Зміст
Ферменти можуть бути неймовірно важкими для розуміння в книзі. Щоб допомогти студентам зрозуміти ферментну модель, використовуйте практичні наукові проекти, які дозволяють студентам торкатися та маніпулювати предметами, які служать уявленням про частини, дії та реакції ферментів. Проведіть кілька навчальних періодів, пояснюючи та виконуючи ці проекти, призначте їх студентам як домашні проекти або побудуйте їх для наукової ярмарки.
Модель ферменту-субстрату
Цей проект зосереджений на моделі ферментів-субстратів і адаптований з Access Excellence. Для позакласного проекту з групою з 30 учнів вам знадобиться 500 копійок, 10 тенісних м’ячів, секундомір та маскувальна стрічка. Перший крок у цьому проекті називається базовим рівнем. Учитель розділить учнів на рівні команди і скине 500 копійок на підлогу. Кожна команда обере одного члена, щоб перейти до купи, забрати якомога більше копійок і повернути їх головою вгору. Студенти будуть робити це шість разів, з кроком на десять секунд кожен раз. Решта членів команди записують, скільки грошей було зібрано. Після шести турів перерозподіліть копійки на купу підлоги. Новий член команди спробує забрати копійки і повернути їх головами вгору, але цього разу обклейте його чотирма пальцями, мінусом великого пальця. Ця підвищена складність ілюструє часткову денатурацію ферменту, яка може статися при високій температурі, при контакті з кислотами, основами або іонами важких металів.
Третя фаза проілюструє роль коферменту. Новий член команди набере копійки, але у неї буде помічник, який поверне їх головою до неї, представляючи кофермент. Студент тепер матиме вдвічі більше часу, 20 секунд, набрати копійки та передати їх коферменту. Щоб проілюструвати поняття інгібіторів, студенти приклеюватимуть тенісні м’ячі до долонь і ще раз намагатимуться забрати копійки та повернути їх головами вгору. Тенісні м'ячі представлятимуть конкуренцію, яку створюють інгібітори на ферментах.
Ферментне мистецтво
Художні проекти ідеально підходять для розуміння ферментів, тому що частини реакції (фермент і субстрат) підходять як головоломка, або замок і ключ. По-перше, доручіть студентам, що ферменти є тривимірними, і що вони повинні створити власний унікальний тривимірний фермент із матеріалу, який вони обрали. Доручіть студентам покласти десь канавку на фермент і позначити її «активною ділянкою». Позначте шматок, який студент вирізає, щоб зробити паз «підкладкою». Потім доручіть студентам зробити від 20 до 30 інших субстратів подібних розмірів, але жодної точно такої форми, як та, яка вирізана з борозенки ферменту. Наступного дня студенти повинні принести свої ферменти та субстрати до класу. З'єднайте учнів і пропонуйте їм торгувати своїми ферментами та субстратами. Піднесіть по черзі кожну пару до передньої частини класу і попросіть їх підключити правильний субстрат до активного сайту. Коли перший учень вставить правильний субстрат на активний сайт, клас кричить "Реакція!"
Ферментна дія
Як тільки учні зрозуміють загальну структуру та функцію ферментів, це допоможе їм подумати про дії ферментів. Наступна лабораторія намагається навчити студента, як кисень і рН впливають на коричневе покриття на внутрішній стороні яблука, видимій ферментативній реакції. Зберіть яблучну, лимонну та паперову тарілку для кожного учня. Попросіть учня вкусити один кінець яблука і негайно втерти в нього лимонний сік. Нехай вони кусають яму з іншого боку яблука і нічого не роблять. Через 15 - 30 хвилин укус з лимоном все одно буде білим, а інша сторона стає стійкіше коричневою. Поясніть учням, що це відбувається через фермент, присутній в яблуках, який називається катехолаза. Коли катехол і кисень взаємодіють, ферментативна реакція змушує яблуко буріти. Однак низький рівень лимона зупиняє цю реакцію.