İçerik
Enzimlerin bir kitapta anlaşılması inanılmaz zor olabilir. Öğrencilerin enzim modelini anlamalarına yardımcı olmak için, öğrencilere enzimlerin parçaları, eylemleri ve reaksiyonları için temsil edilen nesnelere dokunma ve manipülasyon yapma imkanı veren uygulamalı bilim projeleri kullanın. Bu projeleri açıklamak ve tamamlamak için birkaç ders dönemi geçirin, onları öğrencilere bir ev fuarı projesi olarak atayın ya da bir bilim fuarı için inşa edin.
Enzim-Substrat Modeli
Bu proje, enzim substrat modeline odaklanmaktadır ve Access Excellence'tan uyarlanmıştır. 30 kişilik bir grubun bulunduğu sınıf içi bir proje için 500 para, 10 tenis topu, bir kronometre ve maskeleme bandına ihtiyacınız olacak. Bu projedeki ilk adıma taban çizgisi denir. Öğretmen öğrencileri eşit takımlara ayıracak ve yere 500 peni bırakacak. Her takım yığına geçmek için bir üyeyi seçecek, mümkün olduğunca çok para toplayıp başlarını yukarı çevirecek. Öğrenciler bunu altı kez, her seferinde on saniyelik artışlarla yapacaklardır. Ekip üyelerinin geri kalanı kaç tane para topladığını kaydetti. Altı turdan sonra, paraları zemin yığınına yeniden dağıtın. Yeni bir ekip üyesi paraları toplamaya ve kafalarını çevirmeye çalışacak, ancak bu kez dört parmağını eksi başparmağı birbirine bağlayacak. Bu artan zorluk, yüksek sıcaklıklarda, asitlerle, bazlarla veya ağır metal iyonlarıyla temas halinde oluşabilen bir enzimin kısmi denatürasyonunu gösterir.
Üçüncü aşama, bir koenzimin rolünü gösterecektir. Yeni bir ekip üyesi para toplayacaktır, ancak koenzimi temsil etmek için kafalarını açmak için bir yardımcısı olacaktır. Öğrencinin artık paralarını alıp koenzime vermek için iki kez 20 saniyesi olacak. İnhibitör kavramını göstermek için, öğrenciler tenis toplarını ellerinin avuçlarına bantlayacak ve bir kez daha paraları toplayıp kafalarını açmaya çalışacaklar. Tenis topları, enzimlerin inhibitörleri tarafından ortaya konan rekabeti temsil edecektir.
Enzim Sanatı
Sanat projeleri enzimleri anlamak için mükemmeldir, çünkü reaksiyonun bölümleri (enzim ve substrat) bir bilmece veya kilitleme ve kilit gibi durur. Öncelikle, öğrencilere enzimlerin üç boyutlu olduğunu ve seçtikleri malzemeden kendi benzersiz üç boyutlu enzimlerini yaratmaları gerektiğini söyleyin. Öğrencilere, enzimin bir yerine bir oluk koymalarını ve onu “aktif bölge” olarak etiketleme talimatını verin. Yuvayı "alt tabaka" yapmak için öğrencinin kestiği parçayı etiketleyin. Daha sonra, öğrencilere benzer büyüklükte 20 ila 30 farklı substrat yapmalarını söyleyin, ancak enzimin oluğundan kesilen ile aynı şekilde değil. Ertesi gün, öğrenciler enzimlerini ve sübstratlarını sınıfa getirmelidir. Öğrencileri eşleştirin ve enzimlerini ve substratlarını ticaret yapmalarını sağlayın. Her çifti birer birer sınıfın önüne getirin ve doğru alt tabakayı aktif bölgeye bağlamak için yarışmalarını sağlayın. İlk öğrenci aktif alana doğru alt tabakayı yerleştirdiğinde, sınıf “Reaction!”
Enzim Eylemi
Öğrenciler, enzimlerin genel yapısını ve işlevini anladıktan sonra, hareket halindeki enzimler hakkında düşünmelerini sağlar. Aşağıdaki laboratuar, öğrenciye, oksijenin ve pH'ın görünür bir enzimatik reaksiyon olan bir elmanın içinde kızarmayı nasıl etkilediğini öğretmeye çalışır. Her öğrenciye bir elma, limon ve kağıt tabak toplayın. Öğrenciye elmanın bir ucunu ısırmasını sağlayın ve üzerine hemen limon suyu ekleyin. Elmanın diğer tarafında bir delik ısırmalarını ve hiçbir şey yapmamalarını sağlayın. 15 ila 30 dakika içinde, diğer taraf giderek daha kahverengi hale gelirken, limonlu ısırık hala beyaz olacaktır. Öğrencilere bunun, katekolaz adı verilen elmalardaki bir enzim nedeniyle oluştuğunu açıklayın. Katekol ve oksijen etkileşime girdiğinde, enzimatik reaksiyon elmanın kahverengileşmesine neden olur. Bununla birlikte, limonun düşük pH'ı bu reaksiyonu durdurur.