Forsøg til "Fluorescerende Proteiner" Kære Lærer Her er en række forsøg som kan bruges til at understøtte teorien fra hæftet "Fluorescerende Proteiner", så det bliver nemmere for eleverne at forstå nogle af de svære emner. Forsøgene dækker emnerne proteiner, lys-bølger og fluorescens, som også gennemgås i hæftet. Derudover er der rig mulighed for at udforske lysets og farvernes verden. Alle forsøgsvejledningerne er opbygget således at de indledes med en materialeliste og en udførlig fremgangsmåde, så forsøgene ikke kræver alt for lang forberedelsestid. I hver øvelsesvejledning er der også et teori-afsnit. en kan f. eks. bruges som stikord når du gennemgår forsøgene med eleverne. et med forsøgene er at få eleverne til at reflektere over forsøget. Derfor findes der, sidst i øvelsesvejledningen, ved de fleste af forsøgene, en række spørgsmål til eleverne, som I kan arbejde med under og efter forsøget. God Fornøjelse! 1
Indhold Der er proteiner i æg... 3 Det kræver energi at lave bølger... 4 Forsøg med fluorescens... 5 Hvad sker der, når man blander alverdens farver?... 6 Det er det røde lys der gør æblet rødt... 8 Den sorte farve er ikke helt sort... 9 Undersøg lyset når det går igennem vand... 10 Undersøg lyset med dit eget spektroskop... 12 2
Der er proteiner i æg At vise eleverne at der er proteiner i æggehvide, og iagttage hvordan proteiner har forskellige former før og efter varmepåvirkning. (Forsøget kan laves både praktisk og teoretisk, da de fleste elever, jo har set et kogt æg før.) Sådan gør I Materiale 2 æg en gryde kogeplade vand 1. Slå et æg ud og kig på hviden 2. Kog et æg og kig på hviden 3. sammenlign I et æg består æggehviden hovedsageligt af protein. I ukogt tilstand ligger hvert enkelt proteins aminosyrekæde foldet sammen om sig selv. Men hvis man koger ægget, vil proteinerne denaturere, dvs. at aminosyrekæderne folder sig ud og der dannes nogle andre strukturer. Det er derfor at et æg skifter konsistens når det bliver kogt. Spørgsmål til eleverne Beskriv hvad du ser ved henholdsvis det kogte og det ukogte æg Forklar med dine egne ord, hvorfor ægget ser forskelligt ud når det er kogt og når det er ukogt. Kender du andre ting der indeholder proteiner, fx fra din aftensmad, som ændrer udseende når det bliver varmet op? 3
Det kræver energi at lave bølger At få eleverne til at forstå at der er mere energi i kortbølget lys end i langbølget lys. Sådan gør I Materiale Et stykke tov (fx et sjippetov) 1. Stil to elever op med en snor i mellem sig. 2. Lad den ene af de to elever ruske snoren op og ned, så der dannes bølger i snoren. Eleverne vil nu se at des flere kræfter de bruger på at lave bølgerne des flere og mindre bølger bliver der. Ergo er der mere energi i kortbølger end i langbølger. Den energi som eleverne bruger for at bevæge deres arm, sender de ind i torvet når de rusker i det. Energien vil forplante sig som bølger i torvet. Des hurtigere frekvens ruskeriet har, des kortere vil der være imellem bølgerne i torvet. Fysisk vil børnene kunne mærke i armen at de skal lægge flere kræfter i, altså mere energi, for at få torvet til at lave mange bølger. De vil også mærke at de hurtige bliver trætte i armen, når de rusker meget. Derefter kan man hurtig lave en ækvivalens mellem den mængde energi de bruger og den energi som henholdsvis kortbølger og langbølger indeholder. Spørgsmål til eleverne Hvad kræver mest energi, kortbølger eller langbølger? Hvis du lader som om at sjippetorvet er en lysstråle, passer det så sammen med hvor meget energi du skal bruge for at få korte eller lange bølger? 4
Forsøg med fluorescens At vise eleverne hvordan fluorescens ser ud, og evt. sammenligne fluorescens og fosforescens. Sådan gør I Udtræk af en understregningstusch (kan købes ved boghandleren) Vand 1 stort glas UV-lampe 1. Fyld glasset med vand 2. Tilsæt understregningstusch 3. Lys med UV-lampen, og der vil komme fluorescerende mønstre i vandet. Udtrækket fra tuscherne indeholder stoffer der fluorescerer når de bliver udsat for UVstråling. Fluorescens er når et stof bliver selvlysende, når man lyser på det med energirigt lys. Men stoffet lyser kun så længe det bliver eksponeret for lys. Fluorescensen må derfor ikke forveksles med fosforescens som er når et stof bliver ved med at lyse, et stykke tid efter at man er holdt op med at eksponere det for lys. Mange af eleverne kender sikkert allerede fosforescens fra de gullige plastikstjerner man kan få til at sætte op i loftet i værelset, eller fra lys-sværd. Hvis I kan skaffe nogle af de fosforescerende plastikstjerner kan I tage en snak om, at der findes forskellige former for selvlysende-hed. Spørgsmål til eleverne Fluorescerer tusch-udtrækket når man lyser på det med almindeligt lys? Hvorfor skal man bruge UV-lys for at få tusch-udtrækket til at lyse? Hvad er forskellen på fosforescens og fluorescens? 5
Hvad sker der, når man blander alverdens farver? At demonstrere, at hvidt lys er en blanding af mange farver. (Vejledningen indeholder 2 forsøg) Forsøg 1- Farvecirkel Pap vinkelmåler farver: rød, orange, gul, grøn, violet og blå nål blyant med viskelæder 1. Lav en cirkel på 10-12 cm. 2. Tegn en ret linie gennem pappet. Lav derefter 18 felter med en vinkel på præcist 20 grader. 3. Hvert felt skal farvelægges. Brug 6 farver i følgende rækkefølge: rød orange, gul, grøn blå violet. 4. Stik en nål gennem pappets centrum og ned i viskelæderet på toppen af en blyant. 5. Rul blyanten hurtigt mellem fingrene, så pladen drejer rundt, og vupti bliver den hvid! 6
Forsøg 2 - Prismer prismer lygte med en koncentreret lyskegle Send lyset fra lygten gennem prismen og iagttag hvordan det hvide lys deles op i forskellige farver. Mange elever tror at hvis man blander alle farver får man farven sort. Det har de jo erfaret hvis de har blandet mange farver sammen når de har siddet og tegnet og malet. Sandheden er i virkeligheden, at hvis man blander alle farver, får man hvid. Hvidt lys består nemlig af mange bølgelængder der overlapper hinanden. Når man sender lys gennem en prisme, vil den bryde lyset, så de enkelte farver bliver adskilt og sendes ud i forskellige retninger. Forsøget med prismen blev faktisk brugt af Isaac Newton til at demonstrere at hvidt lys består af mange farver. Newton demonstrerede desuden at hver enkelt farve i det hvide lys ikke kan brydes op i flere farver. Det gjorde han ved at sende lyset gennem en prisme, så det blev brudt, og derefter sende én af farverne gennem et hul i en skærm. På den måde fik han koncentreret dén farve, og nu sendte han den igennem en ny prisme. Når den enkelte farver blev sendt igennem den anden prisme blev de ikke delt op i flere farver. Spørgsmål til eleverne Hvor mange forskellige farver består hvidt lys af? Hvad sker der hvis man sender blåt eller rødt lys gennem en prisme? 7
Det er det røde lys der gør æblet rødt At vise eleverne at alting kun har farver, fordi der er pigmenter der reflekterer nogle farver og absorberer andre. Sådan gør I 1 lommelygte 1 stykke blå plast eller et blåfilter 1 rød genstand (f. eks. et rødt æble) 1 stykke sort pap 1. Sluk lyset i lokalet så der bliver helt mørkt 2. Læg den røde genstand på et bord, med en sort baggrund 3. Lys på genstanden uden filter, og se den røde farve 4. Lys på genstanden med det blå filter monteret på lygten. Nu forsvinder genstanden næsten. I de forrige forsøg demonstrerede vi at hvidt lys, består af alverdens farver. Derfor kan man nu tage skridtet videre og demonstrere for eleverne hvorfor forskellige ting har forskellige farver. Hvorfor ser et æble rødt ud, og hvorfor er kornblomster blå? De forskellige farver skyldes at tingene indeholder pigmenter der reflekter noget af det hvide lys og absorberer/sluger de andre farver. Røde ting indeholder altså pigmenter som reflekterer det røde lys, og absorberer de andre farver fra lysets spektre. Spørgsmål til eleverne Hvad sker der hvis man lyser på en blå ting, med rødt lys? 8
Den sorte farve er ikke helt sort At få eleverne til at se, at mange sorte farver faktisk ikke er helt sorte. Sådan gør I 1 papkasse 1 saks eller hobbykniv 1 sort tusch Lys 1. Lav et hul i den ene ende af papkassen 2. mal den samme ende sort 3. Stil kassen i lyset. Hullet vil være sortere end det sorte pap. Som nævnt i det forrige forsøg, har vores omgivelser forskellige farver fordi de indeholder forskellige pigmenter der reflekter nogle af farverne i det hvide lys og absorberer/sluger de andre farver. Hvis man sammenligner forskellige sorte genstande, kan man se at den sorte farve varierer. De fleste sorte farver reflekterer nemlig en lille smule lys. Det eneste der er rigtig sort, er et hul i en æske. Det skyldes at lyset kastes fra side til side inden i æsken. Sammenligner man et sort hul, med et stykke sort pap, vil pappet se lysere ud, fordi der reflekteres en lille smule lys. 9
Undersøg lyset når det går igennem vand At vise eleverne hvordan vand kan virke som en prisme der deler lysets farver, og hvordan det langsomt filtrere de varme farver fra, så kun det kolde lys er tilbage. (Vejledningen indeholder 2 forsøg) Forsøg 1 - Lys gennem rent vand 1 kugleformet kolbe Vand 1 kraftig lommelygte 1. Fyld den kugleformet kolbe med vand. 2. Sluk lyset, og lys på kolben med en kraftig lommelygte. Lav forsøget op ad en hvid væg. 10
Forsøg 2 - Lys gennem grumset vand 1 stor glasskål 1 cykellygte Lidt skummetmælk Et mørkt rum. 1. Glasskålen fyldes med vand. 2. Der tilsættes en anelse skummetmælk og røres rundt. 3. Cykellygten tændes, og rummet mørkelægges. 4. Se direkte gennem skålen fra den ene side, og lad cykellygten gå ned bag den anden. De fleste elever kender sikkert allerede vands evne til at bryde det hvide lys op i farvet lys, fra regnbuen. En regnbue opstår når lyset fra solen rammer små regndråber. De små regndråber er næsten kuglerunde, og de kan bryde det hvide lys fra solen op i alle dets farver. Derudover opfører indersiden af dråbernes overflader sig som små spejle, der kaster lyset tilbage i nogenlunde den retning, det kom fra - det er derfor, man altid ser regnbuer i retningen direkte væk fra solen. Ved at lyse med en lommelygte gennem en rund kolbe med vand kan I efterligne regndråbernes evne til at sprede lyset og lave en regnbue. Når eleverne har fået et indtryk af vands evne til at bryde lys, kan man gå skridtet videre og vis dem hvordan vandet sortere i lyset. Det kan man gøre ved at lyse gennem en beholder med vand og en lille smule mælk. Hvis man lyser med en lygte gennem vandet, vil børnene kunne se hvordan vandet er rødt tæt på lygten og blåt langtfra. Det skyldes at de bittesmå mælkepartikler i vandet er i stand til at sprede lyset. Hvidt lys er jo sat sammen af alle spektrets farver, men da blåt spredes meget mere end rødt får vi en farvespredning. Grunden til at blåt lys bliver spredt mere end rødt lys er, at det har en kortere bølgelængde, og derfor vil det oftere kollidere med mælkepartiklerne. 11
Undersøg lyset med dit eget spektroskop At udforske lyset fra flere forskellige lamper, så eleverne kan se at der er forskel på hvor meget af de forskellige farver lys, der er i kunstigt lys. Sådan gør I 2 stykker A4 pap eller en æske der er mindst 25 cm lang Hobbykniv 1 ubrugt CD 1 lille klods af træ eller flamingo Lineal Lim 1. Skær en strimmel af CD'en uden om hullet i midten 2. Skær et lille stykke af CD'en ud. Det kan man gøre ved at ridse i cd'en mange gange på det samme sted med en hobbykniv og til sidst brække cd'en. 3. Lim det lille CD-stykke på klodsen. Den blanke side af Cd'en skal vende udaf. 4. Lav en æske med låg af pappet. Æsken skal være 2-3 cm høj. 5. Skær en smal spalte i pappet, i den korte side af æsken cirka en centimeter fra hjørnet. Spalten skal være ½ mm bred og 15 millimeter høj. 6. Skær et andet hul i den lange side, som du kan kigge igennem. Hullet skal være ca. 1 cm på hver led og være placeret ca. 2 cm fra hjørnet af æsken. 7. Lim CD-klodsen fast nede i æsken. Den skal sidde i en vinkel på 60 grader og så tæt på kighullet som muligt. 8. Sæt låget på æsken og vend den smalle spalte mod en lampe. Kig! 12
Klods med Smal spalte til CD-stykke Kighul lys-indtag 60 Et spektroskop er et instrument der deler lyset op i farver. Det virker ved at man afbøjer de forskellige farver i lyset, ligesom gennem en prisme. I forsøget her, bruger man en CD som prisme og ved at bygge den ind i en boks, kan man sende en smal lysstråle ind på CD'en, og bryde lyset. Når man kigger igennem kighullet i boksen, vil den afsløre hvordan lysets farvespektrum er. Spørgsmål til eleverne Gå en tur i nabolaget med dit spektrometer en aften. Hvilke naboer har sparelamper og hvem bruger almindelige pærer? Hvor mange forskellige gadelamper kan du finde? Hvilke farver er der i lyset fra en rød lysdiode? Er lyset fra en rød laserpegepind forskelligt fra lyset fra en rød lysdiode? Altså bortset fra lysstyrken. Kig på TV-prøvebilledet gennem dit spektrometer. Hvordan ser lyset fra de forskellige farvefirkanter ud i spektroskopet? 13