Mô phỏng tế bào động vật và thực vật 3D

Đây là một tế bào cả lớp có thể "cầm trên tay" qua máy chiếu, TV hoặc bảng tương tác. Một tế bào động vật lớn, bóng bẩy hiện trên màn hình: kéo để xoay, chụm hai ngón hoặc lăn chuột để phóng to, kéo thanh "Cắt mở" để cắt tế bào như cắt bánh và nhìn vào bên trong. Chạm vào bộ phận nào thì bộ phận đó sáng lên, các phần khác mờ đi, kèm thẻ ghi tên, chức năng trong một câu và kích thước thật. Chuyển sang tế bào thực vật để thấy thành tế bào, lục lạp và không bào trung tâm lớn, rồi bấm So sánh để đặt hai tế bào cạnh nhau. Khi lớp đã thuộc các bộ phận, bấm "Tìm bào quan": Oly lần lượt gọi tên từng bào quan, một học sinh lên bảng chạm vào đúng chỗ.

Cách dùng

• Xoay và phóng to: kéo tế bào bằng ngón tay hoặc chuột để xoay trong không gian 3D. Chụm hai ngón, hoặc lăn chuột, để phóng to, thu nhỏ (chạm vào tế bào một lần trước, để trang vẫn cuộn bình thường).
• Cắt mở: thanh "Cắt mở" ở dưới cùng cắt bỏ phần phía trước của tế bào. Ở mức 0 tế bào còn nguyên, chỉ thấy mặt ngoài; ở mức 100 thấy một nửa tế bào, mặt cắt của thành tế bào, màng tế bào và không bào hiện thành các vòng phẳng. Khi cắt, nhân trở nên trong suốt để thấy nhân con bên trong.
• Chạm vào một bộ phận: bộ phận sáng lên, các phần khác mờ đi, thẻ bên phải cho biết đó là gì, làm nhiệm vụ gì, kích thước thật và số lượng trong một tế bào. Chạm lại lần nữa, chạm ra chỗ trống hoặc bấm Esc để xem lại cả tế bào. Các nút bên dưới tế bào cũng chọn được từng bào quan.
• Tế bào động vật và Tế bào thực vật: chuyển ở phía trên. Mỗi tế bào có các bộ phận riêng, đặt đúng vị trí: ở tế bào thực vật, không bào lớn đẩy nhân sang một bên và lục lạp nằm sát thành tế bào.
• So sánh: hai tế bào đứng cạnh nhau. Những gì chỉ tế bào thực vật có (thành tế bào, lục lạp, không bào trung tâm lớn) và chỉ tế bào động vật có (lysosome, không bào nhỏ) sáng lên; các phần chung mờ đi. Thẻ bên phải chia ba nhóm; chạm vào một tên để nó sáng lên ở cả hai tế bào.
• Nhãn: bật, tắt tên các bộ phận. Tắt nhãn để hỏi lớp "Đây là bộ phận gì?"
• Tìm bào quan: trò chơi cho cả lớp. Oly hỏi "Chạm vào bộ máy Golgi", một học sinh chạm. Đúng thì bộ phận sáng xanh; sai thì Oly cho biết bạn vừa chạm vào gì ("Đó là lysosome. Thử lại nhé!"). Sai hai lần, đáp án sẽ sáng lên. Cuối lượt, màn hình cho biết lớp tìm đúng ngay lần đầu bao nhiêu bộ phận.
• Bàn phím và máy chiếu: nút toàn màn hình ở góc trên bên phải làm mọi thứ to ra cho bàn cuối nhìn rõ. Phím mũi tên để xoay, + và − để phóng to, thu nhỏ, [ và ] để cắt mở, phím 1, 2, 3 để chuyển Động vật, Thực vật, So sánh, L để bật nhãn, F để bắt đầu Tìm bào quan, Tab để đi qua các nút.

Tế bào động vật và tế bào thực vật có gì

Mọi cơ thể sống đều được cấu tạo từ tế bào. Phần lớn tế bào rất nhỏ, không nhìn thấy bằng mắt thường: tế bào động vật có kích thước khoảng 10 đến 30 micromét (1 µm bằng một phần nghìn milimét), nghĩa là khoảng năm mươi tế bào xếp hàng mới dài một milimét. Tế bào gồm ba thành phần chính là màng tế bào, tế bào chất và nhân; trong tế bào chất có nhiều bào quan, mỗi bào quan một nhiệm vụ.

Như vậy, ba điểm khác nhau chính là: tế bào thực vật có thành tế bào, lục lạp và không bào trung tâm lớn, tế bào động vật không có. Vì thế tế bào thực vật có hình dạng ổn định, lá cây có màu xanh, còn tế bào động vật tròn hơn và có thể thay đổi hình dạng. Sách giáo khoa Sinh học 10 còn nêu trung thể là bào quan đặc trưng của tế bào động vật (tham gia phân chia tế bào); mô hình lược bỏ để hình dễ nhìn.

Kích thước: phần nào đúng tỉ lệ

Mô hình được dựng theo đơn vị micromét, với kích thước điển hình theo BioNumbers và giáo trình Biology của OpenStax:

• Tế bào động vật: khoảng 20 µm; nhân khoảng 6 µm, gần một phần ba bề ngang tế bào, như ở tế bào thật; nhân con khoảng 2 µm.
• Ti thể: rộng khoảng 1 µm, dài 2–3 µm. Tế bào thật có hàng trăm đến hàng nghìn ti thể; mô hình vẽ khoảng một chục.
• Tế bào thực vật: dài khoảng 30 µm (tế bào thật dài 10–100 µm). Không bào trung tâm chiếm khoảng một phần ba tế bào (ở tế bào thật thường 30–80%), còn lục lạp dài khoảng 5 µm nằm trong lớp tế bào chất mỏng giữa không bào và thành tế bào.
• Vẽ to hơn thực tế: ribosome chỉ khoảng 25–30 nanomét, màng tế bào dày 7–10 nm. Nếu đúng tỉ lệ thì không thể nhìn thấy, nên mô hình vẽ chúng to gấp khoảng mười lần, và thẻ của chúng có ghi chú điều này.

Gợi ý dạy học

Mô phỏng dùng được cho KHTN 6 (chủ đề Tế bào: cấu tạo và chức năng các thành phần của tế bào, so sánh tế bào động vật và tế bào thực vật), Sinh học 10 (tế bào nhân thực và các bào quan), và các tiết ôn tập về tế bào.

1. Khởi động (3 phút): cho lớp xem tế bào động vật còn nguyên, tắt nhãn. Hỏi: "Theo các em, bên trong có gì?" Rồi kéo thanh Cắt mở thật chậm cho cả lớp cùng xem.
2. Tham quan các bộ phận (10 phút): bật nhãn. Chạm vào nhân, ti thể, màng tế bào và cùng đọc thẻ. Mời học sinh nói lại chức năng bằng lời của mình: "nhân là trung tâm điều khiển", "ti thể là nhà máy năng lượng".
3. Thực vật và động vật (8 phút): chuyển sang tế bào thực vật. Hỏi: "Có gì mới?" Học sinh chỉ ra thành tế bào, lục lạp màu xanh và không bào lớn. Bấm So sánh để kiểm tra với thẻ.
4. Vì sao? (5 phút): "Vì sao tế bào thực vật cần lục lạp mà tế bào động vật thì không? Vì sao cây cần thành tế bào, còn chúng ta có bộ xương?" Xoay tế bào thực vật để thấy thành tế bào giữ hình dạng cố định.
5. Thi tìm bào quan theo nhóm (10 phút): tắt nhãn, bấm "Tìm bào quan". Các nhóm lần lượt cử một bạn lên bảng; đếm số lần đúng ngay lần đầu.
6. Ôn tập (10 phút): tạo một trò chơi ôn tập: cả lớp chơi trên cùng một màn hình theo đội, điện thoại của thầy cô làm điều khiển.

Câu hỏi thầy cô hay gặp

Tế bào động vật và tế bào thực vật khác nhau ở điểm nào?

Tế bào thực vật có ba thứ mà tế bào động vật không có: thành tế bào bằng cellulose bên ngoài màng, lục lạp để quang hợp, và một không bào trung tâm lớn chứa dịch tế bào. Tế bào động vật có lysosome, không bào (nếu có) thì nhỏ. Cả hai đều có màng tế bào, tế bào chất, nhân, ti thể, ribosome, lưới nội chất và bộ máy Golgi.

Tế bào thực vật có ti thể không?

Có. Nhiều học sinh nghĩ lục lạp thay cho ti thể. Lục lạp tạo ra chất hữu cơ (đường) từ ánh sáng; ti thể phân giải đường đó để giải phóng năng lượng, cả ngày lẫn đêm. Tế bào thực vật cần cả hai, và mô hình có cả hai.

Mô hình có đúng tỉ lệ không?

Các phần lớn thì có: tế bào, nhân, nhân con, ti thể, lục lạp và không bào của tế bào thực vật giữ đúng tỉ lệ thật theo micromét. Ribosome, các lớp màng và lưới nội chất quá mỏng để nhìn thấy ở tỉ lệ đó, nên được vẽ to hơn khoảng mười lần; thẻ của các bộ phận này có ghi rõ.

Vì sao nhân lại có khuôn mặt?

Để tế bào thân thiện hơn với học sinh nhỏ, và để làm mốc dễ nhớ: nhân là "trung tâm điều khiển", nơi chứa vật chất di truyền. Khuôn mặt nhỏ, và khi cắt mở tế bào thì nhân trở nên trong suốt, nên vẫn thấy nhân con bên trong.

Có chạy được trên bảng tương tác hay máy tính cũ của trường không?

Có. Mô phỏng chạy ngay trên trình duyệt, không cần cài đặt hay đăng ký. Kéo một ngón để xoay, chụm hai ngón để phóng to. Cảnh 3D được giữ ở mức chi tiết vừa phải và giới hạn số điểm ảnh, nên vẫn mượt trên máy tính xách tay thông thường và màn hình cảm ứng lớn.