هر دانش آموز دبیرستانی یا دانش آموز مقطع دبیرستان قطعاً در برخی مواقع ساختار سلولی موجودات زنده را مطالعه خواهد کرد. شاید اکنون نوبت شماست که با اندامکهای مختلف موجود در سلولهای جانوری و گیاهی آشنا شوید. اگر تصمیم دارید آنچه را که تازه آموخته اید با ایجاد یک مدل سه بعدی از سلول ها و ساختار آنها نشان دهید (یا از طرف معلم برای ایجاد یک وظیفه به شما داده شده است) ، این مقاله می تواند شما را در طول فرایند مدل سازی راهنمایی کند.
گام
روش 1 از 3: برنامه ریزی مدل
مرحله 1. ابتدا سیستم سلولی را بشناسید
اگر می خواهید سه عدد دقیق بسازید ، باید اندامکهای مختلف (اجزای سلول ، می توانید "اندامهای" سلول) و عملکرد آنها ، روابط بین این اندامکها و تفاوتهای بین سلولهای گیاهی و حیوانی را بشناسید و درک کنید. -مدل ابعادی
- اگر می خواهید اندامکهای سلول را مدل سازی کنید ، باید آنها را بشناسید. مهمترین چیز این است که ابتدا شکل اندامک را بشناسید. معمولاً رنگهای موجود در اجزای سلول که در کتابهای درسی می بینیم فقط برای تشخیص یک اندامک از اندام دیگر استفاده می شود و حتی به رنگ اصلی شباهت ندارند ، بنابراین می توانید با انتخاب رنگ برای مدل مورد نظر کمی خلاق باشید. ، اما شکل همچنان باید مشابه باشد.
- همچنین درک نحوه ارتباط این اندامکها با یکدیگر بسیار مهم است. به عنوان مثال ، شبکه آندوپلاسمی (ER) همیشه در نزدیکی هسته سلول قرار دارد زیرا این نوع اندامک پروتئین های مورد استفاده برای تکثیر DNA را پردازش می کند. هنگام ساختن مدل از سلولها و اندامکهای آنها ، باید چنین حقایقی را درک کنید.
- تفاوت بین سلولهای گیاهی و سلولهای حیوانی را بشناسید. مهمترین نکته ای که در مورد سلولهای گیاهی باید بدانید این است که دیواره های بیرونی آنها از سلولز ساخته شده است ، واکوئلهای آنها (مجموعه ای از آب و آنزیمهایی که در یک غشا محصور شده اند) بزرگ هستند و وجود کلروپلاستها (داخل سلولهای گیاهی که توابع تبدیل نور خورشید به انرژی قابل استفاده) مورد استفاده).
مرحله 2. مفهوم مدل مورد نظر را طراحی کنید
آیا نوع سلول انتخاب شده به صورت شفاف نمایش داده می شود ، یعنی اجزای آن در یک ماده شفاف قرار می گیرند؟ یا مدل شبیه به یک سلول از وسط به نظر می رسد اما همچنان فضای داخلی خود را به صورت سه بعدی نشان می دهد؟ دستورالعمل های ساخت این دو مدل را می توانید در قسمت های بعدی مشاهده کنید ، اما به طور خلاصه هر دو مدل مفهومی شبیه به این دارند:
- اولین مدل سه بعدی سلول کاملاً کروی است و اندامک های داخل آن را با ژلاتین شفاف احاطه کرده است.
- دومین مدل سلولی سه بعدی ، سلولی است که از وسط نصف شده است تا اندامک های داخل آن نشان داده شود. این مدل با استفاده از مواد مخصوص صنایع دستی ساخته شده است.
مرحله 3. به این فکر کنید که از چه موادی برای ساخت این مدل استفاده می شود
البته مصالح مورد استفاده بسته به نوع مدلی که قصد ساخت آن را دارید متفاوت خواهد بود.
- استفاده از موادی که تقریباً شبیه شکل جسم مورد نظر شما هستند-برای شما راحت تر خواهد بود-مثلاً موادی که مانند هسته سلول گرد است.
- اما مطمئناً بسیاری از اندامک های سلول ها شکل عجیبی دارند ، بنابراین بعید به نظر می رسد که شما موادی با همان شکل پیدا کنید. در چنین مواردی باید به این فکر کنید که چه موادی قابل انعطاف هستند و می توانند به شکل دلخواه تغییر کنند.
مرحله 4. خلاق باشید
آیا مدل سلول خوراکی است؟ برای هر اندامک از چه رنگهایی استفاده می شود؟ شما نباید عناصر مهمی که باید در مدل وجود داشته باشد را فراموش کنید ، اما باید به خاطر داشته باشید که این امر همیشه شما را خلاق نمی کند و به مدل شما شخصیت منحصر به فردی نمی بخشد.
روش 2 از 3: استفاده از ژلاتین
مرحله 1. خرید مواد برای ساختن قطعات سلول
در این مدل خاص ، از انواع مختلف غذا و اقلامی که اغلب در آشپزخانه پیدا می کنید استفاده خواهید کرد. این شما هستید که می خواهید از چه موادی استفاده کنید ، اما در اینجا ایده هایی وجود دارد که می توانید استفاده کنید:
- از ژلاتین شفاف می توان به عنوان سیتوپلاسم استفاده کرد. اگر می خواهید مدل معتبر به نظر برسد ، می توانید از ژلاتین بدون طعم نیز استفاده کنید. اگر می خواهید یک مدل خوراکی بسازید ، یک نوع ژلاتین را انتخاب کنید که رنگ آن خیلی تیره نباشد تا اندامک های موجود در ژلاتین هنوز قابل مشاهده باشند.
- برای هسته سلول ، هسته و غشای هسته ای: میوه هایی با سطوح خالدار مانند آلو یا هلو بخرید. لکه ها می توانند به هسته تبدیل شوند ، میوه می تواند به هسته سلول تبدیل شود و از پوست میوه می توان به عنوان غشای هسته ای استفاده کرد. (اگر از شما خواسته نشد یک مدل پیچیده ایجاد کنید ، می توانید از هر میوه ای که گرد است استفاده کنید).
- سانتروزوم معمولاً نوک تیز است ، تا بتواند چندین خلال دندان را با قطره های لثه یا سایر قطعات بسیار کوچک آدامس به هم بچسباند.
- با استفاده از ضایعات مقوایی ، ویفر ، بیسکویت ترد ، موزهایی که به قطعات کوچک بریده شده اند ، یا شاید یک ورقه آب نبات میوه ای که مانند آکاردئون روی هم چیده شده اند ، یک بدن گلژی درست کنید.
- برای لیزوزومها از آب نبات های گرد کوچک یا چیپس شکلات استفاده کنید.
- میتوکندری ها کمی بیضی شکل هستند ، بنابراین سعی کنید از لوبیا لیما یا انواع خاصی از لوبیا بدون پوست استفاده کنید.
- ریبوزومها: برای ریبوزومها ، شما به چیزی بسیار کوچک نیاز دارید. از غلات ، دانه های فلفل یا فلفل خشک استفاده کنید.
- شبکه آندوپلاسمی خشن به شکل یک بدن گلژی است که هر دو از چندین ورق روی هم چیده شده اند. فقط سطح خشن تر است برای این کار می توانید از مواد بدنه گلژی استفاده کنید ، اما با استفاده از یک بافت بافت دار یا خشن روی پوست (میس ها نیز می توانند این کار را انجام دهند) برای متمایز کردن آن از بدن گلژی ، راه هایی برای خشن تر جلوه دادن سطح پیدا کنید.
- در مقابل ، شبکه آندوپلاسمی صاف مانند مجموعه ای از لوله ها با اندازه های مختلف در هم تنیده به نظر می رسد. برای تهیه آن ، به چیزی نیاز دارید که شکل آن آسان باشد و روی پوست صاف به نظر برسد. از اسپاگتی پخته ، آب نبات جویدنی یا آب نبات نرم استفاده کنید.
- واکوئل ها: برای سلول های حیوانی ، از صمغ هایی با اندازه یکسان و یک رنگ ، اما شفاف استفاده کنید (به هر حال ، واکوئل ها فقط کیسه های کوچکی هستند که پر از آب و آنزیم ها هستند). بر خلاف واکوئلهای سلولهای جانوری ، واکوئلهای سلولهای گیاهی از نظر اندازه بسیار بزرگتر هستند. برای حل این مشکل ، می توانید ژلاتین مایع دیگری (که ممکن است کمی اشباع شده باشد تا سفت شود) آماده کنید تا به مدل سلول گیاهی وارد شود.
- بسته به اندازه پروژه ، میکرو لوله های سلولی را می توان با استفاده از چوب یا نی اسپاگتی ساخت.
- برای کلروپلاستها (فقط سلولهای گیاهی) ، از نخود فرنگی ، لوبیا سبز ژله یا نخود به نصف استفاده کنید. کلروپلاست ها را سبز نگه دارید.
مرحله 2. یک قالب ژلاتین پیدا کنید
برای شکل دادن به سلول ها به قالب نیاز دارید اما ابتدا تصمیم بگیرید که چه نوع سلولی را می خواهید بسازید. سلولهای جانوری و گیاهی از نظر شکل متفاوت هستند و به الگوهای متفاوتی نیاز دارند.
- اگر در حال مدل سازی سلول گیاهی هستید ، اولین چیزی که به آن نیاز دارید یک ظرف پخت مستطیل شکل ، ترجیحاً پرسلان است. صفحات می توانند هم دیواره سلولی و هم غشای مدل باشند.
- اگر در حال ساختن یک مدل سلول حیوانی هستید ، به یک ظرف پخت گرد یا بیضی شکل ، مانند یک ظرف مخصوص غذا نیاز دارید. این صفحه به غشای سلولی مدل تبدیل می شود ، یا فقط می توانید از صفحه به عنوان الگو استفاده کنید. پس از آن ، می توانید مدلی را که با روکش پلاستیکی پوشانده می شود به عنوان غشای سلولی بردارید.
مرحله 3. مایع ژلاتین را درست کنید
ژلاتین را طبق دستورالعمل روی بسته بپزید - معمولاً با آب جوش روی اجاق گاز شروع کنید ، سپس ژلاتین را در آن مخلوط کنید. مایع ژلاتین داغ را در یک ظرف یا ورقه پخت بریزید. در یخچال بگذارید و بگذارید حدود یک ساعت بماند یا وقتی مایع تقریباً سفت شده است. منتظر نباشید تا ژلاتین واقعا سفت شود.
این به این دلیل است که شما می خواهید ژلاتین مایع فقط در نزدیکی اندامکهایی که قبلاً در مدل قرار داده شده سفت شود.
اگر نمی توانید ژلاتین شفاف پیدا کنید ، ژلاتین را در روشن ترین رنگ مانند زرد یا نارنجی بخرید. همچنین می توانید ژلاتین خود را تهیه کنید
مرحله 4. قسمت های داخل سلول را به مدل اضافه کنید
شروع به فرو بردن اندامک های ساخته شده در ژلاتین کنید. شاید اندامک ها را بتوان به این شکل قرار داد:
- هسته سلول را تقریباً در مرکز مدل قرار دهید (مگر اینکه از سلول گیاهی مدل سازی کنید).
- سانتروزوم را در نزدیکی هسته سلول قرار دهید.
- شبکه آندوپلاسمی صاف را نزدیک هسته سلول قرار دهید.
- همچنین اجسام گلژی را نزدیک هسته سلول (اما دور از شبکه آندوپلاسمی) قرار دهید.
- شبکه آندوپلاسمی خشن را دقیقاً در کنار شبکه آندوپلاسمی صاف (نه در نزدیکی هسته سلول) قرار دهید.
- اندامک های دیگر را روی قسمت باقی مانده قرار دهید. همه چیز را در یک مکان قرار ندهید. علاوه بر این ، اندامکهای معدنی موجود در یک سلول حیوانی یا گیاهی بومی همیشه در اطراف سیتوپلاسم شناور دیده می شوند. می توانید این نوع اندامک را به صورت تصادفی قرار دهید.
مرحله 5. مدل را داخل یخچال قرار دهید
بگذارید ژلاتین یکی دو ساعت دیگر بماند تا کاملا سفت شود.
مرحله 6. یک جدول یا کاغذ حاوی کلمات کلیدی ایجاد کنید که هر قسمت از سلول را توصیف می کند
پس از افزودن اندامکها ، فهرستی بنویسید و توضیح دهید که کدام یک از اجزای سلولی یک شیء خاص را در مدل نشان می دهد (به عنوان مثال "ژلاتین = سیتوپلاسم" ، "Sweetroot = Reticulum آندوپلاسمی خشن"). شاید لازم باشد بعداً در مورد این قسمت های سلول توضیح بیشتری بدهید.
روش 3 از 3: استفاده از مواد مخصوص صنایع دستی
مرحله 1. مواد اولیه را خریداری کنید
در اینجا موادی است که می توانید استفاده کنید:
- می توانید از فوم پلی استای فوم به عنوان بدنه سلول استفاده کنید. فروشگاه هایی که لوازم صنایع دستی یا اقلام مرتبط با هنر می فروشند معمولاً یک توپ بر پایه فوم فوم (در صورت تصمیم برای ساختن مدل سلول حیوانی) که به اندازه یک توپ بسکتبال یا مکعب فوم پلی است (برای مدل سلول گیاهی) ذخیره می کنند.
- از مقوا می توان برای تشکیل اندامک های خاصی مانند بدن گلژی یا شبکه آندوپلاسمی خشن استفاده کرد.
- می توان از یک نی یا لوله کوچک برای تشکیل اندامک به شکل لوله استفاده کرد. میکرو لوله ها را می توان از نی های نوشیدنی تهیه کرد ، در حالی که از نی ها یا لوله های انعطاف پذیرتر می توان برای ایجاد شبکه صاف اندوپلاسمی استفاده کرد.
- از مهره هایی با اشکال و اندازه های مختلف به عنوان اندامک های دیگر مانند میتوکندری یا کلروپلاست استفاده کنید. بین تعداد دانه ها و تعداد اقلام مورد استفاده به عنوان سایر اندامکها مقایسه کنید و با استفاده از این نسبت تعداد مدل را تعیین کنید.
- شما می توانید از خاک رس برای تشکیل اندامک های خاصی استفاده کنید که یافتن کپی از آنها دشوار است.
- می توان از رنگ برای پر کردن داخل سلول و تمایز سیتوپلاسم از خارج سلول استفاده کرد. همچنین می توانید خاک رس را با رنگ رنگ آمیزی کنید.
مرحله 2. برش فوم پلی استایرن
طول و عرض چگال را اندازه بگیرید و در وسط هر طرف یک نقطه قرار دهید. نقطه های مقابل یکدیگر را با کشیدن خطی از طریق آنها به هم وصل کنید. سپس از چاقوی X-Acto یا سایر ابزارهای برش برای برش پلی استایرن استفاده کنید.
- برای ایجاد مدل سلول گیاهی ، یک خط وسط برای هر یک از دو طرف مخالف Styrofoam بکشید و هر خط را در پشت Styrofoam پایین بیاورید تا به نقطه شروع خود بازگردد.
- برای ساختن مدل سلولهای جانوری ، خطوطی را روی فوم پلی استایلیک بکشید ، مانند خط استوا و نصف النهار روی کره زمین.
مرحله 3. مدل را رنگ آمیزی کنید
سطح قسمت برش یا برش (فقط سلولهای گیاهی) را رنگ آمیزی کنید تا تک تک اجزای سلول برجسته شود. همچنین می توانید نمای بیرونی را با رنگ متفاوتی رنگ آمیزی کنید تا از سیتوپلاسم متمایز شود.
مرحله 4. بخش هایی را در سلول ایجاد کنید
برای تهیه آن از مواد ذکر شده در بالا استفاده کنید.
مشکل ترین قسمت ساخت این مدل تشکیل اندامک ها از خاک رس است. مدل را تا حد امکان ساده کنید ، اما همچنان شکل اولیه اندامک را حفظ کنید. بهترین کاری که باید انجام دهید این است که یک مدل ساده از اندامک را با خاک رس بسازید و بگذارید اندامک های پیچیده تر-به عنوان مثال شبکه آندوپلاسمی صاف-بعداً با استفاده از لوله یا نوع دیگر شی تکرار شود
مرحله 5. قسمت هایی را در سلول ها به مدل اضافه کنید
با استفاده از چسب داغ ، چسب معمولی ، خلال دندان ، گیره ، منگنه یا ابزار و روش های دیگر آن را به فوم پلی استور بچسبانید. در برخی موارد شما همچنین باید سوراخ هایی را در مواد پایه ایجاد کنید تا اندامک ها بدون کمک در جای خود بایستند.
شما می توانید بدن گلژی و شبکه آندوپلاسمی خشن را از مقوا با دست شکل دهید. در این شرایط ، با برش دادن آنها در مقاطع کوچک و سپس مقوایی که به قطعات بریده شده است را وارد کنید تا شبیه اندامک های تا شده به نظر برسند
مرحله 6. یک جدول و کاغذ حاوی کلمات کلیدی ایجاد کنید که هر بخش را در سلول شرح دهد
پس از افزودن قسمت های موجود در سلول به مدل ، لیستی ایجاد کنید که توضیح دهد کدام اجزای سلول توسط یک شیء در مدل نمایش داده می شوند. وقتی بعداً مدل خود را ارائه می دهید ، مجبور شوید در این مورد توضیح بیشتری دهید.
نکات
- مدلها را می توان با کمک دوستان یا والدین سریعتر انجام داد.
- مطمئن شوید که ژلاتین پس از افزودن "اندامک ها" زمان کافی برای سفت شدن داشته است. سعی کنید مدل را یک شب در یخچال نگهداری کنید.
- هنگام بیرون آوردن مدل از یخچال باید بیشتر مراقب باشید.
- به دلایل ایمنی ممکن است لازم باشد فوم پلی استایرن را با ماشه پاپیه (که به آن papier-mâché نیز گفته می شود ، که نوارهای کاغذ یا روزنامه ای است که با استفاده از چسب یا نوار برای پوشاندن سطح به یک شی چسبانده می شوند) بپوشانید. چند لایه دیگر اضافه کنید تا به اندازه کافی برسد.
