Har du nogensinde lagt mærke til, at planter kan have så store kræfter, at de bryder op igennem asfalt? Det kan de, fordi de har cellevægge. Dette forsøg er et modelforsøg, hvor en ballon og en vasketøjspose bruges til at vise funktionen af en cellevæg.
Vasketøjsposer kan fx købes i IKEA
Du skal lave en model, der viser, hvor meget tryk en celle med og uden cellevæg kan holde til. Ballonen repræsenterer selve cellen i modellen, og vasketøjsnettet repræsenterer cellevæggen.
Prøv at svare på følgende spørgsmål:
Alle levende organismer består af celler, der har en cellemembran. Det gælder fx både dyr og planter. Men planteceller er i modsætning til dyreceller, også omgivet af en cellevæg.
Cellemembranen består af særlige fedtmolekyler. Den er smidig ligesom en ballon og kan let rives itu. Cellevæggen består af cellulose. Det er stærkt materiale, som kan klare store træk uden at gå i stykker.
En cellemembran er gennemtrængelig for vand. Derfor kan der dannes et stort osmotisk tryk inde i cellen (for en forklaring af osmose, se forsøgene “Det svulmende æg” eller “Osmose i luft”). Det store tryk ville ødelægge cellemembranen, hvis det ikke var for cellevæggen, der ligger rundt om membranen.
Væggens styrke gør, at der kan opstå enormt store tryk inde i planteceller, uden at de kan gå i stykker. Væggens styrke gør også, at planter ikke har brug for at have et skelet ligesom dyr, for at holde sig oppe.
Asfalt er et temmelig kraftigt materiale. Men hvis en plante skal kunne bryde op igennem asfalt, skal der ligge nogle kræfter i planten, der er større end den kraft, der holder asfalten sammen. Kræfterne ligger i cellernes saftspændthed, som man også kalder for turgortrykket. Turgortrykket i planteceller kan nemt være over 10 bar. Det er 5 gange så højt som trykket i et bildæk!
Det ser forbløffende ud, når planter bryder igennem asfalt. Det kan du fx se en lille film af her. Men faktisk er det ikke så mærkeligt, at planterne har udviklet netop den evne. Ofte er det nemlig endnu større kræfter, der er nødvendige for, at rødderne kan bevæge sig igennem jorden, som planten vokser i.
Balloner er teknisk udstyr. Den første gummiballon blev fremstillet af Michael Faraday og blev brugt til bl.a. at opbevare hydrogen i hans laboratorie. Læs mere om ballonen her.
Prøv med forskellige slags net på din vasketøjspose. Din variabel er nettet.
Virkningsfuld kompetenceorienteret naturfagsundervisning indeholder bl.a. elementer af problembaseret og elevstyret undervisning. Et greb, du som underviser kan bruge, er at implementere åbenhed, ved at stilladsere undersøgelserne med frihedsgrader.
Problembaseret og elevstyret undervisning er kendetegnet ved, at eleverne arbejder selvstændigt med egne undersøgelser. Eleverne skal finde egne svar, og det skal ikke være givet på forhånd, hvad de skal. Eleverne skal ikke reproducere eller genskabe allerede eksisterende undersøgelser.
Som underviser udvælger du en grad af frihed samt hvilket trin, den skal implementeres i. Astra opdeler en undersøgelse i følgende seks trin, hvor du kan arbejde med implementering af frihedsgrader.
Tilmeld dig Astras nyhedsbrev og få ny inspiration til din undervisning i naturfag og naturvidenskab - herunder de nyeste Testotek-undersøgelser