Biologi 0-C
Biologi 0-C
Biologi 0-C
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Laboratoriekursus<br />
2013<br />
Øvelsesvejledninger<br />
<strong>Biologi</strong> C<br />
VUC Århus, HF-afdelingen Bülowsgade 68, 8000 Århus C<br />
På kursusdagene kan du få fat på os på telefon 87322478
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Indholdfortegnelse:<br />
Velkomstbrev side 3<br />
Vejledning i rapportskrivning side 4-5<br />
Øvelsesvejledninger:<br />
Øvelse nr.1: Mikroskopering af celler side 6-9<br />
Øvelse nr.2: Forsøg med osmose side 10-14<br />
Øvelse nr.3: Fotosyntese og respiration side 15-17<br />
Øvelse nr.4: Undersøgelse af enzymet Bromelin side 18-22<br />
Øvelse nr.5: Bestemmelse af egen blodtype side 23-27<br />
Øvelse nr.6: Isolering af DNA side 28-32<br />
Øvelse nr.7: Konditest-bestemmelse af kondital side 33-37<br />
Øvelse nr.8: Kostundersøgelse side 38-42<br />
2
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Kære selvstuderende i biologi.<br />
Vi ønsker dig velkommen på laboratoriekursus på VUC Århus.<br />
Kurset afholdes i biologilokale SJ 21, som er beliggende i VUC's bygning<br />
Sct. Joseph, Bülowsgade 68, 8000 Århus C<br />
Hvis porten til skolen er låst når du ankommer eller hvis du er blevet forsinket kan du komme i kontakt<br />
med kursets lærere på tlf. 87 322 478<br />
Om kurset:<br />
Laboratoriekurset omfatter den eksperimentelle del i faget biologi C og er en forudsætning for at blive<br />
indstillet til prøve i faget. For at få udstedt et kursusbevis kræver det, at du har udført alle forsøgene på<br />
kurset, at dine rapporter lever op til de krav der stilles i rapporten og at rapporterne afleveres rettidigt -<br />
afleveringsfristerne meddeles på kurset. Til eksamen, på din egen skole, skal du huske at medbringe de<br />
rettede rapporter, dine journaler og dit kursusbevis.<br />
Kursusmaterialet indeholder:<br />
En vejledning i rapportskrivning<br />
En Vejledning til hver øvelse<br />
Først i hver øvelsesvejledning finder du et punkt kaldet "relevant baggrundsstof" her henvises<br />
der til den teori, det kan være relevant at sætte sig ind i, inden du skal lave øvelsen. Bagest i hver vejledning<br />
finder du en "rapportvejledning", der giver dig en disposition til hvad din rapport bør indeholde.<br />
Forberedelse til kurset:<br />
Det forventes at du inden kurset har printet kursusmaterialet ud og medbringer dette på kurset. Og at du til<br />
de enkelte kursusdage forbereder dig til forsøgene dvs. som et minimum læser dine øvelsesvejledninger og<br />
sætter dig grundigt ind i hvordan forsøgene skal udføres. Husk også at laboratoriekurset er et godt tilbud til<br />
at få diskuteret faglige spørgsmål undervejs.<br />
På kurset skal du medbringe:<br />
Dit kursusmateriale, lærebog, lommeregner, blyant og papir. Da kurset afholdes en weekend er der<br />
desværre ikke mulighed for at købe mad på stedet. Det er derfor en god ide at medbringe en madpakke<br />
eller du kan købe mad i nærheden. Der er både en kiosk og et pizzaria. Kaffe og te laver vi selv og skolen har<br />
også en mikrobølgeovn.<br />
Med venlig hilsen<br />
<strong>Biologi</strong>lærerne på VUC Århus<br />
3
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
VEJLEDNING I RAPPORTSKRIVNING.<br />
I forbindelse med det eksperimentelle arbejde udarbejdes der rapporter over de udførte forsøg. Rapporten<br />
er en skriftlig formidling af et eksperimentelt arbejde til en modtager. Rapporten skal derfor være<br />
formuleret præcist, og den skal være saglig og objektiv. Læseren er dig selv og læreren. Rapporten skal<br />
skrives så begge parter hurtigt forstår indholdet - også lang tid efter det pågældende forsøg er lavet.<br />
(Rapporterne skal bl.a. bruges i eksamenssituationen).<br />
For at kunne skrive en fyldig rapport skal man have gjort personlige notater under udførelsen af et forsøg.<br />
Disse personlige notater er kun til en selv og behøver derfor ikke være så formfuldendte, men dog alligevel<br />
så klare og tydelige at de giver et godt grundlag for rapporten. Heri nedskrives fremgangsmåde, eventuelle<br />
ændringer i forhold til vejledningen, kladde til resultater (gerne i skemaform), stikord om resultaterne og<br />
eventuelle spørgsmål og konklusioner man kommer i tanke om undervejs. Ofte vil det være en god idé at<br />
styre notaterne efter de samme punkter som en rapport senere skal bygges op over.<br />
En biologirapport skal give læseren svar på følgende:<br />
Hvad har vi undersøgt?<br />
Hvordan er forsøget udført?<br />
Hvilke resultater er der kommet ud af det?<br />
Hvilken betydning kan det have?<br />
Rapporten opbygges efter nedenstående punkter i den angivne rækkefølge:<br />
Forsøgets titel: Der laves en forside med forsøgets titel, nummer, navn og holdnummer. Hvis I arbejder<br />
flere sammen skrives gruppens navne på.<br />
Forsøgets formål: Her noteres formålet med forsøget. Ofte vil der være en hypotese, der skal afprøves,<br />
men formålet kan også være at anvende noget specielt apparatur.<br />
Forsøgets hypotese: Ofte kan det være godt at formulere en eventuel hypotese som et selvstændigt afsnit.<br />
Teori til forsøget: I dette afsnit skal du i en kortfattet form præsentere den teori der hører til forsøget.<br />
Undlad at skrive afsnit direkte af fra lærebogen, prøv i stedet selv at formulere teorien i dit eget sprog.<br />
Husk også at præsentere de centrale begreber, der knytter sig til emnet.<br />
Materialer: Under dette punkt anføres hvilke dyr/planter der er anvendt, hvilke kemikalier der er brugt<br />
samt anvendt apparatur. Hvis der ikke er afvigelser fra den udleverede øvelsesvejledning, kan du nøjes med<br />
at henvise hertil (husk at vedlægge vejledningen).<br />
Fremgangsmåde: Under dette punkt beskrives, hvordan forsøget er udført. Gør det kort og klart og i logisk<br />
rækkefølge. Skriv hvad du/ gruppen har gjort, dvs. brug jeg form. Det kan i mange tilfælde være en fordel at<br />
tegne forsøgsopstillingen for at gøre tingene mere overskuelige.<br />
4
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Resultater: Alle iagttagelser og målinger (data) skal naturligvis med i rapporten.I det omfang det er rimeligt,<br />
skal resultaterne af hensyn til overskueligheden anføres i skemaform, tabelform og i kurveform.<br />
Afbildning af resultater/kurvetegning:<br />
- Giv figurer og tabeller en titel, samt en kort tekst, der fortæller, hvad kurven viser.<br />
- Ved tegning af kurver vælges en hensigtsmæssig inddeling af akserne.<br />
- Angiv benævnelse og enheder på alle akser.<br />
- Markér punkterne tydeligt på kurven, afvigende resultater skal også anføres.<br />
- Få punkter forbindes med rette linjer - mange punkter tegnes som blød kurve.<br />
- Hvis værdier mangler stiples linjen.<br />
- To kurver der skal sammenlignes bør altid have samme inddeling.<br />
Fejlkilder: Her anføres overvejelser om fejlkilder og usikkerheder under forsøgets udførelse. Ideer til<br />
forbedringer eller udvidelse af forsøget kan ligeledes beskrives her.<br />
Diskussion: Under dette punkt diskuteres forsøgsresultaterne (både de forventede og de uventede). Dette<br />
gøres ved, at man analyserer og tolker de opnåede resultater. Du bør besvare følgende spørgsmål:<br />
Har forsøget vist, hvad man teoretisk kunne forvente (er hypotesen bekræftet)?<br />
Er formålet/formålene med forsøget blevet opfyldt?<br />
Kan fejlkilder forklare eventuelle afvigelser?<br />
Er alle nødvendige kontrolforsøg blevet udført?<br />
Ofte indeholder den trykte vejledning nogle diskussionsspørgsmål, der skal besvares. Sådanne spørgsmål<br />
skal tjene som inspiration og skal derfor ikke besvares med ja/nej, men indgå i en samlet diskussion af<br />
data.<br />
Konklusion: Som afslutning på rapporten anføres den konklusion, som kan drages ud fra<br />
forsøgsresultaterne. Ofte vil det være en stillingtagen til den hypotese, som blev efterprøvet i forsøget.<br />
Mens diskussionen er fyldig og bredt formuleret, skal konklusionen være kortfattet og formuleret så<br />
præcist som muligt. Konklusionen skal være en konklusion på det der var forsøgets formål.<br />
Litteratur:<br />
Her anføres den litteratur, der har været anvendt ved udarbejdelse af såvel forsøget som rapporten.<br />
5
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Eksperiment nr.: 1<br />
Mikroskopering af celler<br />
Navn:<br />
Makker(e):<br />
Rettet af:<br />
Dato:<br />
6
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
1. MIKROSKOPERING AF CELLER.<br />
Relevant baggrundsstof: Cellens opbygning, mitosen, grønkornets funktion.<br />
Introduktion:<br />
Det er ikke muligt at se de enkelte celler med det blotte øje. Et almindeligt lysmikroskop kan<br />
derimod forstørre fra ca. 100 til 1000 gange. Hermed bliver det muligt at se de enkelte cellers form<br />
og se de største organeller såsom kerne og grønkorn.<br />
Cellens mindre organeller og store molekyler kan ses, hvis man anvender elektronmikroskop. Et<br />
elektronmikroskop forstørrer op til 100.000 gange. Da disse mikroskoper kræver megen teknik at<br />
anvende og desuden er meget dyre, er det ikke muligt at anvende sådanne i almindelig<br />
undervisningssammenhæng.<br />
Formål:<br />
a. at lære at håndtere et mikroskop<br />
b. at få fornemmelse for størrelser på celler<br />
c. at se cellekerner<br />
Materialer:<br />
mikroskop<br />
objektglas<br />
dækglas<br />
pipetter<br />
bægerglas m. vand<br />
trækpapir<br />
linsepapir<br />
tandstikker<br />
methylenblåt<br />
vandpest<br />
færdiglavet rodspidspræparat fra løg<br />
bakterier fra youghurt<br />
gær<br />
Fremgangsmåde:<br />
Se "Mikroskopets anvendelse" senere i vejledningen.<br />
d. at se kromosomer<br />
e. at se grønkorn<br />
f. at se bakterier og gærceller<br />
Mikroskopering af vandpestblad:<br />
En blad Iægges i en vanddråbe på et objektglas. Dækglas lægges over. Cellernes form bemærkes.<br />
Grønkorn iagttages. Forstørrelsesgrad noteres. En enkelt celle med grønkorn tegnes.<br />
Celler fra mundhule:<br />
Cellerne skrabes ud med en tandstik og anbringes på et objektglas med methylenblåt. Dækglas lægges<br />
over. Man kan ikke se ret meget andet end cellekerne, celleslim og cellemembran ved denne simple<br />
præparation. Tegn et par celler. De ligner nærmest spejlæg. Vis hvad der er hvad på figuren.<br />
Husk at notere forstørrelsesgrad.<br />
7
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Rodspids fra løg (færdigt præparat)<br />
Løg har 16 kromosomer, men vi kan dog ikke tælle dem. Cellekerner iagttages, og størrelsen bemærkes i<br />
forhold til størrelsen på kernerne i mundslimhindecellerne. Kromosomerne iagttages. Tegn de forskellige<br />
delingsstadier som du ser dem i mikroskopet og sammenlign med figuren af mitosen i din lærebog. Brug<br />
figuren herunder til hjælp.<br />
Figur 1: Celledelinger i rodspids af løg.<br />
Gær:<br />
Gær er en svamp, og den har - som andre<br />
svampe - cellekerne; men den kan vi ikke<br />
iagttage her. Gær kan formere sig både kønnet<br />
og ukønnet. Det er den ukønnede<br />
formeringsform, vi her kan iagttage<br />
(knopskydning). Under dårlige livsvilkår kan<br />
dannes sporer ved kønnet formering.<br />
Almindelige gærceller farves røde af Safranin-<br />
O, mens sporer forbliver ufarvede. Gær er pga.<br />
dens hurtige formering (ned til 20 minutter for<br />
én deling) velegnet til at gensplejse med henblik<br />
på produktion af enzymer og hormoner. For<br />
eksempel fremstiller NOVO insulin fra gensplejsede gærceller.<br />
En lille dråbe fra en gærcelleopløsning dryppes på et objektglas<br />
Gærceller iagttages og tegnes og størrelsen sammenlignes med løg-<br />
og tandkødsceller. Cellerne tegnes så størrelser fremgår.<br />
Figur 2: Knopskydning hos gær.<br />
8
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Journal-/Rapportvejledning:<br />
a.) Gør rede for cellers opbygning og inddrag forskellene på plante- og dyreceller. Tegn og beskriv<br />
de celler, du har set i mikroskopet.<br />
b.) Princippet i mitosedelingen beskrives og illustreres med tegningerne fra mikroskoperingen.<br />
c. )Størrelsen på cellekernerne fra rodspidspræparatet og mundslimhindecellerne beskrives og<br />
forklares. (Se vejledning til DNA-isolering).<br />
d.)Forskellen i størrelse på planteceller, dyreceller og gær beskrives.<br />
Mikroskopets anvendelse:<br />
Figur 3:<br />
Mikroskopets opbygning. (Kilde: Jens Bøgeskov m.fl. ”Arbejdsbog til <strong>Biologi</strong> for gymnasiet og HF”, 1984)<br />
Eksperiment nr.: 2<br />
9
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Forsøg med osmose<br />
Navn:<br />
Makker(e):<br />
Rettet af:<br />
Dato:<br />
2. FORSØG MED OSMOSE<br />
10
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Relevant baggrundsstof:<br />
Plantecellens opbygning, cellemembranens opbygning og transportformer gennem cellemembranen.<br />
Teori:<br />
Alle celler er afgrænset af en cellemembran. Membranen er fortrinsvis opbygget af fedtstoffer (fosfolipider)<br />
og proteiner og er karakteriseret ved, at den kun tillader visse stoffer at passere igennem (kaldes<br />
semipermeabel). Cellemembranens egenskaber gør det muligt for cellen at opretholde et indre miljø, der er<br />
forskelligt fra omgivelserne.<br />
Forskellige opløste stoffer kan bevæge sig gennem membranen på forskellig måde afhængig af deres<br />
størrelse eller andre egenskaber. Man taler her om forskellige transportformer gennem membranen.<br />
En af de mekanismer der driver stoffer gennem membranen er diffusion. Ved diffusion forstår man<br />
molekylernes egenbevægelse gennem membranen. Denne bevægelse er ikke retningsbestemt, men<br />
generelt vil et stof bevæge sig fra et sted med høj koncentration af det pågældende stof mod et sted med<br />
lav koncentration af stoffet. Molekylerne bevæger sig ad en koncentrationsgradient fra høj til lav<br />
koncentration. Et eksempel kunne være diffusionen af ilt fra lungerne til blodet.<br />
En særlig form for diffusion er bevægelse af vand gennem en cellemembran, dette fænomen kaldes for<br />
osmose. Forestil dig en celle omgivet ferskvand Cellens indre (cytoplasma) består af vand med opløste<br />
stoffer - det kan være sukker, salte eller proteiner. Da molekylerne i cytoplasmaet er for store til at gå<br />
gennem membranen, vil der ske det at vandet udenfor cellen vil bevæge sig gennem membranen.<br />
Da vandet bevæger sig ved hjælp af diffusion, vil vandets nettobevægelse være fra den side af membranen<br />
hvor koncentrationen af vand er høj til den side, hvor koncentrationen af vand er lav.<br />
Man siger vandet har bevæget sig ved osmose.<br />
Den mængde vand, der kan passere over membranen vil være bestemt af, hvor stor en koncentration der<br />
er af "osmotisk aktive stoffer" på de to sider af membranen. Med osmotisk aktive stoffer menes der<br />
stoffer, som ikke uden videre kan passere cellemembranen. Det tryk der opstår som følge af forskellen i<br />
koncentrationen af opløste stoffer på de to sider af cellemembranen kaldes det osmotiske tryk.<br />
Formål:<br />
At påvise osmosefænomenet - vands diffusion fra en højere til en lavere<br />
koncentration af vand.<br />
At undersøge hvilken sammenhæng, der er mellem vand-/salt-koncentration<br />
og vægtændringerne i vores kartoffel.<br />
At undersøge hvilken koncentration af salt, der modsvarer koncentrationen inde i kartoffelcellerne.<br />
At beregne det osmotiske tryk i en kartoffelcelle.<br />
Materialer:<br />
11
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Kartofler, propbor (evt. kniv), saltopløsninger med forskellige koncentrationer, analysevægt, køkkenrulle,<br />
reagensglas (evt. små bægerglas).<br />
Fremstilling af saltopløsninger:<br />
Saltopløsningerne laves som fortyndinger af den mest koncentrerede opløsning, nemlig 8%<br />
saltopløsningen. Af denne 8 % “stamopløsning” laves 1 L (= 1000 mL) ved at opløse 80 gram<br />
salt (NaCl) i demineraliseret vand til det samlede rumfang er i alt 1L.<br />
Fortyndingerne foregår derefter efter skemaet:<br />
koncentration af<br />
færdig<br />
saltopløsning<br />
der skal bruges følgende<br />
rumfang 8%<br />
saltopløsning<br />
0% 0,0 mL 250 mL<br />
0,5% 15,6 mL 250 mL<br />
1,0% 31,3 mL 250 mL<br />
1,5% 46,9 mL 250 mL<br />
2,0% 62,5 mL 250 mL<br />
2,5% 78,1 mL 250 mL<br />
3,0% 93,8 mL 250 mL<br />
4,0% 125,0 mL 250 mL<br />
6,0% 187,5 mL 250 mL<br />
8,0% 250,0 mL --------<br />
+ en ukendt opl.<br />
der fortyndes op til et<br />
rumfang på i alt<br />
Metode:<br />
Hvert hold laver et antal propborkerner eller homogene kartoffelstykker svarende til antallet af<br />
saltopløsninger. Hvert af kartoffelstykkerne vejes omhyggeligt (3 decimaler), hvorefter de kommes ned i<br />
hvert sit reagensglas med hver sin saltkoncentration.<br />
Kartoflen dækkes med 20 mL saltopløsning i hvert glas.<br />
NB! Vægten af de enkelte kartoffelstykker noteres ned sammen med den saltkoncentration de hver især<br />
udsættes for.<br />
Glassene med kartoffelstykkerne står nu i køleskabet - overdækket med plastfilm eller lignende i et døgn.<br />
Herefter fiskes de op af glassene og vejes efter kort at have ligget til afdrypning (ikke klemme) på et stykke<br />
køkkenrulle.<br />
Resultatbehandling:<br />
Vægtændringen i % beregnes:<br />
(vægt efter - vægt før)<br />
vægt før<br />
x 100%<br />
Vægtændringen i % indskrives i en tabel og afbildes i et koordinatsystem med den procentiske<br />
vægtændring som funktion af saltkoncentrationen. Hvor X-aksen =saltkoncentration i % og Y-aksen=<br />
vægtændring.<br />
12
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Den saltkoncentration, der modsvarer koncentrationen af osmotisk aktive stoffer inde i kartoffelceller<br />
bestemmes ud fra grafen. Kaldes også for den isotoniske saltopløsning.<br />
Beregning af det osmotiske tryk i kartoffelcellerne:<br />
Ved hjælp af nedenstående formel kan det osmotiske tryk (Ψ) i en kartoffelcelle bestemmes:<br />
Ψ = iCRT, hvor i = 1,9 (en konstant for en næsten ideal opløsning)<br />
R= 0,0821 L atm K -1 mol -1 (gaskonstanten)<br />
T= 298K (temperaturen i Kelvingrader)<br />
C er den molære koncentrationen af NaCl<br />
( MNaCl = 58,5 g/mol )<br />
Den molære koncentration, C, beregnes ud fra den isotoniske saltopløsning som:<br />
% salt opløsning aflæst omregnet til gram salt / liter<br />
MNaCl<br />
13
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Journal-/Rapportvejledning:<br />
Teori:<br />
Beskriv hvad der vil ske med en celle under følgende forhold:<br />
Cellen placeres i en vandigopløsning hvis koncentration af opløste stoffer er højere end inde i cellen<br />
(hypertonisk opløsning)<br />
Cellen placeres i en vandigopløsning hvis koncentration af opløste stoffer er lavere end inde i cellen<br />
(hypotonisk opløsning)<br />
Cellen placeres i en vandigopløsning der netop svarer til cellen egen koncentration af opløste<br />
stoffer (isotonisk opløsning)<br />
Hypotese:<br />
Formuler ud fra teorien beskrevet på første side i forsøgsvejledningen en hypotese til forsøget.<br />
Resultater:<br />
Tegn grafen og aflæs ved hvilken saltkoncentration opløsningen er isotonisk.<br />
Find ligeledes koncentrationen af den "ukendte opløsning".<br />
Diskussion / konklusion:<br />
Hvor stort var det osmotiske tryk i cellen?<br />
Hvilken koncentration af salt havde den ukendte opløsning?<br />
Gør rede for hvordan plantecellens opbygning medvirker til at den kan modstå et højt tryk?<br />
Forklar hvordan koncentrationen af opløste næringssalte i jorden har betydning for plantens evne til at<br />
optage vand gennem rodnettet.<br />
Diskuter princippet bag saltning/syltning ved konservering af fødevarer.<br />
Har du forslag til udvidelse/ændringer af forsøget?<br />
14
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Eksperiment nr.: 3<br />
Undersøgelse af<br />
fotosyntese og respiration<br />
Navn:<br />
Makker(e):<br />
Rettet af:<br />
Dato:<br />
15
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
3. UNDERSØGELSE AF FOTOSYNTESE OG RESPIRATION.<br />
Relevant baggrundsstof: Fotosyntesen og respirationsprocessen og de forhold der har betydning for de to<br />
processer.<br />
Formål:<br />
Formålet med denne øvelse er at undersøge forskellige forhold omkring de to processer fotosyntese og<br />
respiration.<br />
Teori:<br />
Fotosyntese er uden tvivl den vigtigste biologiske proces på vores jordklode. Sat på spidsen<br />
kunne man sige: "Uden fotosyntese intet liv på jorden" som vi kender det i dag.<br />
Fotosyntesen foregår i grønkornene hos grønne planter og alger og i nogle få bakterier. I selve<br />
fotosynteseprocessen omdannes kuldioxid og vand til glukose og ilt. Processen drives af<br />
lysenergi fra solen. Den omdannes til kemisk energi der ”indbygges” i sukkerstoffet glukose. Ilten udskilles<br />
nærmest som et affaldsstof (et vigtigt et!). Nedenfor er fotosyntesen beskrevet på en biokemisk form:<br />
6CO2+ 6H2O + lysenergi C6H12O6 + 6O2<br />
Historisk set har fotosyntesen med sin produktion af ilt sørget for at gøre jordkloden til et behagelige sted<br />
at være for iltkrævende organismer. Ilten der udskilles ved fotosyntesen bruges<br />
i en anden vigtig proces nemlig respirationen.<br />
Respirationen forgår i mitochondrierne i plante og dyreceller. Det er en proces, hvor glukose nedbrydes<br />
under forbrug af ilt (aerob proces). Ved processen overføres en del af energien fra glukosen til et andet<br />
kemisk stof, ATP, mens resten afgives som varme. Respirationen kan beskrives således:<br />
C6H12O6 + 6O2 6CO2+ 6H2O + energi (bundet i ATP og afgivet som varme)<br />
Den energi, der nu er bundet i ATP, samt den afgivne varme, svarer til den energi, der var bundet i<br />
glukosen.<br />
Hypotese:<br />
Det er nu jeres opgave at opstille et forsøg, der kan påvise følgende hypoteser:<br />
Planter optager CO2 ved fotosyntesen<br />
Planter kræver lys til fotosyntesen<br />
Planter udskiller CO2 ved respiration<br />
Respirationen kan kun påvises i mørke<br />
16
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Til rådighed har I følgende materialer:<br />
Vandplanter<br />
CO2 (=mineralvand)<br />
vand<br />
lys<br />
mørke (skaffes ved at vikle stanniol om reagensglassene)<br />
Brom-Thymol-Blåt (BTB)<br />
8 reagensglas<br />
plast til at lukke glassene med<br />
etiketter/malertape til mærkning af glas<br />
Om BTB er det nødvendigt at vide følgende:<br />
BTB er en pH farveindikator det vil sige at den skifter farve når der sker ændringer i pH.<br />
GRØN<br />
sur GUL neutral BLÅ basisk<br />
1 7 14 pH skala<br />
Hvad gør miljøet surt? Da CO2 opløst i vand giver kulsyre, vil tilstedeværelsen af CO2 gøre miljøet surt.<br />
Omvendt, hvis der ikke er CO2 tilstede vil miljøet være neutralt/basisk. Dette kan efterprøves på følgende<br />
måde: Tag et reagensglas med lidt vand og BTB pust nu med et sugerør ned i væsken – hvad sker der?<br />
Resultater:<br />
Tegn de 8 reagensglas med indhold, og forklar for hinanden, hvad I forventer der vil ske. Hvilken farve har<br />
glassene ved start/ hvilken farve har de ved slutningen af forsøget?<br />
Hvad er der sket?<br />
Husk også at der skal opstilles kontrol forsøg, som viser at ændringerne skyldes planternes aktivitet, og ikke<br />
de andre ”variable”.<br />
Diskussion:<br />
1. Forklar hvordan jeres forsøgsopstilling viser, at fotosyntesen kræver lys?<br />
2. Hvordan har I påvist, at der udskilles CO2 ved respirationen?<br />
3. Hvorfor kan respirationsprocessen kun påvises i mørke?<br />
4. Hvorfor kan I i dette forsøg ikke påvise udskillelsen af O2?<br />
5. Hvorfor bruges der vandplanter til forsøget?<br />
Husk også en konklusion på forsøget.<br />
17
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Eksperiment nr.: 4<br />
Undersøgelse af enzymet Bromelin<br />
fra ananas<br />
Navn:<br />
Makker(e):<br />
Rettet af:<br />
Dato:<br />
18
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
4. FORSØG MED ENZYMET BROMELIN FRA ANANAS.<br />
Relevant baggrundstof:<br />
Proteiners opbygning og enzymernes funktion i levende celler.<br />
Teori om enzymer:<br />
Enzymer er proteiner, som katalyserer kemiske reaktioner i den levende celle.<br />
En katalysator er i stand til at ændre den hastighed, hvormed en kemisk reaktion foregår. Det vil i praksis<br />
sige, at de forskellige kemiske reaktioner i cellen kun kan foregå, fordi der er enzymer tilstede. Enzymerne<br />
bliver ikke forbrugt under processen og fremtræder efter endt reaktion i uændret form.<br />
Et enzym er mere eller mindre specifikt og deltager kun i en eller få beslægtede processer. De fleste<br />
enzymer navngives efter ordstammen til den forbindelse eller reaktion de deltager i, tilføjet endelsen -ase<br />
f.eks. spalter enzymet maltase kulhydratet maltose. Prøv at læse om de enzymer der deltager i<br />
fordøjelsesprossen.<br />
To andre begreber der er værd at kende er substrat og produkt. Man kan sige, at den forbindelse som<br />
enzymet binder sig til kaldes substratet og det, der kommer ud af reaktionen kaldes produktet.<br />
Maltose + enzym 2 glukose + enzym<br />
substratet produktet<br />
Enzymers aktivitet afhænger af flere forskellige forhold. Typisk kan man sige, at de forhold der kan ændre<br />
et proteins struktur også vil have betydning for enzymets evne til at katalysere en reaktion. Her skal<br />
nævnes tre forhold som har betydning: temperatur, pH og tilstedeværelsen af tungmetal-ioner (f.eks. Hg 2+ ,<br />
Cd 2+ og Cu 2+ ). Både temperatur og pH har indvirkning på proteindelens struktur og tungmetalioner kan gå<br />
ind og påvirke det reaktive område i enzymet. Endvidere har mængden af enzym og koncentrationen af<br />
substrat selvfølgelig også betydning for reaktionshastigheden.<br />
Teori om enzymet Bromelin:<br />
Ananasplanten indeholder et enzym som kan spalte proteiner. Enzymet kaldes bromelin og er en<br />
forsvarsmekanisme, for at forhindre dyr i at spise af planten. Plantesaften indeholder en høj koncentration<br />
af bromelin, som tilføjer dyrene stor smerte, når de spiser af planten. Enzymet findes også i frugten.<br />
Bromelin anvendes kommercielt ved mørning af kød og klaring af øl. Tilsvarende enzymer findes i Kiwi og<br />
Papayfrugten.<br />
Teori om husblas:<br />
Gelatine/ husblas er et protein, som kan isoleres fra bl.a. knogler og flæskesvær fra unge dyr. Det adskiller<br />
sig fra de fleste proteiner ved, at det ikke koagulerer (stivner) ved opvarmning - tænk på kogt æg -, men<br />
tværtimod opløses meget lettere. I husholdningen bruger man gelatine til fromager eller andet, som skal<br />
være stift ved stuetemperatur. Gelatine kan også bruges, når man skal lave næringsmedier til<br />
mikrobiologiske forsøg.<br />
19
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Formål:<br />
- At undersøge enzymet Bromelins evne til at spalte proteiner.<br />
- At undersøge temperaturens indflydelse på enzymets egenskaber.<br />
- At undersøge CuSO4 (kobbersulfat) indflydelse på enzymets egenskaber<br />
Materialer:<br />
Saft fra ananas (= enzymet bromelin)<br />
opløst husblas (= proteiner)<br />
4 reagensglas i stativ<br />
engangspipetter 1-3 ml<br />
bægerglas (100 ml)<br />
Vandbad, mærkningstape<br />
svag opløsning af CuSO4 (0,1M)<br />
hvidløgspresser<br />
Metode:<br />
1. Med en hvidløgspresser presses 20 ml saft fra en frisk ananas over i et bægerglas.<br />
2. 10 blade husblas lægges i blød i koldt vand i 5 minutter. Smeltes herefter i en lille gryde (brug<br />
evt. en chokoladesmelter). Husblasen afkøles (under 40C), men skal stadig være flydende.<br />
Der er nok til alle hold i denne portion.<br />
3. Inden tilsætning af husblas måles pH i ananassaften.<br />
Der opstilles følgende glas – husk at mærke dem:<br />
glas 1: 4 Ml frisk ananassaft + 2Ml husblas<br />
glas 2: 4 Ml kogt frisk saft + 2Ml husblas<br />
glas 3: 4 Ml frisk saft + 2 Ml CuSO4 (blanding) + 3Ml husblas<br />
glas 4: 4 Ml vand + 2Ml husblas<br />
Man tilsætter husblas ved at føre pipetten så langt ned i glasset som muligt.<br />
Undgå at det sætter sig på siderne af glasset og rør i blandingen med en spatel.<br />
Glassene stilles i køleskab ca. ½ - 1 time, herefter aflæses resultaterne.<br />
OBS. I Glas 3 blandes saft og CuSO4 sammen og står i ca. 10 minutter inden husblas tilsættes<br />
20
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Resultatskema:<br />
Glas Indhold konsistens<br />
ved start<br />
1 husblas + frisk saft<br />
2 husblas + kogt saft<br />
3 husblas + frisk saft<br />
+ CuSO4<br />
4<br />
husblas + vand<br />
Journal/Rapportvejledning:<br />
konsistens<br />
ved slut<br />
Teori: Gør rede for de forhold enzymet Bromelin virker under i ananasplanten/ frugten.<br />
Hypotese: Forklar hvad du forventer der vil ske i de 4 forsøgsglas?<br />
Diskussion:<br />
Forklaring<br />
1. Gør rede for hvad der er sket i hver af de 4 forsøgsglas. I din diskussion skal du inddrage den<br />
nødvendige teori og give en uddybende forklaring.<br />
2. Hvorfor er det vigtigt at opstille et forsøg som i glas 4?<br />
3. Hvorfor er det vigtigt at opløsningen med husblas afkøles til under 40C, inden man tilsætter<br />
bromelin?<br />
4. Hvis du absolut vil lave fromage eller gelé af saft fra ananas, hvad fortæller forsøget dig så, at du<br />
skal gøre?<br />
5. Til sidst ønskes en analyse af nedenstående figur:<br />
21
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
<strong>Biologi</strong>sk viden, Munksgaardsforlag- J. Bøgeskov.<br />
22
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Eksperiment nr.: 5<br />
Bestemmelse af egen blodtype<br />
Navn:<br />
Makker(e):<br />
Rettet af:<br />
Dato:<br />
23
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
5. BESTEMMELSE AF EGEN BLODTYPE.<br />
Relevant baggrundsstof:<br />
Et-gens nedarvning (Mendels 1.lov), AB0- blodtypesystemet, Rhesus-blodtypesystemet,<br />
antigener og antistoffer (immunsystemet).<br />
Teori:<br />
De to mest kendte blodtypesystemer er AB0-systemet og Rhesus-systemet. Kendskabet til en persons<br />
blodtype er vigtig i forbindelse med blodtransfusioner, organtransplantation og har tidligere været den<br />
mest anvendte metode i forbindelse med faderskabssager. Endvidere er blodtypernes genetik et godt<br />
eksempel på, hvordan egenskaber nedarves.<br />
ABO-blodtypesystemet:<br />
Inden for AB0-blodtypesystemet kan man have blodtype A, B, AB, eller 0(nul).<br />
Hvilken blodtype man har inden for AB0-systemet, bestemmes af 3 gener, der er multiple alleler.<br />
Allelerne i ABO systemet betegnes I A og I B og i.<br />
I A og I B er indbyrdes codominante, men dominerer begge over genet i, der er recessivt.<br />
Genet I står for evnen til at danne et antigen på overfladen af de røde blodceller, hvorimod genet i ikke kan<br />
danne antigener. Hos personer med genet I kan der enten dannes antigen A eller antigen B, derfor<br />
opskrives allelerne som I A eller I B .<br />
Da en persons genotype altid består af to allele gener, som man har fået fra sin mor og sin far, har man kun<br />
to af de mulige alleler i sin genotype.<br />
Blodtype = fænotype Genotype Antigen på de<br />
røde blodlegemer<br />
Antistof i serum<br />
A I A I A eller I A i antigen A anti-B<br />
B I B I B eller I B i antigen B anti-A<br />
AB I A I B antigen A og antigen B Intet<br />
0 ii ingen anti-A og anti-B<br />
Rhesus positiv DD eller Dd antigen D ingen<br />
Rhesus negativ dd ingen der kan dannes anti-D<br />
Rhesus-blodtypesystemet:<br />
Inden for dette system kan man være enten Rhesus positiv ( Rh + ) eller Rhesus negativ (Rh - ).<br />
Personer der er Rhesuspositive har et specielt antigen på deres røde blodlegemer, mens personer der er<br />
Rhesusnegative mangler dette antigen.<br />
Rhesus blodtypen styres af 2 allele gener. Det dominante gen D medfører dannelse af Rhesus antigenet<br />
hvor det recessive gen d ikke fører til antigen dannelse.<br />
24
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Antigener og antistoffer:<br />
Antigen, stof eller organisme, som fremkalder en antistofreaktion i kroppen. Antigener er ofte fremmede<br />
proteiner, men alle fremmede stoffer kan i princippet virke som mulige antigener.<br />
Antigenerne i ABO-systemet er såkaldte glykoproteiner.<br />
Du kan læse mere om dannelsen af ABO-systemets antigener i Genetikbogen, Nucleus side 51-52.<br />
Antistof, proteiner som dannes af immunforsvarets celler, og som binder sig til indtrængende<br />
fremmedstoffer (antigener). Antistof-antigenkomplekset optages af de såkaldte makrofager.<br />
Blodtypernes antigen- antistofreaktioner:<br />
Ud fra ovenstående definition af antigener og antistoffer, vil vi nu se på antigen- antistofreaktionerne i de<br />
to blodtypesystemer. Princippet er at der mod et givet antigen X kan dannes et antistof anti-X, der kan<br />
binde sig til antigenet og uskadeliggøre dette.<br />
I ABO-systemet findes der to forskellige antigener, antigen A og antigen B. Det antistof der dannes mod<br />
antigen A, kaldes anti-A og det antistof der dannes mod antigen B kaldes anti-B. Når antistoffet bindes til<br />
det antigen det passer til, vil der ske en sammenklumpning af de røde blodlegemer. I praksis betyder dette,<br />
at hvis man giver en person med blodtype 0 en blodtransfusion med blod fra en person med blodtype A, vil<br />
personens blod begynde at klumpe (agglutinere), hvilket i værste fald kan være dødeligt.<br />
Et særligt forhold gør sig gældende, når man taler om antistofferne i ABO-systemet, nemlig det at kroppen<br />
danner disse antistoffer i løbet af det første leveår, selvom der tilsyneladende ikke er behov for dem. I<br />
Rhesussystemet forholder det sig til gengæld sådan, at der først dannes antistoffer, hvis kroppen<br />
præsenteres for det fremmede antigen, i dette tilfælde antigen D. Rhesus negative personer har således<br />
ikke "automatisk" antistof imod Rhesus positivt blod.<br />
Prøv at gå ind i tabellen ovenfor og efterprøv teorien om forligelige og uforligelige blodtyper.<br />
Formål:<br />
Formålet med dette forsøg er at bestemme egen blodtype og se eksempler på hvordan bindingen mellem<br />
antigener og antistoffer kan få blodet til at klumpe sammen.<br />
Materialer:<br />
Eldonkort til bestemmelse af blodtype.<br />
En spritserviet<br />
En prikkepen til at fremskaffe en dråbe blod.<br />
4 rørepinde<br />
Et bægerglas med vand<br />
En dråbepipette<br />
25
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Metode:<br />
Et Eldonkort udpakkes<br />
Tilsæt én dråbe vand med pipetten til hvert felt<br />
Rør med rørepinden til feltets antistof (farven) er opløst<br />
Vask hænderne og afsprit den finger, du skal prikkes i<br />
Klem en lille dråbe blod ud i hvert felt på kortet, uden at berøre det<br />
Tag en rørepind - en til hvert felt - og spred bloddråben ud i hele feltet<br />
Vip med kortet så prøven holdes i bevægelse<br />
Resultatet kan aflæses efter 5-10 minutter<br />
Aflæs nu hvilken blodtype du har.<br />
NB: Alt affald samles i en speciel plastikpose og destrueres!<br />
På Eldonkortet er der 4 felter:<br />
Et felt med antistof A (anti-A)<br />
Et felt med antistof B (anti-B)<br />
Et felt med antistof D (anti-D)<br />
Et kontrolfelt uden antistof<br />
26
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Journal-/Rapportvejledning:<br />
Teori:<br />
Undersøg ved hjælp af opslag, hvordan de forskellige blodtyper er fordelt i Danmark.<br />
Forklar hvorfor der kan opstå komplikationer under graviditeten, hvis en vordende mor er Rhesus negativ<br />
og venter et Rhesuspositivt barn.<br />
Materialer/metode: Skriv kun hvis der er sket ændringer i forhold til øvelsesvejledningen.<br />
Resultater:<br />
Tegn Eldonkortet med dets fire felter og tegn de felter, hvor blodet klumper sammen (agglutinerer).<br />
Ved hjælp af de to første felter kan du aflæse hvilken blodtype du har I ABO-systemet. I det tredje felt kan<br />
du aflæse din blodtype med hensyn til rhesusfaktoren. Du skal bruge din viden om, hvilke antigener, der<br />
binder til de antistoffer, der er på kortet.<br />
Diskussion:<br />
1. Undersøg ved hjælp af opslag, hvordan de forskellige blodtyper er fordelt i Danmark<br />
2. I øvelsen har du bestemt din blodtype. Forklar hvilken reaktion, der er sket på kortet.<br />
3. Hvorfor er det vigtigt ved blodtransfusioner, at modtageren og donorens blod er af samme type?<br />
4. Hvorfor kan man sige, at en person med blodtypen AB er universalmodtager?<br />
5. Hvorfor er en person med blodtype 0 universaldonor?<br />
6. Hvorfra kan man skaffe sig de antistoffer, som er påsat Eldonkortet?<br />
7. Forklar hvorfor et forældrepar der begge er rhesuspositive godt kan få et barn der er<br />
rhesusnegativt.<br />
8. Følgende aktuelle faderskabssag skal opklares:<br />
Moderens blodtype: A, Rh- Barnets blodtype: B, Rh+<br />
Mulige fædre: far nr.1: 0, Rh+<br />
far nr.2: B, Rh+<br />
far nr.3: AB, Rh-<br />
far nr.4: A, Rh+<br />
27
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Eksperiment nr.: 6<br />
Isolering af DNA<br />
Navn:<br />
Makker(e):<br />
Rettet af:<br />
Dato:<br />
28
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
6. DNA-ISOLERING<br />
Relevant baggrundsstof: DNAs opbygning samt enzymers egenskaber og fuktion.<br />
Introduktion:<br />
Isolering af DNA er første trin i mange molekylærbiologiske/genteknologiske undersøgelser.<br />
Nedenstående fremgangsmåde er en meget enkel og relativ grov metode til isolering af cellers<br />
DNA. Metoden svarer i princippet til, hvad der foregår i vor fordøjelseskanal, når DNA isoleres fra<br />
cellens andre bestanddele, inden de nedbrydes og optages i tarmen. Som forsøgsmateriale<br />
anvendes løg, da løg er polyploide (dvs. har mange eksemplarer af hvert kromosom).<br />
Formål:<br />
at isolere og iagttage DNA<br />
at få fornemmelse for, hvad der nedbryder celler<br />
Materialer<br />
ca. 100 g løg<br />
skarp grøntsagskniv<br />
blender<br />
vandbad 60 ºC<br />
isbad<br />
termometer<br />
2 stk. 250 mL bægerglas<br />
filter og filtertragt<br />
10 mL opvaskemiddel<br />
3 g NaCl<br />
ca. 100 mL destilleret/demineraliseret vand<br />
gIasspatel<br />
10 mL engangssprøjte<br />
reagensglas<br />
protease-enzym<br />
iskold 96% ethanol (evt. denaturet sprit)<br />
handsker<br />
spækbræt<br />
Fremgangsmåde:<br />
Se figur 5 og husk at bruge handsker når løget hakkes.<br />
Note: Sveden på huden indeholder DNAaser, der risikerer at nedbryde DNAet.<br />
Figur 4: DNAmolekylets struktur<br />
29
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Fremstilling af løg-ekstraktet:<br />
1. Tilsæt 3 g NaCl til 10 mL opvaskemiddel i et 250 mL bægerglas. Fyld op til 100 mL med<br />
Destilleret/demineraliseret vand.<br />
2. Skær løget i små stykker, kantlængde ca. 5 mm. Hæld løgstykkerne i et bægerglas, og<br />
overhæld dem med vaskemiddel-salt-opløsningen<br />
3. Rør i blandingen, og stil den i et 60 ºC varmt vandbad i præcis 15 min.<br />
Note: Denne behandling nedbryder cellemembranerne. Vaskemidlet danner komplekser med membranernes<br />
phospholipider og proteiner. Herefter vil phospholipiderne og proteinerne fælde ud af opløsningen. Na + -ionerne vil<br />
binde sig til DNA´s negativt ladede phosphatgrupper. Ved 60 ºC vil evt. forekommende DNAser, der ellers kunne<br />
tænkes at nedbryde DNA, denaturere.<br />
4. Køl blandingen ned i et isbad i 5 min. Husk jævnligt at røre i blandingen.<br />
Note: Hvis man holder temperaturen på 60 ºC i længere tid, vil DNA kunne nedbrydes.<br />
5. Hæld blandingen i en blender, og kør i 5 sek. ved høj hastighed. Blendning nedbryder<br />
cellevægge og membraner yderligere, hvorved DNA frigøres.<br />
Note: Hvis man blender i længere tid, ødelægges DNA-molekylerne.<br />
6. Filtrér ned i et bægerglas gennem en filtertragt (et kaffefilter kan sagtens bruges . Undgå at få<br />
skum med ned i filtratet. Filtratet indeholder nu opløselige proteiner og DNA.<br />
Note: Filtratet kan evt. opbevares i køleskab i 1-2 døgn.<br />
Adskillelse af DNA fra løg-ekstraktet<br />
1. Hæld 6 mL løgekstrakt i et stort reagensglas. Tilsæt 2-3 dråber protease enzym og bland<br />
godt.<br />
Note: Protease vil nedbryde opløselige proteiner.<br />
2. Tilsæt 9 mL iskold 96% ethanol til løgekstrakt/enzym-blandingen ved at hælde ethanolen<br />
forsigtigt ned langs reagensglasset side. Ethanolen må ikke blandes med løg-ekstraktet, men<br />
skal lægge sig i et lag oven på løg-ekstraktet. Lad reagensglasset stå uforstyrret i 2-3 minutter.<br />
Note: DNA er uopløselig i iskold ethanol. Der vil fremkomme nogle bobler, mens de resterende proteiner opløses.<br />
DNA vil fælde ud i løg-ekstraktet og man vil se, hvordan DNA langsomt stiger op i alkoholen som en hvid tåge<br />
(ligner nærmest bomuldsvat).<br />
3. Man kan evt. vikle DNAet op på en glasspatel ved forsigtigt at dreje spatlen rundt lige over<br />
grænselaget mellem vaskemiddel og alkohol - pas på ikke at føre glasspatlen ned i<br />
vaskemidlet. Vær meget forsigtig under opviklingen, ellers ødelægger man de fine DNA-tråde.<br />
Læg DNAet på et objektglas og farv evt. med orcein, der er et specifik DNA-farvestof.<br />
Man kan også suge DNA op i en pasteurpipette og genopløse det i en 4% NaCl-opløsning<br />
Note: Nukleinsyre-opløsninger, der fremstilles på denne måde, er ikke særlig rene, man må forvente, at der specielt<br />
forekommer en del histoner i det, man til slut tror , er rent DNA. Men metoden viser de væsentligste principper ved<br />
ekstraktion af DNA fra væv.<br />
30
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
PROCEDURE VED ISOLERING AF DNA:<br />
Figur 5: Fremgangsmåde til isolering af DNA fra løg. © National Centre for Biotechnology Education, 1993.<br />
31
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
JOURNAL-/RAPPORTVEJLEDNING:<br />
Teori:<br />
En celles opbygning beskrives. DNA´s opbygning og fordobling beskrives.<br />
Fremgangsmåde:<br />
Eventuelle afvigelser fra vejledningen beskrives.<br />
Resultatet:<br />
Resultatet af DNA-isoleringen beskrives.<br />
Diskussion:<br />
Følgende spørgsmål besvares:<br />
1. Hvilket organisk stof består DNAse af, og hvorfor er det vigtigt at lade temperaturen være<br />
60 ºC i en periode?<br />
2. Hvad er protease og hvorfor skal det tilsættes?<br />
3. Ved hvilke genteknologiske undersøgelser har man brug for at kunne isolere DNA?<br />
4. Vi har ikke påvist, at det er DNA, vi har isoleret. Foreslå en metode, så vi med sikkerhed<br />
kan sige, at det er DNA vi har isoleret.<br />
Desuden vurderes fejl og usikkerheder i forbindelse med forsøget.<br />
Konklusion:<br />
Er formålet med øvelsen opfyldt?<br />
SIKKERHEDSREGLER<br />
1. Hvis der spildes enzymopløsning, skal det straks tørres op med en fugtig klud for at undgå dannelse<br />
af enzymstøv, når opløsning tørrer ind. Enzymstøv kan fremkalde allergiske reaktioner ved<br />
indånding.<br />
2. Undgå at sprøjte enzymopløsningen ud som en fin tåge (aerosoler), da det kan fremkalde allergiske<br />
reaktioner ved indånding.<br />
3. Undgå at få enzym på huden og i øjnene. Sker det alligevel, skal der skylles med rigelige mængder<br />
vand. Lægevagten kontaktes. Hav enzymemballagen og eventuelle sikkerhedsanvisninger, der<br />
fulgte med enzymerne ved leveringen, ved hånden.<br />
32
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Eksperiment nr.: 7<br />
Konditest - bestemmelse af konditallet<br />
Navn:<br />
Makker(e):<br />
Rettet af:<br />
Dato:<br />
33
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
7.Konditest- bestemmelse af konditallet.<br />
Relevant baggrundsstof: Hjerte- og lungernes opbygning og funktion, definition af puls og blodtryk, energi<br />
forbrug i hvile og under arbejde.<br />
Formål:<br />
Formålet med dette eksperiment er at beregne forsøgspersonernes kondital.<br />
Introduktion:<br />
Konditallet benyttes som et udtryk for hvor god kroppen er til at udføre aerobt arbejde, fx løbe eller cykle.<br />
Evnen til at udføre dette arbejde afhænger af lungernes evne til at optage luftens ilt, hjertet og kredsløbets<br />
evne til at transportere ilten ud til musklerne og musklernes evne til at udnytte den tilførte ilt ved arbejde.<br />
Forsøget bygger på den teori, at der er en lineær sammenhæng mellem de tre størrelser: iltoptagelse,<br />
pulsfrekvens og arbejdsintensitet, og konditallet beregnes som den maksimale iltoptagelse pr. minut pr. kilo<br />
legemsvægt.<br />
For at bestemme den maksimale iltoptagelse skal man finde den maksimale arbejdsintensitet, hvilket kan<br />
gøres ved at ”køre sig selv helt ud” på kondicyklen (ergometercyklen). Der findes dog mindre anstrengende<br />
metoder, hvor man arbejder med submaksimal intensitet ( = ”under maksimal” intensitet) og det er denne<br />
type konditest, vi skal benytte os af her.<br />
Testen udføres som en to-punktstest (men kan også udføres som en tre-punktstest, hvor<br />
cykelarbejde(max) aflæses grafisk – se senere).<br />
Forsøget udføres på en kondicykel (ergometercykel). Umiddelbart inden testen skal forsøgspersonen varme<br />
op ved at cykle med meget lav belastning i 4-5 minutter. Under selve forsøget skal forsøgspersonen cykle i<br />
fem minutter på to forskellige belastninger (de kaldes arbejde 1 og arbejde 2). Kadencen skal være 60<br />
omdrejninger pr minut (brug evt. en metronom).<br />
Den første belastning skal være således at pulsen stabiliseres i området 120-140 slag/min efter ca. 5<br />
minutters cykling.<br />
Den anden belastning skal være således at pulsen stabiliseres i området 150-170 slag/min efter yderligere 5<br />
minutters cykling<br />
Testen giver det bedste resultat, hvis de to pulsværdier ikke kommer til at ligge for tæt. Fx vil 130 og 160<br />
være fint.<br />
(Ved tre-punktstest vælges pulsværdier på: arbejde 1) 110-130 slag/min, arbejde 2) 130-150 slag/min,<br />
arbejde 3) 150-170 slag/min, fx 120, 140 og 160 )<br />
Materialer:<br />
Ergometercykel (kondicykel),<br />
Pulsur med tilhørende elektrode-/sender-rem,<br />
pc med software til pulsur,<br />
evt. metronom.<br />
Fremgangsmåde:<br />
Cyklen indstilles, så den er behagelig at sidde/cykle på.<br />
Pulsuret og dets senderrem monteres. Senderremmen placeres om brystkassen i hjertehøjde og<br />
fugtes så der er bedst mulig kontakt med huden og det sikres at der et forbindelse mellem sender<br />
og ur (se særskilt vejledning). Pulsregistreringen startes.<br />
Forsøgspersonen varmer nu op ved at cykle i ca. 5 minutter ved lav belastning (50-75 watt<br />
afhængig af træningstilstand, vægt og køn).<br />
34
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
I samråd med læreren bestemmes første belastning ud fra køn, alder, kropsvægt og puls ved<br />
opvarmningens ophør. Belastningen indstilles på cyklen. Køn, kropsvægt, alder og belastningen<br />
noteres i nedenstående skema!!<br />
Der cykles nu i 5 minutter med den indstillede belastning. Det bestræbes at holde den samme<br />
kadence under hele eksperimentet – fx 60 omdrejninger/minut. Er belastningen ikke for høj, vil<br />
pulsen nogenlunde have stabiliseret sig på en bestemt værdi efter de 5 minutter.<br />
I samråd med læreren bestemmes anden belastning. Belastningen noteres i nedenstående skema.<br />
Belastningen indstilles på cyklen og forsøgspersonen cykler nu i 5 minutter. Stabiliserer pulsen sig<br />
ikke, er belastningen måske valgt for høj. Lad forsøgspersonen hvile til pulsen er på ca. 100 slag/<br />
min og fortsæt derefter forsøget med en lavere belastning i samråd med læreren. Der cykles nu i 5<br />
minutter. Pulsregistreringen fortsættes endnu 5 minutter efter af cyklingen er afsluttet<br />
Pulsregistreringen afsluttes og pulsurets data overføres nu til pc’en (se vejledning i laboratoriet) og<br />
de opsamlede data udskrives og vurderes. Der skal findes to stabile pulsniveauer. Et for hver<br />
arbejdsintensitet. De fundne værdier noteres i nedenstående skema.<br />
Konditallet kan nu beregnes.<br />
Resultatskema:<br />
Forsøgsperson<br />
Køn Alder Vægt<br />
kg<br />
Beregning af kondital:<br />
Belastning 1.<br />
Arbejde watt<br />
Belastning 2.<br />
Arbejde watt<br />
Belastning 3.<br />
Arbejde watt<br />
Puls<br />
1. Arbejde<br />
slag/min<br />
Til beregningerne skal den anslåede maksimale puls bruges:<br />
maksimale puls = 208 – (0,7 x alder).<br />
Puls<br />
2. Arbejde<br />
slag/min<br />
Puls<br />
3. Arbejde<br />
slag/min<br />
Herefter skal det maksimale cykelarbejde i watt findes. Det kan gøres på to måder:<br />
a) ved at indsætte i denne formel (ved topunktstest):<br />
Maks.puls.<br />
slag/min<br />
Aktivitetsniveau<br />
cykelarb.(max) = )]<br />
35
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
b) grafisk ved at afbilde de to fundne pulsværdier som funktion af de tilsvarende<br />
arbejdsintensiteter i et koordinatsystem på et stykke millimeterpapir (ved både to-punktstest<br />
og tre-punktstest). De to (tre) fundne punkter forbindes og stregen forlænges (ekstrapoleres)<br />
op til den skærer en vandret streg svarende til den beregnede maksimale puls. Fra skæringen<br />
mellem de to linjer tegnes en lodret linje ned på x-aksen.<br />
Det maksimale cykelarbejde (cykelarb.(max)) aflæses, hvor den lodrette linje skærer x-aksen.<br />
Det maksimale cykelarbejde (i watt) er imidlertid kun en mindre del af det maksimale arbejde<br />
kroppen udfører, da en stor del af musklernes arbejde bruges til fx gnidningsmodstanden i<br />
musklerne. Den øgede respiration og hjertets øgede aktivitet kræver også ilt. Ved cykling er den<br />
såkaldte nyttevirkning 23%. Det vil sige, at kun 23% af det arbejde musklerne udfører går til at<br />
cykle. Resten bliver til varme. Det maksimale arbejde kan derfor udregnes ud fra det maksimale<br />
cykelarbejde på følgende måde:<br />
Maksimale arbejde (i watt) = maksimale cykelarbejde (i watt) x 100/23<br />
Det maksimale arbejde omregnes til kilojoule pr. minut (kJ/min)ved at gange med 60 og dividere<br />
med 1000 (da en watt svarer til en joule pr. sekund).<br />
Maksimale arbejde (i kilojoule pr minut) = maksimale arbejde (i watt) x 60/1000<br />
Da der for hver liter ilt, der optages i kroppen, frigives 21,1 kJ, og da hvilestofskiftet svarer til et<br />
iltoptag på 0,25 liter O2/min, kan den maksimale iltoptagelse beregnes således:<br />
VO2(max) (i Liter/min) = Maksimale arbejde (i kJ/min)/21,1 kJ/Liter + 0,25 Liter/min<br />
Den maksimale iltoptagelse pr minut omregnes til kondital ved at dividere med kropsvægten og<br />
gange med tusinde (for at få værdien i mL ilt pr minut pr kilo):<br />
Kondital (mL ilt pr minut pr kilo) = VO2(max)(i liter pr minut) x 1000 / kropsvægt.<br />
36
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
RAPPORTVEJLEDNING:<br />
Teori:<br />
Hypotese:<br />
1. Forklar kort hjertets og kredsløbets funktion og opbygning.<br />
2. Hvorfor har de arbejdende muskler brug for rigelig blodtilførsel?<br />
Fremgangsmåde:<br />
Skriv kun hvis den anvendte fremgangsmåde afviger fra vejledningens.<br />
Resultater:<br />
1. Forsøgsresultaterne skal indføres i resultatskema.<br />
2. Udprintede pulskurver vedlægges.<br />
3. Udregningerne af konditallet vises for en enkelt af forsøgsdeltagerne. De resterende kondital<br />
angives blot.<br />
Diskussion:<br />
1. Vurdér forsøgspersonernes kondital i forhold til normalværdierne (skema udleveres i<br />
laboratoriet).<br />
Konklusion:<br />
2. Er der en sammenhæng mellem forsøgspersonernes aktivitetsniveau og kondital?<br />
3. Hvilken effekt vil du vurdere at rygning har på ens kondital? Begrund!<br />
4. Hvorfor skal man dividere med kropsvægten for at finde konditallet?<br />
5. Hvorledes kan man forbedre sit kondital?<br />
6. Hvilken effekt tror du en forbedret kondition vil have på pulsen ved en bestemt<br />
arbejdsbelastning? Begrund!<br />
7. Forklar pulskurvens forløb. Hvor længe er pulsen om at indstille sig på et nyt aktivitesniveau? Er<br />
der her en sammenhæng med konditallet?<br />
8. Vurdér testens fejlkilder.<br />
37
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Eksperiment nr.: 8<br />
Kostundersøgelse<br />
Navn:<br />
Makker(e):<br />
Rettet af:<br />
Dato:<br />
38
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
8. KOSTUNDERSØGELSE<br />
Relevant baggrundsstof:<br />
Næringsstoffernes opbygning, energibehovet for voksne, de 8 kostråd, noget om kostrelaterede<br />
sygdomme.<br />
Introduktion:<br />
I 2004 udkom de nye nordiske kostanbefalinger (NNA). Dette er Statens officielle anbefaling af hvordan<br />
vores kost bør sammensættes. Læs mere her: http://www.dfvf.dk/Default.asp?ID=10404<br />
Fedt bør max. udgøre 30 % af energiindtaget. Indtaget af mættede fedtsyrer plus transfedtsyrer skal<br />
begrænses til ca. 10% af energiindtaget. Transfedtsyrer skal begrænses så meget som muligt.<br />
Monoumættede fedtsyrer skal udgøre 10-15 E % og polyumættede fedtsyrer 5-10 E %.<br />
Proteiner skal udgøre 10-20% af energiindtaget og være af sådan kvalitet, at behovet for livsnødvendige<br />
aminosyrer bliver dækket. Indholdet af livsnødvendige aminosyrer er størst i animalsk protein. Derfor kan<br />
det være hensigtsmæssigt at undersøge mængden af dette i kosten.<br />
Tilbage er kulhydraterne, der bør udgøre resten, hvilket vil sige 50-60 % af energiindtaget (E %) og<br />
indeholde en vis mængde kostfibre. Totalindtagelsen af kostfibre for voksne bør være 25-35 g pr. dag.<br />
Indtaget af tilsat sukker bør ikke overstige 10 % af energiindtaget.<br />
Energiindholdet måles i kJ. Den enkelte persons energibehov afhænger af køn, alder, vægt og mængden af<br />
fysisk aktivitet, man dagligt udfører. Den samlede energi man indtager bør naturligvis afpasses efter dette.<br />
Formål:<br />
At sammensætte en sund dagskost og undersøge den ernæringsmæssige værdi m.h.t. energi %-fordelingen,<br />
fordelingen af fedtsyrerne og kostfiberindholdet samt at vurdere energiindholdet i forhold til de personer,<br />
der skal spise dem. (Alternativt kan to opskrifter på middagsretter undersøges for det samme).<br />
Materialer:<br />
Vægttabel for forskellige fødevarer<br />
pc med kostprogram (vejledning til programmet findes i laboratoriet).<br />
Fremgangsmåde:<br />
Start med at sammensætte en dagskost som den typisk kan se ud for dig eller som du kunne ønske dig den<br />
så ud. Skriv ned alt hvad der indgår i et døgns fødeindtag inklusiv drikkevarer (husk også vand). Da du ikke<br />
har haft mulighed for at veje din mad, kan du i stedet bruge vægttabellerne når du nedskriver dagskosten.<br />
Ved computeren hjælper læreren dig med at starte kostprogrammet.<br />
Kostprogrammet er forholdsvis simpelt at bruge. Den enkelte fødevare kan findes i et indlagt kostbibliotek<br />
og den afvejede (/aflæste) mængde skal tastes ind. Brug programmets hjælpefunktion, hvis du har<br />
problemer. Når du har indtastet værdierne for din kost og gemt den, udskriver du en rapport over<br />
indholdet. Herefter kan du udprinte energifordelingen, proteindækning, sammensætningen af fedtstoffer,<br />
fordelingen af kulhydrater og endelig en udskrift af vitaminer og mineraler.<br />
39
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
Dit energibehov kan udregnes i programmet, men du kan også udregne det selv:<br />
Din vægt i kg ganges med 100 for kvinder (108 for mænd) og tallet du får, er dit energibehov i kJ i hvile.<br />
Hvis du har lettere legemligt arbejde dagligt ganges tallet med 1,55. Har du lidt hårdere arbejde, skal det<br />
ganges med 1,65 for kvinder (1,8 for mænd). Hvis du dyrker idræt skal du gange med et tal mellem 2 og 3,<br />
alt efter intensiteten og varigheden. Det fremkomne tal er dit daglige energibehov i kJ. En frokost udgør<br />
typisk 25% af dette (en middag 30%).<br />
Resultater:<br />
Når du har indtastet din kost, beregner programmet din kostsammensætning.<br />
Om at udskrive dine data:<br />
Inden du udskriver, skal du huske at vælge køn og alder i bjælken øverst under NORM.<br />
1. Start med at udskrive oversigten over kostindholdet.<br />
(tryk print / udskriv kost/udskriv sum/næringsstoffer fra arbejdsskærm).<br />
2. Udskriv fra bjælken øverst til højre de 5 første muligheder (4 lagkager + 1 søjle).<br />
( klik på ikonet / vælg print)<br />
Du får nu en udskrift af :<br />
Energifordelingen i forhold til de anbefalede værdier.<br />
Dækningen af proteiner.<br />
Sammensætningen af kulhydrater.<br />
Fordelingen af de tre typer af fedtsyrer.<br />
Udvalgte næringsstoffer (= vitaminer og mineraler)<br />
HUSK AT VEDLÆGGE UDSKRIFTERNE MED RAPPORTEN.<br />
40
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
RAPPORTVEJLEDNING:<br />
Teori:<br />
Gør rede for hvordan kulhydrat, fedt og protein er opbygget og hvilken funktion de pågældende<br />
næringsstoffer har for ernæringen? Inddrag fibre, livsnødvendige aminosyrer og mættede, monoumættede<br />
og polyumættede fedtsyrer.<br />
Fremgangsmåde:<br />
Skriv kun, hvis der er afvigelser fra vejledningen.<br />
Hypotese:<br />
Giv en vurdering af den ernæringsmæssige værdi i din daglige kost.<br />
Resultater:<br />
Her vedlægges dine udskrifter af kosten. Du kan eventuelt lave en simpel tabel der præsenterer de vigtigste<br />
resultater.<br />
Diskussion:<br />
1. Gør rede for, hvor meget energi du har indtaget – og diskuter om dette har været passende i<br />
forhold til din alder og aktivitet.<br />
2. Gør rede for energifordelingen og sammenlign den med de anbefalede værdier.<br />
3. Hvordan var proteinernes kvalitet i kosten (forholdet mellem animalsk og vegetabilsk protein)?<br />
4. Hvor meget tilsat sukker har du fået i din kost og hvor stammer det fra?<br />
5. Er dit behov for kostfibre dækket gennem kosten? Fra hvilke fødevarer stammer disse?<br />
6. Hvordan var fedtsyresammensætningen i forhold den anbefalede norm?<br />
7. Hvor stammer de gode fedtsyrer fra?<br />
8. Har du fået vitaminer og mineraler nok?<br />
9. Giv forslag til hvorfra du kan få de vitaminer og mineraler du mangler.<br />
10. Hvordan vurderer du, ud fra ovenstående resultater, at din kost er set i forhold til de sundheds- og<br />
ernæringsmæssige krav der stilles?<br />
11. Hvis der er behov for ændringer i din kost, så giv nogle forslag til forbedringer.<br />
12. Anfør til sidst hvilke sundhedsmæssige konsekvenser det kan få, hvis man ikke overholder de<br />
anbefalede normer.<br />
13. Hvilke fejlkilder og usikkerhedsmomenter er der ved at foretage en kostundersøgelse på denne<br />
måde?<br />
41
VUC Århus. <strong>Biologi</strong> C. Laboratoriekursus.<br />
14. Vis hvordan man har beregnet energiprocenterne (E%), der står i nederste linie i tabellen nedenfor.<br />
Energigivende næringsstoffer pr 100 g nye kartofler<br />
Energi Protein Fedtstoffer* Kulhydrat**<br />
(kJ) (g) (g)<br />
(g)<br />
318 1,8 0,1 16,7<br />
9,6 E% 1,2 E% 89,2 E%<br />
* Fedtstofferne indeholder næsten kun polyumættede fedtsyrer.<br />
** Kulhydraterne er først og fremmest stivelse.<br />
Udover de energigivende næringsstoffer indeholder nye kartofler også en del vitaminer (A, B 1, B 2, B 6, C) og<br />
mineraler (calcium, jern, zink, jod).<br />
42