Cellemembran - Arbejdsopgaver
Download af og introduktion til NetLogo som program (tre faneblade, settings, speed, check…), samt af simulationen (setup, go, go once).
Forklar evt. om koder i "code": globals, breeds, to setup, end, set, create, move-to, ask...
Forventet tidsforbrug: 20 min.
Tilbage til Cellemembran hovedforløb.
Introduktion til og "fri leg" med simulering ( i grupper a' 2 personer) med følgende fokus:
Beskriv for hinanden hvad der sker i simuleringen. Beskriv også om der er noget i simuleringen, som ikke passer med teorien om cellemembraner. Notér dette i et dokument (med jeres gruppenavn i filnavnet)/ på papir.
Nedenstående arbejdsopgaver og - spørgsmål kan findes på et separat arbejdsark som kan udleveres til eleverne i undervisningen:
Opgaver og spørgsmål:
Opgave 1: Lav flere vandmolekyler, og observer hvornår der opnåes ligevægt over membranen. Lav færre vandmolekyler, og observer hvornår der opnåes ligevægt over membranen.
Spørgsmål 1a: Er der forskel på hvornår ligevægten opnåes alt efter, hvor mange vandmolekyler der er i simuleringen? Hvorfor/hvorfor ikke? Skriv jeres svar i dokumentet fra før.
Spørgsmål 1b: Hvorfor er vandmolekylerne trekantede? Begrund jeres svar med faglige begreber. Skriv jeres svar i dokumentet fra før.
Opgave 2: Sæt mængden af transportproteiner til det maximale. Tryk på "Setup" og dernæst på "Go" og observer, hvor lang tid (ticks) der går før alle natriumionerne er transporteret ind i cellen (internal area). Gentag dette mindst 10 gange og vurdér gennemsnitstiden.
Spørgsmål 2: Hvis du halverer antallet af transportproteiner i simuleringen, hvor lang tid (ticks) tror du så der vil gå, før vandmolekylerne opnår ligevægt?
Prøv at udføre "forsøget" med simuleringen. Gentag forsøget mindst 10 gange. Hvor lang tid (ticks) tog det før alle natriumionerne var transporteret ind i cellen når der var halvt så mange transportmolekyler? (Vurdér udfra et gennemsnit af de 10 gange)
Opgave 3: Observér natriumionerne både i "Interface" og i procedurerne i "Code". Lav dernæst kaliumioner i simuleringen ved at tilføje dem i koden. Tænk grundigt over hvilken farve, form og placering i simuleringen de skal have. Overvej også hvor mange der skal være i forhold ti antallet af natriumioner.
Når I er færdige med at lave kaliumioner, skal I gemme jeres arbejde i en NetLogo-fil der hedder 1X.nlogo, hvor X er jeres gruppenavn. Send derefter filen til hold-konferencen.
Vælg en anden fil end jeres egene fra hold-konferencen. Åbn den i NetLogo.
Spørgsmål 3: Hvorfor tror I at (den anden) gruppe valgte netop denne form, farve og placering til repræsentation af kaliumionerne? Skriv jeres svar ned i dokumentet som I har brugt tidligere.
Opgave 4: Sæt slideren "speed" til "slower". Tryk derefter på "Go" og observér hvad der sker i simuleringen. Hold øje med "Plot" funktionen og beskriv for hinanden hvad der sker.
Spørgsmål 4: Hvilken af de to elementer: vandmolekyler eller natriumioner når en ligevægtstilstand først? Hvorfor? Skriv jeres svar i dokumentet fra tidligere. Notér også andre observationer i dokumentet.
Opgave 5: Tryk på "Go-Once" knappen og observér, hvad der sker i simuleringen.
Spørgsmål 5: Hvad er funktionen af "Go-Once" knappen og hvorfor er denne knap mon tilføjet i simuleringen? Skriv jeres svar i dokumentet fra tidligere.
Opgave 6: Sammenhold den model som I lavede af transportprocesser over cellemembranen med modellen i denne simulering. Hvilke ligheder og afvigelser er der?
Spørgsmål 6: Hvis I skulle ændre i simuleringen, så den bedre repræsenterer fænomenerne introduceret i begyndelsen af dette forløb (de besvimende geder, 007's hjertestop og myrernes stik), hvilke elementer skulle så tilføjes? Hvordan skulle disse se ud, og hvordan skulle de opføre sig? Når simuleringen kørte over tid, hvad skulle der så helst ske? Skriv jeres svar i dokumentet fra tidligere.
Tilbage til Cellemembran hovedforløb.
In english:
Describe to each other what is going on in the simulation. Also, note if there is anything that does not correspond with what you know about cell membranes. Note this on paper or in a document.
Forventet tidsforbrug: 20 min.
Tasks (T) and questions (Q) for each lesson:
T1: make more watermolecules.
Q1: why are the watermolecules shaped as a triangle? Write your answers on the worksheet.
T2: make potassium ions. Think long and hard about the shape and color that you chose. And where to place the potassium-ions in the model.
When you’re finished creating the watermolecules and potassium-ions, you should save the model as: pi1X.nlogo and upload it to the conference. Make “x” something you can remember (groupnumber, name …). Chose somebody elses .nlogo-file and answer Q2.
Q2: why did (another group) chose this particular shape, color and location to represent the potassium-ions? Write your answers on the worksheet.
T3: Set the speed to slower. Hit “go” and observe what happens in the simulation. In particular look at the “plot” and observe what happens.
Q3: which of the two compounds; watermolecules or sodiumions, reach equilibrium first? Why is that? Write your answers on the worksheet.
T4: hit “go” and see if you can find the part in the code that describes this function.
Q4:
T5: hit "Go-Once" and observe what happens in the simulation.
Q5: What is the function of the botton “Go-Once” and why is it in the simulation? Write your answers on the worksheet.
Forventet tidsforbrug: 60 min.
Andre mulige spørgsmål og tilgange til arbejdet med koden:
Opgave 7: Indsæt følgende kodeafsnit i "observer" feltet i "Interface". Hvordan ændrer simuleringen sig?
(Prøv at køre simuleringen i lang tid. Hvad lægger du mærke til?)
Spørgsmål 7: Hvorfor giver dette kodeafsnit netop denne ændring? (Hint: prøv at kigge på kodeafsnittet og forstå hver enkelt linie)
Hvilket problem kan denne simulering hjælpe med til at løse? Beskriv problemet i dokumentet fra tidligere.
