Rakumudelid teadusprojektide jaoks

Looma- ja taimerakud koosnevad paljudest omavahel seotud struktuuridest, mis töötavad koos, et hõlbustada rakkude tervislikku kasvu ja jagunemist. Õpilased kipuvad loodusteadusi kõige paremini õppima, kui nad seda praktiliselt läbi viivad, nii et määrake oma õpilastele rakumudel projektid, mis aitavad neil rakkude struktuuri põhiaspekte meelde jätta ning looma- ja taimerakkude erinevusi õppida struktuur.

Loomarakud sisaldavad standardset organellide ehk rakuelundite komplekti. Loomarakkudel on tuum, mis sisaldab DNA-st koosnevaid kromosoome, mis kontrollib valkude loomisega raku paljusid funktsioone. Mitokondrid on membraaniga suletud organellid, mis on hajutatud kogu tsütoplasmas ja muudavad toidumolekulide potentsiaalse energia ATP-ks. Ribosoomid, tselloplasmas hajutatud organellid, koosnevad: ribonukleiinhape (RNA) ja vastutavad valkude sünteesimise eest. Endoplasmaatiline retikulum (ER), mis koosneb nii karedast ER-st kui siledast ER-st, moodustab eukarüootsetes rakkudes poole kogu membraanist. Ribosoomidega kaetud kare ER sünteesib valke, ribosoomivaba sile ER aga lipiide ja metaboliseerib süsivesikuid. Golgi aparaat töötleb rakus sünteesitud valke. Lõpuks vastutavad jäätmete kõrvaldamise eest lüsosoomid, toidumaterjalide ladustamise ja toksiliste ainete sidumise eest vakuoolid.

Looge Jell-O abil 3D loomarakk. Segage Jell-O sooja veega ja valage see kilekotti, mis tähistab looma rakumembraani. Enne Jell-O kõvenemist lisage puuviljad ja toidutükid, et tähistada organelle. Näiteks võite määrata tuumaks ploomi, lasanje endoplasmaatiliseks retikulumiks, väikesed papitükid ovaalsetes vormides nagu Golgi kehad, väikesed nupud vakuoolidena, pipraosakesed ribosoomidena ja mandariini apelsinid nagu mitokondrid. Sulgege kilekott ja hoidke külmkapis, kuni Jell-O tugevneb.

Taimerakud sisaldavad kõiki ülaltoodud loomarakkude struktuure, lisaks veel paar taimerakkudele ainuomast struktuuri. Lisaks rakumembraanile on taimerakkudel õhukesed, jäigad rakuseinad, mis koosnevad tsellulooskiust, mis hoiab raku siserõhku. Taimrakkudes olevad rohelise värvusega klorofülli molekulid, mis sisalduvad ketaskujulistes kloroplasti organellides, toodavad valgust, süsinikdioksiidi ja vett kasutades suhkrut ja energiat.

Taimerakkude mudeli saate koostada kas lisades loomarakkude mudelile täiendavaid komponente jaotisest 2 (st. lisada rakuseina tähistamiseks papp ja kloroplastide tähistamiseks viinamarjad). Teise võimalusena saate koostada mitte-toitumisalase mudeli, kasutades teie kodus olevaid materjale. Näiteks saate mudeli struktureerida kingakarbi ümber, kasutades kingaseina oma rakuseina, kattes küljed puuvillast pallidega rakumembraan, levitades tsütoplasma tähistamiseks kogu puuvillast palli kollast savi ja lisades kloroplastide tähistamiseks rohelise savi tupsud. Tehke hunnik puuvillapalle suureks puuvillapalliks ja värvige see tuuma tähistamiseks siniseks. Värvige väiksem kogus süsinikroosat, tähistades mitokondreid, ja vakuoolide tähistamiseks värvige puuvillane rull lillaks.