Eukaryote celler arbejder Niveau: 9. klasse Varighed: 5 lektioner Præsentation: I dette forløb skal eleverne arbejde med den eukaryote celle. I forløbet kommer vi omkring funktioner og kemiske processer inde i cellen, hvordan den adskiller sig fra prokaryote celler, og hvordan cellerne i en eukaryot organisme har evnen til at arbejde sammen ved hjælp af forskellige signalsystemer. Proteinsyntesen og modifikationen af proteinerne efterfølgende fylder en stor del af dette forløb. Baggrundsviden og progression: Forløbet Den eukaryote celle arbejder er tænkt som en videre progression fra forløbet livets byggesten, som findes på 7. årgang. I dette forløb tager vi tråden op og arbejder os dybere ind i forståelsen af opbygningen af celler, kommunikationen mellem celler og de kemiske processer, der er afgørende for, at flercellede eukaryote organismer fungerer som én. Der er lagt fokus på den eukaryote organisme, og de processer, der beskrives, vil således gælde for alle eukaryote organismer og ikke kun mennesker. Det er selvfølgelig muligt selv at lægge en human vinkel på fagteksterne, hvis der er behov for det. Proteinsyntesen har en hel fagtekst for sig selv proteinfabrikken, ligesom den efterfølgende modifikation af proteinerne behandles i en særskilt fagtekst. Transport over cellemembraner er et vigtigt fokus for aktiviteterne. Didaktiske og pædagogiske overvejelser I dette forløb vil eleverne møde mange faglige begreber, kemiske processer og ikke mindst proteinsyntesen. Det kan anbefales, at bruge god tid på gennemgangen af stoffet og lade eleverne se animationer, billeder og læse teksterne flere gange. Det er svært stof, selvom fagteksterne er korte og forholdsvis letlæselige. Læreren spiller en vigtig rolle i forståelsen af fx proteinsyntesens forskellige trin, som der må forventes god tid til at gennemgå. Det kan være en god idé at bruge aktiviteten proteinsynteseleg flere gange i forløbet som opsamling og evaluering. 1
IT og digitalisering Eleverne vil i dette forløb skulle bruge IT bl.a. til animationen af transporten over cellemembranen. Det anbefales at filme osmose forsøgene. Det kan eventuelt gøres som timelapse, fordi forsøgene skal stå i flere dage. IT inddrages i rapportskrivning og evaluering undervejs, fx i form af de tilknyttede opgaver, der findes til forløbet. Naturfaglige metoder og arbejdsformer I aktiviteterne, der omhandler transporten over cellemembranen, lægges der op til, at eleverne skal arbejde undersøgende med forskellige faktorers betydning for forsøgenes udfald. De kan eventuelt afprøve andre typer af opløsningers effekt på osmosen. Forsøgene er beskrevet med en fremgangsmåde, men det er muligt at åbne forsøgene, ved at lade eleverne komme med forslag til andre typer opløsninger. Evaluering Hvis eleverne har udarbejdet begrebskort, kan det være oplagt afslutningsvis at vende tilbage til dem for at se, om de nu skal ændres. Opgaverne, der er tilknyttet de enkelte fagtekster, kan bruges som delevaluering af elevernes læring. Den sidste aktivitet er tænkt som en afsluttende evaluering af forløbet. Her skal begreberne i spil i opsummeringen af, hvad eleverne har arbejdet med. Eleverne skalskrive en artikel til 3 forskellige målgrupper (enten kan man vælge at lade alle grupperne skrive alle tre artikler, eller lade grupperne vælge én af de mulige målgrupper). Formidlingen af stoffet vil vise, hvilken forståelse eleverne har opnået. Det anbefales, at grupperne skriver alle 3 artikler. Det vil give god mening at bruge aktiviteten proteinsynteseleg som evaluering undervejs. Det anbefales at bruge legen flere gange i forløbet, så eleverne har mulighed for aktivt at arbejde med proteinsyntesen. Hermed vil de opnå en dybere forståelse for processerne. Aktiviteten kan evt. udvides med, at eleverne laver en kort film om processerne i proteinsyntesen, hvor de bruger brikkerne fra legen. 2
Overblik over forløbet: Læringsmål Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Tegn på læring Eleverne får kendskab til Eukaryot 1. Med og uden cellekerne 1. Byg din egen 1. Eleverne kan fortælle, forskellige celletyper med deres specifikke kendetegn. Prokaryot Organeller 2. Stofudledning 3. Hydrofob og hydrofil 4. Fedtstoffer cellemembran 2. Animation om transporten over hvad proteinsyntesens formål er. Eleverne får viden om Celletyper 5. Transport over cellemembranen 2. Eleverne kan fortælle, organellerne i cellen og deres funktioner. Cellekerne Cellevæg membranen 6. Endocytose 7. Exocytose 3. Passage over membranen osmose 4. Osmose og diffusion hvad proteinsyntesens formål er, fortælle at DNA indeholder opskriften på Eleverne får viden om cellevæg og cellemembran herunder forskelle i Cellemembran Fosfolipid 8. Mitokondrie 9. Organellernes funktion 10. Komplementære 5. Se på dit eget DNA 6. Cellens opbygning organeller og det hele! proteinerne og fortælle, at proteiner opbygges af aminosyrer. opbygning og funktion. Aktiv transport tripletter 7. Proteinsyntese-leg Eleverne får viden om transport over Passiv transport Osmose 11. Tripletter 12. Aflæsning af DNA 13. ER og Golgi-apparat 8. Den eukaryote celle arbejder men hvad arbejder den med? 3. Eleverne kan forklare proteinsyntesen fra start til slut. cellemembranen og Diffusion 14. Proteinsyntesen membranproteiner. Eleverne får viden om og Exocytose Endocytose 15. Celle-kommunikation 16. Nødvendig kommunikation forståelse for Vesikler 3
proteinsyntesen, herunder bl.a. DNA, RNA og aminosyrer. Eleverne opnår viden om cellernes kommunikation, miljøpåvirkningers indflydelse på cellerne i en eukaryot organisme samt cellernes indbyrdes placering og opbygning. DNA Energiproduktion ATP Mitokondrier Cytoplasma Proteinsyntese Ribosomer m-rna og t-rna Triplet (kodon) Modifikation ER (endoplasmatisk retikulum) Golgiapparatet Signalstoffer Kemisk kommunikation Signalstoffer Tight junction Desmosomer 4
Gap junction Receptormolekyle 5
6