Experimentiertag - Enzyme
Die Werkzeuge der modernen Biotechnologie!
Zielgruppe
Jahrgangsstufe: 10, 11, 12, EF, Q1, Q2
Fachrichtung
Biologie, Chemie
Worum geht es?
Die Biokatalyse ist ein zentrales Thema im Biologieunterricht der Einführungsphase an Gymnasien und Gesamtschulen. Mit wenigen Vorkenntnissen können die Schüler:innen sich die gesamte Unterrichtssequenz an einem Experimentiertag im Julab erarbeiten, indem sie die Abhängigkeit des Harnstoffabbaus von Temperatur, Enzym- und Substratkonzentration untersuchen- gute Messergebnisse sind natürlich garantiert! Außerdem üben die Schüler:innen die Darstellung und Auswertung mit Excel. Der fachliche Blick über den Tellerrand ist natürlich auch garantiert!
Übrigens, auch wenn der Experimentiertag nicht nach den Lehrplänen der Mittelstufe ausgerichtet ist, heißt dies nicht, dass nicht auch Zehntklässler -auch von Haupt- und Realschulen- viel lernen und neue Perspektiven gewinnen können!
Bezug zur FZJ-Forschung
Enzyme sind die Werkzeuge der modernen Biotechnologie, viele Experimente können ohne Enzyme nicht funktionieren. So arbeiten jeden Tag Forscher:innen aus Jülich mit Enzymen, um die Welt zu verbessern.
Ablaufbeschreibung
Die Schüler:innen charakterisieren am Vormittag ein Enzym, indem sie das Temperatur-, Substrat- und Enzymkonzentrationsoptimum bestimmen, Nachmittags wird das Enzym dann immobilisiert, um eine Anwendung von Enzymen demonstrieren zu können.
Vorgesehene Experimente
- Leitfähigkeitsmessung mithilfe des LabQuest-Messsystem
- Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit des enzymatischen Harnstoffabbaus
- Immobilisierung des Enzyms mit Alginat
Lernvoraussetzungen
Die Schüler:innen sollen...
folgende Grundbegriffe und deren Bedeutung kennen:
- Katalysator, Aktivierungsenergie, Edukt, Produkt, reversibel, Reaktionskinetik
- pH-Wert und Einteilung, Indikator
- Ionen, Kationen, Anionen, OH-, H+/H3O+- das wissenschaftspropädeutische Vorgehen kennen und wissen, warum man so vorgeht:
- Problemstellung/Aufstellen von Hypothesen
- Planen, Durchführen, Beobachten und Auswerten eines Versuches
- Verifizieren bzw. Falsifizieren der Hypothesen
Anbindung an den Lehrplan
Einführungsphase:
Inhaltliche Schwerpunkte:
Physiologie der Zelle
Enzyme: Kinetik, Regulation
Fachliche Verfahren
Untersuchung von Enzymaktivitäten
Kompetenzen des SII-Lehrplanes:
entwickeln Hypothesen zur Abhängigkeit der Enzymaktivität von verschiedenen Faktoren und überprüfen diese mit experimentellen Daten (E2, E3, E6, E9, E11,E14)
beschreiben und interpretieren Diagramme zu enzymatischen Reaktionen (E9, K6, K8, K11),
erklären die Regulation der Enzymaktivität mithilfe von Modellen (E5, E12, K8, K9).
Lernform
Vorwiegend arbeitsteilige Gruppenarbeit (meist Zweiergruppen)
Anzahl der Teilnehmenden
min. 10 Personen
max. 32 Personen
Beginn - Ende
08:45 - ca. 16:00 Uhr
Kosten
10,00 € pro Person inklusive Mittagsverpflegung
Weitere Informationen und Anmeldung
Hier