В началото на часа проверете до каква степен учениците са усвоили необходимите за изпълнението на проекта понятия. Направете кратка игра на “Правилно-грешно”. Прочетете твърдение, свързано с изследваните понятия. Учениците, които смятат, че то е вярно, стават прави. Останалите, които смятат, че твърдението е грешно, остават седнали. Посочете няколко ученици от изправените и няколко от седналите, които да обяснят защо са посочили даден отговор като правилен или грешен. Задайте насочващи въпроси, с помощта на които да достигнете до верния отговор. Ето няколко примерни твърдения:

• Белтъците са ензими;
• В една и съща биохимична реакция могат да участват различни ензими;
• Биохимичните реакции могат да протичат и без ензими;
• Инхибиторите са вещества, които потискат активността на ензимите;
• Само ензимите имат активен център;
• Ензимната активност се повлиява от различни външни фактори.

В следващите няколко минути проучете основните характеристики на ензима каталаза. Проверете каква информация са открили учениците във връзка с поставената им домашна работа в предходния час.

Дискутирайте какви са функциите на този ензим и защо е важен за хората:

• Каталазата е белтък, който ускорява химичната реакция на разграждане на водородния пероксид в клетките до крайните продукти вода и кислород, като намалява количеството енергия, необходимо за протичане на реакцията.
• Водородният пероксид (H2O2) е страничен продукт на много химически реакции, протичащи в живите клетки. Например, когато някои аминокиселини или мастни киселини се разграждат на други полезни молекули, като страничен продукт се отделя водороден пероксид. Той обаче е изключително токсичен за клетките. Може да увреди ДНК, протеини и липидни мембрани, дори може да бъде фактор за появата на ракови образувания.

Преди да започнете същинската работа по проекта, трябва да запознаете учениците с правилата за безопасност при работата с химически реактиви, електрически уреди и режещи инструменти. Уверете се, че всички разбират добре необходимостта от спазване на правилата и демонстриране на добра дисциплина в условията на лабораторни упражнения.

Раздайте на учениците по един чифт лабораторни ръкавици и по една технологична карта.

Всяка работна група трябва сама да приготви разтвор на ензима каталаза и да наблюдава как на практика работят ензимите. За целта се използва суров картоф, който се обелва, нарязва и смила с блендер/пасатор. Приготвеният разтвор се филтрира през филтър за кафе. Парче филтърна хартия се напоява с филтрата, след което се поставя в малка чашка/бурканче с водороден пероксид. Отчита се за колко време хартията ще изплува на повърхността на течността при стайна температура.

В идеалния случай, филтърът за кафе трябва да се издигне отново над повърхността за около 20 секунди при стайна температура. Ако това се случва за по-малко от 15 секунди или повече от 25 секунди, учениците ще трябва да модифицират разтвора на каталазата така, че отчетеното време да бъде между 15 и 25 секунди.

Ако ензимът каталаза “работи” твърде бързо при стайна температура, ще бъде трудно да се измери активността му при различни температури. Ако пък работи твърде бавно, измерването ще отнеме много време. 

На база на направените наблюдения, учениците правят изводи за влиянието на концентрацията на ензимния разтвор върху скоростта на реакцията. В работния лист всеки трябва да запише:

• схема на протичащата химическа реакция;
• температурата на разтвора;
• времето за протичане на биохимичната реакция;
• влиянието на концентрацията на ензимния разтвор върху каталитичния процес.

Като завършек на часа учениците трябва да направят анализ на получените резултати за ензимната активност при различни концентрации на разтвора.

Дискутирайте с класа:

• Как концентрацията на даден ензим влияе върху скоростта на каталитичната реакция?
• Защо парченцето филтър се издига на повърхността на водородния пероксид?