Laboratoriekursus 2010

Laboratoriekursus 2010 Øvelsesvejledninger Biologi C VUC Århus, HF-afdelingen Bülowsgade 68, 8000 Århus C På kursusdagene kan du få fat på os på telefon 87322583

Indholdfortegnelse: Velkomstbrev side 3 Plan for øvelserne side 4 Vejledning i rapportskrivning side 5-6 Øvelsesvejledninger: Øvelse nr.1: Mikroskopering af celler side 7-10 Øvelse nr.2: Forsøg med osmose side 11-15 Øvelse nr.3: Fotosyntese og respiration side 16-18 Øvelse nr.4: Undersøgelse af enzymet Bromelin side 19-23 Øvelse nr.5: Bestemmelse af egen blodtype side 24-28 Øvelse nr.6: Isolering af DNA side 29-33 Øvelse nr.7: Konditest-bestemmelse af kondital side 34-38 Øvelse nr.8: Kostundersøgelse side 39-42 2

Kære selvstuderende i biologi. Vi ønsker dig velkommen på laboratoriekursus på VUC Århus. Kurset afholdes i biologilokale SJ 10, som er beliggende i VUC's bygning Sct. Joseph Bülowsgade 68, 8000 Århus C Hvis porten til skolen er låst når du ankommer eller hvis du er blevet forsinket kan du kontakte kursets lærere på tlf. 87 32 25 83 i kursustiden. Om kurset: Laboratoriekurset omfatter den eksperimentelle del i faget biologi C og er en forudsætning for at blive indstillet til prøve i faget. For at få udstedt et kursusbevis kræver det, at du har udført alle forsøgene på kurset, at dine rapporter lever op til de krav der stilles i rapporten og at rapporterne afleveres rettidigt. Der skal i alt afleveres 3 rapporter - afleveringsfristerne meddeles på kurset. Til eksamen, på din egen skole, skal du huske at medbringe de rettede rapporter, dine journaler og dit kursusbevis. Kursusmaterialet indeholder: En vejledning i rapportskrivning En Vejledning til hver øvelse Først i hver øvelsesvejledning finder du et punkt kaldet "relevant baggrundsstof" her henvises der til den teori, det kan være relevant at sætte sig ind i, inden du skal lave øvelsen. Bagest i hver vejledning finder du en "rapportvejledning", der giver dig en disposition til hvad din rapport bør indeholde. Det forudsættes at du inden dagens øvelser, har læst vejledningerne og sat dig grundigt ind i hvordan forsøgene skal udføres. Og husk laboratoriekurset er et godt tilbud til at få diskuteret faglige spørgsmål undervejs. På kurset skal du medbringe: Dit kursusmateriale, lærebog, lommeregner, blyant og papir. Da kurset afholdes en weekend er der desværre ikke mulighed for at købe mad på stedet. Det er derfor en god ide at medbringe en madpakke eller du kan købe mad i nærheden. Der er både en kiosk og et pizzaria. Kaffe og te laver vi selv og skolen har også en mikrobølgeovn. Med venlig hilsen Biologilærerne på VUC Århus 3

PLAN FOR ØVELSERNE: Tidsrum Fredag Lørdag Søndag 9-10 Øvelse nr.2 osmose start Øvelse nr. 7 konditest 10-11 Øvelse nr. 4 Bromelin --------------------------- 11-12 ---------------------------- Øvelse nr.3 Fotosyntese og respiration slut 12-13 Frokost pause Frokost pause 13-14 Øvelse nr.8 kostvurdering Øvelse nr.6 Isolering af DNA 14-15 Velkomst og -------------------------- ----------------------------- Introduktion 15-16 Øvelse nr.3 Øvelse nr.2 osmose Afslutning af kurset Fotosyntese og respiration start slut 16-17 Øvelse nr.1 mikroskopi af celler 17-18 Øvelse nr.5 bestemmelse af blodtype 18-19 Aften pause 19-20 journalskrivning 4

VEJLEDNING I RAPPORTSKRIVNING. I forbindelse med det eksperimentelle arbejde udarbejdes der rapporter over de udførte forsøg. Rapporten er en skriftlig formidling af et eksperimentelt arbejde til en modtager. Rapporten skal derfor være formuleret præcist, og den skal være saglig og objektiv. Læseren er dig selv og læreren. Rapporten skal skrives så begge parter hurtigt forstår indholdet - også lang tid efter det pågældende forsøg er lavet. (Rapporterne skal bl.a. bruges i eksamenssituationen). For at kunne skrive en fyldig rapport skal man have gjort personlige notater under udførelsen af et forsøg. Disse personlige notater er kun til en selv og behøver derfor ikke være så formfuldendte, men dog alligevel så klare og tydelige at de giver et godt grundlag for rapporten. Heri nedskrives fremgangsmåde, eventuelle ændringer i forhold til vejledningen, kladde til resultater (gerne i skemaform), stikord om resultaterne og eventuelle spørgsmål og konklusioner man kommer i tanke om undervejs. Ofte vil det være en god idé at styre notaterne efter de samme punkter som en rapport senere skal bygges op over. En biologirapport skal give læseren svar på følgende: Hvad har vi undersøgt? Hvordan er forsøget udført? Hvilke resultater er der kommet ud af det? Hvilken betydning kan det have? Rapporten opbygges efter nedenstående punkter i den angivne rækkefølge: Forsøgets titel: Der laves en forside med forsøgets titel, nummer, navn og holdnummer. Hvis I arbejder flere sammen skrives gruppens navne på. Forsøgets formål: Her noteres formålet med forsøget. Ofte vil der være en hypotese, der skal afprøves, men formålet kan også være at anvende noget specielt apparatur. Forsøgets hypotese: Ofte kan det være godt at formulere en eventuel hypotese som et selvstændigt afsnit. Teori til forsøget: I dette afsnit skal du i en kortfattet form præsentere den teori der hører til forsøget. Undlad at skrive afsnit direkte af fra lærebogen, prøv i stedet selv at formulere teorien i dit eget sprog. Husk også at præsentere de centrale begreber, der knytter sig til emnet. Materialer: Under dette punkt anføres hvilke dyr/planter der er anvendt, hvilke kemikalier der er brugt samt anvendt apparatur. Hvis der ikke er afvigelser fra den udleverede øvelsesvejledning, kan du nøjes med at henvise hertil (husk at vedlægge vejledningen). Fremgangsmåde: Under dette punkt beskrives, hvordan forsøget er udført. Gør det kort og klart og i logisk rækkefølge. Skriv hvad du/ gruppen har gjort, dvs. brug jeg form. Det kan i mange tilfælde være en fordel at tegne forsøgsopstillingen for at gøre tingene mere overskuelige. 5

Resultater: Alle iagttagelser og målinger (data) skal naturligvis med i rapporten.i det omfang det er rimeligt, skal resultaterne af hensyn til overskueligheden anføres i skemaform, tabelform og i kurveform. Afbildning af resultater/kurvetegning: - Giv figurer og tabeller en titel, samt en kort tekst, der fortæller, hvad kurven viser. - Ved tegning af kurver vælges en hensigtsmæssig inddeling af akserne. - Angiv benævnelse og enheder på alle akser. - Markér punkterne tydeligt på kurven, afvigende resultater skal også anføres. - Få punkter forbindes med rette linjer - mange punkter tegnes som blød kurve. - Hvis værdier mangler stiples linjen. - To kurver der skal sammenlignes bør altid have samme inddeling. Fejlkilder: Her anføres overvejelser om fejlkilder og usikkerheder under forsøgets udførelse. Ideer til forbedringer eller udvidelse af forsøget kan ligeledes beskrives her. Diskussion: Under dette punkt diskuteres forsøgsresultaterne (både de forventede og de uventede). Dette gøres ved, at man analyserer og tolker de opnåede resultater. Du bør besvare følgende spørgsmål: Har forsøget vist, hvad man teoretisk kunne forvente (er hypotesen bekræftet)? Er formålet/formålene med forsøget blevet opfyldt? Kan fejlkilder forklare eventuelle afvigelser? Er alle nødvendige kontrolforsøg blevet udført? Ofte indeholder den trykte vejledning nogle diskussionsspørgsmål, der skal besvares. Sådanne spørgsmål skal tjene som inspiration og skal derfor ikke besvares med ja/nej, men indgå i en samlet diskussion af data. Konklusion: Som afslutning på rapporten anføres den konklusion, som kan drages ud fra forsøgsresultaterne. Ofte vil det være en stillingtagen til den hypotese, som blev efterprøvet i forsøget. Mens diskussionen er fyldig og bredt formuleret, skal konklusionen være kortfattet og formuleret så præcist som muligt. Konklusionen skal være en konklusion på det der var forsøgets formål. Litteratur: Her anføres den litteratur, der har været anvendt ved udarbejdelse af såvel forsøget som rapporten. 6

Eksperiment nr.: 1 Mikroskopering af celler Navn: Makker(e): Rettet af: Dato: 7

1. MIKROSKOPERING AF CELLER. Relevant baggrundsstof: Cellens opbygning, mitosen, grønkornets funktion. Introduktion: Det er ikke muligt at se de enkelte celler med det blotte øje. Et almindeligt lysmikroskop kan derimod forstørre fra ca. 100 til 1000 gange. Hermed bliver det muligt at se de enkelte cellers form og se de største organeller såsom kerne og grønkorn. Cellens mindre organeller og store molekyler kan ses, hvis man anvender elektronmikroskop. Et elektronmikroskop forstørrer op til 100.000 gange. Da disse mikroskoper kræver megen teknik at anvende og desuden er meget dyre, er det ikke muligt at anvende sådanne i almindelig undervisningssammenhæng. Formål: a. at lære at håndtere et mikroskop b. at få fornemmelse for størrelser på celler c. at se cellekerner d. at se kromosomer e. at se grønkorn f. at se bakterier og gærceller Materialer: mikroskop objektglas dækglas pipetter bægerglas m. vand trækpapir linsepapir tandstikker methylenblåt vandpest færdiglavet rodspidspræparat fra løg bakterier fra youghurt gær Fremgangsmåde: Se "Mikroskopets anvendelse" senere i vejledningen. Mikroskopering af vandpestblad: En blad Iægges i en vanddråbe på et objektglas. Dækglas lægges over. Cellernes form bemærkes. Grønkorn iagttages. Forstørrelsesgrad noteres. En enkelt celle med grønkorn tegnes. Celler fra mundhule: Cellerne skrabes ud med en tandstik og anbringes på et objektglas med methylenblåt. Dækglas lægges over. Man kan ikke se ret meget andet end cellekerne, celleslim og cellemembran ved denne simple præparation. Tegn et par celler. De ligner nærmest spejlæg. Vis hvad der er hvad på figuren. Husk at notere forstørrelsesgrad. 8

Rodspids fra løg (færdigt præparat) Løg har 16 kromosomer, men vi kan dog ikke tælle dem. Cellekerner iagttages, og størrelsen bemærkes i forhold til størrelsen på kernerne i mundslimhindecellerne. Kromosomerne iagttages. Tegn de forskellige delingsstadier som du ser dem i mikroskopet og sammenlign med figuren af mitosen i din lærebog. Brug figuren herunder til hjælp. Figur 1: Celledelinger i spidsen af en løgrod. Gær: Gær er en svamp, og den har - som andre svampe - cellekerne; men den kan vi ikke iagttage her. Gær kan formere sig både kønnet og ukønnet. Det er den ukønnede formeringsform, vi her kan iagttage (knopskydning). Under dårlige livsvilkår kan dannes sporer ved kønnet formering. Almindelige gærceller farves røde af Safranin- O, mens sporer forbliver ufarvede. Gær er pga. dens hurtige formering (ned til 20 minutter for én deling) velegnet til at gensplejse med henblik på produktion af enzymer og hormoner. For eksempel fremstiller NOVO insulin fra gensplejsede gærceller. En lille dråbe fra en gærcelleopløsning dryppes på et objektglas Gærceller iagttages og tegnes og størrelsen sammenlignes med løgog tandkødsceller. Cellerne tegnes så størrelser fremgår. Figur 2: Knopskydning hos gær. 9

Journal-/Rapportvejledning: a.) Gør rede for cellers opbygning og inddrag forskellene på plante- og dyreceller. Tegn og beskriv de celler, du har set i mikroskopet. b.) Princippet i mitosedelingen beskrives og illustreres med tegningerne fra mikroskoperingen. c. )Størrelsen på cellekernerne fra rodspidspræparatet og mundslimhindecellerne beskrives og forklares. (Se vejledning til DNA-isolering). d.)forskellen i størrelse på planteceller, dyreceller og gær beskrives. Mikroskopets anvendelse: Figur 3: Mikroskopets opbygning. (Kilde: Jens Bøgeskov m.fl. Arbejdsbog til Biologi for gymnasiet og HF, 1984) Eksperiment nr.: 2 10

Forsøg med osmose Navn: Makker(e): Rettet af: Dato: 2. FORSØG MED OSMOSE 11

Relevant baggrundsstof: Plantecellens opbygning, cellemembranens opbygning og transportformer gennem cellemembranen. Teori: Alle celler er afgrænset af en cellemembran. Membranen er fortrinsvis opbygget af fedtstoffer (fosfolipider) og proteiner og er karakteriseret ved, at den kun tillader visse stoffer at passere igennem (kaldes semipermeabel). Cellemembranens egenskaber gør det muligt for cellen at opretholde et indre miljø, der er forskelligt fra omgivelserne. Forskellige opløste stoffer kan bevæge sig gennem membranen på forskellig måde afhængig af deres størrelse eller andre egenskaber. Man taler her om forskellige transportformer gennem membranen. En af de mekanismer der driver stoffer gennem membranen er diffusion. Ved diffusion forstår man molekylernes egenbevægelse gennem membranen. Denne bevægelse er ikke retningsbestemt, men generelt vil et stof bevæge sig fra et sted med høj koncentration af det pågældende stof mod et sted med lav koncentration af stoffet. Molekylerne bevæger sig ad en koncentrationsgradient fra høj til lav koncentration. Et eksempel kunne være diffusionen af ilt fra lungerne til blodet. En særlig form for diffusion er bevægelse af vand gennem en cellemembran, dette fænomen kaldes for osmose. Forestil dig en celle omgivet ferskvand Cellens indre (cytoplasma) består af vand med opløste stoffer - det kan være sukker, salte eller proteiner. Da molekylerne i cytoplasmaet er for store til at gå gennem membranen, vil der ske det at vandet udenfor cellen vil bevæge sig gennem membranen. Da vandet bevæger sig ved hjælp af diffusion, vil vandets nettobevægelse være fra den side af membranen hvor koncentrationen af vand er høj til den side, hvor koncentrationen af vand er lav. Man siger vandet har bevæget sig ved osmose. Den mængde vand, der kan passere over membranen vil være bestemt af, hvor stor en koncentration der er af "osmotisk aktive stoffer" på de to sider af membranen. Med osmotisk aktive stoffer menes der stoffer, som ikke uden videre kan passere cellemembranen. Det tryk der opstår som følge af forskellen i koncentrationen af opløste stoffer på de to sider af cellemembranen kaldes det osmotiske tryk. Formål: At påvise osmosefænomenet - vands diffusion fra en højere til en lavere koncentration af vand. At undersøge hvilken sammenhæng, der er mellem vand-/salt-koncentration og vægtændringerne i vores kartoffel. At undersøge hvilken koncentration af salt, der modsvarer koncentrationen inde i kartoffelcellerne. At beregne det osmotiske tryk i en kartoffelcelle. Materialer: 12

Kartofler, propbor (evt. kniv), saltopløsninger med forskellige koncentrationer, analysevægt, køkkenrulle, reagensglas (evt. små bægerglas). Fremstilling af saltopløsninger: Saltopløsningerne laves som fortyndinger af den mest koncentrerede opløsning, nemlig 8% saltopløsningen. Af denne 8 % stamopløsning laves 1 L (= 1000 ml) ved at opløse 80 gram salt (NaCl) i demineraliseret vand til det samlede rumfang er i alt 1L. Fortyndingerne foregår derefter efter skemaet: koncentration af færdig saltopløsning der skal bruges følgende rumfang 8% saltopløsning 0% 0,0 ml 250 ml 0,5% 15,6 ml 250 ml 1,0% 31,3 ml 250 ml 1,5% 46,9 ml 250 ml 2,0% 62,5 ml 250 ml 2,5% 78,1 ml 250 ml 3,0% 93,8 ml 250 ml 4,0% 125,0 ml 250 ml 6,0% 187,5 ml 250 ml 8,0% 250,0 ml -------- + en ukendt opl. der fortyndes op til et rumfang på i alt Metode: Hvert hold laver et antal propborkerner eller homogene kartoffelstykker svarende til antallet af saltopløsninger. Hvert af kartoffelstykkerne vejes omhyggeligt (3 decimaler), hvorefter de kommes ned i hvert sit reagensglas med hver sin saltkoncentration. Kartoflen dækkes med 20 ml saltopløsning i hvert glas. NB! Vægten af de enkelte kartoffelstykker noteres ned sammen med den saltkoncentration de hver især udsættes for. Glassene med kartoffelstykkerne står nu i køleskabet - overdækket med plastfilm eller lignende i et døgn. Herefter fiskes de op af glassene og vejes efter kort at have ligget til afdrypning (ikke klemme) på et stykke køkkenrulle. Resultatbehandling: Vægtændringen i % beregnes: (vægt efter - vægt før) vægt før x 100% Vægtændringen i % indskrives i en tabel og afbildes i et koordinatsystem med den procentiske vægtændring som funktion af saltkoncentrationen. Hvor X-aksen =saltkoncentration i % og Y-aksen= vægtændring. 13

Den saltkoncentration, der modsvarer koncentrationen af osmotisk aktive stoffer inde i kartoffelceller bestemmes ud fra grafen. Kaldes også for den isotoniske saltopløsning. Beregning af det osmotiske tryk i kartoffelcellerne: Ved hjælp af nedenstående formel kan det osmotiske tryk (Ψ) i en kartoffelcelle bestemmes: Ψ = i C R T, hvor i = 1,9 (en konstant for en næsten ideal opløsning) R= 0,0821 L atm K -1 mol -1 (gaskonstanten) T= 298K (temperaturen i Kelvingrader) C er den molære koncentrationen af NaCl ( M NaCl = 58,5 g/mol ) Den molære koncentration, C, beregnes ud fra den isotoniske saltopløsning som: % salt opløsning aflæst omregnet til gram salt / liter M NaCl 14

Journal-/Rapportvejledning: Teori: Beskriv hvad der vil ske med en celle under følgende forhold: Cellen placeres i en vandigopløsning hvis koncentration af opløste stoffer er højere end inde i cellen (hypertonisk opløsning) Cellen placeres i en vandigopløsning hvis koncentration af opløste stoffer er lavere end inde i cellen (hypotonisk opløsning) Cellen placeres i en vandigopløsning der netop svarer til cellen egen koncentration af opløste stoffer (isotonisk opløsning) Hypotese: Formuler ud fra teorien beskrevet på første side i forsøgsvejledningen en hypotese til forsøget. Resultater: Tegn grafen og aflæs ved hvilken saltkoncentration opløsningen er isotonisk. Find ligeledes koncentrationen af den "ukendte opløsning". Diskussion / konklusion: Hvor stort var det osmotiske tryk i cellen? Hvilken koncentration af salt havde den ukendte opløsning? Gør rede for hvordan plantecellens opbygning medvirker til at den kan modstå et højt tryk? Forklar hvordan koncentrationen af opløste næringssalte i jorden har betydning for plantens evne til at optage vand gennem rodnettet. Diskuter princippet bag saltning/syltning ved konservering af fødevarer. Har du forslag til udvidelse/ændringer af forsøget? 15

Eksperiment nr.: 3 Undersøgelse af fotosyntese og respiration Navn: Makker(e): Rettet af: Dato: 16

3. UNDERSØGELSE AF FOTOSYNTESE OG RESPIRATION. Relevant baggrundsstof: Fotosyntesen og respirationsprocessen og de forhold der har betydning for de to processer. Formål: Formålet med denne øvelse er at undersøge forskellige forhold omkring de to processer fotosyntese og respiration. Teori: Fotosyntese er uden tvivl den vigtigste biologiske proces på vores jordklode. Sat på spidsen kunne man sige: "Uden fotosyntese intet liv på jorden" som vi kender det i dag. Fotosyntesen foregår i grønkornene hos grønne planter og alger og i nogle få bakterier. I selve fotosynteseprocessen omdannes kuldioxid og vand til glukose og ilt. Processen drives af lysenergi fra solen. Den omdannes til kemisk energi der indbygges i sukkerstoffet glukose. Ilten udskilles nærmest som et affaldsstof (et vigtigt et!). Nedenfor er fotosyntesen beskrevet på en biokemisk form: 6CO 2 + 6H 2 O + lysenergi C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Historisk set har fotosyntesen med sin produktion af ilt sørget for at gøre jordkloden til et behagelige sted at være for iltkrævende organismer. Ilten der udskilles ved fotosyntesen bruges i en anden vigtig proces nemlig respirationen. Respirationen forgår i mitochondrierne i plante og dyreceller. Det er en proces, hvor glukose nedbrydes under forbrug af ilt (aerob proces). Ved processen overføres en del af energien fra glukosen til et andet kemisk stof, ATP, mens resten afgives som varme. Respirationen kan beskrives således: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + energi (bundet i ATP og afgivet som varme) Den energi, der nu er bundet i ATP, samt den afgivne varme, svarer til den energi, der var bundet i glukosen. Hypotese: Det er nu jeres opgave at opstille et forsøg, der kan påvise følgende hypoteser: Planter optager CO 2 ved fotosyntesen Planter kræver lys til fotosyntesen Planter udskiller CO 2 ved respiration Respirationen kan kun påvises i mørke 17

Til rådighed har I følgende materialer: Vandplanter CO 2 (=mineralvand) vand lys mørke (skaffes ved at vikle stanniol om reagensglassene) Brom-Thymol-Blåt (BTB) 8 reagensglas plast til at lukke glassene med etiketter/malertape til mærkning af glas Om BTB er det nødvendigt at vide følgende: BTB er en ph farveindikator det vil sige at den skifter farve når der sker ændringer i ph. GRØN sur GUL neutral BLÅ basisk 1 7 14 ph skala Hvad gør miljøet surt? Da CO 2 opløst i vand giver kulsyre, vil tilstedeværelsen af CO 2 gøre miljøet surt. Omvendt, hvis der ikke er CO 2 tilstede vil miljøet være neutralt/basisk. Dette kan efterprøves på følgende måde: Tag et reagensglas med lidt vand og BTB pust nu med et sugerør ned i væsken hvad sker der? Resultater: Tegn de 8 reagensglas med indhold, og forklar for hinanden, hvad I forventer der vil ske. Hvilken farve har glassene ved start/ hvilken farve har de ved slutningen af forsøget? Hvad er der sket? Husk også at der skal opstilles kontrol forsøg, som viser at ændringerne skyldes planternes aktivitet, og ikke de andre variable. Diskussion: 1. Forklar hvordan jeres forsøgsopstilling viser, at fotosyntesen kræver lys? 2. Hvordan har I påvist, at der udskilles CO 2 ved respirationen? 3. Hvorfor kan respirationsprocessen kun påvises i mørke? 4. Hvorfor kan I i dette forsøg ikke påvise udskillelsen af O 2? 5. Hvorfor bruges der vandplanter til forsøget? Husk også en konklusion på forsøget. 18

Eksperiment nr.: 4 Undersøgelse af enzymet Bromelin fra ananas Navn: Makker(e): Rettet af: Dato: 19

4. FORSØG MED ENZYMET BROMELIN FRA ANANAS. Relevant baggrundstof: Proteiners opbygning og enzymernes funktion i levende celler. Teori om enzymer: Enzymer er proteiner, som katalyserer kemiske reaktioner i den levende celle. En katalysator er i stand til at ændre den hastighed, hvormed en kemisk reaktion foregår. Det vil i praksis sige, at de forskellige kemiske reaktioner i cellen kun kan foregå, fordi der er enzymer tilstede. Enzymerne bliver ikke forbrugt under processen og fremtræder efter endt reaktion i uændret form. Et enzym er mere eller mindre specifikt og deltager kun i en eller få beslægtede processer. De fleste enzymer navngives efter ordstammen til den forbindelse eller reaktion de deltager i, tilføjet endelsen -ase f.eks. spalter enzymet maltase kulhydratet maltose. Prøv at læse om de enzymer der deltager i fordøjelsesprossen. To andre begreber der er værd at kende er substrat og produkt. Man kan sige, at den forbindelse som enzymet binder sig til kaldes substratet og det, der kommer ud af reaktionen kaldes produktet. substratet Maltose + enzym produktet 2 glukose + enzym Enzymers aktivitet afhænger af flere forskellige forhold. Typisk kan man sige, at de forhold der kan ændre et proteins struktur også vil have betydning for enzymets evne til at katalysere en reaktion. Her skal nævnes tre forhold som har betydning: temperatur, ph og tilstedeværelsen af tungmetal-ioner (f.eks. Hg 2+, Cd 2+ og Cu 2+ ). Både temperatur og ph har indvirkning på proteindelens struktur og tungmetalioner kan gå ind og påvirke det reaktive område i enzymet. Endvidere har mængden af enzym og koncentrationen af substrat selvfølgelig også betydning for reaktionshastigheden. Teori om enzymet Bromelin: Ananasplanten indeholder et enzym som kan spalte proteiner. Enzymet kaldes bromelin og er en forsvarsmekanisme, for at forhindre dyr i at spise af planten. Plantesaften indeholder en høj koncentration af bromelin, som tilføjer dyrene stor smerte, når de spiser af planten. Enzymet findes også i frugten. Bromelin anvendes kommercielt ved mørning af kød og klaring af øl. Tilsvarende enzymer findes i Kiwi og Papayfrugten. Teori om husblas: Gelatine/ husblas er et protein, som kan isoleres fra bl.a. knogler og flæskesvær fra unge dyr. Det adskiller sig fra de fleste proteiner ved, at det ikke koagulerer (stivner) ved opvarmning - tænk på kogt æg -, men tværtimod opløses meget lettere. I husholdningen bruger man gelatine til fromager eller andet, som skal være stift ved stuetemperatur. Gelatine kan også bruges, når man skal lave næringsmedier til mikrobiologiske forsøg. 20

Formål: - At undersøge enzymet Bromelins evne til at spalte proteiner. - At undersøge temperaturens indflydelse på enzymets egenskaber. - At undersøge CuSO 4 (kobbersulfat) indflydelse på enzymets egenskaber Materialer: Saft fra ananas (= enzymet bromelin) opløst husblas (= proteiner) 4 reagensglas i stativ engangspipetter 1-3 ml bægerglas (100 ml) Vandbad, mærkningstape svag opløsning af CuSO 4 (0,1M) hvidløgspresser Metode: 1. Med en hvidløgspresser presses 20 ml saft fra en frisk ananas over i et bægerglas. 2. 10 blade husblas lægges i blød i koldt vand i 5 minutter. Smeltes herefter i en lille gryde (brug evt. en chokoladesmelter). Husblasen afkøles (under 40 C), men skal stadig være flydende. Der er nok til alle hold i denne portion. 3. Inden tilsætning af husblas måles ph i ananassaften. Der opstilles følgende glas husk at mærke dem: glas 1: glas 2: glas 3: glas 4: 4 Ml frisk ananassaft + 2Ml husblas 4 Ml kogt frisk saft + 2Ml husblas 4 Ml frisk saft + 2 Ml CuSO 4 (blanding) + 3Ml husblas 4 Ml vand + 2Ml husblas Man tilsætter husblas ved at føre pipetten så langt ned i glasset som muligt. Undgå at det sætter sig på siderne af glasset og rør i blandingen med en spatel. Glassene stilles i køleskab ca. ½ - 1 time, herefter aflæses resultaterne. OBS. I Glas 3 blandes saft og CuSO 4 sammen og står i ca. 10 minutter inden husblas tilsættes 21

Resultatskema: Glas Indhold konsistens ved start 1 husblas + frisk saft 2 husblas + kogt saft 3 husblas + frisk saft + CuSO 4 4 husblas + vand konsistens ved slut Forklaring Journal/Rapportvejledning: Teori: Gør rede for de forhold enzymet Bromelin virker under i ananasplanten/ frugten. Hypotese: Forklar hvad du forventer der vil ske i de 4 forsøgsglas? Diskussion: 1. Gør rede for hvad der er sket i hver af de 4 forsøgsglas. I din diskussion skal du inddrage den nødvendige teori og give en uddybende forklaring. 2. Hvorfor er det vigtigt at opstille et forsøg som i glas 4? 3. Hvorfor er det vigtigt at opløsningen med husblas afkøles til under 40 C, inden man tilsætter bromelin? 4. Hvis du absolut vil lave fromage eller gelé af saft fra ananas, hvad fortæller forsøget dig så, at du skal gøre? 5. Til sidst ønskes en analyse af nedenstående figur: 22

Biologisk viden, Munksgaardsforlag- J. Bøgeskov. 23

Eksperiment nr.: 5 Bestemmelse af egen blodtype Navn: Makker(e): Rettet af: Dato: 24

5. BESTEMMELSE AF EGEN BLODTYPE. Relevant baggrundsstof: Et-gens nedarvning (Mendels 1.lov), AB0- blodtypesystemet, Rhesus-blodtypesystemet, antigener og antistoffer (immunsystemet). Teori: De to mest kendte blodtypesystemer er AB0-systemet og Rhesus-systemet. Kendskabet til en persons blodtype er vigtig i forbindelse med blodtransfusioner, organtransplantation og har tidligere været den mest anvendte metode i forbindelse med faderskabssager. Endvidere er blodtypernes genetik et godt eksempel på, hvordan egenskaber nedarves. ABO-blodtypesystemet: Inden for AB0-blodtypesystemet kan man have blodtype A, B, AB, eller 0(nul). Hvilken blodtype man har inden for AB0-systemet, bestemmes af 3 gener, der er multiple alleler. Allelerne i ABO systemet betegnes I A og I B og i. I A og I B er indbyrdes codominante, men dominerer begge over genet i, der er recessivt. Genet I står for evnen til at danne et antigen på overfladen af de røde blodceller, hvorimod genet i ikke kan danne antigener. Hos personer med genet I kan der enten dannes antigen A eller antigen B, derfor opskrives allelerne som I A eller I B. Da en persons genotype altid består af to allele gener, som man har fået fra sin mor og sin far, har man kun to af de mulige alleler i sin genotype. Blodtype = fænotype Genotype Antigen på de Antistof i serum røde blodlegemer A I A I A eller I A i antigen A anti-b B I B I B eller I B i antigen B anti-a AB I A I B antigen A og antigen B Intet 0 ii ingen anti-a og anti-b Rhesus positiv DD eller Dd antigen D ingen Rhesus negativ dd ingen der kan dannes anti-d Rhesus-blodtypesystemet: Inden for dette system kan man være enten Rhesus positiv ( Rh + ) eller Rhesus negativ (Rh - ). Personer der er Rhesuspositive har et specielt antigen på deres røde blodlegemer, mens personer der er Rhesusnegative mangler dette antigen. Rhesus blodtypen styres af 2 allele gener. Det dominante gen D medfører dannelse af Rhesus antigenet hvor det recessive gen d ikke fører til antigen dannelse. 25

Antigener og antistoffer: Antigen, stof eller organisme, som fremkalder en antistofreaktion i kroppen. Antigener er ofte fremmede proteiner, men alle fremmede stoffer kan i princippet virke som mulige antigener. Antigenerne i ABO-systemet er såkaldte glykoproteiner. Du kan læse mere om dannelsen af ABO-systemets antigener i Genetikbogen, Nucleus side 51-52. Antistof, proteiner som dannes af immunforsvarets celler, og som binder sig til indtrængende fremmedstoffer (antigener). Antistof-antigenkomplekset optages af de såkaldte makrofager. Blodtypernes antigen- antistofreaktioner: Ud fra ovenstående definition af antigener og antistoffer, vil vi nu se på antigen- antistofreaktionerne i de to blodtypesystemer. Princippet er at der mod et givet antigen X kan dannes et antistof anti-x, der kan binde sig til antigenet og uskadeliggøre dette. I ABO-systemet findes der to forskellige antigener, antigen A og antigen B. Det antistof der dannes mod antigen A, kaldes anti-a og det antistof der dannes mod antigen B kaldes anti-b. Når antistoffet bindes til det antigen det passer til, vil der ske en sammenklumpning af de røde blodlegemer. I praksis betyder dette, at hvis man giver en person med blodtype 0 en blodtransfusion med blod fra en person med blodtype A, vil personens blod begynde at klumpe (agglutinere), hvilket i værste fald kan være dødeligt. Et særligt forhold gør sig gældende, når man taler om antistofferne i ABO-systemet, nemlig det at kroppen danner disse antistoffer i løbet af det første leveår, selvom der tilsyneladende ikke er behov for dem. I Rhesussystemet forholder det sig til gengæld sådan, at der først dannes antistoffer, hvis kroppen præsenteres for det fremmede antigen, i dette tilfælde antigen D. Rhesus negative personer har således ikke "automatisk" antistof imod Rhesus positivt blod. Prøv at gå ind i tabellen ovenfor og efterprøv teorien om forligelige og uforligelige blodtyper. Formål: Formålet med dette forsøg er at bestemme egen blodtype og se eksempler på hvordan bindingen mellem antigener og antistoffer kan få blodet til at klumpe sammen. Materialer: Eldonkort til bestemmelse af blodtype. En spritserviet En prikkepen til at fremskaffe en dråbe blod. 4 rørepinde Et bægerglas med vand En dråbepipette 26

På Eldonkortet er der 4 felter: Et felt med antistof A (anti-a) Et felt med antistof B (anti-b) Et felt med antistof D (anti-d) Et kontrolfelt uden antistof Metode: Et Eldonkort udpakkes Tilsæt én dråbe vand med pipetten til hvert felt Rør med rørepinden til feltets antistof (farven) er opløst Vask hænderne og afsprit den finger, du skal prikkes i Klem en lille dråbe blod ud i hvert felt på kortet, uden at berøre det Tag en rørepind - en til hvert felt - og spred bloddråben ud i hele feltet Vip med kortet så prøven holdes i bevægelse Resultatet kan aflæses efter 5-10 minutter Aflæs nu hvilken blodtype du har. NB: Alt affald samles i en speciel plastikpose og destrueres! 27

Journal-/Rapportvejledning: Teori: Undersøg ved hjælp af opslag, hvordan de forskellige blodtyper er fordelt i Danmark. Forklar hvorfor der kan opstå komplikationer under graviditeten, hvis en vordende mor er Rhesus negativ og venter et Rhesuspositivt barn. Materialer/metode: Skriv kun hvis der er sket ændringer i forhold til øvelsesvejledningen. Resultater: Tegn Eldonkortet med dets fire felter og tegn de felter, hvor blodet klumper sammen (agglutinerer). Ved hjælp af de to første felter kan du aflæse hvilken blodtype du har I ABO-systemet. I det tredje felt kan du aflæse din blodtype med hensyn til rhesusfaktoren. Du skal bruge din viden om, hvilke antigener, der binder til de antistoffer, der er på kortet. Diskussion: 1. Undersøg ved hjælp af opslag, hvordan de forskellige blodtyper er fordelt i Danmark 2. I øvelsen har du bestemt din blodtype. Forklar hvilken reaktion, der er sket på kortet. 3. Hvorfor er det vigtigt ved blodtransfusioner, at modtageren og donorens blod er af samme type? 4. Hvorfor kan man sige, at en person med blodtypen AB er universalmodtager? 5. Hvorfor er en person med blodtype 0 universaldonor? 6. Hvorfra kan man skaffe sig de antistoffer, som er påsat Eldonkortet? 7. Forklar hvorfor et forældrepar der begge er rhesuspositive godt kan få et barn der er rhesusnegativt. 8. Følgende aktuelle faderskabssag skal opklares: Moderens blodtype: A, Rh- Barnets blodtype: B, Rh+ Mulige fædre: far nr.1: 0, Rh+ far nr.2: B, Rh+ far nr.3: AB, Rhfar nr.4: A, Rh+ 28

Eksperiment nr.: 6 Isolering af DNA Navn: Makker(e): Rettet af: Dato: 29

6. DNA-ISOLERING Relevant baggrundsstof: DNAs opbygning samt enzymers egenskaber og fuktion. Introduktion: Isolering af DNA er første trin i mange molekylærbiologiske/genteknologiske undersøgelser. Nedenstående fremgangsmåde er en meget enkel og relativ grov metode til isolering af cellers DNA. Metoden svarer i princippet til, hvad der foregår i vor fordøjelseskanal, når DNA isoleres fra cellens andre bestanddele, inden de nedbrydes og optages i tarmen. Som forsøgsmateriale anvendes løg, da løg er polyploide (dvs. har mange eksemplarer af hvert kromosom). Formål: Materialer at isolere og iagttage DNA at få fornemmelse for, hvad der nedbryder celler ca. 100 g løg skarp grøntsagskniv blender vandbad 60 ºC isbad termometer 2 stk. 250 ml bægerglas filter og filtertragt 10 ml opvaskemiddel 3 g NaCl ca. 100 ml destilleret/demineraliseret vand giasspatel 10 ml engangssprøjte reagensglas protease-enzym iskold 96% ethanol (evt. denaturet sprit) handsker spækbræt Figur 4: DNAmolekylets struktur Fremgangsmåde: Se figur 5 og husk at bruge handsker når løget hakkes. Note: Sveden på huden indeholder DNAaser, der risikerer at nedbryde DNAet. 30

Fremstilling af løg-ekstraktet: 1. Tilsæt 3 g NaCl til 10 ml opvaskemiddel i et 250 ml bægerglas. Fyld op til 100 ml med Destilleret/demineraliseret vand. 2. Skær løget i små stykker, kantlængde ca. 5 mm. Hæld løgstykkerne i et bægerglas, og overhæld dem med vaskemiddel-salt-opløsningen 3. Rør i blandingen, og stil den i et 60 ºC varmt vandbad i præcis 15 min. Note: Denne behandling nedbryder cellemembranerne. Vaskemidlet danner komplekser med membranernes phospholipider og proteiner. Herefter vil phospholipiderne og proteinerne fælde ud af opløsningen. Na + -ionerne vil binde sig til DNA s negativt ladede phosphatgrupper. Ved 60 ºC vil evt. forekommende DNAser, der ellers kunne tænkes at nedbryde DNA, denaturere. 4. Køl blandingen ned i et isbad i 5 min. Husk jævnligt at røre i blandingen. Note: Hvis man holder temperaturen på 60 ºC i længere tid, vil DNA kunne nedbrydes. 5. Hæld blandingen i en blender, og kør i 5 sek. ved høj hastighed. Blendning nedbryder cellevægge og membraner yderligere, hvorved DNA frigøres. Note: Hvis man blender i længere tid, ødelægges DNA-molekylerne. 6. Filtrér ned i et bægerglas gennem en filtertragt (et kaffefilter kan sagtens bruges. Undgå at få skum med ned i filtratet. Filtratet indeholder nu opløselige proteiner og DNA. Note: Filtratet kan evt. opbevares i køleskab i 1-2 døgn. Adskillelse af DNA fra løg-ekstraktet 1. Hæld 6 ml løgekstrakt i et stort reagensglas. Tilsæt 2-3 dråber protease enzym og bland godt. Note: Protease vil nedbryde opløselige proteiner. 2. Tilsæt 9 ml iskold 96% ethanol til løgekstrakt/enzym-blandingen ved at hælde ethanolen forsigtigt ned langs reagensglasset side. Ethanolen må ikke blandes med løg-ekstraktet, men skal lægge sig i et lag oven på løg-ekstraktet. Lad reagensglasset stå uforstyrret i 2-3 minutter. Note: DNA er uopløselig i iskold ethanol. Der vil fremkomme nogle bobler, mens de resterende proteiner opløses. DNA vil fælde ud i løg-ekstraktet og man vil se, hvordan DNA langsomt stiger op i alkoholen som en hvid tåge (ligner nærmest bomuldsvat). 3. Man kan evt. vikle DNAet op på en glasspatel ved forsigtigt at dreje spatlen rundt lige over grænselaget mellem vaskemiddel og alkohol - pas på ikke at føre glasspatlen ned i vaskemidlet. Vær meget forsigtig under opviklingen, ellers ødelægger man de fine DNA-tråde. Læg DNAet på et objektglas og farv evt. med orcein, der er et specifik DNA-farvestof. Man kan også suge DNA op i en pasteurpipette og genopløse det i en 4% NaCl-opløsning Note: Nukleinsyre-opløsninger, der fremstilles på denne måde, er ikke særlig rene, man må forvente, at der specielt forekommer en del histoner i det, man til slut tror, er rent DNA. Men metoden viser de væsentligste principper ved ekstraktion af DNA fra væv. 31

PROCEDURE VED ISOLERING AF DNA: Figur 5: Fremgangsmåde til isolering af DNA fra løg. National Centre for Biotechnology Education, 1993. 32

JOURNAL-/RAPPORTVEJLEDNING: Teori: En celles opbygning beskrives. DNA s opbygning og fordobling beskrives. Fremgangsmåde: Eventuelle afvigelser fra vejledningen beskrives. Resultatet: Resultatet af DNA-isoleringen beskrives. Diskussion: Følgende spørgsmål besvares: 1. Hvilket organisk stof består DNAse af, og hvorfor er det vigtigt at lade temperaturen være 60 ºC i en periode? 2. Hvad er protease og hvorfor skal det tilsættes? 3. Ved hvilke genteknologiske undersøgelser har man brug for at kunne isolere DNA? 4. Vi har ikke påvist, at det er DNA, vi har isoleret. Foreslå en metode, så vi med sikkerhed kan sige, at det er DNA vi har isoleret. Desuden vurderes fejl og usikkerheder i forbindelse med forsøget. Konklusion: Er formålet med øvelsen opfyldt? SIKKERHEDSREGLER 1. Hvis der spildes enzymopløsning, skal det straks tørres op med en fugtig klud for at undgå dannelse af enzymstøv, når opløsning tørrer ind. Enzymstøv kan fremkalde allergiske reaktioner ved indånding. 2. Undgå at sprøjte enzymopløsningen ud som en fin tåge (aerosoler), da det kan fremkalde allergiske reaktioner ved indånding. 3. Undgå at få enzym på huden og i øjnene. Sker det alligevel, skal der skylles med rigelige mængder vand. Lægevagten kontaktes. Hav enzymemballagen og eventuelle sikkerhedsanvisninger, der fulgte med enzymerne ved leveringen, ved hånden. 33

Eksperiment nr.: 7 Konditest - bestemmelse af konditallet Navn: Makker(e): Rettet af: Dato: 34

7.Konditest- bestemmelse af konditallet. Relevant baggrundsstof: Hjerte- og lungernes opbygning og funktion, definition af puls og blodtryk, energi forbrug i hvile og under arbejde. Formål: Formålet med dette eksperiment er at beregne forsøgspersonernes kondital. Introduktion: Konditallet benyttes som et udtryk for hvor god kroppen er til at udføre aerobt arbejde, fx løbe eller cykle. Evnen til at udføre dette arbejde afhænger af lungernes evne til at optage luftens ilt, hjertet og kredsløbets evne til at transportere ilten ud til musklerne og musklernes evne til at udnytte den tilførte ilt ved arbejde. Forsøget bygger på den teori, at der er en lineær sammenhæng mellem de tre størrelser: iltoptagelse, pulsfrekvens og arbejdsintensitet, og konditallet beregnes som den maksimale iltoptagelse pr. minut pr. kilo legemsvægt. For at bestemme den maksimale iltoptagelse skal man finde den maksimale arbejdsintensitet, hvilket kan gøres ved at køre sig selv helt ud på kondicyklen (ergometercyklen). Der findes dog mindre anstrengende metoder, hvor man arbejder med submaksimal intensitet ( = under maksimal intensitet) og det er denne type konditest, vi skal benytte os af her. Testen udføres som en to-punktstest (men kan også udføres som en tre-punktstest, hvor cykelarbejde(max) aflæses grafisk se senere). Forsøget udføres på en kondicykel (ergometercykel). Umiddelbart inden testen skal forsøgspersonen varme op ved at cykle med meget lav belastning i 4-5 minutter. Under selve forsøget skal forsøgspersonen cykle i fem minutter på to forskellige belastninger (de kaldes arbejde 1 og arbejde 2). Kadencen skal være 60 omdrejninger pr minut (brug evt. en metronom). Den første belastning skal være således at pulsen stabiliseres i området 120-140 slag/min efter ca. 5 minutters cykling. Den anden belastning skal være således at pulsen stabiliseres i området 150-170 slag/min efter yderligere 5 minutters cykling Testen giver det bedste resultat, hvis de to pulsværdier ikke kommer til at ligge for tæt. Fx vil 130 og 160 være fint. (Ved tre-punktstest vælges pulsværdier på: arbejde 1) 110-130 slag/min, arbejde 2) 130-150 slag/min, arbejde 3) 150-170 slag/min, fx 120, 140 og 160 ) Materialer: Ergometercykel (kondicykel), Pulsur med tilhørende elektrode-/sender-rem, pc med software til pulsur, evt. metronom. Fremgangsmåde: Cyklen indstilles, så den er behagelig at sidde/cykle på. Pulsuret og dets senderrem monteres. Senderremmen placeres om brystkassen i hjertehøjde og fugtes så der er bedst mulig kontakt med huden og det sikres at der et forbindelse mellem sender og ur (se særskilt vejledning). Pulsregistreringen startes. Forsøgspersonen varmer nu op ved at cykle i ca. 5 minutter ved lav belastning (50-75 watt afhængig af træningstilstand, vægt og køn). 35

I samråd med læreren bestemmes første belastning ud fra køn, alder, kropsvægt og puls ved opvarmningens ophør. Belastningen indstilles på cyklen. Køn, kropsvægt, alder og belastningen noteres i nedenstående skema!! Der cykles nu i 5 minutter med den indstillede belastning. Det bestræbes at holde den samme kadence under hele eksperimentet fx 60 omdrejninger/minut. Er belastningen ikke for høj, vil pulsen nogenlunde have stabiliseret sig på en bestemt værdi efter de 5 minutter. I samråd med læreren bestemmes anden belastning. Belastningen noteres i nedenstående skema. Belastningen indstilles på cyklen og forsøgspersonen cykler nu i 5 minutter. Stabiliserer pulsen sig ikke, er belastningen måske valgt for høj. Lad forsøgspersonen hvile til pulsen er på ca. 100 slag/ min og fortsæt derefter forsøget med en lavere belastning i samråd med læreren. Der cykles nu i 5 minutter. Pulsregistreringen fortsættes endnu 5 minutter efter af cyklingen er afsluttet Pulsregistreringen afsluttes og pulsurets data overføres nu til pc en (se vejledning i laboratoriet) og de opsamlede data udskrives og vurderes. Der skal findes to stabile pulsniveauer. Et for hver arbejdsintensitet. De fundne værdier noteres i nedenstående skema. Resultatskema: Konditallet kan nu beregnes. Køn Alder Vægt kg Belastning 1. Arbejde watt Belastning 2. Arbejde watt Belastning 3. Arbejde watt Puls 1. Arbejde slag/min Puls 2. Arbejde slag/min Puls 3. Arbejde slag/min Forsøgsperson Maks.- puls. slag/min Aktivitetsniveau Beregning af kondital: Til beregningerne skal den anslåede maksimale puls bruges: maksimale puls = 208 (0,7 x alder). Herefter skal det maksimale cykelarbejde i watt findes. Det kan gøres på to måder: a) ved at indsætte i denne formel (ved topunktstest): cykelarb.(max) = )] 36

b) grafisk ved at afbilde de to fundne pulsværdier som funktion af de tilsvarende arbejdsintensiteter i et koordinatsystem på et stykke millimeterpapir (ved både to-punktstest og tre-punktstest). De to (tre) fundne punkter forbindes og stregen forlænges (ekstrapoleres) op til den skærer en vandret streg svarende til den beregnede maksimale puls. Fra skæringen mellem de to linjer tegnes en lodret linje ned på x-aksen. Det maksimale cykelarbejde (cykelarb.(max)) aflæses, hvor den lodrette linje skærer x-aksen. Det maksimale cykelarbejde (i watt) er imidlertid kun en mindre del af det maksimale arbejde kroppen udfører, da en stor del af musklernes arbejde bruges til fx gnidningsmodstanden i musklerne. Den øgede respiration og hjertets øgede aktivitet kræver også ilt. Ved cykling er den såkaldte nyttevirkning 23%. Det vil sige, at kun 23% af det arbejde musklerne udfører går til at cykle. Resten bliver til varme. Det maksimale arbejde kan derfor udregnes ud fra det maksimale cykelarbejde på følgende måde: Maksimale arbejde (i watt) = maksimale cykelarbejde (i watt) x 100/23 Det maksimale arbejde omregnes til kilojoule pr. minut (kj/min)ved at gange med 60 og dividere med 1000 (da en watt svarer til en joule pr. sekund). Maksimale arbejde (i kilojoule pr minut) = maksimale arbejde (i watt) x 60/1000 Da der for hver liter ilt, der optages i kroppen, frigives 21,1 kj, og da hvilestofskiftet svarer til et iltoptag på 0,25 liter O 2 /min, kan den maksimale iltoptagelse beregnes således: VO 2 (max) (i Liter/min) = Maksimale arbejde (i kj/min)/21,1 kj/liter + 0,25 Liter/min Den maksimale iltoptagelse pr minut omregnes til kondital ved at dividere med kropsvægten og gange med tusinde (for at få værdien i ml ilt pr minut pr kilo): Kondital (ml ilt pr minut pr kilo) = VO 2 (max)(i liter pr minut) x 1000 / kropsvægt. 37

RAPPORTVEJLEDNING: Teori: 1. Forklar kort hjertets og kredsløbets funktion og opbygning. Hypotese: 2. Hvorfor har de arbejdende muskler brug for rigelig blodtilførsel? Fremgangsmåde: Skriv kun hvis den anvendte fremgangsmåde afviger fra vejledningens. Resultater: 1. Forsøgsresultaterne skal indføres i resultatskema. 2. Udprintede pulskurver vedlægges. 3. Udregningerne af konditallet vises for en enkelt af forsøgsdeltagerne. De resterende kondital angives blot. Diskussion: 1. Vurdér forsøgspersonernes kondital i forhold til normalværdierne (skema udleveres i laboratoriet). 2. Er der en sammenhæng mellem forsøgspersonernes aktivitetsniveau og kondital? 3. Hvilken effekt vil du vurdere at rygning har på ens kondital? Begrund! 4. Hvorfor skal man dividere med kropsvægten for at finde konditallet? 5. Hvorledes kan man forbedre sit kondital? 6. Hvilken effekt tror du en forbedret kondition vil have på pulsen ved en bestemt arbejdsbelastning? Begrund! 7. Forklar pulskurvens forløb. Hvor længe er pulsen om at indstille sig på et nyt aktivitesniveau? Er der her en sammenhæng med konditallet? 8. Vurdér testens fejlkilder. Konklusion: 38

Eksperiment nr.: 8 Kostundersøgelse Navn: Makker(e): Rettet af: Dato: 39

8. KOSTUNDERSØGELSE Relevant baggrundsstof: Næringsstoffernes opbygning, energibehovet for voksne, de 8 kostråd, noget om kostrelaterede sygdomme. Introduktion: I 2004 udkom de nye nordiske kostanbefalinger (NNA). Dette er Statens officielle anbefaling af hvordan vores kost bør sammensættes. Læs mere her: http://www.dfvf.dk/default.asp?id=10404 Fedt bør max. udgøre 30 % af energiindtaget. Indtaget af mættede fedtsyrer plus transfedtsyrer skal begrænses til ca. 10% af energiindtaget. Transfedtsyrer skal begrænses så meget som muligt. Monoumættede fedtsyrer skal udgøre 10-15 E % og polyumættede fedtsyrer 5-10 E %. Proteiner skal udgøre 10-20% af energiindtaget og være af sådan kvalitet, at behovet for livsnødvendige aminosyrer bliver dækket. Indholdet af livsnødvendige aminosyrer er størst i animalsk protein. Derfor kan det være hensigtsmæssigt at undersøge mængden af dette i kosten. Tilbage er kulhydraterne, der bør udgøre resten, hvilket vil sige 50-60 % af energiindtaget (E %) og indeholde en vis mængde kostfibre. Totalindtagelsen af kostfibre for voksne bør være 25-35 g pr. dag. Indtaget af tilsat sukker bør ikke overstige 10 % af energiindtaget. Energiindholdet måles i kj. Den enkelte persons energibehov afhænger af køn, alder, vægt og mængden af fysisk aktivitet, man dagligt udfører. Den samlede energi man indtager bør naturligvis afpasses efter dette. Formål: At sammensætte en sund dagskost og undersøge den ernæringsmæssige værdi m.h.t. energi %-fordelingen, fordelingen af fedtsyrerne og kostfiberindholdet samt at vurdere energiindholdet i forhold til de personer, der skal spise dem. (Alternativt kan to opskrifter på middagsretter undersøges for det samme). Materialer: Vægttabel for forskellige fødevarer pc med kostprogram (vejledning til programmet findes i laboratoriet). Fremgangsmåde: Start med at sammensætte en dagskost som den typisk kan se ud for dig eller som du kunne ønske dig den så ud. Skriv ned alt hvad der indgår i et døgns fødeindtag inklusiv drikkevarer (husk også vand). Da du ikke har haft mulighed for at veje din mad, kan du i stedet bruge vægttabellerne når du nedskriver dagskosten. Ved computeren hjælper læreren dig med at starte kostprogrammet. Kostprogrammet er forholdsvis simpelt at bruge. Den enkelte fødevare kan findes i et indlagt kostbibliotek og den afvejede (/aflæste) mængde skal tastes ind. Brug programmets hjælpefunktion, hvis du har problemer. Når du har indtastet værdierne for din kost og gemt den, udskriver du en rapport over indholdet. Herefter kan du udprinte energifordelingen, proteindækning, sammensætningen af fedtstoffer, fordelingen af kulhydrater og endelig en udskrift af vitaminer og mineraler. 40

Dit energibehov kan udregnes i programmet, men du kan også udregne det selv: Din vægt i kg ganges med 100 for kvinder (108 for mænd) og tallet du får, er dit energibehov i kj i hvile. Hvis du har lettere legemligt arbejde dagligt ganges tallet med 1,55. Har du lidt hårdere arbejde, skal det ganges med 1,65 for kvinder (1,8 for mænd). Hvis du dyrker idræt skal du gange med et tal mellem 2 og 3, alt efter intensiteten og varigheden. Det fremkomne tal er dit daglige energibehov i kj. En frokost udgør typisk 25% af dette (en middag 30%). Resultater: Når du har indtastet din kost, beregner programmet din kostsammensætning. Om at udskrive dine data: Inden du udskriver, skal du huske at vælge køn og alder i bjælken øverst under NORM. 1. Start med at udskrive oversigten over kostindholdet. (tryk print / udskriv kost/udskriv sum/næringsstoffer fra arbejdsskærm). 2. Udskriv fra bjælken øverst til højre de 5 første muligheder (4 lagkager + 1 søjle). ( klik på ikonet / vælg print) Du får nu en udskrift af : Energifordelingen i forhold til de anbefalede værdier. Dækningen af proteiner. Sammensætningen af kulhydrater. Fordelingen af de tre typer af fedtsyrer. Udvalgte næringsstoffer (= vitaminer og mineraler) HUSK AT VEDLÆGGE UDSKRIFTERNE MED RAPPORTEN. 41

RAPPORTVEJLEDNING: Teori: Gør rede for hvordan kulhydrat, fedt og protein er opbygget og hvilken funktion de pågældende næringsstoffer har for ernæringen? Inddrag fibre, livsnødvendige aminosyrer og mættede, monoumættede og polyumættede fedtsyrer. Fremgangsmåde: Skriv kun, hvis der er afvigelser fra vejledningen. Hypotese: Giv en vurdering af den ernæringsmæssige værdi i din daglige kost. Resultater: Her vedlægges dine udskrifter af kosten. Du kan eventuelt lave en simpel tabel der præsenterer de vigtigste resultater. Diskussion: 1. Gør rede for, hvor meget energi du har indtaget og diskuter om dette har været passende i forhold til din alder og aktivitet. 2. Gør rede for energifordelingen og sammenlign den med de anbefalede værdier. 3. Hvordan var proteinernes kvalitet i kosten (forholdet mellem animalsk og vegetabilsk protein)? 4. Hvor meget tilsat sukker har du fået i din kost og hvor stammer det fra? 5. Er dit behov for kostfibre dækket gennem kosten? Fra hvilke fødevarer stammer disse? 6. Hvordan var fedtsyresammensætningen i forhold den anbefalede norm? 7. Hvor stammer de gode fedtsyrer fra? 8. Har du fået vitaminer og mineraler nok? 9. Giv forslag til hvorfra du kan få de vitaminer og mineraler du mangler. 10. Hvordan vurderer du, ud fra ovenstående resultater, at din kost er set i forhold til de sundheds- og ernæringsmæssige krav der stilles? 11. Hvis der er behov for ændringer i din kost, så giv nogle forslag til forbedringer. 12. Anfør til sidst hvilke sundhedsmæssige konsekvenser det kan få, hvis man ikke overholder de anbefalede normer. 13. Hvilke fejlkilder og usikkerhedsmomenter er der ved at foretage en kostundersøgelse på denne måde? 42

14. Vis hvordan man har beregnet energiprocenterne (E%), der står i nederste linie i tabellen nedenfor. Energigivende næringsstoffer pr 100 g nye kartofler Energi (kj) Protein (g) Fedtstoffer* (g) Kulhydrat** (g) 318 1,8 0,1 16,7 9,6 E% 1,2 E% 89,2 E% * Fedtstofferne indeholder næsten kun polyumættede fedtsyrer. ** Kulhydraterne er først og fremmest stivelse. Udover de energigivende næringsstoffer indeholder nye kartofler også en del vitaminer (A, B 1, B 2, B 6, C) og mineraler (calcium, jern, zink, jod). 43