Laboratoriekursus Biologi B-niveau - KVUC
Laboratoriekursus Biologi B-niveau - KVUC
Laboratoriekursus Biologi B-niveau - KVUC
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Laboratoriekursus</strong><br />
for<br />
selvstuderende<br />
<strong>Biologi</strong> B-<strong>niveau</strong><br />
12-14/4-2013<br />
<strong>KVUC</strong> HF-afdelingen<br />
1
Kære selvstuderende<br />
Denne mappe indeholder 9 øvelses- og rapportvejledninger til laboratoriekursus i biologi<br />
B-<strong>niveau</strong>.<br />
Kurset afholdes i lokale 329 på 3. sal på Københavns VUC, Vognmagergade 8, 1120<br />
København K.<br />
Der er mødepligt til alle øvelser på kurset, og for at blive indstillet til eksamen skal du<br />
have godkendt 6 rapporter over gennemførte laboratorieøvelser. Du skal desuden havde<br />
gennemført yderligere 3 øvelser og have udarbejdet de tilhørende laboratoriejournaler.<br />
Øvelserne indgår i en del af de eksamensopgaver, du kan trække til eksamen. Rapporter<br />
og journaler skal derfor medbringes til eksamen, hvis de er en del af opgaven.<br />
Inden kurset skal du have gennemlæst de efterfølgende øvelsesvejledninger.<br />
Laboratoriekurset er endvidere et godt tilbud om at få opklaret eventuelle faglige<br />
problemer i forbindelse med selvstudiet. Det anbefales derfor, at du også er velorienteret<br />
i de fagområder, der knytter sig til de enkelte øvelser.<br />
På næste side finder du plan over øvelserne og de emner, de omhandler. Som du kan se<br />
af planen er lørdag og søndag lange laboratoriedage. Du må derfor endelig huske at<br />
medbringe madpakke og diverse drikkevarer. Kantinen er lukket i weekenden.<br />
Desuden er det praktisk at medbringe lommeregner og evt. fotoapparat til at tage<br />
billeder af forsøgsopstillinger til rapporterne.<br />
Tag behagelig sko på, for du skal stå og gå meget i løbet af dagen.<br />
Efter denne praktiske indledning står nu tilbage at ønske dig velkommen til kurset og<br />
håbe, at du får udbytte af de dage, vi skal tilbringe sammen.<br />
Med venlig hilsen<br />
Annelise Holstebroe<br />
2
<strong>Biologi</strong> B-<strong>niveau</strong> øvelser:<br />
1. Fotosyntese og begrænsende faktorer (rapport)<br />
2. Måling af primærproduktion (rapport)<br />
3. Peak flow (rapport)<br />
4. Puls, blodtryk og EKG (rapport)<br />
5. Kulhydratstofskiftet og glykæmisk index (rapport)<br />
6. Påvisning seglcelleanæmi – Elektroforese (rapport)<br />
7. Påvisning af mikroorganismer i luft (journal)<br />
8. Regulering af åndedrættet (journal)<br />
9. Forsøg med stress (journal)<br />
Følgende fagområder - emner behandles:<br />
Fredag 12/4 kl. 16-19:<br />
Mikrobiologi - bakterier og mikroskopiske svampe<br />
Økologi - Økosystemet, fotosyntese og respiration<br />
Lørdag 13/4 kl. 9-16:<br />
Biokemi - kulhydrater<br />
Genetik – Nedarvning af brystkræft<br />
Fysiologi - åndedrætssystemet<br />
Fysiologi - nervesystemet<br />
Søndag 14/4 kl. 9-16:<br />
Fysiologi – Hjerte-karsystemet<br />
Mikrobiologi - bakterier og mikroskopiske svampe<br />
Rapportvejledning<br />
Der skrives rapporter over alle øvelserne fra 1 til 6. De tre journaler skal ikke<br />
afleveres, og de bliver ikke rettet. Men de skal medbringes til eksamen.<br />
NB! Rapporterne kan ikke afleveres elektronisk. De afleveres eller indsendes senest 4. maj<br />
20011 (10 hverdage efter sidste øvelsesdag) til:<br />
Københavns VUC<br />
Vognmagergade 8<br />
1120 Kbh. K<br />
Mærk kuverten lab-øvelser i biologi B.<br />
3
Plan for de tre dage<br />
Tid<br />
Start<br />
17.30<br />
Slut<br />
20.30<br />
Fredag 12/4<br />
7.<br />
Påvisning af<br />
mikroorganismer<br />
(start)<br />
2.<br />
Måling af<br />
primærproduktion<br />
(start)<br />
1.<br />
Fotosyntese og<br />
begrænsende<br />
faktorer<br />
Der holdes pauser efter behov<br />
Tid<br />
Start<br />
9.00<br />
Slut<br />
16.00<br />
Lørdag 13/4<br />
5.<br />
Kulhydratstofskiftet<br />
(Husk at møde<br />
fastende)<br />
6.<br />
Påvisning af arvelig<br />
brystkræft –<br />
Elektroforese (start)<br />
9.<br />
Forsøg med stress<br />
8.<br />
Regulering af<br />
åndedrættet<br />
6.<br />
Påvisning af arvelig<br />
brystkræft –<br />
Elektroforese (slut)<br />
Tid<br />
Start<br />
9.00<br />
Slut<br />
16.00<br />
Søndag 14/4<br />
7.<br />
Påvisning af<br />
mikroorganismer<br />
(slut)<br />
3.<br />
Peak flow<br />
2.<br />
Måling af<br />
primærproduktion<br />
(slut)<br />
4.<br />
Hjerte-karsystemet<br />
Snak om<br />
rapportskrivning<br />
4
Rapportskrivning<br />
En Rapport bør disponeres efter følgende 10 punkter:<br />
1. Udleveret forside<br />
Med følgende oplysninger:<br />
Rapport nr. – Titel – Navn –<br />
Øvelsesdato – Rapport afleveret – Medarbejdere – Underskrift<br />
2. Teori<br />
En beskrivelse af forsøgets teoretiske baggrund.<br />
3. Formål<br />
En kort og klar beskrivelse af hvad man ønsker at undersøge ved forsøget.<br />
En enkelt eller få liniers tekst med beskrivelse af eksperimentets ide, og hvad man vil<br />
anvende det til.<br />
4. Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
Her skal alle de materialer der rent praktisk anvendes i eksperimentet, nævnes. Der<br />
kan være tale om apparatur eller kemikalier i større eller mindre omfang. Man skal<br />
lave en<br />
a) skitse af forsøgsopstillingen og<br />
b) en liste over anvendte materialer og apparatur<br />
5. Fremgangsmåde<br />
Her beskriver man i detaljer hvad man foretager sig i øvelsen, gerne suppleret<br />
med en tegning eller foto.<br />
Punkterne 4) og 5) kan evt. erstattes af forsøgsvejledningen, blot man husker<br />
at anføre alle evtuelle afvigelser fra denne.<br />
6. Hypotese<br />
I nogle øvelser skal der opstilles en hypotese - dvs. en forudsigelse af, hvilket resultat<br />
du forventer af øvelsen. Hypoteser skal begrundes i teoretiske overvejelser.<br />
7. Resultater – Fejlkilder<br />
Resultater fra forsøget angives altid i den form, de er målt. Hvis der derefter udføres<br />
beregninger, medtages disse. Resultaterne kan gøres nemmere at overskue i form af<br />
en tabel, en graf eller lignende.<br />
Fejlkilder og usikkerhedsmomenter<br />
Her gælder det om at nævne og vurdere alle de faktorer, der kan gøre resultaterne<br />
mindre troværdige.<br />
5
8. Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)<br />
a) Tolkning og vurdering af forsøgsresultatet, herunder om det formulerede problem<br />
(hypothesen) underbygges.<br />
Kommentering af såvel rigtige som indlysende forkerte resultater.<br />
b) Svar på spørgsmålene i øvelsesvejledningen.<br />
9. Konklusion<br />
Det skal her kort vurderes, om forsøgets formål er opfyldt<br />
10 Anvendt litteratur<br />
Den benyttede og i rapporten citerede litteratur anføres alfabetisk efter forfatter.<br />
Hver kilde angives med : Forfatter – Titel – Forlag – Årstal<br />
Husk at angive nøjagtige sideanvisninger.<br />
Husk at angive anvendte adresser på kilder fra internettet.<br />
6
<strong>Biologi</strong>rapport nr. 1<br />
Navn:<br />
Fotosyntese og begrænsende faktorer<br />
Øvelsesdato: Rapport afleveret:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
2. Rapporten er skrevet sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
_____________________ _____________________ _____________<br />
Underskrift (kursist) Underskrift (lærer) Rettet (dato)<br />
7
Øvelse 1 – Fotosyntese og begrænsende faktorer<br />
2) Teori<br />
Fotosynteseprocessen er planternes mest karakteristiske livsytring. Her produceres<br />
organisk stof af uorganisk:<br />
6CO 2 + 6H2O + lys → C 6H 12O 6 + 6O 2<br />
kuldioxid vand glukose ilt<br />
Ilten afgives til vand eller luft, alt efter om det er en vandplante eller landplante. Ilten<br />
kan bruges igen af planterne i deres respiration.<br />
Fotosyntesen foregår i planternes blade, hvis opbygning ses på nedenstående figur.<br />
Spalteåbningerne på bladenes underside er omgivet af læbeceller. Læbecellerne er de<br />
eneste celler i overhuden som har grønkorn. Læbecellerne er med andre ord i stand til at<br />
lave fotosyntese.<br />
NB! Undervandsblade har ikke læbeceller og spalteåbninger. Hvorfor mon ikke?<br />
Fotosyntesen forløber kun, når farvestoffet klorofyl og de nødvendige enzymer er til<br />
stede i rette mængde. I højere planter foregår processen i grønkornene. Processen<br />
forløber desuden i en række trin, bl.a. sker bindingen af kuldioxid og produktionen af ilt<br />
ved to adskilte processer. Hele fotosyntesen er således et samspil mellem flere<br />
delprocesser og enzymer. Derfor bliver fotosyntesens intensitet også afhængig af en lang<br />
række faktorer af fysisk, kemisk og biologisk art. De vigtigste er: lysstyrke, lyskvalitet,<br />
mængden af vand, kuldioxidkoncentrationen, temperaturen og pH. Disse faktorer kan<br />
alle være begrænsende for fotosyntesen. Man kan ved forskellige forsøgsopstillinger<br />
undersøge betydningen af de enkelte faktorer; men vi vil her begrænse os til at undersøge<br />
betydningen af lysstyrken og mængden af kuldioxid.<br />
8
For en punktformet lyskilde er lysstyrken omvendt proportional med kvadratet på<br />
afstanden, hvilket på godt dansk vil sige: Når en (punktformet) lyskilde flyttes længere<br />
væk fra en plante, vil lysstyrken aftage med afstanden gange med sig selv. For nemheds<br />
skyld siger vi, at lysstyrken i 100 cm's afstand til planten har en relativ værdi på 1. Enhver<br />
anden lysstyrke i en bestemt afstand kan da udregnes ud fra formlen:<br />
y = (1/x 2 ) * 10 000<br />
hvor y er den relative lysstyrke, og x er afstanden i cm.<br />
Almindeligvis ser man, at fotosyntesen er proportional med lysstyrken indtil et vist<br />
punkt, hvorefter den stagnerer (lysmætning) (se fig. l). Ved meget høje lysstyrker kan<br />
aktiviteten evt. falde (lyshæmning).<br />
Fig. 1: Sammenhængen mellem<br />
belysningsstyrke og fotosyntese.<br />
Kurven skærer x-aksen ved en<br />
belysningsstyrke, der kaldes<br />
kompensationspunktet. ved denne<br />
lysstyrke er der ligevægt mellem CO 2 -<br />
optagelsen ved fotosyntesen og CO 2 -<br />
udskillelsen ved plantens respiration<br />
I denne øvelse anvender vi vandplanter - Cabomba sp. og/eller Vandpest (Elodea sp.) -<br />
som forsøgsplante, da man let kan observere iltdannelsen i form af afgivne iltbobler fra<br />
stænglen til vandet. Antallet af iltbobler pr. tidsenheds er et mål for fotosyntesen, idet ilt<br />
jo er et biprodukt ved fotosyntesen.<br />
Ved at tilsætte vandet natriumhydrogenkarbonat i forskellig mængde, kan man variere<br />
forsyningen af kuldioxid (CO 2). Natriumhydrogenkarbonat kan nemlig frigive CO 2<br />
efterhånden som det forbruges under fotosyntesen:<br />
NaHCO 3 Na + + HCO 3 - og 2 HCO3 - CO2 + CO 3 2- + H2O<br />
For at kunne forløbe kræver den sidste proces, at planten har et bestemt enzym,<br />
karboanhydrase. Det har de fleste alger og højere vandplanter, bl.a. de to planter, vi<br />
bruger i dette forsøg.<br />
3) Formål<br />
- At undersøge hvordan vandplantes fotosyntese varierer i forhold til lysstyrke og<br />
koncentration af kuldioxid (CO 2).<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
9
Vandplanter (vandpest og/eller Cabomba)<br />
Demineraliseret vand<br />
0,1 % og 1 % Natriumhydrogenkarbonat (NaHCO 3)<br />
Bægerglas<br />
Reagensglas<br />
Forsøgsstativ<br />
Kraftig lampe<br />
Metermål<br />
Ur<br />
Tæller<br />
5) Fremgangsmåde<br />
Fyld først demineraliseret vand i bægerglas og reagensglas og placer planten i glasset med<br />
skudspidsen nedad. Vend derefter reagensglasset med en finger for åbningen og sænk<br />
det ned i bægerglasset, så der er fyldt med vand omkring planten.<br />
Tæl antal bobler pr. minut ved følgende afstande:<br />
8,2 cm, 10 cm, 14,2 cm, 20 cm, 31,6 cm, 44,7 cm og 100 cm.<br />
Start med lyskilden nærmest ved planten (8,2 cm) og ryk gradvist lampen væk fra<br />
planten.<br />
Gentag dernæst forsøget med samme plante med først 0,1 % NaHCO 3 og dernæst 1 %<br />
NaHCO 3.<br />
NB! Hver gang lampen flyttes, venter man med at tælle bobler indtil produktionen<br />
skønnes at være konstant (ca. 2 min.)<br />
Husk inden forsøget starter at opstille en hypotese vedr. 1. fotosyntesens afhængighed af<br />
lysstyrke og 2. betydningen af koncentrationen af NaHCO 3.<br />
10
6) Resultater<br />
Indføj resultaterne i nedenstående skema og konstruer et regneark, hvor resultaterne<br />
indføres.<br />
Afstand (cm) 8,2 10 14,2 20 31,6 44,7 100<br />
Relativ lysstyrke 150 100 50 25 10 5 1<br />
Demineraliseret vand<br />
0,1 % NaHCO3<br />
1 % NaHCO3<br />
11
Rapport 1 – Fotosyntese og begrænsende faktorer<br />
1) Forside<br />
2) Teori<br />
3) Formål<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
5) Fremgangsmåde<br />
Skriv kun, hvis der er afvigelser fra den trykte vejledning.<br />
6) Hypotese<br />
Hypotese vedr. 1. fotosyntesens afhængighed af lysstyrke og 2. betydningen af<br />
koncentrationen af NaHCO 3<br />
7) Resultater<br />
Resultaterne fra tabellen afbildes grafisk, idet bobletallet/min afsættes ud af y-aksen og<br />
den relative lysintensitet ud af x-aksen, fx i et regneark.<br />
8) Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)<br />
Redegør for fejl- og usikkerhedskilder ved forsøget og sammenhold resultaterne med de<br />
opstillede hypoteser. Gik det som forventet? Hvorfor/hvorfor ikke?<br />
Besvar desuden følgende spørgsmål:<br />
1. Hvorledes ville du forvente, at en ændring af temperaturen ville påvirke<br />
fotosyntesen under konstante lysforhold og med konstant CO2-koncentration?<br />
Begrund!<br />
2. Hvorledes ville du forvente, at en ændring af mængden af næringssalte ville<br />
påvirke fotosyntesen under konstante lysforhold og med konstant CO2koncentration?<br />
Begrund!<br />
9) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt ?<br />
10) Anvendt litteratur<br />
12
<strong>Biologi</strong>rapport nr. 2<br />
Navn:<br />
Måling af primærproduktion<br />
Øvelsesdato: Rapport afleveret:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
2. Rapporten er skrevet sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
_____________________ _____________________ _____________<br />
Underskrift (kursist) Underskrift (lærer) Rettet (dato)<br />
13
Øvelse 2 - Måling af primærproduktion<br />
Teori<br />
Alle organismer, der konsumerer organisk stof, kaldes sekundære producenter og udgør<br />
økosystemets heterotrofe organismer. At de er sekundære betyder, at de står efter de<br />
primære producenter i fødekæden. De lever af noget som i forvejen er produceret.<br />
Nummer et i fødekæden er primærproducenterne, de autotrofe planter. Planterne kendes<br />
ved at være grønne som følge af deres indhold af klorofyl.<br />
Der findes også bakterier som er primære producenter, de såkaldte cyanobakterier.<br />
Autotrof betyder selvopbyggende, og organismer der udnytter energien i sollyset kaldes<br />
fotoautotrofe. Planterne er af vital betydning for livet på jorden fordi de kan lave<br />
fotosyntese:<br />
Solenergi + 6CO 2 + 6H 2O → C 6H 12O 6 + 6O 2<br />
Fotosyntesen er i energimæssig forstand en op ad bakke reaktion. Den kan ikke forløbe,<br />
hvis den ikke får tilført energi i form af solys. Derfor har planterne udviklet nogle<br />
effektive solfangere i form af grønkorn. I grønkornene omdannes lyseenergien til kemisk<br />
energi som planten derefter bruger til at sætte kuldioxid og vand sammen til glukose og<br />
ilt.<br />
For at vokse og leve må planten bruge noget af den dannede glukose i sin egen<br />
respiration for at danne ATP - nøjagtig som dyrene. Denne ATP (kemisk energi)<br />
benyttes herefter til at bygge andre glukosemolekyler om til livsvigtige organiske stoffer i<br />
form af stivelse, nucleinsyrer, proteiner, fedtstoffer og vitaminer. Opbygningen af disse<br />
molekyler kræver en lang række næringssalte som planten optager fra omgivelserne.<br />
Dette uanset om det er en lille planktonalge, en åkande eller et bøgetræ.<br />
De planteopbyggende processer kan derfor deles op i to.<br />
1: Respirationen som danner ATP:<br />
C 6H 12O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2O + ca. 30 ATP (+ varme)<br />
2: Opbygningen af livsvigtige stoffer som kræver energi i form af ATP for at<br />
kunne gennemføres:<br />
ATP + næringssalte + glukose → stivelse, lipider, proteiner,<br />
nucleinsyrer og vitaminer<br />
Mængden af kulhydrat der dannes ved fotosyntesen betegnes som<br />
BruttoPrimærProduktion (BPP). Det, der bliver til rest efter planternes Respiration<br />
(R), kaldes NettoPrimærProduktionen (NPP). Følgende gælder derfor:<br />
BPP = NPP + R<br />
Nettoprimærproduktionen går videre i fødekæden, dvs. den konsumeres enten af<br />
planteædende dyr eller af nedbrydende bakterier og svampe.<br />
14
Figuren viser en plante i arbejde<br />
Formål:<br />
Formålet er at finde BruttoPrimærProduktion for en plante i et givet tidsrum, ved at<br />
måle NettoPrimærProduktion og Respirationen.<br />
Vi måler primærproduktion og respiration som iltproduktion og iltforbrug og vi ser<br />
også på kuldioxid udskillelsen som supplement.<br />
Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
2 prøveflasker.<br />
Friske blade<br />
1 Iltmåler<br />
1 kuldioxidmåler<br />
Staniol<br />
.<br />
Fremgangsmåde:<br />
Der opstilles de to flasker med blade i. Bladene skal helst være lige store. Bladene<br />
vejes og vægten noteres.<br />
Iltmåleren anbringes i det ene glas og kuldioxidmåleren i det andet. Flaskerne skal stå<br />
i lys.<br />
15
Når de har stået 20 min begynder målingerne. Der tændes en kraftig lampe så bladene<br />
får lys. Der opsamles måleresultater i 60 min.<br />
Det samme udføres med flaskerne omhyggeligt ind i stanniol, så der ikke kommer lys<br />
til. Og der måles i 60 min.<br />
Data opsamles med programmet logger pro og ud fra resultaterne beregnes tallene så<br />
nedenstående skema kan udfyldes. I programmet kan man nemt finde iltoptagelsen<br />
pr min.<br />
Resultater<br />
Iltudskillelse pr min i lys<br />
(iltproduktion)<br />
(Fotosyntese – respiration)<br />
Iltoptagelse pr min i mørke<br />
(iltforbrug)<br />
Respiration<br />
Kuldioxid optagelse i lys pr min<br />
(fotosyntese)<br />
Kuldioxid udskíllelse i mørke pr<br />
min<br />
(respiration)<br />
Iltproduktion i lys<br />
(NettoPrimærProduktion)<br />
Iltforbrug i mørke (respiration)<br />
BruttoPrimærProduktion (BPP)<br />
Bladenes vægt Iltudskillelse pr<br />
min<br />
Iltudskillelse<br />
pr gram blad<br />
16
Rapportvejledning:<br />
Teori:<br />
Du skal ikke gentage teorien fra øvelsesvejledningen, men giv en kort definition af<br />
begreberne BPP, NPP og Respiration.<br />
Hvad vil det betyde for en plante, hvis respirationen er næsten lige så stor som NPP?<br />
Fremgangsmåde.<br />
Beskrives kun, hvis den afviger fra vejledningen<br />
Resultater:<br />
Skrives ind i skemaet og der beregnes omsætning pr gram blad så resultaterne kan<br />
sammenlignes.<br />
Diskussion:<br />
Hvad viser resultaterne om de valgte planters primærproduktion?<br />
Er der sammenhæng mellem iltudskillelse og kuldioxidoptagelse i forbindelse med<br />
målingerne på planterne i lys og mørke?<br />
17
<strong>Biologi</strong>rapport nr. 3<br />
Navn:<br />
Peak flow<br />
Øvelsesdato: Rapport afleveret:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
2. Rapporten er skrevet sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
_____________________ _____________________ _____________<br />
Underskrift (kursist) Underskrift (lærer) Rettet (dato)<br />
18
Øvelse 3 - Peak flow<br />
2) Teori<br />
Astma giver en øget produktion af slim i luftvejene og en sammentrækning af den glatte<br />
muskulatur i bronkier og bronkioler.<br />
Astma kommer anfaldsvis og kan udløses af et allergen og/eller af anstrengelse.<br />
Da det er både vanskeligt og problematisk at fremkalde et astmaanfald, for at se om en<br />
person lider af astma og måle, hvor alvorlige anfaldene er, giver man ofte patienter<br />
mulighed for hjemmemåling med et Peak flow meter.<br />
Lungefunktionen er ikke ens for alle - den er blandt andet bestemt af køn, højde og<br />
alder.<br />
Lungefunktionsprøver<br />
Undersøgelser til vurdering af lungernes funktion under udredning af lungesygdomme<br />
foretages inden større lungeoperationer. De betegnes også spirometri.<br />
En peak-flow måling er den enkleste metode til at bestemme lungefunktionen. Peak-flow<br />
er den højeste hastighed, som luften kan pustes ud med i begyndelsen af en maksimal<br />
udånding. Prøven benyttes bl.a. ved astma til at give et indtryk af bronkiernes sammentrækning.<br />
Man kan foretage bestemmelsen hjemme og på den måde selv følge med i,<br />
hvordan lungefunktionen er.<br />
Vitalkapaciteten (FVC) er den største luftmængde, som kan udåndes efter en maksimal<br />
indånding.<br />
Forceret ekspirationsvolumen (FEV,) er den største luftmængde, der kan pustes ud i det<br />
første sekund af en udånding.<br />
Forholdet mellem FEV, og FVC er nedsat (under 0,75) ved luftvejssygdomme som<br />
kronisk bronkitis, rygerlunger og astma.<br />
3) Formål<br />
Da vi ikke forventer eller ønsker anfald af astma under dette forsøg er formålet<br />
udelukkende, at undersøge hvorledes lungefunktionen varierer mellem personer og<br />
herunder finde ud af, om den også er bestemt af køn, højde og alder.<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
5 hanlige og 5 hunlige forsøgspersoner Peak flow meter<br />
Engangsmundstykker Excel regneprogram<br />
Peakflowmeteret bruges til at måle lungefunktionen og er især velegnet til at registrere<br />
ændringer i lungefunktionen. Det kræver noget øvelse at lære at lave et pålideligt peak<br />
flow. Man skal derfor øve sig en del gange før peakflowmålingen er et pålideligt udtryk<br />
for lungefunktionen. For at få det mest pålidelige udtryk for peak flowet er det vigtigt, at<br />
man laver tre målinger lige efter hinanden, hver gang man registrerer sit peak flow. Alle<br />
tre måleresultater skal noteres ned.<br />
19
5) Fremgangsmåde<br />
a) Læs vedlagte instruktion vedrørende brugen af peakflowmeter igennem. Studér<br />
også det udleverede peakflowmeter og noter, hvilken enhed der måles i, når der<br />
pustes.<br />
b) Øv jer i at puste, så I kan give instruktion til forsøgspersonerne. Hver person sit<br />
mundstykke.<br />
c) Prøv på mindst 10 personer inklusiv jeres egen gruppe. Hver person skal puste 3<br />
gange.<br />
d) Det pust med højest peak-flow er personens kapacitet ved disse målinger.<br />
e) Der skal så vidt muligt være ligelig fordeling af de to køn.<br />
f) Skriv tallene i tabel og lav en udveksling af forsøgsdata med de andre grupper.<br />
g) Tallene tastes ind i excel regneprogram med peak flow værdi på y-aksen og højde<br />
på x-aksen . (Se vejledning) Der laves tendenslinie. Der skal skelnes mellem<br />
kvinder og mænd ved indtastningen.<br />
6) Hypotese<br />
Er den forskel på peak-flowet hos mænd og kvinder?<br />
Er der en sammenhæng mellem højde og peak-flow?<br />
7) Resultater<br />
Navn Køn Højde Alder Pust 1 Pust 2 Pust 3<br />
20
Resultatbehandling<br />
Regneark udleveres på kurset<br />
21
Rapport 3 - Peak flow<br />
2) Forside<br />
2) Teori<br />
3) Formål<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
5) Fremgangsmåde<br />
6) Hypoteser<br />
7) Resultater - Fejlkilder<br />
8) Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)<br />
a) Spørgsmål<br />
Hvad er et allergen?<br />
Beskriv sygdommen astma<br />
b) Giv en vurdering af forsøgsresultatet<br />
Forklar forsøgsresultaterne. Passer hypoteserne?<br />
9) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt ?<br />
Hvad kan en undersøgelse af Peak flow bruges til ?<br />
10) Anvendt litteratur<br />
22
<strong>Biologi</strong>rapport nr. 4<br />
Puls blodtryk og EKG<br />
Navn:<br />
Øvelsesdato: Rapport afleveret:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
2. Rapporten er skrevet sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
_____________________ _____________________ _____________<br />
Underskrift (kursist) Underskrift (lærer) Rettet (dato)<br />
23
Øvelse 4 - PULS OG BLODTRYK og EKG<br />
Teori<br />
Hjertet er en pumpe, der pumper blodet ud i blodkarsystemet. I hvile trækker hjertet sig<br />
sammen ca. 70 gange i minuttet.<br />
Takket være hjerteklapperne er hjertet desuden en ensretter, der pumper blodet i én<br />
retning, dvs. ud gennem arterierne.<br />
Hjertets cyklus i hvile<br />
1. Først trækker forkamrene sig sammen 0,1 sekund<br />
2. Dernæst trækker hjertekamrene sig sammen 0,3 sekund (systole)<br />
3. Endelig hviler hjertet, hjertepause 0,5 sekund (diastole)<br />
Hjertecyklus varer altså 0,9 sekund, hvilket svarer til en puls på 66<br />
Hjertecyclus kan ses på et EKG (ElektroKardioGram).<br />
Blodtryk<br />
Ved blodtrykket forstås det tryk, blodet udøver mod karvæggen. Blodtrykket er størst i<br />
aorta, og aftager jo længere væk blodet fjerner sig fra hjertet. I venerne er trykket således<br />
meget lavt og omkring nul eller derunder ved de store hulveners indmunding i højre<br />
forkammer.<br />
Ved blodtryksmåling registreres det tryk, blodet udøver mod arteriernes vægge såvel i<br />
hjertets arbejdsperiode som i hjertets hvileperiode. Blodtrykket måles almindeligvis over<br />
arterien på overarmen, arteria brachialis.<br />
Hos en voksen i hvile vil blodtrykket være mellem 120/70 og 150/90 mm Hg (mm<br />
kviksølv).<br />
Det systoliske blodtryk er tallet foran skråstregen. Blodtrykket 120/70 læses som 120<br />
over 70.<br />
Puls<br />
Den blodmængde, der pumpes ud af hjertets venstre hjertekammer, hver gang hjertet<br />
trækker sig sammen, udøver et tryk på arteriernes vægge. Trykket kan mærkes som en<br />
bølgebevægelse, pulsen.<br />
Ved at sammenpresse en arterie, som ligger over en knogle, fx ved håndleddets<br />
tommelfingerside, kan man føle pulsbevægelserne. Da hver pulsbevægelse er lig med en<br />
hjertesammentrækning, fås et udtryk for, hvor mange gange hjertet slår.<br />
Hos en voksen i hvile vil pulsen være 60-80 slag i minuttet.<br />
24
A. Manuel puls og Stetoskopi af eget hjerte<br />
Fremgangsmåde:<br />
Brug stetoskopet til at lytte på eget og en andens hjerte. Hvis du hører det tydeligt så tæl<br />
antallet af duk-duk lyde i et halvt minut.<br />
Tag bagefter pulsen på hals eller håndled over et halvt minut. Sammenlign de to værdier.<br />
Navn Puls<br />
stetoskop<br />
½min<br />
B. Undersøgelse af blodtryk<br />
Puls<br />
stetoskop 1<br />
min<br />
Puls manuelt<br />
½min<br />
Puls manuelt<br />
1 min<br />
Forhøjet blodtryk (hypertension) www.netdoktor.dk<br />
Af Sabine Gill, læge, ph.d. og Steen Dalby Kristensen, speciallæge i medicinske hjertesygdomme, dr. med.<br />
Hvad er et blodtryk?<br />
Hjertet pumper blodet rundt i kroppen. Blodet pumpes væk fra hjertet gennem pulsårerne<br />
(arterierne), hvorved det når ud til alle muskler og organer. Når blodet har afgivet ilt til de<br />
forskellige væv, løber det gennem tilbageløbs-blodårerne (venerne) tilbage til hjertet. Derfra<br />
pumpes det ud til lungerne, hvor det afgiver kultveilte (CO2) og optager ilt. Herfra løber det<br />
iltede blod atter til hjertet for at blive pumpet ud i kroppen igen.<br />
Blodtrykket afhænger af, hvor stor en kraft dit hjerte udøver, når blodet pumpes rundt, og<br />
hvor stor modstand, der i blodkarrene. Du har forhøjet blodtryk (hypertension), når blodet<br />
bliver presset igennem dine pulsårer med et højere tryk end normalt. Blodtrykket angives med<br />
to tal, for eksempel er det normale blodtryk ofte 120 over 80. Det kan også skrives 120/80.<br />
Det første tal er det systoliske blodtryk. Det er det tryk, der opstår i dine pulsårer, når dit<br />
hjerte trækker sig sammen og presser blodet ud i kroppen. Det andet tal er det diastoliske<br />
blodtryk. Det er det tryk, der er i dine pulsårer, mens dit hjerte afslappes mellem to slag og<br />
fyldes med blod<br />
Hvad er forhøjet blodtryk?<br />
Hvis dit blodtryk er højere end 160/95 i hvile, taler man om forhøjet blodtryk.<br />
Selv om forhøjet blodtryk i sig selv sjældent kan mærkes, kan det have mange alvorlige<br />
følgevirkninger.<br />
Hvordan opstår forhøjet blodtryk?<br />
I de fleste tilfælde kender man ikke årsagen. Dette kalder lægen primær eller essentiel<br />
hypertension. I andre tilfælde findes en tilgrundliggende årsag, dette kaldes sekundær<br />
25
hypertension. Blandt årsagerne til sekundær hypertension kan nævnes: kroniske<br />
nyresygdomme, sygdomme i nyrernes blodårer, hormonelle forstyrrelser og svulster. Hvis<br />
lægen har mistanke om, at det drejer sig om sekundær blodtryksforhøjelse, foretages der<br />
undersøgelser af blod og urin. Nogen laves man et hjertekardiogram (ekg) eller andre<br />
undersøgelser.<br />
Formål:<br />
Ved selvsyn at konstatere blodtryk og puls målt med "hjemmeblodtryksmålere".<br />
At undersøge blodtrykket målt i forskellige <strong>niveau</strong>er i forhold til hjertet.<br />
At undersøge blodtryk og puls i hvile og under arbejde.<br />
Materialer:<br />
Blodtryksmålerne er ved dette forsøg af den type der kan købes til hjemmebrug.<br />
Kondicykler.<br />
Fremgangsmåde:<br />
Prøv først apparatet for at finde ud af hvordan det virker. Blodtryksmålerne skal<br />
monteres om håndledet efter anvisningen på apparatet.<br />
Herefter måler I på skift hinandens blodtryk.<br />
1.Blodtryk og puls måles stående i hvile med hånden hængende nedad<br />
2.Blodtryk og puls måles stående i hvile med hånden i hjertehøjde<br />
3.Blodtryk og puls måles liggende<br />
4.Blodtryk og puls måles umiddelbart efter 5 minutters kørsel på kondicykel med<br />
middelbelastning<br />
Hypoteser<br />
Opstil hypoteser til resultaterne inden forsøget begynder<br />
Navn BT og puls<br />
hånd ned<br />
BT og puls<br />
hånd hjerte<br />
BT og puls<br />
liggende<br />
BT og puls<br />
efter arbejde<br />
26
C. EKG –målinger<br />
Ved at påsætte elektroder (normalt på brystkassen) vil de<br />
elektriske udladninger fra hjertets sinusknude kunne måles og vises<br />
som en karakteristisk graf<br />
P viser sammentrækning af forkamre<br />
QRS viser sammentræning af hjertekamre<br />
T viser hjertets afslapning (diastole)<br />
Formål<br />
At genkende og tolke et EKG<br />
At vurdere hvad en EKG måling kan bruges til<br />
Materialer<br />
EKG måler<br />
Dataopsamler ( multimeter labquest)<br />
Fremgangsmåde<br />
I vores undersøgelse skal vi måle dit eget EKG ved at påføre<br />
elektroder til håndled og albue.<br />
Det giver et mindre klart billede end hvis elektroderne var påsat<br />
korrekt, men det bør være muligt at genfinde takkerne på normalt<br />
EKG.<br />
27
Placer elektroderne som anvist på udstyrets brugsanvisning. Indsæt<br />
elektroder i multimeter<br />
Start måling via multimetret. Gem med eget navn.<br />
Alles EKG overføres til skolens program LoggerPro og de<br />
individuelle målinger printes ud.<br />
Rapportvejledning<br />
Teori<br />
Forklar kort om hjerte og blodkredsløb. Herunder om puls, blodtryk<br />
og hjertecyclus.<br />
Formål, materialer og fremgangsmåde som vejledning medmindre<br />
der i forsøget er afvigelser fra vejledningen.<br />
Diskussion af resultater<br />
A.Pulsmålinger:<br />
Hvilke hvileværdier er normale for pulsmålinger og hvordan er jeres<br />
værdier.<br />
Hvilke informationer kan en manuel pulsmåling og et stetoskopi<br />
give om hjertets tilstand udover pulsen<br />
B. Blodtryk og pulsmålinger samlet<br />
Diskuter resultaterne i forhold til hypotese.<br />
Sammenlign puls og blodtryk efter kondicykling og diskuter<br />
kroppens muligheder for at øge blodtilførslen til musklerne<br />
Hvorfor er det vigtigt af og til at tjekke blodtrykket ?<br />
C. EKG målinger<br />
Vis på dit EKG diagram hvor P , QRS og T er og forklar hvad takker<br />
viser<br />
28
Diskuter anvendelsesmuligheder for EKG<br />
<strong>Biologi</strong>rapport nr. 5<br />
Kulhydratstofskiftet og glykæmisk index<br />
Navn:<br />
Øvelsesdato: Rapport afleveret:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
2. Rapporten er skrevet sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
29
_____________________ _____________________ _____________<br />
Underskrift (kursist) Underskrift (lærer) Rettet (dato)<br />
30
Øvelse 5 – Kulhydratstofskiftet og glykæmisk index<br />
2) Teori<br />
I mange lærebøger er det nævnt, at stivelse er et langsomt fordøjeligt kulhydrat, der også<br />
giver mæthedsfornemmelse i længere tid. Simple kulhydrater som f.eks. hvidt sukker<br />
(sucrose) skulle være et hurtigt optageligt kulhydrat, der kun kortvarigt giver mæthed.<br />
Antagelsen byggede på, at stivelse som polysakkarid er længere tid om at blive fordøjet<br />
og optaget.<br />
Når man foretager forsøg med dette, ved at måle glukosekoncentrationen i blodet efter<br />
indtagelse af bestemte typer kulhydrater, viser det sig at være ukorrekt. Den enzymatiske<br />
spaltning af stivelse forløber meget hurtigere, end man have forestillet sig. Derfor er man<br />
gået over til at inddele kulhydraterne efter et såkaldt glykæmisk index, der afspejler<br />
kulhydratets evne til at få blodsukkeret til at stige efter indtagelse.<br />
Glykæmisk index<br />
Man udfører forsøg på en række helt normale mennesker og giver dem 50 gram af et<br />
bestemt kulhydrat, efter at de har fastet i et halvt døgn. Derefter måler man<br />
glukosemængden i blodet flere gange i løbet af et par timer. På baggrund af disse<br />
målinger kan man tegne en glukosekurve. Kulhydratet glukose (monosakkarid) optages<br />
meget hurtigt i tyndtarmen, og det giver derfor en kraftig stigning i<br />
blodsukkerkoncentrationen. Man definerer dette areal til 100 og alle andre<br />
kulhydrattypers blodglukoseareal beregnes i forhold dertil. Af nedenstående tabel kan<br />
man se forskellige typer kulhydraters glykæmiske index.<br />
Glukose 100 Upolerede ris 66<br />
Maltose (2 x glukose) 105 Laktose 46<br />
Hvidt franskbrød 100 Sucrose (stødt melis) 59<br />
Gulerødder 97 Bananer 58<br />
Honning 87 Æble 39<br />
Fuldkornsbrød 72 Iscreme 36<br />
Polerede ris 72 Sødmælk 34<br />
Kartofler 70 Fruktose 20<br />
Det viser sig at disakkaridet sucrose (sakkarose), stødt melis, har et indextal på 59,<br />
medens stivelse har et index på 100. Det skyldes sucrose består af glukose og fruktose.<br />
Som man kan se optages fruktose, index 20, uhyre langsomt, idet optagelsen af fruktose<br />
kræver et bestemt transportprotein. Indholdet af andre stoffer blandet i kulhydratet<br />
f.eks. fedt, iscreme, og fibre, upolerede ris, sænker det glykæmiske index.<br />
Insulinudskillelsen:<br />
Efter kulhydratindtagelse stiger glukosekoncentrationen i blodet og bugspytkirtlen<br />
udskiller insulin. Insulin fremmer glukoseoptagelsen i cellerne og glykogendannelsen i<br />
lever og muskler, så resultatet bliver, at glukosekoncentrationen i blodet falder.<br />
31
Glukagonudskillelsen:<br />
Lang tid efter fødeindtagelse kan glukosekoncentrationen blive så lav, under 5 mmol/L,<br />
at hormonet glukagon udskilles. Dette hormon kommer også fra bugspytkirtlen.<br />
Hormonet bevirker, at glukose frigøres fra glykogenlagrene i lever og muskler, således at<br />
glukosekoncentrationen i blodet stiger.<br />
Fysisk aktivitet, rygning, indtagelse af kaffe eller andre stimulanser kan også påvirke<br />
glukosekoncentrationen i blodet. Fysisk arbejde stimulerer glukagonudskillelsen og<br />
nikotin virker ligesom adrenalin, der også får glukosekoncentrationen til at stige.<br />
Sult og mæthed er fornemmelser i vores nervesystem, der styres af en række faktorer:<br />
Mavesækkens fyldningsgrad, glykogenlagrenes størrelse og ikke mindst<br />
glukosekoncentrationen i blodet.<br />
Efter et måltid → føde i mave og tarm → glukosekoncentrationen i blodet øges.<br />
Deraf følger:<br />
Nedsat appetit<br />
Øget insulinudskillelse<br />
Øget optagelse af glukose i lever og muskler<br />
Glykogendannelse i lever og muskler<br />
Fedtdannelse i fedtceller<br />
Glukosekoncentrationen i blodet falder.<br />
Efter nogen tids sult → mave og tarm tom → glukosekoncentrationen i blodet falder.<br />
Deraf følger:<br />
Mere appetit /sult<br />
Øget glukagonudskillelse<br />
Glykogen spaltes i leveren<br />
Glukose frigøres til blodet<br />
Glukosekoncentrationen i blodet stiger.<br />
Blodsukker og diabetes<br />
Diabetes-diagnosen stilles ud fra et program, der begynder med måling af et ikkefastende<br />
blodsukker. Den måling efterfølges ofte af en bestemmelse af faste-blodsukkeret<br />
og suppleres i tvivlstilfælde med en såkaldt peroral glukosebelastningstest.<br />
1. Hvis værdien for det ikke-fastende blodsukker er over 11,1 mmol/L, har<br />
personen diabetes.<br />
2. Hvis det ikke-fastende blodsukker kun er moderat forhøjet i intervallet 5 - 11<br />
mmol/L, bestemmes tillige fasteblodsukkeret.<br />
3. Hvis fasteblodsukkeret ligger over 7 mmol/L, har personen diabetes.<br />
4. Hvis det er under 5, har personen ikke diabetes.<br />
Tilbage resterer en lille gruppe personer med et fasteblodsukker på 5-7 mmol/L, som<br />
må udredes nærmere med en peroral glukosebelastning. Ved denne prøve drikker<br />
personen 75 gram druesukkeropløsning og får målt blodsukkeret to timer senere.<br />
32
Diagnosen kan ikke stilles ved at undersøge urinen for sukker.<br />
3) Formål<br />
At undersøge, hvordan indtagelsen af forskellige kulhydrater påvirker<br />
glukosekoncentrationen i blodet.<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
One Touch blodglukose måler<br />
Ur<br />
Blodlancetter<br />
Kostvurderingstabel<br />
Servietter<br />
Kulhydratholdige fødevarer<br />
5) Fremgangsmåde<br />
Forsøgspersonerne skal i tillempet form følge den glukosebelastningstest, man udfører<br />
på sukkersygepatienter. Nogle fastende personer drikker eller spiser en kulhydratholdig<br />
kost. Kosten skal indeholde 50 gram kulhydrat. Man kan fx vælge at spise is, brød,<br />
bananer, frugt, sukker eller ren glukose. Da kulhydratet skal spises så hurtigt som muligt,<br />
så vælg efter, hvor god du er til at indtage store mængder føde. Er du ikke grovæder, så<br />
vælg glukose eller sukker på drikkeform.<br />
1. Kulhydratføden vælges og afvejes efter beregning af kulhydratindholdet ved hjælp<br />
af en kostvurderingstabel.<br />
2. Fasteglukose måles med blodsukkermåleren. Læreren vejleder i brugen af den.<br />
Sultfornemmelsen beskrives.<br />
3. Fødevaren spises så hurtigt som muligt. Når den sidste bid er sunket noteres<br />
tiden. Sultfornemmelsen beskrives.<br />
4. Derefter måles blodsukkerkoncentrationen med de i resultatskemaet angivne<br />
tidsintervaller. Husk at notere glukosekoncentrationen.<br />
6) Resultater Resultatskema (se næste side)<br />
33
Glukosekoncentrationen angives i mmol/L<br />
Forsøgsperson<br />
Fødevare Faste<br />
0 min.<br />
15<br />
min<br />
30<br />
min.<br />
45<br />
min<br />
60<br />
min<br />
90<br />
min<br />
120<br />
min.<br />
34
Rapport 5 – Kulhydratstofskiftet og glykæmisk index<br />
1) Forside<br />
2) Teori<br />
Hvad forstås ved blodsukkerkoncentration og hvordan reguleres den ?<br />
Hvad sker, hvis blodsukkeret ikke bliver for højt eller for lavt ?<br />
Hvad er glykæmiske index (GI) og hvorfor varierer det?<br />
3) Formål og hypotese<br />
Giv en kort og klar beskrivelse af, hvad du ønsker at undersøge ved forsøget.<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
5) Fremgangsmåde<br />
6) Hypoteser<br />
Opstil en hypotese - dvs. hvilke resultater forventer du at finde og hvorfor.<br />
Tip. Brug tabellen det over det glykæmiske index som udgangspunkt for vurderingen<br />
af de indtagne fødevarers forventede glykæmiske index.<br />
7) Resultater - Fejlkilder<br />
Noter i skemaet hvilke typer kulhydrater, der er indtaget og de målte<br />
glukoseværdier for samtlige deltagere.<br />
Beskriv sultfornemmelsen gennem forløbet.<br />
Afbild resultaterne grafisk. Glukosekoncentrationen ud af y-aksen og tiden ud af<br />
x-aksen, fx vha. et regneark (udleveres på kurset).<br />
8) Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)<br />
Ud fra den grafiske afbilding af resultaterne vil du formodentlig se en stigning og et fald i<br />
glukosekoncentrationen.<br />
Hvad er årsagen til stigningen? Hvad er årsagen til faldet?<br />
Se om dine resultater svarer til de opgivne værdier for det glykæmiske index.<br />
Var der en sammenhæng mellem sultfornemmelsen og glukoseindholdet i blodet.<br />
Hvis to forsøgspersoner har valgt samme kulhydratspise, hvad kan da være årsagen til<br />
eventuelle individuelle forskelle?<br />
9) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt?<br />
10) Anvendt litteratur<br />
35
<strong>Biologi</strong>rapport nr. 6<br />
Påvisning af arvelig brystkræft – Elektroforese<br />
Navn:<br />
Øvelsesdato: Rapport afleveret:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
2. Rapporten er skrevet sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
_____________________ _____________________ _____________<br />
Underskrift (kursist) Underskrift (lærer) Rettet (dato)<br />
36
8. Undersøgelse for Seglcelleanæmi– Elektroforese<br />
Formål<br />
Øvelsen skal vise, hvordan man ved hjælp af elektroforese kan undersøge, om et<br />
foster har arvet sygdommen seglcelleanæmi.<br />
Teori<br />
Nedarvningen af seglcelleanæmi følger et simpelt Mendelsk nedarvningsmønster (se<br />
figur 1 herunder og figur 114 i <strong>Biologi</strong> i Fokus). Det vil sige at et foster har 25 %’s<br />
risiko for at få sygdommen, hvis begge forældre er bærere af sygdommen.<br />
Figur 1 viser den typiske arvegang ved seglcelleanæmi<br />
Hæmoglobin består af to kæder. En a-kæde HbA og en b-kæde HbB. Genet for akæden<br />
ligger den korte arm på kromosom nr. 16 og genet for b-kæden ligger på den<br />
korte arm på kromosom nr. 11. Hæmoglobin i seglcelleanæmi HbS er en variant af<br />
HbA hvor kun én aminosyre adskiller sig fra det normale HbA.<br />
(Se modul opgave om sygdommen)<br />
Et bestemt restriktionsenzym klipper det normale gen over i to mindre stykker. Det<br />
syge gen vil ikke blive klippet over. På denne måde kan man skelne mellem det raske<br />
og syge gen i elektroforesen, idet det raske gen, der ikke klippes over indeholder flere<br />
baser og dermed ikke løber så langt ved elektroforesen.<br />
Hvis man har mistanke om, at begge forældre til et ufødt barn er bærere af genet for<br />
Seglcelleamæmi, peger denne udredning på, at der er en 25%’s risiko for at fostret<br />
37
lider af Seglcelleamæmi. Nu tilbydes den gravide kvinde en<br />
fostervandsprøve/moderkagebiosi tidligt i graviditeten fx i 11. graviditetsuge.<br />
Samtidig tages en blodprøve (lymfocytter) fra både mor og far. Celler fra foster (E),<br />
mor (D) og far (F) isoleres og generne for Seglcelleanæmi isoleres og opformeres<br />
ved hjælp af PCR, idet man anvender primere, der sidder på hver sin side af CFTRgenet<br />
(se fx <strong>Biologi</strong> i Fokus s. 98). De tre prøver sammenholdes med kendte<br />
standarder for henholdsvis en syg (A), en rask (C)og en arvebærer (B). Dette gøres<br />
ved hjælp af gelelektroforese.<br />
Teori om elektroforese.<br />
Agarosegel består af mikroskopiske porer der fungerer som et slags filter. DNA er<br />
stærkt negativ ladet ved neutralt pH. Derfor vil DNA fragmenterne vandre mod den<br />
positive pol i det elektriske felt, der skabes i elektroforeseapparatet. DNA<br />
fragmenterne adskilles efter størrelse således, at de mindste stykker vandrer hurtigst.<br />
Efter elektroforesen bliver DNA’et synligt ved farvning med methylenblåt.<br />
Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
Materialeliste til fremstilling af gel og elektroforesebuffer<br />
Agarosepulver (polysakkarid)<br />
koncentreret gelbuffer<br />
destilleret vand<br />
10 mL måleglas<br />
250 mL måleglas<br />
500 mL måleglas<br />
250 mL konisk kolbe til gelopløsningen<br />
1 L målekolbe til elektroforesebuffer<br />
magnetomrører/varmeplade<br />
Støbeform til gelen<br />
Gummiklodser<br />
”kam”<br />
Strømforsyning<br />
Fremstilling af elektroforesebuffer<br />
Der fremstilles i alt 1 L buffer på følgende måde:<br />
21mL koncentreret buffer tilsættes destilleret vand op til et volumen på 1000 mL.<br />
(fremstillet på forhånd)<br />
Fremstilling af 0,8 % agarose gelopløsning<br />
Til 6 styk 0,8% agarose geler bruges:<br />
1,44g agarose + 3,6 mL koncentreret buffer +176,4 mL destilleret vand.<br />
38
Volumen afmærkes på kolben med en pen fordampet væske erstattes med destilleret<br />
vand (fremstillet på forhånd).<br />
Agarose-opløsningen opvarmes til den er klar som vand og afkøles til 55 ºC.<br />
Fremgangsmåde (se også figuren på s. 5)<br />
Støbning af gelen.<br />
1. Tag støbeformen til gelen og sæt gummiklodserne på enderne.<br />
2. Placer ”kammen” i positionen nærmest enden af formen.<br />
3. Hæld nu gelen forsigtigt ud i formen uden at der dannes luftblærer. NB! Det er<br />
vigtigt at karret står fuldstændig vandret<br />
4. Lad gelen størkne i ca. 20 minutter<br />
Klargøring af gelen til elektroforese.<br />
Når gelen er størknet fjernes gummiklodserne og kammen tages forsigtigt op så<br />
prøvebrøndene ikke beskadiges. Gelen anbringes i elektroforesekarret og karret<br />
fyldes op med elektroforesebuffer – gelerne skal være helt dækkede. Bemærk gelen<br />
skal være orienteret i strømretningen (minus til plus).<br />
Påsætning af stangardprøver (A-C), de to forældre (D og F) og fostret (E)<br />
Med mikropipette opsuges 35L (mikroliter = 10 -6 liter) DNA prøve. Prøven afsættes<br />
i gelens ”brønd” følg rækkefølgen A-F. Metoden kaldes ”submarine”, fordi prøverne<br />
påsættes under væskeoverfladen. Det er vigtig ikke at stikke pipettespidsen ned i<br />
gelen og af undgå at ryste karret efter afsætningen af prøverne. Husk også at skifte<br />
pipettespids for hver prøve.<br />
A: Standard DNA (syg)<br />
B: Standard DNA (arvebærer)<br />
C: Standard DNA (rask)<br />
D: DNA fra moderens blodprøve<br />
E: DNA fra fostervand eller moderkage fra fosteret<br />
F: DNA fra faderens blodprøve<br />
Kørsel af prøverne - elektroforesen.<br />
Strømmen sluttes til elektroforeseapparatet via strømforsyningen. Forbind sort<br />
ledning til sort input () og rød ledning til rød input (+). Elektroforesen kører ca. 2<br />
timer ved 50 V spænding. Under kørslen kan man følge prøvernes vandring vha. en<br />
farvemarkør.<br />
39
Lad markøren vandre 3,5 – 4 cm. inden kørslen stoppes.<br />
Når kørslen er færdig slukkes for strømforsyningen og gelerne kan tages op af karret.<br />
Tips.<br />
For at få den bedste adskillelse af båndene, skal man bruge en nylavet<br />
elektroforesebuffer. Undgå at spilde prøven ud i bufferen (ram brønden) og køre<br />
gelen ved den anbefalede spændingen og overholde tiden. Jo lavere spænding og jo<br />
længere tid des bedre separation af båndene. Endelig har det betydning at være<br />
påpasselig med affarvning af gelen.<br />
Til denne del af forsøget bruges handsker.<br />
Der kan benyttes en af to farvemetoder: 1. Tørfarvning ( DNA Blue InstaStain)<br />
2. Farvebad ( Methylene Blue Plus)<br />
Tørfarvningsmetoden -24 timer:<br />
1. Tag gelen ud af formen og læg den i en farvebakke.<br />
2. Dæk gelen med en smule gelbuffer.<br />
3. Placer det farveholdige papir med den blå side ned mod gelens overflade.<br />
4. Gnid let på papiret med fingrene, så det får god kontakt med overfladen.<br />
5. Stil støbeformen ovenpå gelen for at sikre kontakten med farvepapiret og lad<br />
stå natten over.<br />
Hvis det er nødvendigt kan gelen affarves i demineraliseret vand 37ºC varmt.<br />
Når gelen er fuldstændig affarvet vil baggrunden kun være svagt blå og båndene<br />
fremkomme mørkeblå. Gelerne tages herefter op og lægges på et stykke plastikfilm<br />
eller lignende.<br />
Farvebad med Methylen Blåt:<br />
Lav 600ml farvebadsopløsning (brug handsker.)<br />
1. Tag gelen ud af formen og Læg den i en farvebakke og hæld farveopløsningen<br />
over.<br />
2. Lad gelerne stå i badet 30 minutter og hold væsken i bevægelse undervejs.<br />
3. Affarv gelerne i 600ml 37ºC varmt destilleret vand to gange á 15 minutter.<br />
40
4. Gelerne tages herefter op og lægges på et stykke plastikfilm eller lignende.<br />
41
Rapportvejledning. Undersøgelse for seglcelleanæmi– Elektroforese<br />
Formål<br />
Teori<br />
Hvad skyldes sygdommen og hvordan kommer sygdommen til udtryk?<br />
Hvordan udtager man genetisk materiale fra et foster, og hvordan opformeres<br />
det, så det kan analyseres?<br />
Hvordan fungerer PCR-metoden?<br />
Hvad er restriktionsenzymer, hvor stammer de<br />
fra og hvad er deres oprindelige funktion?<br />
Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
Fremgangsmåde<br />
beskrives kun hvis den afviger fra vejledningen.<br />
.<br />
Resultater – Fejlkilder<br />
Tegn resultatet af gelelektroforensen (eller indsæt et<br />
foto).<br />
Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)<br />
1. Hvordan kan man på gelelektroforesen se, at de to forældre (D og F) er<br />
arvebærere?<br />
2. Er det ventede barn (E) sygt, rask eller arvebærer? Begrund!<br />
3. Hvis de to forældre igen ønsker at få et barn sammen, hvad er så risikoen for at<br />
barnet er henholdsvis sygt, rask eller arvebærer?<br />
Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt<br />
.<br />
A B C D E F<br />
42
<strong>Biologi</strong>journal nr. 7<br />
Navn:<br />
Øvelsesdato:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<br />
Skal ikke afleveres og den rettes ikke!<br />
_____________________<br />
Underskrift (kursist)<br />
Påvisning af mikroorganismer i luft<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
2. Rapporten er skrevet sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
43
Øvelse 7 - Påvisning af mikroorganismer i luft<br />
2) Teori<br />
En mikroorganisme er en organisme, der er så lille, at den ikke kan ses med det blotte<br />
øje. Begrebet bruges som en fællesbetegnelse for 5 grupper af organismer:<br />
bakterier<br />
mikroskopiske svampe<br />
mikroskopiske alger<br />
encellede dyr (protozoer)<br />
virus.<br />
Mikroorganismerne vejer mere end halvdelen af det, samtlige organismer på Jorden<br />
vejer. De første mikroskopiske organismer blev observeret i midten af 1670'erne, da den<br />
hollandske manufakturhandler Leeuwenhoek fik øje på dem igennem en hjemmeslebet<br />
glaslinse. Her vil vi se nærmere på bakterierne og de mikroskopiske svampe.<br />
Bakterier<br />
Mange forbinder bakterier med sygdom, men det er de færreste bakterier, der er<br />
sygdomsfremkaldende. De fleste bakterier er nedbrydere. Man siger de er saprotrofe,<br />
dvs. de lever af dødt materiale.<br />
Nogle bakterier og alle cyanobakterier (blågrønalger) er autotrofe, de danner<br />
uorganisk materiale om til organiske forbindelser fx ved fotosyntese.<br />
Enkelte bakterier er parasitter, der påfører deres vært sygdomme eller dræber<br />
deres vært bl.a. ved at udskille giftige affaldsstoffer.<br />
Det første liv på Jorden omfattede højst sandsynligt bakterier. Intet sted på Jorden er<br />
bakteriefrit. Man finder bakterier, der lever<br />
indkapslet i den arktiske is, og andre, der bebor<br />
de varme dybhavskilder, hvor temperaturen når<br />
langt over kogepunktet.<br />
Bakterier har tilpasset sig mange forskellige<br />
forhold, først og fremmest fordi de formerer sig<br />
meget hurtigt og i meget stort tal. Høj<br />
formeringshastighed fører til mange genetiske<br />
kombinationer og mutationer, og det har udviklet<br />
de enorme kemiske forskelle, som bakterierne<br />
besidder. Der findes ikke det materiale, som<br />
saprotrofe bakterier ikke kan leve af - nogle arter<br />
nedbryder olie, og man har håb om, at enten<br />
naturligt eller kunstigt frembragte bakterier en<br />
skønne dag også vil kunne nedbryde plastic.<br />
Figuren viser bakterierne som de ser ud i et mikroskop. Der er tre grundformer, kugle-,<br />
stav og skrueform.<br />
44
Smitsomme sygdomme.<br />
Blandt de parasitiske bakterier er de, som fremkalder smitsomme sygdomme, af særlig<br />
betydning for mennesker og dyr. Deres farlighed beror ikke på, at de tager næring fra<br />
patienten, men på at de producerer giftige affaldsstoffer, som frigøres, når bakterierne<br />
dør. Giftene kaldes toxiner.<br />
Visse bakterier (difteri-, stivkrampe- og dysenteribakterier) frembringer stærke gifte, som<br />
kan angribe livsvigtige organer, som hjerte, nervesystem, nyrer osv. Hvis disse organers<br />
funktion hæmmes eller ophører, kan det medføre patientens død. Tre timilliontedele af<br />
en mL af difteribakteriens giftstof er nok til at dræbe et marsvin, eller sagt på en anden<br />
måde, 3 mL er nok til at slå 10 millioner marsvin ihjel.<br />
Andre sygdomsbakterier, og det gælder de<br />
fleste, producerer gifte, som er væsentlig<br />
svagere. Det gælder fx bakterier, der<br />
fremkalder meningitis og tyfus. Til<br />
gengæld kan disse bakterier formere sig<br />
hurtigere.<br />
Overførelse af sygdomsbakterier kaldes<br />
smitte eller infektion. Fra infektionen til<br />
sygdomsudbruddet går der som regel en<br />
vis tid, inkubationstiden.<br />
Værtsorganismen forsøger på forskellig<br />
måde at bekæmpe bakterierne. Ædeceller<br />
kan optage og uskadeliggøre bakterierne,<br />
feber kan hæmme deres formering;<br />
antistoffer kan uskadeliggøre bakterierne<br />
og deres giftstoffer.<br />
Figuren viser ind- og udgangsporte for infektion<br />
Mikroskopiske svampe<br />
Svampe findes også overalt på Jorden. I en kubikmeter luft kan der være flere millioner<br />
svampesporer. Når sporerne lander på et passende næringsstof under fugtige forhold,<br />
begynder de straks at vokse ved at nedbryde og udnytte den organiske føde.<br />
Svampene er eukaryoter, dvs. de er udstyret med en cellekerne og med mitokondrier.<br />
Til svampene hører også makroskopiske former som fx. champignon. Det er kun de<br />
mikroskopiske svampeformer, som er behandlet i det følgende.<br />
Svampenes celler er i almindelighed opbygget som lange, forgrenede tråde. De enkelte<br />
tråde kaldes hyfer og netværket af hyfer betegnes som et mycelium. Væksten sker ved en<br />
forlængelse af hyfespidserne og ved dannelse af sidegrene.<br />
Hos nogle svampe findes der septa (skillevægge) i hyferne. Andre svampe er ikke opdelt<br />
i enkeltceller, men består af et usepteret (udelt) mycelium. Svampe, der er opbygget af<br />
hyfer og mycelium, betegnes som skimmelsvampe.<br />
45
De fleste svampe lever som saprofytter, dvs. de lever af dødt organisk stof. De<br />
findes især på planterester i jord og i vand og får dækket deres energibehov ved<br />
nedbrydning af disse planterester (dødt organisk stof).<br />
Nogle svampe lever som parasitter (snyltere), dvs. de lever på eller i andre levende<br />
organismer, hvorfra de får deres næring. Samtidig virker de skadeligt på deres<br />
værtsorganisme. Der findes parasitiske svampe både på planter og på dyr og mennesker.<br />
Nogle parasitiske svampe er årsag til sygdomme som fx. kartoffelskimmel,<br />
fodsvamp og ringorm.<br />
Svampes angreb på organiske stoffer kan medføre skade, som fx. når de angriber<br />
trækonstruktioner, tekstiler, læder, papir og lignende ting. Svampene angriber også<br />
fødevarer. Velkendt er svampeangreb på brød (muggent brød) og på syltetøj.<br />
Under uheldige omstændigheder kan visse svampe danne mykotoxiner (giftstoffer), der<br />
kan forgifte fødevarerne.<br />
Svampenes krav til fugtighed er meget varierende. Generelt kan det siges, at svampene er<br />
mindre fugtighedskrævende end bakterierne.<br />
Med hensyn til temperatur udviser<br />
svampene stor tilpasningsevne. Således<br />
kan der ved en så lav temperatur som –<br />
10 °C stadig findes aktiv svampevækst,<br />
og i kølelagre ved 0-5 °C vokser en del<br />
svampe godt, når blot der er tilstrækkelig<br />
fugtighed. De fleste svampes<br />
optimumtemperatur ligger på 20-30 °C<br />
og deres maksimumtemperatur på 35-45<br />
°C.<br />
Svampene tåler et mere surt miljø end<br />
bakterierne. Det optimale vækstområde<br />
for de fleste svampe ligger således på en<br />
pH mellem 4 og 7.<br />
Mikroskopiske svampe har stor<br />
industriel betydning. I mejeribruget<br />
bruges nogle arter ved fremstilling af<br />
skimmeloste. Andre arter anvendes<br />
ved produktion af antibiotika, fx.<br />
penicillin. Et andet særdeles<br />
velkendt eksempel er anvendelsen af<br />
gærsvampe ved produktion af øl og<br />
alkohol.<br />
3) Formål<br />
Dette forsøg går ud på at vise, om der er bakterier og mikrosvampe i luften<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
46
Sterile petriskåle (dobbelt så mange som der er kursister på holdet)<br />
Kødpeptonagar til dykning af bakterier<br />
Maltekstraktagar til dyrkning af mikroskopiske svampe<br />
Etiketter<br />
Skriveredskab<br />
Varmeskab<br />
Stereolupper<br />
5) Fremgangsmåde<br />
En petriskål med kødpeptonagar og en petriskål med maltekstraktagar pr. kursist.<br />
I maltekstrakt-skålene vil der hovedsagelig fremvokse svampekolonier. I peptonskålene<br />
trives svampene dårligere, men der kommer en del bakteriekolonier.<br />
En petriskål med kødpeptonagar og en petriskål med maltekstraktagar stilles ved siden af<br />
hinanden uden låg i en halv time på et sted, hvor man ønsker at undersøge luftens<br />
indhold af mikroorganismer. Derpå lægges lågene på, og skålene henstilles i varmeskab<br />
(37 °C) nogle dage.<br />
6) Resultater<br />
Kolonierne af bakterier og mikroskopiske svampe iagttages i en stereolup.<br />
Beskriv deres form og farve.<br />
Tegn kolonierne og tag evt. et billede af petriskålene.<br />
Angiv evt. hvilke mikroorganismer, der danner de forskellige kolonier.<br />
47
Journal 7 - Påvisning af mikroorganismer i luft<br />
1) Udleveret forside<br />
2) Formål:<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
3) Forsøgsopstilling og fremgangsmåde<br />
Her henvises til øvelsesvejledningen. Afvigelser skal noteres her:<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
4) Resultater - Fejlkilder<br />
Her indsættes evt. et eller flere fotografier af petriskålene med deres bakterie- og<br />
svampekolonier<br />
48
5) Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)<br />
Hvad er en spore og hvilken betydning har den for bakterier og svampe?<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
Beskriv kort opbygningen af en bakteriecelle.<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
Hvordan formerer bakterier sig?<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
Beskriv kort opbygningen af en gærcelle.<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
Hvordan formerer en gærcelle sig?<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
_______________________________________________________________<br />
6) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt?<br />
49
Navn:<br />
Øvelsesdato:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<br />
Skal ikke afleveres og den rettes ikke!<br />
_____________________<br />
Underskrift (kursist)<br />
<strong>Biologi</strong>journal nr. 8<br />
Regulering af åndedrættet<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
2. Rapporten er skrevet sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
50
Øvelse 8 - Regulering af åndedrættet<br />
2) Teori<br />
Afstanden mellem blodet i kapillærerne og luften i alveolernes indre er mindre end 0,001<br />
mm, og luftskiftet sker ved diffusion gennem den tynde væg. Ilttrykket er større i<br />
alveoleluften end i blodet, og derfor diffunderer der iltmolekyler fra alveolerne over i<br />
blodet, indtil trykforskellen er udlignet. Kuldioxid diffunderer den modsatte vej, fordi<br />
denne luftart findes i større koncentration i blodet end i alveoleluften.<br />
I hvile indeholder indåndingsluften ca. 21 % ilt og 0,04 % kuldioxid, mens<br />
udåndingsluften indeholder ca. 16,3 % ilt og 4,5 % kuldioxid.<br />
Vejrtrækningen<br />
Under indåndingen, når brystkassens rumfang øges, falder lufttrykket i de udspilede<br />
alveoler, og atmosfærisk luft strømmer ind, til trykforskellen er udlignet. Ved almindeligt<br />
roligt åndedræt sker indåndingen især ved, at mellemgulvet afflades. Det hvælver sig i<br />
hvile op i brysthulen med de to kupler, som lungerne hviler på, men når dets muskulatur<br />
trækker sig sammen, afflades det, så brysthulens rumfang øges på bekostning af<br />
bughulens. Cirka 75 % af lungeudvidelsen under en almindelig indånding skyldes dette<br />
såkaldte bug- eller abdominalåndedræt. Resten skyldes hovedsagelig de små muskler<br />
(musculi intercostales externi), der løfter ribbenene og derved øger brystkassens<br />
dybde. Dette bryst- eller kostalåndedræt dominerer hos kvinder og børn, mens<br />
abdominalåndedrættet er dominerende hos mænd. Ved forceret åndedræt medvirker<br />
mange andre muskelgrupper, bl.a. hals-, bryst- og rygmuskler.<br />
I hvile er udåndingen normalt en rent passiv proces, idet åndedrætsmuskulaturen slapper<br />
af og brystkassens rumfang mindskes ved at de elastiske lunger trækker sig sammen og<br />
presser luften ud. Ved forceret åndedræt bidrager bugvæggens muskler og muskler, der<br />
trækker ribbenene nedad (musculi intercostales interni), til at fremskynde udåndingen.<br />
Åndedrætsmusklerne, der er tværstribet, er under viljens kontrol. Man kan ændre<br />
vejrtrækningens rytme og dybde og holde vejret en kortere tid.<br />
Men normalt styres vejrtrækningen autonomt og ubevidst fra åndedrætscentret i<br />
hjernestammen.<br />
Åndedrætscentret er opbygget med overlappende centre for inspiration (indånding) og<br />
eksspiration (udånding) i den forlængede marv og overordnede centre i pons (hjernebroen),<br />
og dets funktion er ikke fuldt klarlagt.<br />
Strækreceptorer<br />
Forenklet kan man sige, at det regelmæssige åndedræt styres af strækreceptorer i<br />
lungerne. Vejrtrækningen holdes i gang af spontane nerveimpulser fra inspirationscentret<br />
til åndedrætsmusklerne, der udvider brystkassen og dermed lungerne. Ved udvidelsen<br />
strækkes sanselegemer, strækreceptorerne, i bronkiolernes vægge, og de reagerer med<br />
impulser, der undertrykker inspirationscentret, så åndedrætsmusklerne slapper af og<br />
lungerne trækker sig sammen igen. Når strækreceptorerne indstiller deres<br />
impulsudsendelse, afgiver inspirationscentret en ny impulsbølge osv.<br />
Tilpasningen af åndedrættet til organismens skiftende behov sker ved hjælp af<br />
kemoreceptorer, der reagerer på blodets indhold kuldioxid (CO 2) og på blodets<br />
surhedsgrad (pH) samt i mindre grad opløst ilt (O 2).<br />
51
De perifere kemoreceptorer<br />
findes i halsarterierne og i<br />
aortabuen. De stimulerer<br />
åndedrættet, når ilttrykket bliver for<br />
lavt eller kuldioxidtrykket for højt.<br />
De påvirkes som nævnt også af<br />
blodets surhedsgrad. Når blodet<br />
bliver for surt, stimuleres<br />
åndedrættet, så udskillelsen af<br />
kuldioxid (kulsyre) gennem<br />
lungerne forøges, og lungerne spiller<br />
på denne måde en meget stor<br />
rolle for reguleringen af<br />
organismens syre- og basebalance.<br />
Størst betydning har de centrale<br />
kemoreceptorer, der findes i selve<br />
den forlængede marv umiddelbart<br />
under overfladen. De måler<br />
kuldioxid og pH i<br />
cerebrospinalvæsken, som omgiver<br />
hjerne og rygmarv.<br />
Andre påvirkninger af åndedrættet<br />
Åndedrætscentret bombarderes desuden uafbrudt med impulser fra praktisk taget alle<br />
sansenerver i organismen og fra storhjernens emotionelle centre. Hoste og nysen er<br />
specielle åndedrætsreaktioner, der udløses fra nerveender i luftvejenes slimhinder.<br />
Ethvert pludseligt, intenst irritament, et nålestik for eksempel eller en kold douche, fremkalder<br />
et gisp, der er en kort, hurtig inspiration. Trykpåvirkninger fra svælgvæggen<br />
standser åndedrættet under synkning.<br />
Receptorer i kredsløbsorganerne reagerer på blodtrykket, således at åndedrættet<br />
fremmes, når blodtrykket falder, og hæmmes, når blodtrykket stiger. Varmepåvirkninger<br />
af huden og stigende legemstemperatur stimulerer åndedrættet via temperaturcentret i<br />
hypotalamus. Impulser fra muskler og led i bevægelse forstærker vejrtrækningen, der<br />
fordybes alene ved tanken på en fysisk indsats. Sindsstemninger som frygt og vrede<br />
ledsages af et hurtigt, overfladisk åndedræt, mens intens koncentration næsten kan sætte<br />
åndedrættet i stå.<br />
52
3) Formål<br />
At undersøge hvor længe man kan holde vejret under forskellige omstændigheder.<br />
At undersøge sammenhængen mellem blodets indhold af CO 2 og vejrtrækningen<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
Grupper på 4 - 5 forsøgspersoner<br />
Ur med sekundviser<br />
5) Fremgangsmåde<br />
Måling af den tid man kan holde vejret under forskellige omstændigheder.<br />
Lad gruppens deltagere holde vejret<br />
1. efter de har siddet i ro og trukket vejret normalt,<br />
2. efter 3 dybe indåndinger og<br />
3. efter løb på trapper.<br />
(Fra biologilokalet ned i stuen og op til biologilokalet igen.)<br />
6) Resultater<br />
Resultatet angives i sekunder (brug skemaet på næste side).<br />
53
Journal 8 - Regulering af åndedrættet<br />
1) Forside<br />
2) Formål<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
3 + 4) Forsøgsopstilling og fremgangsmåde<br />
Her henvises til øvelsesvejledningen. Afvigelser skal noteres her:<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
5) Resultater - Fejlkilder<br />
Husk at udregne gennemsnit.<br />
Navn<br />
Gennemsnit<br />
Efter hvile<br />
Sek.<br />
Efter dyb ind- og<br />
udånding<br />
Sek.<br />
Efter løb<br />
Sek.<br />
6) Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)<br />
Forklar de fremkomne forskelle i den tid vejret kan holdes – både de gennemsnitlige<br />
værdier og evtuelle individuelle forskelle.<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
7) Konklusion<br />
54
Er formålet med forsøget opfyldt ?<br />
____________________________________________________________________<br />
55
Navn:<br />
Øvelsesdato:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<br />
Skal ikke afleveres og den rettes ikke!<br />
_____________________<br />
Underskrift (kursist)<br />
<strong>Biologi</strong>journal nr. 9<br />
Forsøg med stress<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
2. Rapporten er skrevet sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
56
Stress<br />
Teori<br />
Stress (engelsk) er en tilstand, en person kan komme i fysisk og psykisk under påvirkning<br />
af ydre faktorer, kaldet stressorer. Eksempler på stressorer er kvæstelser, kirurgiske indgreb,<br />
forbrændinger, forgiftninger, overdrevent muskelarbejde, spænding, tvang og<br />
angst. Stressorerne medfører ændringer i kroppens hormonproduktion - især fra<br />
binyrerne.<br />
Stress kan både have korttids- og langtidseffekter, der kan være såvel gavnlige som<br />
skadelige. De umiddelbare stressvirkninger på kroppen er gavnlige i deres egentlige<br />
sammenhæng, nemlig forberedelse af kroppen til en effektfuld reaktion. Denne »kamp<br />
eller flugt reaktion« beror på virkningen af det sympatiske nervesystem og på frigivelsen<br />
af såkaldte stresshormoner til blodbanen – især adrenalin.<br />
Reaktionen passer godt til fysisk aktivitet, fx når en sprinter skal starte på banen. Men<br />
når de fysiske stressvirkninger optræder gentagne gange og i situationer, hvor de ikke har<br />
nogen egentlig mening, fx ved frustration og psykisk belastning, kan en persons fysiske<br />
og psykiske helbred blive påvirket i forkert retning.<br />
Nogle mennesker har større tendens end andre til stress-relaterede tilstande og sygdomme.<br />
3) Formål<br />
Formålet er at udsætte nogle forsøgspersoner for forskellige stressorer og måle det<br />
autonome nervesystems reaktion herpå.<br />
Ved forskellige sansepåvirkninger reagerer vores autonome nervesystem alt efter<br />
påvirkningens art. Ved forskrækkelse, ophidselse og aktivitet øges reaktionen i den<br />
sympatiske del, og vi vil svede mere.<br />
Ved sansepåvirkninger, som vi "tager afstand fra", er opgivende overfor eller er<br />
ligeglade med, kan der komme reaktioner i den parasympatiske del, og vi vil<br />
svede mindre.<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
GSR-måler<br />
Elektroder<br />
Elektronisk dataopsamler (Multimeter af mærket Labquest)<br />
Vi skal forsøge at måle stress-<strong>niveau</strong> med en GSR-måler.<br />
GSR er en forkortelse for ”Galvanic Skin Resistens” og betyder elektrisk<br />
hudmodstand i ohm. Med to elektroder, placeret på fingerspidserne, måler apparatet<br />
den modstand, der er i huden. Hudmodstanden ændres med svedkirtlernes aktivitet.<br />
Modstanden falder, når de er aktive. Ionerne i sveden nedsætter modstanden. Den<br />
stiger, når de er inaktive.<br />
Brug af GSR-monitor:<br />
57
1) Elektroderne sættes normalt på fingerspidserne på 2. og 3. finger. Huden renses<br />
inden med lidt vand/sprit.<br />
2) Via almindelige ledninger med bananstik kobles elektroderne til GSR måleren.<br />
Måleren er via en moderator koblet til labquest multimeter.<br />
3) På labquests skærm ses nu hudmodstanden, der normalt ligger mellem 30<br />
og 500 KOhm. Der kan være store individuelle forskelle, så hæng jer ikke så<br />
meget i den enkeltes talværdi, det er ændringerne i tallene, der skal<br />
bemærkes. Når forsøget er gennemførrt overføres de registrerede værdier til<br />
programmet ”logger pro”. Her ser I en grafisk afbildning af forløbet. X-aksen<br />
er tiden og y-aksen er de målte værdier. Til venstre for den grafiske figur står<br />
alle de målte tal.<br />
Fremgangsmåde for forsøgene:<br />
Holdet deles ind i arbejdsgrupper.<br />
Arbejdsgruppen skal planlægge nogle stressforsøg (max 4 kortvarige), der kan<br />
påvise sympatisk og/eller parasympatisk reaktion og opstille hypotese for<br />
forsøgene. Vælg stressreaktioner, der forskrækker, ophidser, giver afmagt, er<br />
behagelige eller er ubehagelige. Udfør samme 4 stressforsøg på samme måde<br />
på alle forsøgspersoner, ellers kan I ikke sammenligne jeres resultater.<br />
Forsøgene skal først gennemprøves med jer selv som forsøgspersoner, således<br />
at der indøves en arbejdsgang, der kan bruges, når der skal anvendes<br />
forsøgspersoner fra de andre arbejdsgrupper, der ikke kender<br />
stresspåvirkningerne.<br />
Få lært at aflæse resultaterne på labquest således, at man er klar over, hvordan<br />
hvileværdi (den højeste stabile værdi inden forsøgsstart) og testværdi (den<br />
laveste/højeste værdi, der ses på skærmen under eller kort efter<br />
stresspåvirkningen.<br />
Vælg personer til<br />
1. at ordne Den praktiske udførsel af forsøget og<br />
2. At betjene udstyret og evt overføre til computer . Husk aftale tid for ny<br />
stresspåvirkning..<br />
Man gennemfører nu de indøvede forsøg på "rigtige" forsøgspersoner, dvs.<br />
personer, der ikke var med i arbejdsgruppen (grupperne bytter). Husk at spørge<br />
til sidst om, hvordan stresspåvirkningen blev oplevet. Det har stor betydning<br />
for tolkningen af resultaterne.<br />
Resultatbearbejdning<br />
Resultaterne overføres via labquest til programmer loggerpro på en af<br />
skolens computere. Programmet findes fx ved at skriver loggerpro i<br />
søgefelt.<br />
58
For at kunne sammenligne resultaterne af stresspåvirkninger laves<br />
følgende beregninger:<br />
1) Tag forskellen på (skønnet) hvileværdi og testværdi, d.v.s. hvileværdi minus<br />
testværdi, for hver af stresspåvirkningerne.De præcise tal kan I se til venstre på<br />
skærmen<br />
2) Beregn derefter faldet/stigningen i % af hvileværdien. *) Indfør disse %'er i det<br />
fælles skema. Husk at notere om der er tale om fald eller stigning. Et fald viser<br />
sympatisk reaktion og en stigning parasympatisk.<br />
3) Beregn forskellen melle starthvileværdi og sluthvileværdi. Beregn derefter<br />
denne værdi i procent af starthvileværdien.<br />
Procenter beregnes efter følgende formel:<br />
*)<br />
Faldet eller stigningen * 100 %<br />
hvileværdi<br />
Resultater:<br />
De direkte målte resultater printes ud fra computeren. De beregnede afvigelser skrives i<br />
skema<br />
Person 1<br />
Stressor<br />
Hvileværdi -stress<br />
Afvigelse fra<br />
hvileværdi i %<br />
(Se formel i<br />
vejledningen)<br />
Evt kommentar<br />
Person 2<br />
Stressor<br />
Hvileværdi -stress<br />
Afvigelse fra<br />
hvileværdi i %<br />
(Se formel i<br />
vejledningen)<br />
Evt kommentar<br />
59
Da forskellige personer ikke har samme tal, beregnes %-afvigelse fra hvileværdi (se<br />
vejledningen) og procenterne kan også opstilles grafisk som søjlediagram så det fremgår<br />
hvilken forsøgsperson og hvilket delforsøg der er tale om.<br />
Rapportvejledning. Stressforsøg<br />
Teori.<br />
Kort om nervesystemets opbygning, nerveimpuls og synapser. Det autonome<br />
nervesystem beskrives kort så virkningerne på organerne og sanserne forklarer<br />
”kamp/flugt” og hvile. I kan beskrive ændringerne ud fra respirations<br />
ligningen(musklernes energibehov), øget opmærksomhed og behov for genopbygning.<br />
Formål:<br />
Her skrives det overordnede formål<br />
Fremgangsmåde og hypoteser<br />
Kopi/paste til brug af GSR-måler er OK , men derudover forklares hvilke<br />
stressorer der anvendes og hvorfor. I forklarer hvordan I greb<br />
forsøgsgangen an.<br />
Opstil hypoteser over forventning til delforsøg og til resultater fra de to<br />
forsøgspersoner.<br />
Tolkning og diskussion af resultater<br />
Passer resultaterne med jeres hypoteser og hvordan er overensstemmelsen mellem<br />
den måde forsøgspersonen oplevede stressen på og det GSR-monitoren viste?<br />
Hvilken betydning har forsøgspersonens erfaring m.h.t. til den pågældende<br />
påvirkning?<br />
Det er sjældent, at de stresspåvirkninger I vælger, er ophidsende nok til at<br />
forsøgspersonen udskiller adrenalin. Hvis det sker, vil I se en stadig faldende<br />
hvileværdi og en høj procentisk<br />
har nogen egentlig mening, fx ved frustration og psykisk belastning, kan en persons fysiske<br />
og psykiske helbred blive påvirket i forkert retning.<br />
Nogle mennesker har større tendens end andre til stress-relaterede tilstande og sygdomme.<br />
60