Περιεχόμενο
Τα ένζυμα μπορεί να είναι εξαιρετικά δύσκολο να κατανοηθούν σε ένα βιβλίο. Για να βοηθήσουν τους μαθητές να κατανοήσουν το μοντέλο ενζύμων, χρησιμοποιήστε πρακτικά έργα επιστήμης που επιτρέπουν στους μαθητές να αγγίζουν και να χειρίζονται αντικείμενα που χρησιμεύουν ως παραστάσεις για τα μέρη, τις ενέργειες και τις αντιδράσεις των ενζύμων. Περάστε μερικές εποχές διδασκαλίας για να εξηγήσετε και να ολοκληρώσετε αυτά τα έργα, να τα αναθέσετε στους μαθητές ως έργα με το σπίτι τους ή για να τα κατασκευάσετε για μια επιστημονική έκθεση.
Μοντέλο ενζύμου-υποστρώματος
Αυτό το έργο επικεντρώνεται στο μοντέλο ενζύμου-υποστρώματος και προσαρμόζεται από την Access Excellence. Για ένα πρόγραμμα στην τάξη με μια ομάδα 30 μαθητών, θα χρειαστείτε 500 πένες, 10 μπάλες αντισφαίρισης, ένα χρονόμετρο και μια ταινία κάλυψης. Το πρώτο βήμα σε αυτό το έργο ονομάζεται γραμμή βάσης. Ο δάσκαλος θα χωρίσει τους μαθητές σε ίσες ομάδες και θα πετάξει 500 πένες στο πάτωμα. Κάθε ομάδα θα επιλέξει ένα μέλος για να μεταβεί στο σωρό, να πάρει όσο το δυνατόν περισσότερες πένες και να τις γυρίσει ψηλά. Οι σπουδαστές θα το κάνουν αυτό έξι φορές, για δέκα δευτερόλεπτα κάθε φορά. Τα υπόλοιπα μέλη της ομάδας καταγράφουν πόσες πένες παραλήφθηκαν. Μετά από έξι κύκλους, αναδιανείμετε τις πένες στο πάτωμα. Ένα νέο μέλος της ομάδας θα προσπαθήσει να πάρει πένες και να τους γυρίσει κεφάλια επάνω, αλλά αυτή τη φορά ταινία τα τέσσερα δάχτυλά του, μείον τον αντίχειρα, μαζί. Αυτή η αυξημένη δυσκολία απεικονίζει την μερική μετουσίωση ενός ενζύμου, το οποίο μπορεί να συμβεί σε υψηλές θερμοκρασίες, σε επαφή με οξέα, βάσεις ή ιόντα βαρέων μετάλλων.
Η τρίτη φάση θα απεικονίσει το ρόλο ενός συνενζύμου. Ένα νέο μέλος της ομάδας θα πάρει πένες, αλλά θα έχει έναν βοηθό να τα μετατρέψει σε κεφάλια για την, που θα αντιπροσωπεύει το συνένζυμο. Ο φοιτητής θα έχει τώρα το διπλάσιο χρόνο, 20 δευτερόλεπτα, για να πάρει πένες και να τους παραδώσει στο συνένζυμο. Για να επεξηγήσουν την έννοια των αναστολέων, οι μαθητές θα βάλουν μπάλες του τένις στις παλάμες των χεριών τους και για άλλη μια φορά θα προσπαθήσουν να πάρουν πένες και να τους γυρίσουν κεφάλια. Οι μπάλες του τένις θα αντιπροσωπεύουν τον ανταγωνισμό που θέτουν οι αναστολείς στα ένζυμα.
Enzyme Art
Τα έργα τέχνης είναι ιδανικά για την κατανόηση των ενζύμων, επειδή τα μέρη μιας αντίδρασης (ένζυμο και υπόστρωμα) ταιριάζουν σαν ένα παζλ, κλειδαριά και κλειδί. Κατ 'αρχάς, δώστε οδηγίες στους μαθητές ότι τα ένζυμα είναι τρισδιάστατα και ότι πρέπει να δημιουργήσουν το δικό τους μοναδικό τρισδιάστατο ένζυμο από ένα υλικό της επιλογής τους. Διδάξτε τους μαθητές να βάλουν ένα groove κάπου στο ένζυμο και να το ονομάσουν "ενεργό site". Ετικέτα το κομμάτι που ο μαθητής κόβει έξω για να κάνει το αυλάκι το "υπόστρωμα". Στη συνέχεια, δώστε εντολή στους μαθητές να δημιουργήσουν 20 έως 30 υποστρώματα παρόμοιων μεγεθών, αλλά κανένα από τα ίδια ακριβώς σχήματα με εκείνο που έχει αποκοπεί από την αυλάκωση του ενζύμου. Την επόμενη μέρα, οι μαθητές θα πρέπει να φέρουν τα ένζυμα και τα υποστρώματά τους στην τάξη. Συνδυάστε τους μαθητές και τους ζητήστε να ανταλλάξουν τα ένζυμα και τα υποστρώματά τους. Φέρτε κάθε ζευγάρι μέχρι το μπροστινό μέρος της κλάσης ένα κάθε φορά και αφήστε τους να αγωνιστούν για να συνδέσουν το σωστό υπόστρωμα με τον ενεργό χώρο. Όταν ο πρώτος φοιτητής ταιριάζει με το σωστό υπόστρωμα στην ενεργό περιοχή, η κλάση φωνάζει "Αντίδραση!"
Ενζυμική δράση
Μόλις οι μαθητές κατανοήσουν τη γενική δομή και λειτουργία των ενζύμων, θα τους βοηθήσουν να σκεφτούν τα ένζυμα στη δράση. Το επόμενο εργαστήριο επιχειρεί να διδάξει στο μαθητή πώς το οξυγόνο και το pH επηρεάζουν το καφετί στο εσωτερικό ενός μήλου, μια ορατή ενζυματική αντίδραση. Συγκεντρώστε ένα μήλο, λεμόνι και χαρτόνι για κάθε μαθητή. Αφήστε τον μαθητή να δαγκώσει το ένα άκρο του μήλου και να χτυπήσει αμέσως το χυμό λεμονιού πάνω του. Τους δαγκώνετε μια τρύπα στην άλλη πλευρά του μήλου και μην κάνετε τίποτα. Σε 15 έως 30 λεπτά, το δάγκωμα με το λεμόνι θα είναι ακόμα λευκό, ενώ η άλλη πλευρά θα γίνει σταθερά καφέ. Εξηγήστε στους μαθητές ότι αυτό συμβαίνει λόγω ενός ενζύμου που υπάρχει στα μήλα που ονομάζεται κατεχολάση. Όταν η κατεχόλη και το οξυγόνο αλληλεπιδρούν, η ενζυματική αντίδραση αναγκάζει το μήλο να καφέ. Το χαμηλό pH του λεμονιού, ωστόσο, σταματά αυτή την αντίδραση.