Inhoud
Enzymen kunnen ongelooflijk moeilijk te begrijpen zijn in een boek. Om studenten te helpen het enzymmodel te begrijpen, gebruikt u praktische wetenschappelijke projecten waarmee studenten objecten kunnen aanraken en manipuleren die dienen als representaties voor de delen, acties en reacties van enzymen. Besteed een paar lesperiodes aan het uitleggen en voltooien van deze projecten, wijs ze toe aan studenten als take-home projecten of bouw ze voor een wetenschapsbeurs.
Enzym-substraatmodel
Dit project richt zich op het enzym-substraatmodel en is aangepast van Access Excellence. Voor een project in de klas met een groep van 30 studenten heb je 500 centen, 10 tennisballen, een stopwatch en afplakband nodig. De eerste stap in dit project wordt baseline genoemd. De leraar verdeelt de studenten in gelijke teams en laat 500 centen op de grond vallen. Elk team kiest één lid om naar de stapel te gaan, zoveel mogelijk centen te pakken en ze op te lichten. Studenten doen dit zes keer, telkens in stappen van tien seconden. De rest van de teamleden registreren hoeveel penningen zijn opgehaald. Na zes rondes, de centen opnieuw verdelen over de vloer stapel. Een nieuw teamlid zal proberen centen op te pakken en ze met de kop naar boven te draaien, maar deze keer plak zijn vier vingers, minus de duim, samen. Deze verhoogde moeilijkheid illustreert de gedeeltelijke denaturatie van een enzym, dat kan optreden bij hoge temperaturen, in contact met zuren, basen of zware metaalionen.
De derde fase zal de rol van een co-enzym illustreren. Een nieuw teamlid pikt penningen op, maar ze zal een helper hebben om ze voor haar op te zetten, het co-enzym vertegenwoordigend. De student heeft nu twee keer de tijd, 20 seconden, om centen op te pakken en aan het co-enzym te overhandigen. Om het concept van remmers te illustreren, zullen studenten tennisballen aan hun handpalmen vastbinden en opnieuw proberen centen op te pakken en ze met de kop naar boven te draaien. De tennisballen vertegenwoordigen de competitie van remmers op enzymen.
Enzym Art
Kunstprojecten zijn perfect om enzymen te begrijpen, omdat de delen van een reactie (enzym en substraat) als een puzzel of slot en sleutel passen. Leer de studenten eerst dat enzymen driedimensionaal zijn en dat ze hun eigen unieke driedimensionale enzym moeten maken uit een materiaal naar keuze. Instrueer de studenten om een groef ergens op het enzym te plaatsen en deze als "actieve site" te labelen. Label het stuk dat de student uitsnijdt om de groef het "substraat" te maken. Instrueer de studenten vervolgens om 20 tot 30 andere substraten van vergelijkbare grootte te maken, maar die niet exact dezelfde vorm hebben als die uit de groef van het enzym is gesneden. De volgende dag moeten studenten hun enzymen en substraten meenemen naar de les. Koppel studenten en laat ze hun enzymen en substraten inruilen. Breng elk paar een voor een naar voren in de klas en laat ze racen om het juiste substraat met de actieve site te verbinden. Wanneer de eerste student het juiste substraat in de actieve site past, roept de klas "Reactie!"
Enzymactie
Zodra studenten de algemene structuur en functie van enzymen begrijpen, helpt het hen na te denken over enzymen in actie. Het volgende laboratorium probeert de student te leren hoe zuurstof en pH bruin worden aan de binnenkant van een appel beïnvloedt, een zichtbare enzymatische reactie. Verzamel een appel, citroen en papieren bord voor elke student. Laat de student het ene uiteinde van de appel bijten en wrijf er onmiddellijk citroensap op. Laat ze een gat aan de andere kant van de appel bijten en niets doen. In 15 tot 30 minuten is de beet met de citroen nog steeds wit, terwijl de andere kant steeds bruiner wordt. Leg de studenten uit dat dit gebeurt vanwege een enzym dat aanwezig is in appels, catecholase genaamd. Wanneer catechol en zuurstof op elkaar inwerken, zorgt de enzymatische reactie ervoor dat de appel bruin wordt. De lage pH van de citroen stopt deze reactie echter.