Laboratoriekursus Biologi B-niveau - KVUC
Laboratoriekursus Biologi B-niveau - KVUC
Laboratoriekursus Biologi B-niveau - KVUC
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Laboratoriekursus</strong><br />
for<br />
selvstuderende<br />
<strong>Biologi</strong> B-<strong>niveau</strong><br />
23-25/4-2010<br />
<strong>KVUC</strong> HF-afdelingen
Kære selvstuderende<br />
Denne mappe indeholder 9 øvelses- og rapportvejledninger til laboratoriekursus i biologi<br />
B-<strong>niveau</strong>.<br />
Kurset afholdes i 331 + 334 på 3. sal på Københavns VUC, Vognmagergade 8, 1120<br />
København K.<br />
For at blive indstillet til eksamen i faget skal du have godkendt 6 rapporter over<br />
gennemførte laboratorieøvelser, og desuden havde gennemført 3 øvelser med<br />
udarbejdelse af tilhørende laboratoriejournaler. Øvelserne indgår i en del af de<br />
eksamensspørgsmål, du kan trække til eksamen. Rapporter og journaler skal derfor<br />
medbringes til eksamen.<br />
Inden kurset skal du have gennemlæst de efterfølgende øvelsesvejledninger. Men<br />
laboratoriekurset er derforuden et godt tilbud til 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.<br />
Efter denne praktiske indledning står nu tilbage at ønske dig velkommen til kurset og<br />
håbe du får udbytte af de dage, vi skal tilbringe sammen.<br />
Med venlig hilsen<br />
Jan Bielecki
<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. Hjerte-karsystemet (rapport)<br />
5. Kulhydratstofskiftet og glykæmisk index (rapport)<br />
6. Påvisning af arvelig brystkræft – 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 23/4 kl. 16-19:<br />
Mikrobiologi - bakterier og mikroskopiske svampe<br />
Økologi - Økosystemet, fotosyntese og respiration<br />
Lørdag 24/4 kl. 9-16:<br />
Biokemi - kulhydrater<br />
Genetik – Nedarvning af brystkræft<br />
Fysiologi - åndedrætssystemet<br />
Fysiologi - nervesystemet<br />
Søndag 25/4 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 5. maj<br />
2010 (10 dage efter sidste øvelsesdag) til:<br />
Københavns VUC<br />
Vognmagergade 8<br />
1120 Kbh. K<br />
Mærk kuverten lab-øvelser i biologi B.
Plan for de tre dage<br />
Tid<br />
Start<br />
16.00<br />
Slut<br />
19.00<br />
Fredag 23/4<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 24/4<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 25/4<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
Rapportskrivning<br />
En Rapport kan disponeres efter følgende 9 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 />
a) 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 />
b) Desuden skal der i nogle øvelser opstilles en hypotese - dvs. hvilket resultat<br />
forventer du af øvelsen ?<br />
Man fortæller her hvad forsøget forventes at skulle have som slutresultat.<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.<br />
Punkterne 4) og 5) kan evt. erstattes af forsøgsvejledningen, blot man husker<br />
at anføre alle evtuelle afvigelser fra denne.<br />
6. 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.
7. 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 spørgsmål<br />
8. Konklusion<br />
Det skal her kort vurderes, om forsøgets formål er opfyldt<br />
9. 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.
<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)
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.
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 />
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 />
aktiviteten evt. falde (lyshæmning).<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 (CO2). Natriumhydrogenkarbonat kan nemlig frigive CO2 efterhånden som det forbruges under fotosyntesen:<br />
NaHCO3 Na + - - 2- + HCO3 og 2 HCO3 CO2 + CO3 + 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)
• Vandplanter (vandpest og/eller<br />
Cabomba)<br />
• Demineraliseret vand<br />
• 0,1 % og 1 %<br />
Natriumhydrogenkarbonat<br />
(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 />
6) Resultater<br />
Indføj resultaterne i nedenstående skema og konstruer et regneark, hvor resultaterne<br />
indføres.
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 />
Rapport 1 – Fotosyntese og begrænsende faktorer<br />
1) Forside<br />
2) Teori<br />
3) Formål og hypotese<br />
Hypotese vedr. 1. fotosyntesens afhængighed af lysstyrke og 2. betydningen af<br />
koncentrationen af NaHCO 3<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
5) Fremgangsmåde<br />
Skriv kun, hvis der er afvigelser fra den trykte vejledning.<br />
6) 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 />
7) 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 />
8) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt ?<br />
9) Anvendt litteratur
<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)
Øvelse 2 - Måling af primærproduktion<br />
2) 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. Der findes også bakterier som<br />
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 andre livsvigtige organiske<br />
stoffer i form af stivelse, nucleinsyrer, proteiner, fedtstoffer og vitaminer. Opbygningen<br />
af disse molekyler kræver en lang række næringssalte som planten optager fra<br />
omgivelserne. 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
Nettoprimærproduktionen går videre i fødekæden, dvs. den konsumeres enten af<br />
planteædende dyr eller af nedbrydende bakterier og svampe.<br />
Figuren viser en plante i arbejde<br />
3) Formål<br />
Formålet er at finde BruttoPrimærProduktion for en plante i et givet tidsrum, ved at<br />
måle NettoPrimærProduktion og Respirationen.<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
Iltprøvesæt til måling af iltkoncentration i mg/liter<br />
4 stk. 250 ml winklerflasker.<br />
2 lige store vandplanter.<br />
staniol.
5) Fremgangsmåde<br />
Vi måler primærproduktion og respiration som henholdsvis iltproduktion og iltforbrug i<br />
lukkede flasker, der udsættes for henholdsvis konstant lys og konstant mørke i ca. 1½<br />
døgn.<br />
1. 4 flasker fyldes med vand fra samme bægerglas (med samme iltkoncentration).<br />
2. I 2 af flaskerne placeres planter, den ene af dem pakkes ind i staniol.<br />
3. De 2 andre er kontrolflasker. I den ene måles iltindholdet ved forsøgets start; den<br />
anden står sammen med de to flasker med planter.<br />
4. Flaskerne står i konstant belysning og ved samme temperatur i en kendt tid.<br />
5. Ved forsøgets slutning måles iltkoncentrationen i alle tre flasker.<br />
6) Resultater<br />
Iltkoncentration ved forsøgets start (mg O 2/L)<br />
Iltkoncentrationen i kontrol ved afslutning (mg O 2/L)<br />
Iltkoncentrationen i flaske med plante i lys ved afslutning (mg O 2/L)<br />
Iltkoncentrationen i flaske med plante i mørke ved afslutning (mg O 2/L)<br />
Iltproduktion i lys (NettoPrimærProduktion) (mg O 2/L)<br />
Iltforbrug i mørke (respiration) (mg O 2/L)<br />
BruttoPrimærProduktion (BPP) (mg O 2/L)
Rapport 2 - Måling af primærproduktion<br />
1) Udleveret forside<br />
2) Teori<br />
I rapporten skal der indgå en beskrivelse af fotosyntesen og respirationen<br />
3) Formål<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
5) Fremgangsmåde<br />
6) Resultater - Fejlkilder<br />
• BPP omregnes fra iltproduktion/liter til kulstofproduktion/liter efter ligningen:<br />
X mg O 2/L = ½ X mg C/L. (jvnf. fotosynteseligningen)<br />
• Beregn derefter hvor mange mg kulhydrat (glukose) dette svarer til.<br />
7) Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)<br />
• Giv en vurdering af forsøgsresultatet<br />
• Giv en vurdering af forholdet mellem BPP, NPP og R i forskellige<br />
plantesamfund, fx skove af forskellige aldre, vandmiljøer i forskellig dybde.<br />
8) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt?<br />
9) Anvendt litteratur
<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)
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.
5) Fremgangsmåde<br />
1. 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 />
2. Øv jer i at puste, så I kan give instruktion til forsøgspersonerne. Hver person sit<br />
mundstykke.<br />
3. Prøv på mindst 10 personer inklusiv jeres egen gruppe. Hver person skal puste 3<br />
gange.<br />
Det pust med højest peak-flow er personens kapacitet ved disse målinger.<br />
Der skal så vidt muligt være ligelig fordeling af de to køn.<br />
4. Skriv tallene i tabel og lav en udveksling af forsøgsdata med de andre grupper.<br />
5. 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) Resultater<br />
Navn Køn Højde Alder Pust 1 Pust 2 Pust 3
Rapport 3 - Peak flow<br />
1) Forside<br />
2) Teori<br />
3) Formål<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
5) Fremgangsmåde<br />
6) Resultater - Fejlkilder<br />
7) 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. Er der køns og aldersforskelle?<br />
8) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt ?<br />
Hvad kan en undersøgelse af Peak flow bruges til ?<br />
9) Anvendt litteratur
<strong>Biologi</strong>rapport nr. 4<br />
Navn:<br />
Hjerte-karsystemet<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)
Øvelse 4 - Hjerte-karsystemet<br />
2) 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 />
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 />
Registrering af kredsløbets funktion<br />
Blodkredsløbets funktion kan eksempelvis undersøges ved at måle blodtryk og puls.
3) Formål<br />
• at undersøge, om puls og blodtryk ændrer sig som følge af ændringer i kroppens<br />
aktivitet.<br />
• at undersøge, om der er individuelle forskelle trænet/utrænet eller mand/kvinde.<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
Pulsmåler med datalogger bestående af elektrodebælte og pulsur<br />
Stetoskop<br />
Blodtryksapparat<br />
Ur<br />
Ergometercykel<br />
PC'er med printer<br />
5) Fremgangsmåde<br />
A) Hjertelyde<br />
Med stetoskopet lyttes til hjertes lyde.<br />
Når hjertekamrene trækker sig sammen lukker sejlklapperne og der høres et ”lup”. Når<br />
hjertekamrene slapper af lukker lommeventilerne, og der høres et ”dup”. Altså ”lup –<br />
dup”, ”lup – dup”, ”lup – dup”, osv.<br />
B) Blodtryk og puls<br />
Der udvælges mindst 2 forsøgspersoner, som kan sammenlignes, fx trænet/utrænet<br />
ung/gammel eller mand/kvinde.<br />
• Pulsuret anbringes som et ur om det ene håndled og elektrodebæltet anbringes<br />
om brystkassen. Husk at fugte elektroderne med vand. Pulsuret kører under hele<br />
forsøget, og ved hjælp af en PC'er med printer udskrives hele forløbet<br />
• Blodtryksmålerens manchet anbringes på det andet håndled.<br />
Hold så vidt muligt håndleddet i højde med hjertet under målingerne.<br />
Blodtryksmåleren startes ved at trykke på O/I knappen.<br />
Blodtryk og puls måles i følgende rækkefølge og situationer.<br />
1. Hvilepuls<br />
2. Blodtryk i hvile<br />
3. Stående puls højeste værdi<br />
4. Stående puls stabil værdi<br />
5. Blodtryk stående<br />
6. Arbejdspuls<br />
7. Blodtryk under arbejde<br />
8. Tiden, fra arbejdspuls til hvilepulsen atter nås, registreres<br />
Noter tallene i resultatskema.
Måling i hvile<br />
Pulsen kan hele tiden følges på pulsmåleren. Når pulsen ikke falder mere og har<br />
været stabil i 3 min er det tid at starte forsøget. Husk ikke at standse pulsuret, det<br />
skal løbe til hele forsøget er slut.<br />
Blodtrykket i hvile skal nu måles. Husk at lukke luften helt ud af manchetten efter<br />
målingen, men lad manchetten blive på overarmen.<br />
Måling Stående<br />
Forsøgspersonen rejser sig roligt op og stiller sig på stive ben. Blodtrykket måles med<br />
det samme. Pulsen følges på pulsmåleren. Når pulsen er faldet og er blevet nogenlunde<br />
stabil, måles blodtrykket igen, mens personen står op.<br />
Måling under arbejde<br />
Forsøgspersonen sætter sig op på ergometercyklen. Den indstilles, så saddel og styr er i<br />
rette højde. Forsøgspersonen cykler nu 6-7 min på ergometercyklen i kraftigt tempo, så<br />
personen bliver varm og forpustet. Arbejdspulsen aflæses stadig på uret og arbejdet skal<br />
være så kraftigt at pulsen overstiger 120. Uret vil bippe, mellem puls 110 og 120.<br />
Blodtrykket aflæses efter arbejdets ophør og forsøgspersonen sidder roligt på cyklen,<br />
(fordi apparatet ikke kan bruges, mens man cykler).<br />
Tiden fra arbejdspuls til hvilepuls<br />
Hvis personen har en god kondition, vil pulsen hurtigt falde til hvilepuls igen. Hvis der<br />
er tid, kan I lade forsøgspersonen lægge sig ned igen og først standse forsøget, når<br />
hvilepulsen nået.<br />
Når forsøget standses, trykkes på set/start/stop uret bipper og går ud.<br />
Derefter trykkes på selekt og uret er klar til næste forsøgsperson.
6) Resultater<br />
Tallene fra computerudskriften, dvs. pulsen, og blodtrykket indsættes i skemaet<br />
Forsøgsperson<br />
Puls i hvile<br />
Blodtryk i hvile / / /<br />
Stående puls - højeste<br />
Stående puls - stabil<br />
Stående blodtryk / / /<br />
Puls under arbejde<br />
Blodtryk under arbejde / / /<br />
Tid fra arbejdspuls til<br />
hvilepuls
Rapport 4 - Hjerte-karsystemet<br />
1) Forside<br />
2) Teori og hypotese<br />
Du skal inddrage begreberne puls, blodtryk, systolisk og diastolisk samt det autonome<br />
nervesystems regulering af blodkredsløbet.<br />
Hypoteser:<br />
Hvordan forventer du puls og blodtryk vil ændre sig fra liggende til stående stilling?<br />
Hvordan forventer du puls og blodtryk vil ændre sig fra hvile til arbejde?<br />
3) Formål<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
5) Fremgangsmåde<br />
Skriv kun, hvis den anvendte fremgangsmåde afviger fra den i vejledningen.<br />
6) Resultater - Fejlkilder<br />
Resultaterne indføres i skema.<br />
7) Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)<br />
1. Hvad kan være årsag til forskellen i de målte hvilepulse på de forskellige<br />
forsøgspersoner? (Trænet/utrænet, mand/kvinde, ung/gammel).<br />
2. Beskriv pulskurverne og giv en forklaring på deres udseende.<br />
3. Prøv at beskrive, hvad der sker i det autonome nervesystem med hensyn til<br />
reguleringen af puls og blodtryk ved ændringen fra liggende til stående stilling og<br />
ved arbejde.<br />
4. Hvilken betydning har venepumpen ved den stående stilling?<br />
8) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt ?<br />
9) Anvendt litteratur
Manual til Pulsuret<br />
Pulsuret har 4 trykknapper: set/start/stop select signal store/recall<br />
Når I modtager uret viser urets display hvad klokken er og ikke mere.<br />
1. Tryk 2 gange på select. Nu viser urets display int Lft FLE med 1,6<br />
sek. intervaller. Int viser med hvilket interval, data vil blive registreret. Der<br />
skal stå 15, da pulsen vil blive registreret med 15 sekunders intervaller. Skal<br />
være ok når I starter. Lft viser, hvor meget hukommelse der er tilbage til jeres<br />
data. FLE viser hvilke fil I bruger. Noter nummeret. I skal bruge det, når I<br />
skal overføre data til computeren.<br />
2. Tryk store/recall. Pulsen vises nu, men uden at blive lagret i urets<br />
hukommelse.<br />
3. Når forsøgspersonen slapper helt af starter forsøget. Tryk set/start/stop.<br />
Pulsuret løber nu og pulsen registreres i urets hukommelse. Pulsen kan hele<br />
tiden følges på pulsmåleren. Når pulsen ikke falder mere og har været<br />
stabil i 3 min er det tid at fortsætte forsøget.<br />
Husk ikke at standse pulsuret, det skal løbe til hele forsøget er slut.<br />
4. Når forsøget standses trykkes på set/start/stop uret bipper og går ud.<br />
Derefter trykkes på selekt og uret er klar til næste forsøgsperson.
Overførsel af pulsmålinger fra pulsur til computer:<br />
De signaler, der er opfanget af pulsuret kan ikke direkte forstås af computeren. Der skal<br />
indskydes et mellemled, et interface, mellem pulsuret og computeren. Dette interface er<br />
forbundet med computeren via en COM-port (en computerudgang). Computeren har<br />
fået indlagt noget software, der gør det muligt at bearbejde resultaterne.<br />
1) Programmet Polar-sportstester hentes frem på computeren.<br />
Klik med musen på urikonet.<br />
Læg uret med ur på displayet i fordybningen på interfacet.<br />
2) Tryk 3 x på select. Uret dutter og MA recall står på displayet og derefter på<br />
set/start/stop. Nu skal der stå COM på uret.<br />
3) Klik med musen på OK på computerskærmbilledet.<br />
4) Tryk store/recall på uret. Nu fremkomme filnummeret. Med signal og<br />
select knapperne kan det rigtig filnummer fremtastes. Når det rigtige<br />
filnummer står på uret, fortsætter man.<br />
5) Tryk store/recall igen. COM blinker nu og der overføres data.<br />
6) Nu bruger man ikonerne på toolbar til bearbejdning og udprintning.
<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 />
_____________________ _____________________ _____________<br />
Underskrift (kursist) Underskrift (lærer) Rettet (dato)
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.<br />
Af nedenstående tabel kan man se forskellige typer kulhydraters glykæmiske index.<br />
Glukose 100<br />
Upolerede ris 66<br />
Maltose (2 x glukose) 105<br />
Laktose 46<br />
Hvidt franskbrød 100<br />
Sucrose (stødt melis) 59<br />
Gulerødder 97<br />
Bananer 58<br />
Honning 87<br />
Æble 39<br />
Fuldkornsbrød 72<br />
Iscreme 36<br />
Polerede ris 72<br />
Sødmælk 34<br />
Kartofler 70<br />
Fruktose 20<br />
Det viser sig at disakkaridet sucrose (sakkarose), stødt melis, har et indextal på 59,<br />
medens glukose 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.
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.
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 />
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 og sultfornemmelsen.<br />
6) Resultater<br />
1. Sultfornemmelsen beskrives gennem hele forløbet<br />
2. Resultatskema (se næste side)
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.
Rapport 5 – Kulhydratstofskiftet og glykæmisk index<br />
1) Forside<br />
2) Teori<br />
• Hvad forstås ved blodsukkeret ?<br />
• Hvorfor er det så vigtigt at blodsukkeret ikke bliver for højt eller for lavt ?<br />
• Gør rede for kulhydratstofskiftet. Husk at inddrage det glykæmiske index, insulin<br />
og glukagon.<br />
3) Formål og hypotese<br />
• Giv en kort og klar beskrivelse af, hvad du ønsker at undersøge ved forsøget.<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 />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
5) Fremgangsmåde<br />
6) 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.<br />
7) 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?<br />
• 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 />
8) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt?<br />
9) Anvendt litteratur
<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)
Øvelse 6 - Påvisning af arvelig brystkræft – Elektroforese<br />
2) Teori<br />
Nedarving af kræftgener<br />
Mange forskellige faktorer bidrager til udviklingen af kræft. Det kan være<br />
kræftfremkaldende stoffer i vores føde eller i omgivelserne. Hertil kommer, at adskillige<br />
typer af cancer kan være familiære (arvelige). Disse former for kræft kan skyldes<br />
nedarving af et muteret tumorsuppressor gen f.eks. p53.<br />
De familiære cancertyper udgør kun en lille del af alle kræfttilfælde, men er<br />
karakteristiske ved at følge et dominant nedarvingsmønster i modsætning til den<br />
somatiske mutation (sporadisk), der ikke følger et bestemt nedarvingsmønster, men<br />
pådrages i løbet af livet.<br />
Figur 1 viser den typiske nedarving af en arvelig- og en somatisk mutation.
I den arvelige form, vil en enkelt somatisk mutation resultere i inaktivering af begge<br />
alleler. Hvorimod normale alleler, skal udsættes for to på hinanden følgende mutationer<br />
for at starte en tumordannelse. Denne model kaldes for "two hit" hypotesen.<br />
Hvis man har mistanke om, at en patient lider af arvelig brystkræft, laves der først en<br />
familiærudredning. Det vil sige, at man ser på familiens "cancer forhistorie" herunder en<br />
vurdering af kræfthyppigheden i familien, de pågældendes alder ved sygdommens<br />
indtræden og antallet af kræftdødsfald i familien. Dernæst kan der laves en genetisk test.<br />
Påvisning af en type arvelig brystkræft<br />
Ved hjælp af viden om genernes placering og metoder som DNA sekventering, er det<br />
lykkedes forskerne at identificere forskellige punktmutationer i p53 genet.<br />
Det normale tumorsuppressor gen er karakteristiske ved at begrænse cellens vækst.<br />
Genet for p53 proteinet sidder på kromosom nr. 17. Proteinet kan inddeles i tre<br />
områder, hvor den centrale region består af nogle aminosyresekvenser/områder, der er<br />
særlig følsomme overfor mutationer - de såkaldte "hot spots".<br />
P53 proteinet er et DNA-bindingsprotein, der har til opgave at regulere transkriptionen<br />
af DNA. Hvis der er mutationer i specifikke "hot spot" områder, resulterer dette i<br />
ukontrolleret cellevækst.<br />
Hos familier med arvelig brystkræft, ses i det normale væv (ikke tumorvæv) en normal<br />
allel for p53 samt en allel med mutation i et eller flere hot spot.<br />
p53 genet er - foruden brystkræft - blandt andet også involveret i visse former for<br />
tyktarmskræft, kræft i hjernen og leukæmi.<br />
Den normale procedure, når man skal undersøge en patient for arvelig brystkræft, vil<br />
være at opformere DNA ved hjælp af PCR efterfulgt af forskellige analyser, der kan<br />
påvise tilstedeværelsen af en punktmutation i hot spot området.<br />
Til analysen bruges der blod (lymfocyter) fra patienten, og der udtages væv fra tumoren.<br />
Hvis der er tale om arvelig brystkræft vil blodcellerne indeholde et normalt gen og et gen<br />
med mutationen. Tumorvævet vil kun indeholde alleler, der er muterede.<br />
Når DNA fra de forskellige væv skal sammenlignes, klippes de først med et bestemt<br />
restriktionsenzym. Herved opnås at DNA klippes i mindre fragmenter, hvor antallet af<br />
fragmenter afhænger af genets baserækkefølge. Dvs. at mønsteret for et defekt p53 gen<br />
vil adskille sig fra den normale allel, når prøverne adskilles ved elektroforese. Det<br />
normale (ikke muterede) p53 gen har ikke et restriktionsområde for enzymet.
Foruden vævsprøverne påsættes også kontrol DNA = normal allel uden tilsatte<br />
restriktionsenzymer.<br />
Teori om elektroforese.<br />
Agarosegel består af mikroskopiske porer der fungerer som et slags filter. DNA er stærkt<br />
negativ ladet ved neutralt pH. Derfor vil DNA fragmenterne vandre mod den positive<br />
pol i det elektriske felt, der skabes i elektroforeseapparatet. DNA fragmenterne adskilles<br />
efter størrelse således, at de mindste stykker vandrer hurtigst. Efter elektroforesen bliver<br />
DNA’et synligt ved farvning med methylenblåt.<br />
3) Formål<br />
Øvelsen har til formål at vise, hvordan man kan påvise arvelig brystkræft ved hjælp af<br />
elektroforese og at undersøge om to ukendte prøver for risiko for arvelig brystkræft.<br />
4) 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 />
Fremstilling af elektroforesebuffer<br />
1 L målekolbe til elektroforesebuffer<br />
magnetomrører/varmeplade<br />
Støbeform til gelen<br />
Gummiklodser<br />
”kam”<br />
Strømforsyning<br />
Der fremstilles i alt 1 liter 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 />
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 />
5) Fremgangsmåde<br />
Støbning af gelen.
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.<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 fyldes<br />
op med elektroforesebuffer – gelerne skal være helt dækkede. Bemærk gelen skal være<br />
orienteret i strømretningen (minus til plus).<br />
Påsætning af prøverne fra patienten Valerie (B-D) og hendes to søstre (E-F).<br />
Med mikropipette opsuges 35µL (mikroliter = 10 -6 liter) DNA prøve. Prøven afsættes i<br />
gelens ”brønd” følg rækkefølgen A-F. Metoden kaldes ”submarine”, fordi prøverne<br />
påsættes under væskeoverfladen. Husk at skifte pipettespids for hver prøve.<br />
A: Kontrol DNA (uden restriktionsenzymer)<br />
B: Valerie's blod DNA<br />
C: Valerie's tumor DNA<br />
D: Valerie's raske brystvæv DNA<br />
E: Blod DNA fra Valerie’s ene søster (Lycky)<br />
F: Blod DNA fra Valerie’s anden søster (Lucy)<br />
Kørsel af prøverne - elektroforesen.<br />
Strømmen sluttes til elektroforeseapparatet via strømforsyningen. Forbind sort ledning<br />
til sort input (÷) og rød ledning til rød input (+). Elektroforesen kører ca. 2 timer ved 50<br />
V spænding. Under kørslen kan man følge prøvernes vandring vha. en farvemarkør.<br />
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 />
Farvning og fremkaldelse af DNA prøverne<br />
Til denne del af forsøget bruges handsker.<br />
Tørfarvningsmetoden 2 til 4 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 stå<br />
2-4 timer.
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 eller<br />
lignende.
Rapport 6 - Påvisning af arvelig brystkræft – Elektroforese<br />
1) Udleveret forside<br />
2) Teori<br />
• Hvad er restriktionsenzymer, hvor stammer de fra og hvad er deres oprindelige<br />
funktion?<br />
• Giv forslag til hvilke ændringer der sker i p53 proteinets struktur, når det rammes<br />
af mutationer i hot spot området.<br />
• Hvad er forskellen på et tumorsuppressor-gen og et onco-gen?<br />
3) Formål<br />
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
5) Fremgangsmåde<br />
Her kan man gå frem efter øvelsesvejledningen.<br />
Husk at angive eventuelle afvigelser fra denne.<br />
6) Resultater – Fejlkilder<br />
Tegn resultatet af gelelektroforensen (eller indsæt et foto).<br />
7) Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)<br />
Figur 2 viser en stamtavle over brystkræft i Valerie's<br />
familie.<br />
A B C D E F<br />
BB brystcancer (dobbeltsidig)<br />
CC tyktarm<br />
LK leukæmi<br />
CN Cancer i CNS<br />
BR brystcancer<br />
OS knoglekræft<br />
CS kræfttumor<br />
1. Diskuter om den her viste form for brystkræft er arvelig eller sporadisk.
Angiv den mest sandsynlige genotype for Valerie's tredje søster Nancy og Nevøen<br />
Michael.<br />
2. Analyser resultatet af elektroforesen.<br />
Hvorfor har Valerie's tumor DNA færre bånd end DNA fra blodprøven?<br />
Hvilke alleler findes i det raske brystvæv?<br />
Afgør om henholdsvis Lucky og Lucy har risiko for at udvikle arvelig brystkræft.<br />
Hvorfor er der medtaget en kontrolprøve?<br />
8) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt?<br />
9) Anvendt litteratur
Navn:<br />
<strong>Biologi</strong>journal nr. 7<br />
Øvelsesdato:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<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 />
Skal ikke afleveres og den rettes ikke!<br />
_____________________<br />
Underskrift (kursist)
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.
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.
• 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
4) Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)<br />
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.
Journal 7 - Påvisning af mikroorganismer i luft<br />
1) Udleveret forside<br />
3) Formål:<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
4 + 5) Forsøgsopstilling og fremgangsmåde<br />
Her henvises til øvelsesvejledningen. Afvigelser skal noteres her:<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
6) Resultater - Fejlkilder<br />
Her indsættes evt. et eller flere fotografier af petriskålene med deres bakterie- og<br />
svampekolonier
7) 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 />
8) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt?<br />
9) Anvendt litteratur
Navn:<br />
<strong>Biologi</strong>journal nr. 8<br />
Øvelsesdato:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<br />
Regulering af åndedrættet<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
2. Rapporten er skrevet sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
Skal ikke afleveres og den rettes ikke!<br />
_____________________<br />
Underskrift (kursist)
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.
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 />
• 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.
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).
Journal 8 - Regulering af åndedrættet<br />
1) Forside<br />
3) Formål<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
4 + 5) Forsøgsopstilling og fremgangsmåde<br />
Her henvises til øvelsesvejledningen. Afvigelser skal noteres her:<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
6) 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 />
7) 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 />
____________________________________________________________________
8) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt ?<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
9) Anvendt litteratur
Navn:<br />
<strong>Biologi</strong>journal nr. 9<br />
Øvelsesdato:<br />
1. Øvelsen er udført sammen med:<br />
Forsøg med stress<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
2. Rapporten er skrevet sammen med:<br />
Navn: Navn:<br />
Navn: Navn:<br />
Skal ikke afleveres og den rettes ikke!<br />
_____________________<br />
Underskrift (kursist)
Øvelse 9 - Forsøg med stress<br />
2) 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 />
Tape<br />
5) Fremgangsmåde<br />
GSR er en forkortelse for de engelske ord "Galvanic Skin Resistance" og betyder på<br />
dansk elektrisk hudmodstand. Hudmodstanden ændres med svedkirtlernes aktivitet,<br />
således at den falder, når svedkirtlerne er aktive og stiger, når de er inaktive.<br />
Brug af GSR-måler<br />
1. Engangselektroderne sættes normalt på fingerspidserne på 2. og 3. finger.<br />
2. Huden renses med lidt alkohol på vat.
3. Elektroderne påklistres derefter huden og der vikles tape omkring.<br />
4. Via almindelige ledninger med bananstik kobles elektroderne til apparatets forside.<br />
5. Man registrerer nu hudmodstanden, der normalt ligger mellem 30 og 500 Kohm<br />
(KΩ). Der kan være store individuelle forskelle, så hæng jer ikke så meget i den<br />
enkeltes talværdi, det ændringerne i tallene, der skal registreres.<br />
Fremgangsmåde for forsøgene:<br />
Holdet deles ind i arbejdsgrupper på 4-5 personer. Arbejdsgruppen skal planlægge nogle<br />
stressforsøg (max 5 kortvarige), der kan påvise sympatisk og/eller parasympatisk<br />
reaktion og opstille hypotese for forsøgene. Vælg stressreaktioner, der forskrækker,<br />
ophidser, giver afmagt, er behagelige eller er ubehagelige.<br />
Forsøgene skal først gennemprøves med jer selv som forsøgspersoner, således at der<br />
indøves en arbejdsgang, der kan bruges, når der skal anvendes forsøgspersoner fra de<br />
andre arbejdsgrupper, der ikke kender stresspåvirkningerne. Få lært at aflæse GSRmåleren<br />
således, at man er klar over, hvordan hvileværdi og testværdi noteres. Benyt<br />
nedenstående resultatskema.<br />
Man gennemfører nu de indøvede forsøg på "rigtige" forsøgspersoner, dvs. personer,<br />
der ikke var med i arbejdsgruppen (grupperne bytter).<br />
Husk at spørge til sidst, hvordan stresspåvirkningen opleves. Det har stor betydning for<br />
tolkningen af resultaterne.<br />
6) Resultater<br />
Se næste side
Journal 9 - Forsøg med stress<br />
1) Udleveret forside<br />
3) Formål:<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
4 + 5) Forsøgsopstilling og fremgangsmåde<br />
Her henvises til øvelsesvejledningen. Afvigelser skal noteres her:<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
6) Resultater - Fejlkilder<br />
Stressorer<br />
Hypotese<br />
↑= øget hudmodstand<br />
- = uændret hudmodstand<br />
↓ = mindsket hudmodstand<br />
Startværdi (Kohm)<br />
Slutværdi (Kohm)<br />
Startværdi – Slutværdi (Kohm)<br />
Ændring (%)<br />
100 x (Start - Slut)/Start<br />
Vurdering af resultatet<br />
Gik det som forventet?<br />
Indsæt startværdi (hvileværdi) og slutværdi (testværdi) for hver stresspåvirkning, og<br />
beregn ændringen i % af startværdien.<br />
Husk at notere om der er tale om fald eller stigning.<br />
7) Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)<br />
Et fald viser sympatisk reaktion og en stigning parasympatisk. Passer resultaterne med<br />
jeres hypoteser og hvordan er overensstemmelsen mellem den måde forsøgspersonen<br />
oplevede stressen på og det GSR-monitoren viste?
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
Hvilken betydning vil have, hvis forsøgspersonen har erfaring med hensyn til den<br />
pågældende påvirkning?<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
Det skulle gerne være sådan, at ophidselse, forskrækkelse og aktivitet skulle vise en<br />
sympatisk reaktion, og afmagt, ubehag og ligegladhed skulle vise en parasympatisk<br />
reaktion. Det er sjældent, at de stresspåvirkninger I vælger, er ophidsende nok til at<br />
forsøgspersonen udskiller adrenalin. Hvis det sker, vil man se en stadigt faldende<br />
hvileværdi. Var det tilfældet for nogle af jeres forsøgspersoner?<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
8) Konklusion<br />
Er formålet med forsøget opfyldt?<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
9) Anvendt litteratur