3D modellen maken van plantencellen en dierlijke cellen

Elke leerling moet tijdens zijn jaren in het voortgezet onderwijs op een zeker moment leren over de structuren van levende cellen. Misschien ben jij kortgeleden aan de beurt geweest om te leren over de diverse organellen in de cellen van dieren en planten. Als je besloten hebt om op te scheppen met je nieuw verkregen kennis door een 3D model te maken van de cel en zijn structuren (of opdracht hiertoe gekregen hebt van een leraar), dan kan dit artikel je daarmee helpen.

Methode 1

Methode 1 van 3:

Plannen maken voor je model

Pdf downloaden

1
Begrijp cellen. Je moet de primaire organellen (onderdelen van de cel, in feite de organen van de cel), hun relatie tot elkaar en de verschillen tussen plantencellen en dierencellen begrijpen als je een correct 3D model wilt maken.
- Je moet de verschillende organellen kennen als je er modellen van gaat maken. Van vitaal belang is dat je hun vormen begrijpt. De kleuren die in lesboeken gewoonlijk aan de verschillende onderdelen van de cellen gegeven worden, worden gebruikt voor contrast en komen gewoonlijk niet overeen met de werkelijkheid, dus in dat opzicht kun je creatief zijn. Maar je moet de juiste vormen ontwikkelen om ze goed te kunnen vormgeven.
- Het is ook belangrijk om te weten hoe de verschillende celstructuren zich tot elkaar verhouden. Bijvoorbeeld het endoplasmatisch reticulum (ER) bevindt zich altijd dicht bij de celkern omdat het de proteïnen bewerkt die gebruikt worden bij DNA-reproductie. Dit feit moet je begrijpen wanneer je je model vormgeeft.^{[1]XBetrouwbare bronNatureGa naar de bron}
- Ken de verschillen tussen plantencellen en dierencellen. Het belangrijkste is dat planten een buitenste celwand hebben, gemaakt van cellulose, een grote vacuole hebben (een door een membraan omsloten hoeveelheid water met enzymen) en chloroplasten bevatten (de delen van de plantencel die zonlicht omzetten in bruikbare energie, ook bladgroenkorrels genoemd).^[2]XBron
2
Ontwikkel een concept van jouw model. Zal je model een transparante voorstelling zijn, waarbij de celonderdelen opgehangen zijn in een doorschijnend materiaal? Of zal het in plaats daarvan een opengewerkt model zijn, die eruitziet als een in tweeën gesneden cel, maar met organellen die een driedimensionale voorstelling geven? Instructies voor hoe je twee verschillende stijlen van het model kunt maken zullen later in dit artikel volgen, maar zullen hier kort weergegeven worden:
- De eerste mogelijkheid is een volledig driedimensionale voorstelling van een cel, met alle organellen zwevend in heldere gelatine.
- De tweede mogelijkheid omvat het gebruik van knutselmaterialen om een opengewerkt model te maken dat een cel laat zien waar een deel van is verwijderd om het mogelijk te maken alles te zien.
3
Denk na over de materialen die je zou gebruiken. De materialen zullen uiteraard variëren, afhankelijk van het soort model dat je besloten hebt te maken.
- Het is het gemakkelijkst om artikelen te gebruiken die al de algemene vorm hebben van het object dat je bouwt -- bijvoorbeeld iets dat grofweg rond is voor een celkern.
- Natuurlijk zijn veel van de organellen zo vreemd gevormd dat het onmogelijk kan zijn om iets te vinden dat al hetzelfde uiterlijk heeft. In dit geval moet je denken aan materialen die flexibel zijn en aangepast kunnen worden aan welke vorm je ook nodig hebt.
Zal je 3D-model eetbaar zijn? Wat voor soort kleurstof zul je gebruiken voor de verschillende organellen? Verlies nooit de vitale elementen die getoond moeten worden uit het oog in dit project, maar de vorm van je model hoeft niet altijd gelimiteerd te worden in stijl en creativiteit.
Advertentie

Methode 2

Methode 2 van 3:

Gelatine gebruiken

Pdf downloaden

1
Verzamel de materialen om je celdelen te maken. Je zult de delen van je cel uit verschillende soorten voeding en keukenmaterialen maken. Wat je gebruikt is aan jou, maar hier zijn een paar ideeën:
- Heldere gelatine zal voldoen als het cytoplasma. Als je simpelweg gaat voor authenticiteit, zal gelatine zonder toegevoegde smaakstoffen erg goed werken. Als je gekozen hebt voor eetbaar, kies dan een variëteit die niet zo donkergekleurd is dat het de modelorganellen die je erin plaatst onduidelijk maakt.
- Voor de kern, het kernlichaampje en de kernmembraan: Koop een fruitsoort met een grote pit, zoals een pruim of perzik. De pit is het kernlichaam, de vrucht is de kern en de huid is de kernmembraan. (Als er niet van je verwacht wordt dat je op dit niveau van complexiteit levert, dan zal een simpel rond stuk voedsel voldoen).
- Centrosomen of spoellichaampjes worden geacht puntig te zijn, probeer stukjes tandenstoker door een gombal of ander klein rubberachtig artikel te steken.
- Vorm het Golgiapparaat met gebruik van stukjes karton, wafels, crackers, plakjes banaan of, misschien wel als beste, een vrucht als een accordeon opgestapeld.
- Voor de lysosomen kun je kleine, ronde snoepjes of chocoladestukjes gebruiken.
- Mitochondrium is ietwat rechthoekig, dus kijk of je limabonen of mogelijk bepaalde noten zonder schil kunt gebruiken.
- Ribosomen: Voor ribosomen wil je iets kleins. Probeer strooisel, peperkorrels of gewoon peper.
- De grove endoplasmatische reticulum ziet er erg hetzelfde uit als Golgiapparaten in die zin dat het een structuur is van vlakke, gevouwen delen die samengeklonterd zijn; maar in tegenstelling tot de Golgiapparaten heeft het een ruw oppervlak. Je kunt hier soortgelijke materialen voor gebruiken maar probeer een manier te vinden om er iets ruws of met structuur op te plakken (misschien strooisel) teneinde de twee te onderscheiden.
- De gladde endoplasmatische reticulum ziet er meer uit als een serie in de knoop geraakte en onregelmatig gevormde onderling verbonden buizen. Hiervoor wil je iets glads en buigzaams gebruiken. Gebruik gekookte spaghetti, gummiwormen, of uitgerekte toffee.
- Vacuole: Voor een dierlijke cel kun je een paar gomballen van gemiddeld formaat gebruiken -- idealiter gelijk in kleur, maar een beetje transparant (ze zijn in feite tenslotte alleen zakjes water en enzymen). Bij plantencellen zijn vacuolen veel, veel groter. Als dit echt goed wilt uitvoeren, dan kun je vooraf een aparte gelatine maken (bijvoorbeeld gemaakt met de geconcentreerde formule voor extra stevigheid) en proberen die op te nemen in het model van de plantencel.
- Microtubuli kunnen gevormd worden met gebruik van ongekookte stukjes spaghetti of, afhankelijk van de schaal van je project, rietjes.
- Voor chloroplasten (bladgroenkorrels, alleen in plantencellen) kun je erwten, groene jellybeans, of in tweeën gesneden groene bonen gebruiken. Houd ze groen.
2
Haal een mal voor gelatine. Je hebt een mal nodig om je cel in te maken, maar je zult eerst moeten besluiten wat voor cel je gaat maken. Dierencellen en plantencellen hebben verschillende vormen en zullen verschillende mallen nodig hebben.
- Als je een plantencel maakt, dan zal het eerste wat je nodig hebt een rechthoekige bakschaal zijn, bij voorkeur van porselein. De schaal zelf zal je celwand en membraan zijn in je model.
- Als je een dierlijke cel maakt, dan zul je een ronde of langwerpige bakschaal nodig hebben, zoals een braadpan. Deze schaal kan je celmembraan zijn, of je kunt het model van de cel later uit de schaal halen en het verpakken in huishoudfolie, op maat geknipt, en dat de membraan noemen.
3
Maak de gelatine. Kook de gelatine volgens de instructies op de verpakking -- het begint gewoonlijk met het koken van water op het fornuis en dan de gelatine erin mengen. Giet zorgvuldig de hete vloeistof in de braadschaal of braadpan. Zet het in de koelkast en laat het gedurende een uur opstijven, of tot het bijna stevig is. Wacht niet tot de gelatine helemaal opgestijfd is. Je wilt dat de gelatine zich kan aanpassen of opnieuw opstijven rond de gebieden waar je de modelorganellen in hebt gestopt.
- Als je geen kleurloze gelatine kunt vinden, koop dan die lichtst mogelijke kleur, zoals geel of oranje. Je kunt ook zelf gelatine maken vanaf het begin.
4
Voeg je celdelen toe. Begin met het plaatsen van je celdelen in de gelatine. Dit is hoe je de stukjes zou kunnen plaatsen:
- Stop de kern bij het midden (behalve als je een plantencel aan het maken bent).
- Plaats de centrosomen in de buurt van de kern.
- Plaats de gladde endoplasmatische reticulum in de buurt van de kern.
- Plaats het Golgiapparaat in de buurt van de kern (maar verder weg dan het endoplasmatische reticulum).
- Voeg de ruwe endoplasmatische reticulum toe aan de andere kant van de gladde endoplasmatische reticulum (weg van de kern).
- Plaats al het andere waar je plek hebt. Probeer niet te veel in een ruimte te proppen. In een echte cel zijn er een paar structuren die ronddrijven in het cytoplasma. Deze kunnen vrijwel willekeurig erin gezet worden.
Laat de gelatine nog een uur of twee verder opstijven tot het helemaal vast is.
Schrijf, nadat je je cel onderdelen geplaatst hebt een lijst van welk artikel correspondeert met welk deel van een cel (bijvoorbeeld gelatine = cytoplasma, drop = ruwe ER). Je zult later waarschijnlijk mensen moeten vertellen over de verschillende onderdelen van je cel.
Advertentie

Methode 3

Methode 3 van 3:

Hobbymaterialen gebruiken

Pdf downloaden

1
Verzamel de materialen. Hier zijn een paar mogelijkheden:
- Je kunt een celbasis van styrofoam gebruiken. Hobbywinkels of kunstwinkels zullen ballen van styrofoam hebben (als je een dierlijke cel maakt) van grofweg van het formaat van een basketbal, of een rechthoekige kubus van styrofoam (als je een plantencel wilt maken).
- Kaarten kunnen gebruikt worden om een aantal celstructuren te maken, zoals het Golgiapparaat of ruwe endoplasmatische reticulum.
- Rietjes of kleine slangen kunnen gebruikt worden om buisachtige structuren te maken. De microtubuli kunnen gevormd worden uit roerrietjes, terwijl flexibele rietjes of buisjes gebruikt kunnen worden om de gladde endoplasmatische reticulum te vormen.
- Gebruik diverse vormen en maten kralen voor andere celstructuren zoals mitochondria of chloroplasten. Probeer ze op de juiste schaal te houden vergeleken met de andere structuren in de cel.
- Boetseerklei kan gebruikt worden om eventuele structuren te maken die moeilijk te maken zijn uit bestaande materialen.
- Verf kan gebruikt worden om het cytoplasma mee te vullen en verschil duidelijk te maken tussen cytoplasma en de buitenkant van de cel. Je kunt ook eventueel kleivormen die je gevormd hebt verven.
2
Snijd een kwartstuk uit het stuk styrofoam. Meet de basis op en zet punten op de plekken die aangeven waar je halverwege een zijkant bent. Trek lijnen die aangeven waar je kunt snijden. Gebruik daarna een hobby mes om een kwartdeel te snijden en te verwijderen.
- Voor de plantencellen kun je de middenlijn op elke twee aangrenzende zijkanten tekenen en deze lijnen helemaal vervolgen tot ze terug bij het beginpunt zijn.
- Als je dit voor de dierlijke cel doet, teken dan de lijnen alsof je de evenaar en de meridianen tekent op een globe.
Schilder de binnenkant van het kwart om te helpen je cel beter op te laten vallen. Je kunt ook de buitenkant verven in een andere kleur om te contrasteren met het cytoplasma.
4
Maak de onderdelen van de cel. Maak ze van de hobbymaterialen die hierboven genoemd worden.
- Het lastigste hiervan zullen de delen zijn die je uit klei moet vormen. Houd deze vormen zo simpel mogelijk terwijl je trouw blijft aan de basisvorm die je aan het maken bent. Het kan beter zijn om alleen de simpelste structuren uit klei te maken en de meer complexe delen -- bijvoorbeeld de gladde endoplasmatische reticulum -- te vormen uit buisjes of andere materialen.
5
Voeg de cel onderdelen toe. Voeg de onderdelen toe aan je cel basis (de styrofoam). Dit kun je doen door hete lijm, gewone lijm, tandenstokers, spelden, nietjes of een van de diverse andere methoden te gebruiken. In sommige gevallen zul je misschien letterlijk ruimte uit moeten graven of kerven in het styrofoam om plaats te maken voor de onderdelen.
- Het Golgiapparaat en de ruwe endoplasmatische reticulum kunnen uit karton gevormd worden met je handen. Maak in dit geval sneetjes in de styrofoam en steek daar stukken karton in om de gevouwen vormen van deze structuren te volgen.
Schrijf, nadat je je cel onderdelen geplaatst hebt, een lijst van welk artikel correspondeert met welk deel van een cel. Je zult later waarschijnlijk mensen moeten vertellen over de verschillende onderdelen van je cel.
Advertentie

Tips

Je zult in staat zijn om sneller onderdelen toe te voegen als een vriend of ouder je wil helpen.
Zorg ervoor dat de gelatine genoeg tijd heeft om op te stijven nadat je de organellen hebt geplaatst. Probeer het een nacht in de koelkast te laten staan.
Wees extra zorgvuldig als je het model uit de koelkast haalt.
Om veiligheidsredenen kun je overwegen om de styrofoam met papier-maché te bedekken. Breng extra lagen aan voor een goede maatvoering.

Advertentie