Katalaz Enzimi

Patates,havuç ve canlı dokulardaki katalaz enzimi
ve görevleri
Kimya konusu ile ilişkisi
Biyokimyasal olaylarda enzimlerin görevleri
ve özellikleri
Günlük Hayat Đle Đlişkisi
Patates,havuçda bulunan enzimler biyokatalizör
görevi yaparlar. Böylece reaksiyonun yürümesini
sağlarlar. Ayrıca karaciğer gibi canlı dokularda da
biyokatalizörler vardır.
Enzimler
Enzim, (hemen hemen hepsi denilebilecek
kadar büyük çoğunluğu) protein yapısında
olan, doğal olarak yalnız canlılar
tarafından sentezlenebilen biyolojik
katalizörlerdir.
Hücre içersinde meydana
gelen binlerce tepkimenin
hızını ve özgüllüğünü
düzenlerler. Çok defa
hücre dışında da
etkinliklerini korurlar. Aynı
enzim farklı hücre veya
doku tiplerinde de
katalizör görevi
üstlenebilir. Bu durumda
üç boyutlu yapısı farklı,
ancak görevleri aynı olan
'izoenzimler'den söz
edilir. Canlı hücrelerde
tepkimeler kural olarak,050 0C; çoğunlukla da 2042 0C arasında meydana
gelir.
Enzimlerin çoğu protein yapısındadır ya da protein kısım
bulundururlar. Enzimin etki ettiği bileşiğe "Substrat",
enzimin saniyede etki ettiği substrat molekül sayısına
"Enzimin Etkinlik Değeri=Turnover sayısı" denir.
Kuramsal olarak enzimli tepkimeler dönüşümlüdür.
Enzimler, aktivasyon enerjisini düşürerek, zor ve uzun
sürede gerçekleşecek olan tepkimeleri çok kısa sürede
ve az enerji harcanarak yapmayı sağlarlar.
Enzimler bir biyokimyasal reaksiyonun
aktivasyon enerjisini düşürürler.
Şekil 7.10 da bir reaksiyonun (a) enzimsiz ve
(b)enzimle yürüyüşü enerji diyagramı ile
gösterilmektedir.
Görüldüğü gibi, enzim kullanıldığında reaksiyon daha
düşük enerjili aktif kompleks içeren, değişik bir gidiş
yolu ile gerçekleşmektedir. Bu durumda düşük
sıcaklıklarda bile, substrat taneciklerinin çok büyük bir
kısmı yeni enerji engelini (Ea) aşabileceğinden ürünlerin
oluşumu gerçekleşir. Şekilden görülebileceği gibi enzim
kullanılması reaksiyon ısısını (∆H) etkilememekte, her
iki durumda da ∆H aynı değerde olmaktadır.
Şimdi Şekil 7.9 da verilen örneği ele alalım. Kendi boyuna kıyasla
fazlaca yüksek bir potaya atışlar yapan basketbol öğrencisi bir çocuk,
büyük bir olasılıkla çok az sayı yapacaktır (Şekil7.9.a). Ancak pota
yüksekliğinin epeyce düşürüldüğü ikinci durumda (Şekil 7.9.b)
çocuğun atışlarının çok daha büyük bir kısmı potadan geçebilir.
Kuşkusuz bir amaca ulaşma olasılığı,aşılması gereken engeller
küçüldükçe artar.
Şekil 7.9 Aşılması gereken engelin büyüklüğü ile
bir amacın gerçekleşme olasılığı arasındaki ters
orantılı ilişki.
(a) Pota kendi boyuna göre fazlaca yüksekte
olduğundan çocuğun sayı yapma olasılığı
düşüktür.
(b) Pota yüksekliği azaltıldığında çocuğun
atışlarının çok daha büyük bir kısmı potadan
geçebilir.
Şimdi Şekil 7.9 daki olayın biyokimyasal reaksiyonlar ve ürünün
gerçekleşmesi ilişkisini düşünelim. Potanın fazlaca yüksekte
bulunduğu Şekil 7.9.a da çocuğun atışlarının çok azı potadan
geçebiliyordu.
Bu bir biyokimyasal reaksiyonun, yüksek bir aktivasyon enerjisi
engelinden dolayı, çok az sayıdaki etkin çarpışma sonucu çok
yavaş ilerlemesine benzer. Şekil 7.9.b de ise pota çocuğun boyuna
göre pek yüksek olmadığından, çok daha fazla atış sayıya
dönüşebilmektedir.
Bu durum ise, bir biyokimyasal reaksiyonun aktivasyon enerjisinin
bir enzim kullanarak düşürülmesiyle (katalizlenmesiyle) çok
daha fazla sayıda etkin çarpışma gerçekleşmesi ve reaksiyonun
hızlanmasını andırır.
Enzimler yapı olarak iki kısımda incelenir.Basit
enzimler ve bileşik enzimler
Basit Enzimler: Sadece proteinden meydana
gelmiş enzimlerdir.Bunlara en iyi örnek sindirim
enzimleri ve üreyi parçalayan üreaz
enzimleridir.Reaksiyon direk olarak protein
kısmı tarafından yürütülür.
Bileşik Enzimler: Bileşik enzimler iki kısımdan
meydana gelir.
Protein + Vitaminler
Protein + Mineral maddeler veya
metal iyonlarıdır
Bu enzimlerin protein kısmına apoenzim, vitamin
kısmına koenzim veya prostatik grup denir. Metal iyonları
ve mineral maddeler gibi kısımlarına da enzim
aktivatörleri denir. Bileşik enzimler ayrı ayrı görev
yapamazlar. Çünkü enzimin etki ettiği maddeyi protein
kısmı belirler. Koenzim reaksiyonu gerçekleştirir.
Organizmalarda vitamin veya metal iyonları eksik olursa
protein kısımları reaksiyonu gerçekleştiremez. Bundan
dolayı canlı hastalanır. Mesela gözdeki A vitamini görme
reaksiyonlarını gerçekleştiren enzimin bir parçasıdır.
Yani koenzimdir. A vitamini olmasa reaksiyon
gerçekleşmez ve gece körlüğü ortaya çıkar.
Canlıda her enzim proteinden
yapılmıştır. Her protein bir gen
tarafından programlandırılarak
görevlendirilmiştir, buna bir gen bir
enzim hipotezi denir. Genler,
sentezletmiş olduğu proteine ne
yapacağınıda şifrelemiştir. Bazı
enzimler yalnız proteinden oluşurken,
bazıları, farklı iki kısımdan meydana
gelmiştir. Bunlar :
Apoenzim Kısmı : ( enzimin protein
kısmı) enzimin hangi madddeye etki
edeceğini saptar.
Koenzim Kısmı : organik çoğu defa
fosfattan meydana gelmiş, protein
kısmına göre çok daha küçük moleküllü
bir kısımdır. Enzimde işlev gören ve
esas iş yapan kısımdır. Genellikle,
bütün vitaminler hücrede enzimlerin
koenzim kısmı olarak iş görür.
Bazı enzimler ise, ortama yalnız belli
iyonlar eklendiğinde etkindirler.
Canlı bünyesinde bulunan eser
elementler (Mn, Cu, Zn, Fe,vs.) bu
enzimatik işlevlerde aktivatör olarak
kullanılırlar. Bazen, enzimin iş
görebilmesi için bir metal iyonuna
gereksinimi vardır. Yani koenzim
metal iyonu ise buna "Kofaktör"
denir. Bazı durumlarda koenzim
apoenzim kısmına sıkıca
bağlanmıştır; bu bağlanan kısma
"Prostetik grup"; prostetik grupla
apoenzim kısmının her ikisine birden
"Holoenzim" denir.
Enzimler; etki ettiği
maddenin sonuna "ase=az" eki
getirilerek ya da katalizlediği
tepkimenin çeşidine göre
adlandırılırlar.
Enzimler genel olarak şöyle
sınıflandırılabilirler:
Oksidoredüktazlar
Transferazlar
Hidrolazlar
Liazlar
Đzomerazlar
Ligazlar (Sentetazlar)
Enzim reaksiyonlarını etkileyen faktörler
Enzimler kimyasal reaksiyonları
gerçekleştirdiklerinde bazı faktörlerin etkisi altında
kalırlar. Bunlar;
Isı: Her enzim reaksyonunun optimal bir ısı
seviyesi vardır.Đnsanda bu ısı 36,5 derecedir.0
derecede enzimler pasiftir.Ancak yapıları
bozulmaz.Canlılıkta kaybedilmeyebilir.Genel
olarak enzimler 60 C de bozulurlar
pH: (asitlik-bazlık oranı): Her reaksiyonun
gerçekleşebilmesi ortamın pH'ını belirleyen belli
oranda [[H+]] ve [[OH-]] iyonları konsantrasyonu
olmasına bağlıdır.
Substrat konsantrasyonu: Ortamda reaksiyon
hızını artırıcı yapılardan biride enzim ve substrat
miktarıdır.Her ikisinin miktarı belirli oranlarda
artırılırsa reaksiyon hızı sürekli artar.
Su: Enzim reaksiyonunun gerçekleşebilmesi için
ortamda belirli oranda su olması gerekir. Çünkü
moleküllerin birbirine çarparak reaksiyonu
gerçekleştirebilmesi için hareketi sağlayacak sıvı
bir ortamın olması gerekir. Tohumlarda su
miktarı az olduğundan reaksiyonlarda minimal
seviyede gerçekleşmektedir.
Enzimlerin özellikleri
Biyolojik reaksiyonların aktivasyon enerjisini düşürürler.
Enzim daima bir çeşit reaksiyonu gerçekleştirir.
Enzimler aynı tür reaksiyonu bozulmadan tekrar tekrar
yapabilirler.(55°nin altında)
Enzimler gerçekleşecek reaksiyonun çabuk dengeye
ulaşmasını sağlar.
Enzimler cansız ortamda da görev yaparlar.
Enzimler reaksiyonlarını daima etki ettiği maddenin dış
yüzeyinden başlatırlar. Örneğin, sindirim esnasında eğer
besinler ağızda ve midede fiziksel olarak
parçalanmasaydı sindirim çok az gerçekleşirdi. Enzimler
dış yüzeyden reaksiyonu başlatarak sindirime de
yardımcı olurlar.
Katalaz , protein yapısında bol
miktarda bulunan karakteristik bir
enzimdir. Bu enzim yaygın bir
şekilde hayvan, bitki ve
mikroorganizmada mevcuttur.
Ayrıca toksik hidrojen peroksidi
hücrelerden
uzaklaştırmada da önemli bir rol
oynar. Biyolojik ve biyokimyasal
sistemlerde katalaz antioksidant
etkiye sahip enzimdir. Antioksidant
savunma sistemi, hücreyi serbest
radikal veya diğer reaktif
moleküllerin oksidatif hasarından
korur. Serbest radikallerin zararlı
etkileri hücrelerdeki antioksidant
savunma sistemleri tarafından
kontrol edilir.
Katalaz enzimi hayvan
hücrelerinin özellikle
peroksizom organellerinde de
yoğun bir şekilde bulunur.
Katalazın canlı organizmanın
eritrosit, karaciğer, böbrek,
kemik iliği ve çeşitli
dokularında da
bulunur. Farelerde bu enzimin
birçok şekli saptanmıştır.Birçok
ilaç ve kimyasal maddeler
vücudun belli organlarında
serbest radikal oluşum hızını
artırabilir. Bu nedenle,
antioksidant enzimler hem
hücrenin kararlılığını
muhafazada hem de serbest
radikalleri yok etmede çok
önemlidir.
DENEYSEL UYGULAMALAR
Deney 1) Patates ekstraktındaki katalazla
H2O2’in hidroliz reaksiyonu
Biyokatalizör olan katalaz enzimi, tüm aerobik
(yaşamları için O2 ni kullanan) mikroorganizma,
bitki ve hayvan hücrelerinde bulunmaktadır.
Metabolizmada önemli rolü olan katalaz enzimi
metabolik ara ürünlerden H2O2 in toksik etkisini
hidrolizleyerek giderir.
H2O2
katalaz H2O + 1/2O2
Amaç: Patates’de bulunan katalaz enzimi
katalizörlüğünde hidrojenperoksit’in
parçalanmasını göstermek.
Gerekli malzeme ve çözeltiler:
Cam kase
Tutaç
Beher
% 3 lük hidrojenperoksit
Patates(pişmiş ve çiğ)
Đşlem yolu
Patates ekstraktı:
Buzdolabında 1 saat bekletilmiş
taze patates, ince rendeden geçirilir
ve tülbentten süzülür. Katalaz
enzimi içeren patates ekstraktı,
buzlu ortamda muhafaza edilir.
Eğer laboratuvarda santrifüj cihazı
mevcutsa; daha berrak ekstrakt
elde etmek amacıyla 5000 g’de
santrifüj de yapılabilir.Birazını
%3’lük H2O2 çözeltisi ile dolu bir
cam kaseye koyalım,katalitik
parçalanma kendiliğinden
oluşacaktır. Oksijen oluşumu gaz
kabarcıkları ve köpürme ile
görülecektir. Đkinci aşamada pişmiş
patatesi yaklaşık bir dakika %3’lük
H2O2 çözeltisine koyalım. Burada
gaz çıkışı olmayacak. Katalaz
enzimi artık aktif değil, bu özelliğini
kaybetmiş olur.
Deney sonu soruları
Patates ekstraktı neden buzlu suda
bekletiliyor?
Katalaz enzim aktivitesi elde edildiği
kaynağa bağımlı olarak değişir mi?
Daha fazla katalaz enzimi ortamda bulunsa
O2 gaz çıkışı artar mı?
Açıklama:Pişmiş patates H2O2 çözeltisine katıldığında gaz
çıkışı biyokatalizör olan katalaz enzim etkinliğini kaybettiği
için gerçekleşmez. Bununla birlikde çiğ patatesde H2O2
çözeltisine katıldığında gaz çıkışı gerçekleşir. Çünkü
katalizör olan katalaz reaksiyonun yürümesini sağlar.
Böylece katalizörün reaksiyona etkisi görülmüş olur.
Deney 2) Canlı dokulardaki enzimler
Amaç: Canlı dokulardaki enzimlerin etkisini
gözleyebilme
Araç-gereç: Tüplük
Beher
Pens
Havan
Bitkisel ve hayvansal dokular
% 3 lük hidrojenperoksit
Buzlu su
Bu çalışmada katalaz enzimin biyokimyasal tepkimeyi
yürüttüğünü ve katalaz enziminin etkinliğini etkileyen
faktörlerden sıcaklık ve substratın yüzey alanı
incelenecek.
H2O2
katalaz H2O + 1/2O2
Ön Hazırlık: Laboratuar çalışmalarına
başlamadan önce yeterli miktarda çiğ karaciğer,iç
yağ, havuç gibi hayvansal ve bitkisel dokuları
içeren besin maddelerini temin ediniz.
Deneyin Yapılışı:
1. Grup: 2 beherden her birine 10 ml hidrojen
peroksit çözeltisi koyunuz.
Beherlerden birine parça havuç koyunuz.Diğer
behere ise haşlanmış havuç
koyunuz.Gözlemlerinizi kaydediniz.
2. Grup: 2 beherden her birine 10 ml hidrojen
peroksit çözeltisi koyunuz.
Beherlerden birine 0 C de parça pişmemiş
karaciğer koyunuz.Diğer behere ise haşlanmış
karaciğer koyunuz.Gözlemlerinizi kaydediniz.
3. Grup: 2 beherden her birine 10 ml hidrojen
peroksit çözeltisi koyunuz.
Beherlerden birine oda sıcaklığında tutulan
birkaç parça pişmemiş karaciğer koyunuz.Diğer
behere ise ezilmiş karaciğer
koyunuz.Gözlemlerinizi kaydediniz.
Bu üç gruba ait deney sonuçlarını ayrı ayrı
tartışınız. Bu deneyi, eldeki diğer dokularla da
ayrı ayrı tekrarlayınız.
Kullanılan bitkisel ve hayvansal dokular
Pişmemiş karaciğer
Pişmiş karaciğer
Ezilmiş karaciğer
Deney yapıldıktan sonra tablo hazırlanarak,
öğrencinin gözlemlerinin değerlendirilmesi
yapılır
:
Sorular : 1) Canlı dokuyu ezmenin katalaz
enziminin faaliyetine etkisi nasıl olmuştur?
2) Dokuyu kaynatmanın katalaz
enzimin faaliyetine etkisi nasıl olmuştur?
3) Kullandığınız bütün dokularda
katalaz enzimi var mıdır?
4) 3. grup deneyde enzimlerin hangi
özelliğini incelediniz?
5) 2. grup deneyde enzimlerin hangi
özelliğini incelediniz?
•Açıklama: Canlı dokularda bulunan katalaz
enzimi hidrojenperoksiti parçalayarak, bu
vücut için zararlı maddeyi etkisiz hale getirir.
Dokuların ezilmesi sonucu yüzey alanı
genişlediğinden enzim daha hızlı etki
eder.Ayrıca sıcaklık enzimin yapısının
bozulmasına sebep olacağından,aktifliğinin
yitirir. Bu yüzden kaynamış bitkisel ve
hayvansal maddelerdeki katalaz enzimi
H2O2’yi su ve oksijene parçalayamaz.
ÜNĐTE PLANI
Konu Başlığı: Patates,havuç ve canlı dokulardaki
katalaz enzimi ve görevleri
Kimya ile ilişkisi:Biyokimyasal olaylarda enzimlerin
görevleri ve özellikleri
Ders süresi: 4 ders saati
Hedef ve Davranışlar :
Hedef 1) Enzimlerin yapısı ve özellikleri
Davranışlar :
1) Enzimlerin tanımını açıklar.
2) Enzimlerin özelliklerini kavrayabilme
Hedef 2) Enzimlerin etki mekanizması ve
çeşitlerini kavrayabilme.
Davranışlar :
1) Enzimlerin biyokimyasal reaksiyondaki
görevi ve reaksiyonu nasıl etkilediğini
açıklar.
2) Aktivasyon enerjisi-enzim ilişkisini
açıklar.
3) Enzim çeşitlerini açıklar.
Hedef 3) Enzimlerin reaksiyona etkisini
deneylerle kavrayabilme.
Davranışlar :
1) Katalaz enziminin reaksiyona etkisini
deneylerle açıklar.
2) Enzimlerin canlı dokularda üstlendiği
görevi deneylerle açıklar.
3) Enzimlerin sıcaklığa bağlı olarak
yapısının bozulduğunu deneyle açıklar.
4) Enzimlerin substratın yüzey alanı
genişlediğinde reaksiyonun daha hızlı
gerçekleştiğini deneyle açıklar.
Öğrenme-öğretme etkinlikleri
Anlatım
Soru-cevap
Anoloji
Test yöntemi
Deney yöntemi
KULLANILAN EĞĐTĐM TEKNOLOJĐSĐ
Power point
Tepegöz
Dikkat Çekme ve Güdüleme:
Öğrencilerin dikkatini çekmek için ve
motive etmek için bir problem sunarım ve
bunu çözmelerini isterim. Bir kimyager
arkadaşım evinde bir deney yapacakmış.
Bunun için laboratuardan eve H2O2
Çözeltisi getirmiş. Fakat eşi H2O2
Çözeltisi’ni su zannederek birkaç parça
patates ilave ettiğinde gaz çıkışı olduğunu
görmüş. Daha sonra patatesi pişirdikten
sonra yeniden H2O2 Çözeltisi’ne eklerse
gaz çıkışı olup olmayacağını merak etmiş.
Fakat bunu yaptığında gaz çıkışı
olmadığını görmüş. Bu olayı arkadaşıma
anlatmış, o da bir düşüncesi olmadığı için
açıklayamamış. Şimdi sizden bunu
araştırmanızı istiyorum. Neden pişmiş
patatesde gaz çıkışı olmazken; çiğ
patatesde gaz çıkışı gerçekleşmiştir?
Daha sonra konuyla ilgili olarak
öğrencilerden enzimle yürüyen
reaksiyonlara örnek vermesi istenir ve
tartışmaları istenir. Böylece konuya sınıfın
ilgisini çekmiş oluruz. Bu uygulamada
sınıfa sorulabilecek sorular konu hakkında
düşünmelerine yardımcı olur. Bunlardan
bazıları şunlardır;
Biyokimyasal reaksiyonlara enzim etkisi nedir? Her
reaksiyon için aynı enzim kullanılabilir mi?
Örneklendirerek açıklayın.
Enzim kullanılan reaksiyonların kimya endüstrisindeki
önemi nedir?
Canlı hücrelerdeki reaksiyonların katalizörü olan
enzimlerin reaksiyon hızlarına sıcaklık etkisini açıklayın.
Enzimlerle katalizlenen fermantasyonda ortam
sıcaklığının önemi nedir?
Gıdaların uzun süreli korunması amacıyla buzdolabı
veya derin dondurucuda saklanmasının nedenini
açıklayın.
Enzimler biyokimyasal reaksiyonlarda yeniden
kullanılabilir mi?
Enzimler biyokimyasal reaksiyonlara etki ederken aktivasyon enerji ile
olan ilişkisi anoloji yapılarak öğrencinin konuya ilgisi çekilmiş olur.
BĐREYSEL ÖĞRENME ETKĐNLĐKLERĐ
Deney yaptırılır.
GRUPLA ÖĞRENME ETKĐNLĐKLERĐ
Öğrenciler gruplara ayrılarak bireysel olarak yaptıkları
deneylerin sonuçlarını diğer grup arkadaşlarıyla
karşılaştırmaları sağlanır. Böylece konu hakkında bilgi
alış-verişi gerçekleşmiş olur.
KULLANILAN EĞĐTĐM TEKNOLOJĐSĐ
Power Point
Deney uygulamaları
EĞĐTĐM MATERYALLERĐ
Deneylerde kullanılan araç-gereçler:
1. deney: Cam kase,tutaç,beher, % 3 lük hidrojen
peroksit, Patates(pişmiş ve çiğ)
2. deney: Tüplük
Beher
Pens
Havan
Bitkisel ve hayvansal dokular
% 3 lük hidrojenperoksit
Buzlu su
Derste kullanılan araç-gereçler:
Bilgisayar
Projeksiyon
Tepegöz
DENEYSEL UYGULAMALAR
DENEY 1) Patates ekstraktındaki katalazla H2O2’in
hidroliz reaksiyonu
Amaç: Patates’de bulunan katalaz enzimi
katalizörlüğünde hidrojenperoksit’in
parçalanmasını göstermek.
Sonuç olarak katalaz enzimi sayesinde
hidrojenperoksit su ve oksijene parçalanır. Fakat
pişmiş patatesde bulunan katalaz enzimi
hidrojenperoksiti parçalayamaz. Çünkü katalaz
enzimi aktifliğini sıcaklık sebebiyle kaybetmiştir.
DENEY 2) Canlı dokularda enzimler
Amaç: canlı dokularda enzimlerin etkisini gözlemlemek
ve enzimleri etkileyen faktörleri tespit etmek.
Bu deneyde enzimlerin reaksiyonlarda tekrar
kullanılabildiğini, enzimin etkilediği maddenin yüzey
alanının genişlemesinin enzimin etkinliğini artırdığını
söyleyebiliriz. Bunun yanında sıcaklığa maruz kalan
enzimlerin aktifliğini kaybedip,reaksiyonu etkilemelerinin
söz konusu olmadığını açıklarız. Bitkisel ve hayvansal
dokulardaki katalaz enziminin reaksiyondaki etki
mekanizmasını açıklarız.
ÖLÇME VE DEĞERLENDĐRME
Bu ünitede ölçme-değerlendirmenin çoktan
seçmeli sorular şeklinde yapılması gerektiğini
düşünüyorum.
Uygulama olarak yaptıkları tasarladıkları
deneylerin bir raporu öğrencilerden istenir ve bu
rapora göre öğrenci değerlendirilir.
Uygulama ortamındaki beceri profilinin
saptanması için örümcek ağı hazırlanır ve
öğrenciler belirlenen kriterlere göre değerlendirilir.
Konu hakkında olarak son olarak öğrencilere
değerlendirme testi uygulanır. Böylece konunun
anlaşılıp anlaşılmadığı hakkında bilgi sahibi
olunur. Sonuç olarak konu öğrenciye en uygun
şekilde anlatılmış olur.
Günlük Hayatla
Đlişki Kurma
Deneysel Kabiliyet
Metot Beceri
Sosyal Đlişkiler
Alansal Yeterlilik
DERS PLANI
Beceri matriksi bu konunun işlenişinde öğrenci
yeti ve becerisini geliştirecek bir yöntem olarak
kullanılabilir.
Bilginin
Davranışa
Dönüşümü
Bilginin
Çeşitleri
BĐLGĐ
KAZANIMI
BĐLGĐ
KULLANIMI
BĐLGĐ
ĐLETĐŞĐMĐ
BĐLGĐYĐ
DEĞERLENDĐRME
Canlı dokularda karaciğerde
olduğu gibi enzimlerin nasıl
katalizör olarak kullanıldığını
araştırmak ve günlük yaşamda
kullanılan bazı enzimlerle ilgili
bilgi edinmek.
Patates.havuçda ve canlı
dokularda enzimlerin
hidroliz özelliğinin
yardımıyla zararlı
bileşikleri etkisiz hale
getirmek.
Marketlerde
biyokatalizör içerikli
sebzeleri araştırma ve
canlı dokulardaki
enzimlerin
görevini,özelliklerini
araştırma.
Enzimlerin biyokatalizör
olarak kullanılabileceğini
kavrama.
Patates.havucun ve canlı
dokuların biyokatalizör
içerikli maddelere sahip
olduğunun deneylerle
ispatlanması. Katalaz enziminin
kimyasal özelliklerini
deneylerle bulmak.
Patates,havuç ve
karaciğerde
biyokatalizör olarak
katalaz enziminin
özelliklerini ve yapısını
açıklamak.
Konu grafiklerle ve
deneylerle açıklanır.
Enzimlerin reaksiyonun
yürümesindeki görevini
tespit etmek.
Patates,havuç ve
karaciğerde bulunan katalaz
enziminin reaksiyondaki
etkisini belirlemek.
Zararlı madde olan hidrojen
peroksitin nasıl etkisiz hale
getirildiğini belirlemek.
BĐR ĐŞĐN NASIL
YAPILACAĞINI
BĐLDĐREN TEKNĐK VE
PRATĐK BĐLGĐLER
Reaksiyonun yürümesini
sağlayan enzim kavramını
anlamak.
Farklı deneylerle katalaz
enziminin hidroliz olayındaki
etkisini göstermek.
Kimyasallar ile dikkatli
çalışmak. Enzimlerin
hidroliz reaksiyonuyla
reaksiyondan değişmeden
çıktığını açıklamak.
Deney gözlemlerini rapor
haline getirmek.
Enzimlerin etkisini
gösteren alternatif
deney bulmak ve
kerevizde bulunan enzimi
araştırmak.
Biyokimyasal reaksiyonlara
etki eden enzimleri
etkileyen faktörleri
açıklamak.
DOĞAYA YANSIYAN
BĐLGĐ VE KAVRAMLAR
Yaşamda kullanılması gereken
sebzelerin ve hayvansal
dokuların içerikleri araştırıldı.
Kimya alan bilgisini
günlük hayatta
enzimlerde kullanma
Alan dili ve günlük yaşam
dilinin birbirini
desteklediğini anlamak.
Konunun değerlendirilmesi
günlük hayattan olaylar ile
yapılmalı ve enzimlerin
çalışma mekanızması
anlaşılmalı.
GÜNLÜK
DENEYĐMLERDEN
KAYNAKLANAN
BĐLGĐLER VE
ANLAYIŞLAR
KONU ALANIYLA
ĐLGĐLĐ BĐLGĐLER,
KAVRAMLAR,
MODELLER,
METODLAR
Dersin sunumu:
•
•
Pişmiş Patates H2O2 Çözeltisi’ne eklenirse gaz çıkışı
olur mu?
Bu soruyu bir problem şeklinde uyarlayarak öğrencilere
sorarım. Daha sonra konuyla ilgili olarak öğrencilerden
enzimli reaksiyonlara örnek vermesi istenir ve
tartışmaları istenir. Böylece konuya sınıfın ilgisini çekmiş
oluruz. Bu uygulamada sınıfa sorulabilecek sorular konu
hakkında düşünmelerine yardımcı olur. Bunlardan
bazıları şunlardır;
Kimyasal reaksiyonların yürümesinde enzimlerin etkisi
nedir? Her reaksiyon için aynı enzim kullanılabilir mi?
Örneklendirerek açıklayın.
Canlı hücrelerdeki reaksiyonların katalizörü olan
enzimlerin reaksiyon hızlarına sıcaklık etkisini açıklayın.
Öğrencilerin enzimlerin biyokimyasal
reaksiyonlardaki etkisi hakkındaki hazır
bulunuşluklarını tespit etmek amacıyla ön
test yapılır, çünkü öğrenme-öğretme
araştırmalarına göre beceri gelişimlerinde
onların hazır bulunuşlukları büyük önem
taşımaktadır.
• Bu sorular öğrencilere sorulduktan sonra konu ile ilgili
bilgiler aktarılır. Bunun için bilgisayar destekli anlatım
kullanılırsa öğrenciler daha çok motive edilir. Bunun için
resimler ve grafikler kullanılarak enzimle yürüyen ve
enzimsiz reaksiyon arasındaki fark açıklanır.
• Ön testin ardından enzimlerin reaksiyona etkisi
hakkındaki faktörlerin anlatılmasından sonra enzimlerin
reaksiyona etkisini gösteren ve enzimleri etkileyen
faktörleri açıklamayı amaçlayan 2 deney yapılır.
DENEY 1) Patates ekstraktındaki katalazla H2O2’in
hidroliz reaksiyonu
DENEY 2) canlı dokularda enzimler
Konu anlatımı bittikten sonra Patates ekstraktındaki
katalazla H2O2’in hidroliz reaksiyonu deneyi öğretmen
gözetmenliğinde yapılır. Deney yapılmadan önce
yapılması gerekenler öğrencilere aktarılır. Malzemelerin
kullanılmasıyla ilgili öğrencilere bilgi verilir.
Deney bitiminde öğrencilerden gözlemlerine ilişkin rapor
istenir. Bu sayede öğrencilerin gözlemlerinde ne kadar
başarılı olduğu tespit edilir, yanlış bilgiler düzeltilir ve
eksik bilgiler öğretmen tarafından tamamlanır.
Deney ilgili işlemler bittikten sonra
öğrencilere araştırma ödevi verilir.
Bunun için kerevizle yapılan deneyde
hidrojen peroksitin parçalanıp,
parçalanmayacağını araştırması istenir.
SONUÇ:
Sonuç olarak yapılan bu uygulamada öğrenciler biyokimyasal
reaksiyonlarda enzimlerin etkisini günlük hayattan örneklerle
öğrenirler.Sorulan sorularla ve anoloji yapılarak öğrencilerin dikkati
derse çekilir. Günlük haytan verilen örnekler öğrencileri derse
güdüler. Sınıfta yapılan tartışmalar öğrencinin aktif olarak derse
katılımını sağlarken, sosyal becerisini geliştirirler. Öğrenciler
yaptıkları pratik uygulamalarla çeşitli becerilerini geliştirirler.Yapılan
uygulamayla deneysel kabiliyetleri , grup çalışmalarıyla sosyal
ilişkileri , alansal yeterliliklerinin gelişimi hedeflenmiştir.
ÖĞRETĐMDE PLANLAMA VE
DEĞERLENDĐRME
DERSĐN SORUMLUSU:
PROF.DR.ĐNCĐ MORGĐL
HAZIRLAYAN: SALĐM SAĞLAM