Latest Post

Activitat Life Bricks sobre Metabolisme. Versió Beta.

La metàfora del Metabolisme com un procés de muntatge amb peces de Lego, on desmuntem peces complexes (Catabolisme) per aconseguir energia i bioelements, i consumim part d’aquesta energia en construir peces complexes (Anabolisme) és inevitable, i em rodava pel cap de fa temps.

Penso que pels alumnes és sovint opaca la idea de la frontera entre la matèria viva i no viva i esperar a que l’entenguin com un desequilibri essencial de potencials d’oxido-reducció ens porta a deixar-ho només per l’alumnat de batxillerat (i encara). Penso que la idea de les construccions Lego es interessant, sobretot si es trobava una manera de problematitzar-ho.

Tant, que al #betacamp19 he estat provant de dissenyar una activitat amb Legos per treballar-ho. La idea és bàsicament simple: establir 4 biomolècules estàndar (construccions Lego) amb diferents proporcions de bioelements i energia química, emulant d’alguna manera els Gúcids, Lipids, Proteines i Àcids Nucleics.

Enlloc de representar àtoms, cosa que hauria fet massa complexa i tediosa la construcció, cada peça representa un tipus de biomolècula: en negre, cadenes de carboni orgànic, en blau, compostos de nitrogen, i així via. Com a simplificació, he usat unes peces de color verd que representen alhora l’energia i el poder reductor (el que vindrien a ser químicament l’ATP i NADPH). Fins aquí és una activitat reproductiva, basada en re-presentar conceptes que algú et transmet i no en resoldre problemes usant aquests conceptes.

A partir d’aquí em proposo demanar als alumnes que facin Catabolisme d’aquestes biomolècules (les desmuntin i alliberin les peces d’energia posant al seu lloc peces d’oxigen, oxidant algunes de les peces que representen cadenes de carboni) i intentin construir de nou biomolècules (pel camí d’aquest Anabolisme es trobaran que s’ha perdut carboni orgànic, es poden sintetitzar menys molècules de les que teníem, i hem generat peces “oxidades” amb oxigen enganxat, que no podem usar, i comencem a acumular perillosament juntament amb diferents bioelements).

Suposo que a partir d’aquí se me n’ha anat una mica la flapa i he anat creant propostes on cada cèl·lula (equip d’alumnes) ha de fabricar diferents tipus de biomolècules (més lípids o més proteïnes) o cada cèl·lula té una dieta diferent, amb els conseqüents desequilibris i factors limitants (i mort cel·lular quan es superen determinats llindars de nitrogen lliure, carboni oxidat o energia). Els alumnes han de prendre decisions estratègiques per a fer-ho usant les diferents proporcions de cada tipus de biomolècula i els efectes del catabolisme sobre les biomolècules. M’ha semblat interessant permetre també que les diferents cèl·lules puguin intercanviar biomolècules com a dinàmica de joc, i de fet els límits de supervivència estan establerts de manera que sense fer intercanvi és difícil que alguna de les cèl·lules (equips d’alumnes) sobrevisqui. Espero que sigui un nivell de frustració assumible per els alumnes. Per donar una mica d’intríngulis (només els biòlegs moleculars de pura cepa entendran que m’emocioni aquesta part), es permet fer una mena de gluconeogènesi: usar una part de l’energia obtinguda per reduir carboni orgànic oxidat i fer-lo entrar de nou en anabolisme.

He posat també una mica a les palpentes una proposta de tasca sobre fotosíntesi per experimentar una mica amb respiració, fotosíntesi, balanços i la “porta al món orgànic” que suposen els cloroplasts, a més del paper recuperador de bioelements essencials de les arrels.

Crec que l’activitat requereix una gamificació que jo no he estat capaç d’aportar, però que potser algú altre pot donar-li.

L’activitat requereix molt diàleg amb els alumnes per connectar el que passa sobre la taula amb el que passa al món real. Està en format Beta: no ha estat encara aplicada, i un cop hagi torturat els meus alumnes de 3er amb ella, ja explicaré com ha anat. Intueixo que en algun moment durant l’activitat farà falta una mena de tauler que limiti espais (mitocondri/citoplasma,…cloroplast/citoplasma) però crec que fins que no ho vegi en dansa no sabré si fa falta realment. Penso que algunes concepcions alternatives es poden generar per culpa de l’activitat: una simplificació excessiva, la difuminació del paper dels àtoms i possibles confusions posteriors, o l’homogeneïtat estructural que suggereix l’activitat. Crec que és un preu barat, si l’activitat aconsegueix realment el que es proposa.

Es poden descarregar els materials aquí: https://app.box.com/s/vtmek8dyqfpp8ynat0thsqq9f6g46bi4

Hi ha també disponible un fitxer Calc de “Càlcul d’escenaris” per veure què passarà en cada cas i un fitxer de Kit Constitution per si algú es vol animar a provar-ho, sàpiga com aconseguir les 390 peces negres, 150 peces blaves, 90 peces liles, 60 peces grogues, 240 peces vermelles i 240 peces verdes que fan falta.

Porsiaca, he escollit peces que segueixen els colors i el nombre de llocs d’unió per cada peça coherents amb la convenció de colors CPK i les valències dels àtoms corresponents, per si més endavant es pot donar al material una segona vida en la formulació orgànica o inorgànica on les peces sí representen àtoms. ChemBricks, potser.

Life Bricks és Very Fricks. Espero que funcioni. 1170 peces de lego són moltes peces.

Comentaris, propostes i idees seran molt agraïts a l’espai de comentaris del post.

===

ACTUALITZACIÓ 10/11/19

He provat l’activitat i després de retocar-hi un parell de coses (i afegir-hi, efectivament, un parell de mapes metabòlics) funciona de manera bastant sorprenent. Els alumnes acaben tenint una comprensió bastant profunda del problema redox que implica el metabolisme i les complexitats de la disponibilitat d’energia i diversitat de bioelements (dieta i companyia). Els materials nous són disponibles a l’enllaç on era la primera versió.

.

.

.

 

@jdomenechca

Enter your email address to follow this blog and receive notifications of new posts by email.

Join 3.491 other followers

%d bloggers like this: