Η αλληλεπίδραση δομής-λειτουργίας αποτελεί βασικό θέμα της βιολογίας. Ένα σημαντικό παράδειγμα αυτής της αλληλεπίδρασης αποτελεί η σχέση της τρισδιάστατης δομής μιας πρωτεΐνης με τη λειτουργία που αυτή επιτελεί στο κυτταρικό επίπεδο. Παρακάτω προτείνεται μια ολοκληρωμένη διδακτική προσέγγιση της συγκεκριμένης ενότητας που συνδυάζει το πείραμα με τις πρακτικές δραστηριότητες κιναισθητικού τύπου, ώστε με τη χρήση των κατάλληλων εκπαιδευτικών αναλογιών, να ενισχύσουμε την εννοιολόγηση της σχέσης δομής- λειτουργίας των πρωτεϊνικών μορίων.
Τα κλασσικά πειράματα μετουσίωσης
Τα προτεινόμενα κλασικά πειράματα μετουσίωσης των πρωτεϊνών «πείθουν» τους μαθητές για την αλλαγή της μορφής της πρωτεΐνης π.χ. της αλβουμίνης καθώς το αρχικό διαυγές πρωτεϊνικό διάλυμα μετατρέπεται με την επίδραση της θερμότητας στο λευκό , αδιαφανές και συμπαγές «ασπράδι» του τηγανητού αυγού. Με την μακροσκοπική αυτή επίδειξη της αλλαγής της υφής του αυγού δε γίνεται όμως απόλυτα κατανοητό από τους μαθητές το γεγονός της αλλαγής-απώλειας της αρχικής λειτουργίας της πρωτεΐνης, εξαιτίας της καταστροφής της τριτοταγούς της δομής.
Εκπαιδευτικές αναλογίες για τη σχέση ανάμεσα στη δομή και τη λειτουργία των πρωτεϊνών
Η χρήση κατάλληλων εκπαιδευτικών αναλογιών όπως αυτές που προτείνονται ακολούθως ενδυναμώνει τη διδασκαλία της συγκεκριμένης ενότητας καθώς συμβάλλει στην αποσαφήνιση του συγκεκριμένου ερωτήματος : «πώς η δομή μιας πρωτεΐνης εξασφαλίζει τη λειτουργία της;»
H Δομή Συναντά την Λειτουργία: η «Μολυβοτρανσφεράση» 1
Χρησιμοποιώντας ένα σύρμα πίπας, οι μαθητές, πρέπει να μεταφέρουν ένα μολύβι από το θρανίο πάνω στο οποίο βρίσκεται, σε ένα άλλο. Μετά τη μεταφορά θα πρέπει να διατηρήσουν το συγκεκριμένο σχήμα , που τους επέτρεψε να την υλοποιήσουν
«H χαρτοδεσμάση»
“Μια επίδειξη της πρωτεϊνικής αναδίπλωσης”1
Το 2006, ο καθηγητής Β. White, στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης και δημιουργός της δραστηριότητας, ζήτησε από ένα ακροατήριο 200 και πλέον φοιτητών να χρησιμοποιήσουν ένα κομμάτι σύρματος για την προσομοίωση μιας μικρής πολυπεπτιδικής αλυσίδας, επιδιώκοντας να παρουσιάσει τις βασικές αρχές που αφορούν στην αναδίπλωση των πρωτεϊνών. Με τον τρόπο αυτό, η δεύτερη αυτή πρακτική δραστηριότητα έρχεται να ενισχύσει την σύνδεση μεταξύ της τελικής τρισδιάστατης διαμόρφωσης ενός πρωτεϊνικού μορίου και της εξειδικευμένης λειτουργίας που αυτό επιτελεί.
1 (White, 2006; Γιαγτζόγλου, 2016).
Περισσότερες πληροφορίες, μαζί με διδακτικούς στόχους μπορείτε να βρείτε κατεβάζοντας το αρχείο που οδηγεί το link