće i preda ih koenzimu. Kako bi ilustrirali pojam inhibitora, učenici će teniskim lopticama zalijepiti teniske loptice i još jednom pokušati podići novčiće i okrenuti ih prema gore. Teniske loptice predstavljat će konkurenciju enzima koji sadrže inhibitori.
Enzim Art
Umjetnički projekti savršeni su za razumijevanje enzima jer se dijelovi reakcije (enzim i supstrat) uklapaju u puzzle ili zaključavanje i ključ. Prvo, uputite studente da su enzimi trodimenzionalni i da moraju stvoriti vlastiti jedinstveni trodimenzionalni enzim iz materijala koji sami odaberu. Uputite studente da negdje stave utor na enzim i označe ga „aktivno mjesto“. Označite komad koji student izrezuje kako bi žlijeb postao „supstrat“. Zatim uputite studente da naprave 20 do 30 drugih supstrata sličnih veličina, ali nijednog od točnih oblika kao onaj koji je izrezan iz utora enzima. Sutradan bi učenici trebali donijeti svoje enzime i supstrate u razred. Učenike uparite s njima i trguju enzimima i supstratima. Dovedite svaki par do prednjeg dijela klase jedan po jedan i dajte im utrku da povežu ispravan supstrat na aktivno mjesto. Kad prvi učenik stavi ispravan supstrat na aktivno mjesto, klasa viče "Reakcija!"
Djelovanje enzima
Jednom kada učenici razumiju opću strukturu i funkciju enzima, pomoći će im da razmisle o enzimima na djelu. Sljedeći laboratorij pokušava naučiti studenta kako kisik i pH utječu na smeđe obojenje unutar jabuke, što je vidljiva enzimska reakcija. Sakupite tanjur od jabuke, limuna i papira za svakog učenika. Neka ucenik ugrize jedan kraj jabuke i odmah istrljate limunovim sokom. Neka zagrize rupu na drugoj strani jabuke i ne rade ništa. Za 15 do 30 minuta, zalogaj s limunom će i dalje biti bijel, dok će druga strana postati smeđe boje. Objasnite učenicima da se to događa zbog enzima koji se nalazi u jabukama zvanim kateholaza. Kada katehol i kisik djeluju međusobno, enzimska reakcija uzrokuje jabuku smeđu boju. No nizak pH limuna zaustavlja ovu reakciju.