Lektionsplanering

Årskurs: Gymnasiet
Ämne: Kemi 2
Tema: Biokemi och enzymreaktioner

Koppling till styrdokument

Centralt innehåll

Undervisningen ska fokusera på biokemi, inklusive den biologiska betydelsen av proteiners struktur och funktion, med särskild tonvikt på enzymers roll i livsprocesser. Lektionen kommer att behandla hur enzymer fungerar, vad som påverkar deras aktivitet, samt deras betydelse i ämnesomsättningen och kemiska reaktioner i organismer.

Kunskapskrav

Eleven ska kunna redogöra för enzymers struktur och funktion, samt förklara mekanismerna bakom enzymreaktioner. Dessutom ska eleven planera och genomföra experiment i biokemi och kritiskt värdera sina resultat.

Lärarledda instruktioner

Introduktion till enzymer och biokemi (10 min)

• Förklara vad enzymer är och deras biologiska funktion som katalysatorer i kroppen.
• Diskutera grundläggande enzymstruktur inklusive aktiva centret och hur enzymespecifik aktivitet uppstår.
• Gå igenom betydelsen av enzymer i biologiska processer och metabolism.

Faktorer som påverkar enzymaktivitet (15 min)

• Diskutera hur temperatur, pH och substratkoncentration påverkar enzymernas aktivitet.
• Demonstrera hur enzymaktivitet kan mätas genom hastighetsförändringar i reaktioner.
• Tillsammans med eleverna skapa en lista över faktorer och deras förväntade effekt på enzymaktivitet.

Enzymreaktioner och mekanism (15 min)

• Beskriv hur enzymreaktioner fungerar, inklusive Michaelis-Menten kinetik.
• Illustrera konceptet “enzymer och substrat” med exempel på specifika enzymreaktioner.
• Presentera olika typer av enzymhämning, t.ex. konkurrerande och icke-konkurrerande hämning.

Sammanfattning och reflektion (5 min)

• Sammanfatta lektionens centrala punkter och diskutera hur enzymer påverkar både liv och industri.
• Låt eleverna reflektera över vad de lärt sig och ställ frågor för att klargöra eventuella oklarheter.

Förberedelser för kommande labb (5 min)

• Introducera det kommande laboratorieexperimentet där eleverna ska mäta enzymaktivitet under olika förhållanden.
• Klargör målen för labben och vad som förväntas av dem.

Aktivitet

I grupper ska eleverna utföra en laboration där de mäter enzymaktiviteten hos exempelvis katalas (ett enzym som bryter ner väteperoxid) under olika pH-värden och temperaturer. Även koncentration av substratet tas med i beräkningarna. De ska registrera sina resultat och analysera hur dessa faktorer påverkar enzymaktiviteten.
Beräknad tidsåtgång: 30 minuter

Exit-ticket

• Vad är ett enzym och vilken funktion har det?
Svar: Ett enzym är ett biologiskt protein som fungerar som katalysator för kemiska reaktioner i kroppen.
• Vilka faktorer påverkar enzymets aktivitet?
Svar: Faktorer som temperatur, pH och substratkoncentration påverkar enzymets aktivitet.
• Vad menas med aktiva centret i ett enzym?
Svar: Det aktiva centret är den del av enzymet där substratet binder och reaktionen sker.
• Förklara skillnaden mellan konkurrerande och icke-konkurrerande enzymhämning.
Svar: Konkurrerande hämning sker när en inhibitor liknar substratet och tävlar om att binda till det aktiva centret, medan icke-konkurrerande hämning sker när en inhibitor binder till en annan plats på enzymet oavsett substrats bindning.
• Hur kan enzymaktivitet mätas?
Svar: Enzymaktivitet kan mätas genom att följa hastigheten i en reaktion, till exempel genom att mäta mängden produkt som bildas eller substrat som förbrukas under en viss tid.

Hemläxa

Skriv en undersökning (1-2 sidor) över en specifik enzymatisk reaktion, inklusive information om enzymets struktur, funktion och betydelse samt vilka faktorer som påverkar dess aktivitet. Diskutera även medicinska eller industriella tillämpningar av enzymet.

Fördjupningsuppgift

Välj en specifik enzymatisk reaktion och skriv en detaljerad uppsats (3-4 sidor) som beskriver reaktionsmekanismen, kinetiska aspekter samt dess biologiska och industriella tillämpningar. Analysera också miljöaspekter kring användningen av enzymet.

Förslag för nästa lektion

Tema: Genetik och biokemiska processer
Den kommande lektionen kan fokusera på grundläggande genetiska processer som replikation, transkription och translation, samt deras koppling till enzymatik i cellen. Denna progression är relevant eftersom den bygger på students förståelse för biokemi och hur enzymers funktion påverkar genetiska uttryck och processer. Denna progression hjälper eleverna att se sambandet mellan biokemiska reaktioner och genetik, vilket är centralt för att förstå livets molekylära grunder.

Förberedelser

• Förbered material för laborationen och se till att alla nödvändiga kemikalier och utrustning är på plats.
• Skriv ut instruktioner för laborationen och säkerställ att säkerhetsåtgärder är i ordning.
• Samla resurser och eventuella digitala verktyg som behövs för presentationer.