Laboratoriekursus Biologi B-niveau

Comments

Transcription

Laboratoriekursus Biologi B-niveau
Side 1
Laboratoriekursus biologi B
Laboratoriekursus
Biologi B-niveau
10-12/04-2015
KVUC HF-afdelingen
Side 2
Laboratoriekursus biologi B
Kære biologi B kursist
Denne mappe indeholder 9 øvelses- og rapportvejledninger til laboratoriekursus
i biologi B-niveau.
Kurset afholdes i lokale 329 på 3. sal på Københavns VUC, Vognmagergade 8.
Der er absolut mødepligt til hele kurset, og for at blive indstillet til eksamen skal
du have godkendt 6 rapporter over gennemførte laboratorieøvelser. Du skal
desuden havde gennemført yderligere 3 øvelser og have udarbejdet de tilhørende
laboratoriejournaler. Dem retter vi på selve øvelsesdagen.
Øvelserne indgår i de eksamensopgaver, du kan trække til eksamen. Rapporter
og journaler skal derfor medbringes til eksamen, hvis de er en del af opgaven.
Inden kurset skal du have gennemlæst de øvelsesvejledninger i dette kompendie.
Laboratoriekurset er desuden et godt tilbud om at få opklaret eventuelle faglige
problemer i forbindelse med selvstudiet. Det anbefales derfor, at du også er
velorienteret i de fagområder, der knytter sig til de enkelte øvelser.
På næste side finder du plan over øvelserne og de emner, de omhandler. Som du
kan se af planen er lørdag og søndag lange laboratoriedage. Du må derfor
endelig huske at medbringe madpakke og diverse drikkevarer. Kantinen er
lukket i weekenden.
Desuden er det praktisk at medbringe lommeregner og en mobiltelefon til at tage
billeder af forsøgsopstillinger til rapporterne.
Tag behagelig sko på, for du skal stå og gå meget i løbet af dagen.
Efter denne praktiske indledning står nu tilbage at ønske dig velkommen til
kurset og håbe, at du får udbytte af de dage, vi skal tilbringe sammen.
Med venlig hilsen
Anjeska Kristensen, Anders Friberg og Bent Nielsen
Side 3
Laboratoriekursus biologi B
Biologi B-niveau øvelser:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Forsøg med mikroorganismer (Journal)
Forsøg med antibiotikaresistens hos bakterier (Rapport)
Forsøg med osmose (Journal)
Kulhydratstofskiftet (Rapport)
Forsøg med stress (Rapport)
Katalase. Forsøg med enzymer (Rapport)
Måling af Primærproduktion (Rapport)
Undersøgelse for Seglcelleanæmi elektroforese (Rapport)
Regulering af åndedrættet (Journal)
Følgende fagområder - emner behandles:
Fredag 10/4 kl. 17.30-20.30:
Øvelse 1 og 2 om bakterier opstilles
Øvelse 3 Osmose opstilles
Øvelse 9 Regulering af åndedrættet. Journal skrives
Lørdag 11/4 kl. 9-16:
Øvelse 8 Elektroforese Seglcelleanæmi
Øvelse 5 Forsøg med stress
Øvelse 3 Osmose gøres færdig. Journal skrives
Øvelse 7 Måling af primærproduktion
Søndag 12/4 kl. 9-16:
Øvelse 4 Kulhydratstofskiftet (lørdag aftales hvem, der skal møde
fastende)
Øvelse 1 og 2 om bakterier gøres færdige. Journal for 1 skrives
Øvelse 6 Katalase Forsøg om enzymer
Rapportvejledning
Der skrives rapporter over øvelserne 2,4,5,6,7 og 8.
De seks rapporter skal afleveres senest d. 22. april 2015 kl. 12.00 til
Københavns VUC, Vognmagergade 8, 1120 København K. Mærk kuverten
Laboratoriekursus i biologi B. Du kan ikke aflevere elektronisk. De tre journaler
skal ikke afleveres. De bliver rettet på laboratoriedagen.
Side 4
Laboratoriekursus biologi B
1. Forsøg med mikroorganismer (Journal)
Introduktion:
Man kan ikke se bakterier med det blotte øje, men når en bakterie lander på en
agarplade med næring, kan den ved en simpel mitose formere sig til en klon,
hvor alle individer er identiske med den første, der lander på agarpladen. En
sådan klon af bakterier kaldes en koloni. Når kolonierne bliver tilstrækkelig
store kan de ses med det blotte øje og tælles. Antallet af kolonier bliver dermed
et udtryk for, hvor mange bakterier, der oprindeligt befandt sig i prøven.
Forskellige arter bakterier danner kolonier, der kan variere i farve, form og
størrelse.
Formål:
Ved dette forsøg skal vi undersøge forekomsten af bakterier i luften i biologi
lokalet, i udåndingsluft, og et sted efter eget valg. Vi skal desuden få en
fornemmelse for, hvor vigtigt det er at arbejde sterilt.
Materialer:
3 sterile kødpeptonagarplader (fælles) + 1 plade pr. person
Mærkater/spritpen
Fremgangsmåde:
1. dag:
Af de tre fælles plader skal den ene fungere som kontrolplade, og den må ikke
åbnes. Den mærkes med ”kontrol”.
Den anden står åben i 15 min i biologi lokalet, hvorefter den lukkes og mærkes.
Den tredje åbnes, og en person ånder på den i 2 minutter, hvorefter den lukkes og
mærkes.
Den sidste plade udsættes for, hvad hver enkelt kursist selv ønsker. Husk at mærke
med navn, og hvad der undersøges for.
Pladerne sættes til dyrkning i varmeskab ved 35 grader i ca. 2 døgn.
2. dag:
Kolonierne tælles og deres udseende beskrives. Resultaterne indsættes i skemaet
på næste side.
Side 5
Laboratoriekursus biologi B
Journalvejledning:
Teori:
Forklar, hvordan en bakterie er opbygget, og hvordan, den formerer sig.
Fremgangsmåde:
Beskriv hvilken egenundersøgelse, I har valgt, og hvorfor, I har valgt den.
Hypoteser:
Hvilke forventninger har du til koloniernes antal i de fire prøver?
Resultater:
Antal kolonier
Luften i
biologilokalet
Udåndingsluft
Egen prøve
Kontrol
Diskussion:
Stemte resultaterne overens med hypoteserne?
Hvis ikke hvad kan da være årsagen?
Forklar, hvilken betydning kontrolforsøget har.
Journalen rettes på kursusdagen.
Udseende
Side 6
Laboratoriekursus biologi B
2. Forsøg med antibiotikaresistens hos bakterier (rapport)
Introduktion: Bredspektret og smalspektret antibiotika
Man taler om, at antibiotika kan være bredspektret eller smalspektret. Et
bredspektret antibiotika kan hæmme og dræbe mange forskellige arter af
bakterier. Dette anvender lægen, hvis han ikke ved, hvilken bakterie, man er
angrebet af. Et smalspektret antibiotika anvendes, hvor man præcist kender den
bakterie, der skal bekæmpes, og hvilket antibiotika, der netop dræber denne
bakterieart. Fx er penicillin smalspektret, og kloramfinicol er bredspektret.
Bakterieresistens
Når bakterier udsættes for antibiotika, vil der meget ofte være enkelte af
bakterierne, der er bærere af en mutation (arvelig ændring af generne), der gør
dem resistente over for det pågældende antibiotikum. Sådanne bakterier vil nu få
gunstige vilkår og formere kunne sig (se fig. 1).
Se evt. animation af dette fænomen her:
http://www.biotechacademy.dk/undervisningsprojekter/darwin/Teori/Darwin_se
lektion.aspx
Det vil være forholdsvis usandsynligt, at en bakterie har udviklet mutationer mod
to forskellige antibiotika. Alligevel er multiresistente bakterier i dag et stort
problem. Det skyldes, at bakterierne ofte indeholder ekstra kromosomringe,
såkaldte plasmider, der kan overføres til andre bakterier. Sådanne plasmidringe
kan indeholde resistensgener, og en bakterie med et resistensgen kan derfor ad
denne vej få overført endnu et resistensgen. Se nedenstående figur og evt. side
109 i Biologi i Focus.
Side 7
Laboratoriekursus biologi B
Udbredt anvendelse af antibiotika på mennesker og dyr (vækstfremmere), har
medført, at multiresistente bakterier er et stort problem på bl.a. vore hospitaler.
Sådanne bakterier kan det nemlig være meget svært at bekæmpe.
Formål:
At undersøge en bakterieprøve for om der er antibiotikaresistente bakterier.
Materialer:











2 kødpeptonagarplader pr. gruppe
Spritpen
2 bakteriekulturer i vækst
Mikropipetter med sterile spidser
Drigalskispatel
96 % ethanol
Fyrfadslys
tændstikker
Pincet
Antibiotika-ring med forskellige 8 forskellige antibiotika
Sterilt vand
Side 8
Laboratoriekursus biologi B
Fremgangsmåde
Jeres lærer demonstrerer, hvordan man udplader bakterier, og hvordan, man arbejder
korrekt med petriskåle og mikroorganismer, så risikoen for kontaminering (forurening)
minimeres.
DAG 1 (fredag)
1. Skriv på siden af bunddelen af to petriskåle med agar: navn eller mærke for jeres gruppe,
samt A1 eller A2
2. Fordel 100 μL af den ene bakteriekultur på plade A1.
Dette gøres ved at suge 100 μL bakteriekultur op med mikropipetten og tømme det ud på
agarpladen. Drigalskispatlen dyppes i ethanol, flamberes, afkøles på indersiden af
petriskålens låg, og derefter fordeles bakteriekulturen jævnt ud over hele agarpladen.
3. Skift pipettespids og fordel på samme måde 100 μL af den anden bakteriekultur A2.
4. Når agarpladerne er tørret lidt, placeres en antibiotikaringe med en steriliseret pincet på
hver sin agarplader oven på mærket. Husk at sterilisere pincetten mellem plade 1 og 2 så
bakterierne ikke sammenblandes.
5. Placér petriskålene med bunden nedad i varmeskab ved 35 °C et døgn og derefter i
køleskab indtil aflæsning.
6. Skemaet for dag 1 udfyldes med information om, hvilke bakterier og antibiotika, I har
anvendt.
Resultater
DAG 1
Skema
A1 bakteriefakta
A2 bakteriefakta
1-Antibiotikainformation
2- Antibiotikainformation
3- Antibiotikainformation
4- Antibiotikainformation
5- Antibiotikainformation
6- Antibiotikainformation
7 - Antibiotikainformation
8 - Antibiotikainformation
DAG 2
Tag foto af pladerne og vedlæg eller indsæt dem i jeres rapport
Aflæs desuden jeres resultater, og udfyld dette skema.
Side 9
Laboratoriekursus biologi B
1
A1
klarhedszone
Ø [mm]
Kommentar
A2
Klarhedszone
Ø [mm]
Kommentar
2
3
4
5
6
7
8
Side 10
Laboratoriekursus biologi B
Rapportvejledning:
Formål
Formuler selv
Teori – ca. ½ A4 side
Forklar hvad en bakteriekoloni består af, og hvor bakterier findes.
Hvad er antibiotika?
Hvordan opstår antibiotikaresistens hos bakterier?
Hvilke konsekvenser har det for bakterier, at et antibiotika kan hindre henholdsvis
cellevægsdannelse og proteinsyntese?
Hypotese
Formuler selv
Materiale og fremgangsmåde
Beskriv kun afvigelser fra vejledningen
Resultater
Præsenter resultaterne i tabelform og beskriv med ord.
Diskussion/bearbejdning
1. Er der forskel på hvor stor klarhedszonen er mellem de forskellige antibiotika? Hvad
kan en evt. forskel forklares med?
2. Er der forskel på resultaterne på de to agarplader? Hvorfor/ hvorfor ikke? Begrund
svaret.
3. Hvorfor er det vigtigt at afkøle drigalskispatlen inden brug?
4. Hvis der i en klarhedszone alligevel findes en koloni, hvad kan det så skyldes?
5. Hvilke grunde kan der være til, at medicinalindustrien hele tiden udvikler nye typer
antibiotika?
6. Overvej hvilke fejlkilder, der er ved forsøget.
7. Perspektivering: Hvad kan viden fra dette forsøg bruges til?
Konklusion
Er formålet med øvelsen opfyldt?
Side 11
Laboratoriekursus biologi B
3. Forsøg med osmose (journal)
Formål:
 at vurdere, hvilken koncentration af NaCl, der modsvarer koncentrationen
af opløste stoffer i kartoffelceller.
 at observere osmose i plante- og dyreceller.
Delforsøg 1) Osmose i kartoffelstykker
Introduktion:
Ved osmose forstår man vands diffusion over en plasmamembran.
Vands diffusion afhænger dog at de stoffer, der er opløst i vandet. Vandet
diffunderer fra områder med høj vandkoncentration, altså med lav koncentration
af opløste stoffer, til områder med lav vandkoncentration, altså med høj
koncentration af opløste stoffer. Ved at lægge ens kartoffelstykker i vand med
forskellige saltkoncentrationer, kan man vurdere, hvilken koncentration af NaCl,
der modvarer koncentrationen af alle de opløste stoffer, der er i
kartoffelcellerne.
Materialer:
Vægt, der kan veje med 0.01 g nøjagtighed.
Kartofler
Pomfritjern
Bægerglas
4 NaCl-opløsninger: 1) 6%, 2) 3%, 3) 1% og 4) 0 % (destilleret vand)
Fremgangsmåde:
1) Mærk de 4 glas med numre 1 til 4.
2) Kør kartoflerne gennem et pomfritjern og skær 4 lige lange stykker på ca. 4
cm.
3) Tør forsigtigt overflødigt vand af kartoffelstykkerne, vej dem med en
nøjagtighed på 0,01 g. Noter vægten af de fire stykker i skemaet på næste side
og placer et kartoffelstykke i hvert bægerglas. NB! Hold styr på, hvilket stykke,
der placeres i hvilket glas!
4) Hæld en saltopløsning i glasset, så kartoffelstykket er dækket af opløsningen.
Mærk glasset med NaCl-koncentration og gruppens navn.
5) Tag stykkerne op 2. øvelsesdag, aftør dem forsigtigt, og vej dem igen. Noter
resultaterne i skemaet.
Side 12
Laboratoriekursus biologi B
Hypotese:
Formulere en hypotese om, hvordan det vil gå med vægten af kartoffelstykkerne
i saltvandsopløsningerne og begrund den med jeres viden om osmose.
Resultater:
Startvægt
g
Slutvægt
g
Vægtændring
g
Vægtændring i
%
Glas 1 (6%)
Glas 2 (3%)
Glas 3 (1%)
Glas 4
(dest.vand)
Tegn en graf over vægtændringen i % (y-aksen) som funktion af NaClkoncentrationen (x-aksen).
Delforsøg 2) Osmose set på rødløgsceller og røde blodlegemer.
Materialer:
Mikroskop
Dækglas, objekglas
Saltopløsning
Celler fra rødløg
Røde blodlegemer
Fremgangsmåde:
Rødløgsceller fra hinden af et rødløg lægges i demineraliseret vand
mellem objektglas og dækglas og iagttages i mikroskop. En skitse af
cellerne tegnes.
1) Der tilsættes saltvand ved at lægge en dråbe saltvand lige i kanten af
dækglasset så det trænger ind mellem glaspladerne til rødløget.
Cellerne iagttages og tegnes efter saltvandet har gjort sin virkning.
2) En meget lille dråbe blod lægges mellem objektglas og dækglas og
blodlegemerne iagttages.
3) Saltvand tilsættes på sammen måde som ved rødløgscellerne og cellerne
tegnes igen.
Side 13
Laboratoriekursus biologi B
Journalvejledning:
Teori:
Beskriv og forklar fænomenet osmose og besvar nedenstående spørgsmål:
1. Hvorfor kan man dræbe ukrudt ved at udstrø vejsalt?
2. Hvorfor er saltning og syltning gode konserveringsmetoder?
3. En fysiologisk eller isotonisk saltopløsning er en saltopløsning er 0.9 % Dette
svarer ca. til saltkoncentrationen i cellers cytoplasma. Hvorfor bruger man
isotonisk (fysiologisk) saltopløsning til øjenskylning og kontaktlinser?
4. Hvad sker der med øjnene, når man bader i saltvand?
Fremgangsmåde:
Beskriv kun afvigelser fra vejledningen.
Hypotese:
Hvad forventer du af forsøgsresultaterne (delforsøg 1)?
Resultater:
Delforsøg 1:
Skøn ud fra grafen over, hvilken koncentration af NaCl, der modvarer
koncentrationen af alle de opløste stoffer, der er i kartoffelcellerne:
Koncentration af NaCl: ________%
Delforsøg 2: Beskriv og forklar iagttagelserne af cellernes reaktion i saltvand og
demineraliseret vand.
Diskussion:
Delforsøg 2.
Svarer resultaterne til hypotesen?
Hvilke fejlkilder er der ved forsøget?
Konklusion: Er formålet med øvelsen opfyldt?
Journalen rettes på øvelsesdagen.
Side 14
Laboratoriekursus biologi B
4. Kulhydratstofskiftet (rapport)
Introduktion:
Vi skal undersøge blodsukkerstigningen efter indtagelse af kulhydrater med
henholdsvis højt og lavt glykæmisk indeks (GI).
Når læger undersøger blodsukkerstigningen efter indtagelse af 50 g kulhydrat.
Derfor skal de deltagende forsøgspersoner have fastet siden midnat. Kan det
ikke lade sig gøre, kan man evt. bruge personer, der kun har fastet nogle timer,
blot blodsukkerniveauet ved forsøgets start er nede på fasteværdien på ca. 5
mmol/L. Vi tillader os også at sammenligne forskellige forsøgspersoner, selvom
forskelle mht. køn, fysisk størrelse og stofskifte kan påvirke forsøget.
Insulinudskillelsen:
Efter kulhydratindtagelse stiger
glukosekoncentrationen i blodet, og
bugspytkirtlen
udskiller insulin. Bugspytkirtlen får
Insulin fremmer besked fra sultcentret i
hypothalamus i hjernen
glukoseoptagelsen i cellerne og
glykogendannelsen i lever og muskler, og
resultatet bliver, at glukosekoncentrationen i
blodet falder.
Glukagonudskillelsen:
Lang tid efter fødeindtagelse kan
glukosekoncentrationen blive så lav (under 5
mmol/L), at hormonet glukagon udskilles.
Dette hormon kommer også fra
bugspytkirtlen. Hormonet bevirker, at
glukose frigøres fra glykogenlagrene i leveren, således at
glukosekoncentrationen i blodet stiger.
Fysisk aktivitet, rygning, indtagelse af kaffe eller andre stimulanser kan også
påvirke glukosekoncentrationen i blodet. Fysisk arbejde stimulerer
glukagonudskillelsen, og nikotin virker ligesom adrenalin, der også får
glukosekoncentrationen til at stige. Sult og mæthed er fornemmelser i vores
nervesystem, der styres af en lang række faktorer, bl.a. mavesækkens
fyldningsgrad, glykogenlagrenes størrelse og ikke mindst
glukosekoncentrationen i blodet. (se figur).
Side 15
Laboratoriekursus biologi B
Efter et måltid  føde i mave og tarm  glukosekoncentrationen øges i blodet
Deraf følger:
 nedsat appetit
 Øget insulin udskillelse
 Øget optagelse af glukose i lever og muskler
 Glykogendannelse i lever og muskler
 Fedtdannelse i fedtceller
 Glukosekoncentrationen vil falde.
Efter nogen tids sult  mave og tarm er tom  lav glukosekoncentrationen i
blodet. Deraf følger:
 mere appetit /sult
 Øget glukagonudskillelse
 Glykogen spaltes i leveren
 Glukose frigøres til blodet
 Glukosekoncentrationen stiger
Formål: At undersøge, hvordan indtagelsen af kulhydrater med forskelligt GI
påvirker glukosekoncentrationen i blodet.
Materialer:
Blodglukose måler
Blodlancetter
Servietter
Det glykæmiske index for nogle
Ur
undersøgte levnedsmidler:
Kostvurderingstabel
Glukose
100
Kulhydratholdige fødevarer
Hvidt franskbrød
70
Gulerødder
97
Fødevare
Indhold af Skal
Honning
87
kulhydrat indtages for
Fuldkornsbrød
70
pr. 100g
at få 50g
Polerede ris
72
fødevare
kulhydrat
Kartofler
70
Glukose
100g
50g
Upolerede ris
66
Sucrose/(sukker) 100g
50g
Laktose
46
Hvidt brød
47g
106g
Sakkarose (stødt melis)
58
Rugbrød
39g
128g
Bananer
58
Banan
19,2g
260g
Æble
39
Cola
10g
500g = ½L
Iscreme
36
Gulerødder
6,1g
819g
Sødmælk
34
Is
24g
208g
Fruktose
20
Hindbærroulade 47g
106g
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Fremgangsmåde: Forsøgspersonerne skal i tillempet form følge den
glukosebelastningstest, men udfører på sukkersyge. Nogle fastende personer drikker
eller spiser en kulhydratkost, som indeholder 50 g kulhydrat. Man udregner først hvor
meget, man da skal spise af fødevaren. Man kan vælge at spise is, brød, bananer frugt
sukker eller ren glukose. Da kulhydratet skal spises så hurtigt som muligt, så vælg
efter, hvor god du er til at indtage store mængder føde. Er du ikke grovæder, så vælg
glukose eller sukker på drikkeform. Pauserne i forsøget kan anvendes til at skrive en
hypotese.
1) Kulhydratføden vælges og afvejes efter beregning af kulhydrat-indholdet ved hjælp
af en kostvurderingstabel.
2) Fasteblodglukose måles med blodsukkermåleren. Læreren vejleder i brugen af
den. Sultfornemmelsen beskrives
3) Fødevaren spises så hurtigt som muligt. Når den sidste bid er sunket noteres tiden.
Sultfornemmelsen beskrives.
4) Derefter måles glukosekoncentrationen med de i resultatskemaet angivne
tidsintervaller. Husk både at notere glukosekoncentrationen og sultfornemmelsen
for alle forsøgspersoner.
Resultatskema:
Glukosekoncentrationen i mmol/L
Faste
Forsøgsperson Fødevare
0
min.
15
min
16
30
min.
45
min
60
min
90
min
120
min.
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Sultfornemmelse på en skal fra 1 til 5, hvor 1 er helt mæt og 5 er meget sulten.
Faste
15
30
45
60
90
120
Forsøgsperson Fødevare
0
min
min.
min
min
min
min.
min.
Rapportvejledning:
Teori: Gør rede for kulhydratstofskiftet. Husk at inddrage det glykæmiske index, insulin
og glukagon.
Fremgangsmåde: Noter, hvis forløbet af forsøget er anderledes end beskrevet i
vejledningen.
Hypotese: Gør rede for hvilke resultater, du forventer at finde og hvorfor. Tip. Brug det
tabellen over det glykæmiske indeks som udgangspunkt for vurderingen af de indtagne
fødevarers forventede glykæmiske indeks. Husk også at skrive hypotese om udviklingen
i sultfornemmelsen.
Resultater: Noter i skemaerne hvilke typer kulhydrater, der er indtaget, de målte
glukoseværdier og sultfornemmelsens forløb.
Afbild resultaterne i et excell-regneark. Glukosekoncentration ud af y-aksen og tiden
ud af x-aksen.
Diskussion: Den grafiske afbildning af resultaterne viser formodentlig både stigning
og fald i glukosekoncentrationen.
Hvad er årsagen til stigningen?
Hvad er årsagen til faldet?
Se om dine resultater svarer til de opgivne værdier for det glykæmiske indeks.
Var der sammenhæng mellem sultfornemmelse og glukoseindholdet i blodet.
Hvis to forsøgspersoner har valgt samme kulhydratspise, hvad kan da være årsagen til
eventuelle individuelle forskelle?
17
Laboratoriekursus Biologi B 2015
5. Forsøg med stress (rapport)
Introduktion
GSR er en forkortelse for ”Galvanic Skin Resistens” og betyder elektrisk
hudmodstand. Med to elektroder, placeret på fingerspidserne, måler apparatet den
modstand, der er i huden. Hudmodstanden ændres gennem svedkirtlernes aktivitet, der
igen reguleres af det autonome nervesystem. Ionerne i sveden nedsætter modstanden.
Derfor kan man registrere aktiviteten i det autonome nervesystem gennem måling af
hudmodstanden.
Formål:
At undersøge, hvordan forskellige påvirkninger hos et antal forsøgspersoner giver
reaktion i det autonome nervesystem.
Teori:
Ved sansepåvirkninger reagerer individets autonome nervesystem alt efter
påvirkningens art og efter, hvordan sansepåvirkningen opleves.
Ved forskrækkelse eller ophidselse stimuleres normalt det sympatiske nervesystem, og
det vil aktivere vore svedkirtler.
Sansepåvirkninger kan også være ubehagelige, være noget vi ”tager afstand fra” eller
noget vi er ligeglade med. Sådanne sanseindtryk kan stimulere det parasympatiske
nervesystem og vi vil svede mindre. Det samme gør sig gældende, når en person
hviler/slapper af.
Reaktionen sympatisk eller parasympatisk er altid afhængig af, hvordan den enkelte
person oplever sansepåvirkningen. Den samme sansepåvirkning kan altså godt
fremkalde en sympatisk reaktion i én person og en parasympatisk reaktion i en anden.
Reaktionerne vil forløbe som følger:
18
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Rapportvejledning:
Teori:
Beskriv kort de autonome nervesystems funktion stress/hvile og betydningen for
svedsekretionen.
Fremgangsmåde:
Beskriv kun afvigelser fra vejledningen.
Hypotese:
Hvad forventer I, der vil ske med hudmodstanden efter de fire påvirkninger?
Resultater:
Indsæt resultater i skema 1 ovenfor og beregn ændringen. Et skema pr. forsøgsperson.
1) Tag forskellen på hvileværdi og testværdi, dvs. hvileværdi minus testværdi, for
hver af stresspåvirkningerne.
2) Beregn derefter faldet/stigningen i % af hvileværdien *). Indfør disse %'er i det
fælles skema (skema 2). Husk at notere fortegn, altså om der er tale om et fald
eller en stigning. Et fald viser sympatisk reaktion og en stigning viser
parasympatisk reaktion.
*) Procenter beregnes efter følgende formel:
Ændringen/hvileværdi * 100 %
Indsæt dernæst den procentvise ændring i skema 2 ovenfor og udregn gennemsnittet
for de deltagende forsøgspersoner.
Diskussion:
Hvorfor er det vigtigt, at testpersonerne ikke deltager i planlægningen af forsøget?
Passer resultaterne med jeres hypoteser?
Er der overensstemmelse mellem den måde forsøgspersonen oplevede påvirkningen
på, og det resultat, I fik?
Hvilken betydning har forsøgspersonens erfaring m.h.t. til den pågældende
påvirkning?
Konklusion: Er formålet med øvelsen opfyldt?
19
Laboratoriekursus Biologi B 2015
6. Katalase. Forsøg med enzymer (rapport)
Introduktion
De biokemiske processer i cellerne er alle styret af organiske katalysatorer, der kaldes
enzymer. Hydrogenperoxid (H2O2) dannes normalt i mitokondriernes åndingskæder
under enzymreaktioner, men da hydrogenperoxid er ødelæggende for cellerne, bliver
det straks omdannet til ilt og vand. Denne proces bliver katalyseret af enzymet katalase,
der findes i alle celler.
2 H2O2  2 H2O + O2
katalase
Ved at tilsætte hydrogenperoxid til levende cellesystemer/væv, vil katalaseaktiviteten
indirekte kunne måles som den dannede mængde ilt
Katalase kan også benyttes til at undersøge enzymaktivitetens afhængighed af
temperatur samt tilstedeværelsen af tungmetaller.
Formål:
1) At undersøge hvilke af de udleverede cellesystmer/væv, der indeholder størst
koncentration og katalase pr. vægtenhed.
2) At undersøge katalaseaktivitetens afhængighed af temperatur
3) At undersøge den hæmmende virkning af kobberioner på katalaseaktiviteten
Materialer:
Lever, kød, æble, selleri, gær
6%hydrogenperoxid.
10% hydrogenperoxid
vægt
blender, stopur
is
0,5 M Kobbersulfatopløsning (CuSO4)
Glasvarer: 100mL måleglas, 2 5mL injektionssprøjte (til hydrogenperoxid) og
gæropløsning 500 mL bægerglas, reagensglas glasspatler, glasrør, slager, gummiprop
og plastikbakke.
20
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Fremgangsmåde: Der laves en opstilling som den, der fremgår af figuren.
1) Relativ koncentration af katalase i forskelligt væv.
100g af lever blendes med 100 mL vand og hældes i et bægerglas. 5 g af den blendede
lever kommes i kolben i opstillingen. 5 mL 6% hydrogenperoxid suges op i
injektionssprøjten og anbringes i proppen. På én gang skal sprøjten tømmes i kolben og
stopuret startes. Aftal hvem, der gør hvad inden I starter. Husk at sprøjten skal blive i
proppen under forsøget, da den udviklede ilt vil undslippe denne vej.
Iltudviklingen i opstillingens måleglas (100 ml) følges og der rystes lidt på kolben for
at blande hydrogenperoxid og lever. Efter 1 minut aflæses hvor meget ilt i mL, der er
dannet på måleglasset.
Forsøget gentages på samme måde for kød, æble, selleri og gær. Gæren skal ikke
blendes, men 50 g gær opløses i 250 mL vand. Gæropløsningen skal omrøres inden
prøve tages. Gem gæropløsningen til de efterfølgende forsøg.
Resultaterne indføres i nedenstående skema:
Iltudvikling
mL pr. min.
Lever 5 g
Kød 5 g
Æble 5 g
Selleri 5 g
Gær 5 mL
gæropløsning
21
Laboratoriekursus Biologi B 2015
2) Katalaseaktivitetens afhængighed af temperatur
Her bruges samme forsøgsmetode som i forrige forsøg. 5 mL gæropløsning og 5 ml
hydrogenperoxid. Det udføres blot ved forskellige temperaturer.
Der laves et vandbad med is /vand fra kogekedel så iltudviklingen kan måles ved ca. 0,
10, 20, 30 , 40, 50, 60, og 80 grader. Lad være med at bruge for megen tid på at
tilpasse temperaturen. Benyt passende temperaturintervaller og noter blot
forsøgstemperaturen i resultatskemaet. Husk at både gæropløsning og
hydrogenperoxid skal have den rette temperatur. Mål også temperaturen i blandingen
efter reaktionen og noter også denne temperatur.
Temperatur før Temperatur
efter
Iltudvikling
mL pr. min
3) Katalaseaktivitetens afhængighed af kobberioner
Samme forsøgsmetode anvendes. Kobberionerne tilsættes gærblandingen og blandes
med denne ved omrystning inden hydrogenperoxid tilsættes.
Der prøves med forskellige koncentrationer af kobberioner ved at tilsætte forskellige
mængder af kobberopløsningen.
Indsæt resultaterne i nedenstående skema:
mL kobberopløsning
0,1 mL
0,5 mL
1,0 mL
Iltudvikling mL pr. min
22
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Rapportvejledning:
Teori:
Der skrives generelt om enzymers opbygning og funktion i organismen, og om
enzymernes temperatur- og evt. pH-afhængighed. Tungmetalioners hæmmende
virkning på enzymer skal også omtales.
Fremgangsmåde.
Beskrives kun, hvis den afviger fra vejledningen.
Hypoteser opstilles for alle forsøg. Husk at begrunde hypoteserne med, hvordan
enzymerne reagerer i forhold til temperatur og tungmetaller.
Resultater:
1) Afbildes som søjlediagram
2) Afbildes grafisk med mL ilt/ min på Y-aksen og temperaturen på x-aksen.
3) Afbildes grafisk med mL ilt/min på Y-aksen og mL kobberopløsning ud af x-aksen.
Diskussion:
Resultaterne diskuteres ud fra hypoteserne.
Er der en logisk forklaring på forskellene i katalaseindholdet i de forskellige dyre og
plantevæv?
Hvorfor stiger temperaturen i blandingen under enzymreaktionen, og hvilken
betydning kan det have for enzymreaktionens hastighed?
Hvilken betydning har dette, når reaktionen foregår i en levende organisme.
Kobberionens hæmmende virkning skal omtales. Kan vi være sikre på, at det er
kobberionernes virkning, vi observerer?
Afvigende resultater forklares ud fra en bedømmelse af fejlkilder.
23
Laboratoriekursus Biologi B 2015
7. Måling af primærproduktion (rapport)
Teori
Alle organismer, der konsumerer organisk stof, kaldes sekundære producenter. De
udgør økosystemets heterotrofe organismer. At de er sekundære betyder, at de står
efter de primære producenter i fødekæden - de lever af noget som i forvejen er
produceret.
Nummer et i fødekæden er primærproducenterne, de autotrofe planter. Planterne
kendes ved at være grønne på grund af deres indhold af klorofyl. Også nogle bakterier
er primære producenter, bl.a. blågrøalger (cyanobakterier). Autotrof betyder
selvopbyggende, og organismer, der udnytter energien i sollyset, kaldes fotoautotrofe.
Planterne er af vital betydning for livet på jorden, fordi de kan lave fotosyntese:
Solenergi + 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6HO2
Mængden af kulhydrat (C6H12O6), der dannes ved fotosyntesen, betegnes som
BruttoPrimærProduktion (BPP)
Fotosyntesen er i energimæssig forstand en op ad bakke reaktion. Den kan ikke
forløbe, hvis den ikke får tilført energi i form af lys. Derfor har planterne udviklet
nogle effektive solfangere i form af grønkorn. I grønkornene omdannes lyseenergien
til kemisk energi, som planten derefter bruger til at sætte kuldioxid og vand sammen
til glukose og ilt.
I fotosyntesen dannes glukose. For at vokse og leve må planten bruge noget af den
dannede glukose i sin egen respiration, nøjagtig som dyrene, for at få dannet ATP.
Denne ATP (kemisk energi) benyttes herefter til at bygge andre glukosemolekyler om
til livsvigtige organiske stoffer i form af stivelse, nucleinsyrer, proteiner, fedtstoffer,
vitaminer mm. Opbygningen af disse molekyler kræver en lang række næringssalte,
som planten optager fra omgivelserne. Dette gælder, uanset om det er en lille
planktonalge, en åkande eller et bøgetræ.
De planteopbyggende processer kan derfor deles op i to.
1: Respirationen som danner ATP:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ca. 30 ATP (+ varme)
24
Laboratoriekursus Biologi B 2015
2: Opbygningen af livsvigtige stoffer som kræver energi i form af ATP for at
kunne gennemføres:
ATP + næringssalte + glukose → stivelse, lipider, proteiner,
nucleinsyrer og vitaminer
Fotosynteseproduktionen kaldes som sagt for BruttoPrimærProduktionen (BPP).
Det, der bliver til rest efter planternes respiration (R), kaldes
NettoPrimærProduktionen (NPP). Vi får altså:
BPP = NPP + R
Nettoprimærproduktionen går videre i fødekæden, dvs. den konsumeres enten af
planteædende dyr eller af nedbrydende bakterier og svampe.
Formål:
Formålet er at finde BruttoPrimærProduktion for en plante i et givet tidsrum, ved at
måle NettoPrimærProduktion og Respirationen.
Vi måler primærproduktion og respiration som iltproduktion og iltforbrug, og vi ser
også på kuldioxid udskillelsen som supplement.
Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)
2 prøveflasker.
Friske blade
1 Iltmåler
1 kuldioxidmåler
Stanniol
Fremgangsmåde:
Der opstilles de to flasker med blade i. Bladene skal så vidt muligt være lige store.
Bladene vejes og vægten noteres.
Iltmåleren anbringes i det ene glas og kuldioxidmåleren i det andet. Flaskerne skal stå
i lys.
Når de har stået 20 min begynder målingerne. Der tændes en kraftig lampe, så bladene
får lys. Der opsamles måleresultater i 60 min.
Det samme udføres med flaskerne omhyggeligt indpakket i stanniol, så der ikke
kommer lys til. Og der måles i 60 min.
Data opsamles med programmet logger pro og ud fra resultaterne beregnes tallene, så
25
Laboratoriekursus Biologi B 2015
nedenstående skema kan udfyldes. I programmet kan man nemt finde iltoptagelsen pr
min.
Resultater
Bladenes
vægt
Iltproduktion i lys
NettoPrimærProduktion
(NPP)
Iltforbrug i mørke
Respiration (R)
BruttoPrimærProduktion
(BPP=NPP + R)
Kuldioxidoptagelse i lys pr
min
(fotosyntese)
Kuldioxidudskillelse i mørke
pr min
(respiration)
26
Iltudskillelse
pr. min.
Iltudskillelse/
kuldioxidudskillelse
pr. min. pr. g. blad
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Rapportvejledning:
Teori:
Du skal ikke gentage teorien fra øvelsesvejledningen, men giv en kort definition af
begreberne BPP, NPP og Respiration.
Hvad vil det betyde for en plante, hvis respirationen er næsten lige så stor som NPP?
Fremgangsmåde.
Beskrives kun, hvis den afviger fra vejledningen
Resultater:
Skrives ind i skemaet, og der beregnes omsætning pr gram blad, så resultaterne kan
sammenlignes.
Diskussion:
Hvad viser resultaterne om de valgte planters primærproduktion?
Er der sammenhæng mellem iltudskillelse og kuldioxidoptagelse i forbindelse med
målingerne på planterne i lys og mørke?
Hvilke usikkerhedsmomenter og fejlkilder er der ved målingerne?
27
Laboratoriekursus Biologi B 2015
8. Undersøgelse for Seglcelleanæmi – Elektroforese (rapport)
Formål
Øvelsen skal vise, hvordan man ved hjælp af elektroforese kan undersøge, om et foster
har arvet sygdommen seglcelleanæmi.
Teori
Nedarvningen af seglcelleanæmi følger et simpelt Mendelsk nedarvningsmønster (se
figur 1 herunder og figur 114 i Biologi i Fokus). Det vil sige at et foster har 25 %’s
risiko for at få sygdommen, hvis begge forældre er bærere af sygdommen.
Figur 1 viser den typiske arvegang ved seglcelleanæmi
Hæmoglobin består af to kæder. En a-kæde HbA og en b-kæde HbB. Genet for akæden ligger den korte arm på kromosom nr. 16 og genet for b-kæden ligger på den
korte arm på kromosom nr. 11. Hæmoglobin i seglcelleanæmi HbS er en variant af
HbA hvor kun én aminosyre adskiller sig fra det normale HbA.
(For flexstuderende: Se modul opgave om sygdommen.)
Et bestemt restriktionsenzym klipper det normale gen over i to mindre stykker. Det
syge gen vil ikke blive klippet over. På denne måde kan man ved elektrofores skelne
mellem det raske og syge gen, idet det raske gen, der ikke klippes over, og er længere
end de to dele, som restriktionsenzymet klipper det syge gen over i. Dermed løber det
raske gen ikke så langt ved elektroforesen som de to mindre dele, det syge gen er
klippet over i.
28
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Hvis man har konstateret, at begge forældre til et ufødt barn er bærere af genet for
Seglcelleamæmi, er der risiko for at fostret lider af Seglcelleamæmi. Derfor tilbydes
den gravide kvinde en fostervandsprøve/moderkagebiosi tidligt i graviditeten, fx i 11.
graviditetsuge.
Samtidig tages en blodprøve (lymfocytter) fra både mor og far. Celler fra foster (E),
mor (D) og far (F) isoleres og generne for Seglcelleanæmi isoleres og opformeres ved
hjælp af PCR, idet man anvender primere, der sidder på hver sin side af CFTR-genet
(se fx Biologi i Fokus s. 98). De tre prøver sammenholdes med kendte standarder for
henholdsvis en syg (A), en rask (C) og en arvebærer (B). Dette gøres ved hjælp af
gelelektroforese.
Teori om elektroforese.
Agarosegel består af mikroskopiske porer der fungerer som et slags filter. DNA er
stærkt negativ ladet ved neutralt pH. Derfor vil DNA fragmenterne vandre mod den
positive pol i det elektriske felt, der skabes i elektroforeseapparatet. DNA
fragmenterne adskilles efter størrelse således, at de mindste stykker vandrer hurtigst.
Efter elektroforesen bliver DNA’et synligt ved farvning med methylenblåt.
Forsøgsopstilling (materialer og apparatur)
Materialeliste til fremstilling af gel og elektroforesebuffer
Agarosepulver (polysakkarid)
koncentreret gelbuffer
destilleret vand
10 mL måleglas
250 mL måleglas
500 mL måleglas
250 mL konisk kolbe til gelopløsningen
1 L målekolbe til elektroforesebuffer
magnetomrører/varmeplade
Støbeform til gelen
Gummiklodser
”kam”
Strømforsyning
Fremstilling af elektroforesebuffer
Der fremstilles i alt 1 L buffer på følgende måde:
21mL koncentreret buffer tilsættes destilleret vand op til et volumen på 1000 mL.
(fremstillet på forhånd)
29
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Fremstilling af 0,8 % agarose gelopløsning
Til 6 styk 0,8% agarose geler bruges:
1,44g agarose + 3,6 mL koncentreret buffer +176,4 mL destilleret vand.
Volumen afmærkes på kolben med en pen fordampet væske erstattes med destilleret
vand (fremstillet på forhånd).
Agarose-opløsningen opvarmes til den er klar som vand og afkøles til 55 ºC.
Fremgangsmåde (se også figuren på s. 5)
Støbning af gelen.
1. Tag støbeformen til gelen og sæt gummiklodserne på enderne.
2. Placer ”kammen” i positionen nærmest enden af formen.
3. Hæld nu gelen forsigtigt ud i formen uden at der dannes luftblærer. NB! Det er
vigtigt at karret står fuldstændig vandret
4. Lad gelen størkne i ca. 20 minutter
Klargøring af gelen til elektroforese.
Når gelen er størknet fjernes gummiklodserne og kammen tages forsigtigt op så
prøvebrøndene ikke beskadiges. Gelen anbringes i elektroforesekarret og karret fyldes
op med elektroforesebuffer – gelerne skal være helt dækkede. Bemærk gelen skal være
orienteret i strømretningen (minus til plus).
Påsætning af stangardprøver (A-C), de to forældre (D og F) og fostret (E)
Med mikropipette opsuges 35L (mikroliter = 10-6 liter) DNA prøve. Prøven afsættes i
gelens ”brønd” følg rækkefølgen A-F. Metoden kaldes ”submarine”, fordi prøverne
påsættes under væskeoverfladen. Det er vigtig ikke at stikke pipettespidsen ned i gelen
og af undgå at ryste karret efter afsætningen af prøverne. Husk også at skifte
pipettespids for hver prøve.
A: Standard DNA (syg)
B: Standard DNA (arvebærer)
C: Standard DNA (rask)
D: DNA fra moderens blodprøve
E: DNA fra fostervand eller moderkage fra fosteret
F: DNA fra faderens blodprøve
30
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Kørsel af prøverne - elektroforesen.
Strømmen sluttes til elektroforeseapparatet via strømforsyningen. Forbind sort ledning
til sort input () og rød ledning til rød input (+). Elektroforesen kører ca. 2 timer ved
50 V spænding. Under kørslen kan man følge prøvernes vandring vha. en farvemarkør.
Lad markøren vandre 3,5 – 4 cm. inden kørslen stoppes.
Når kørslen er færdig slukkes for strømforsyningen og gelerne kan tages op af karret.
Tips.
For at få den bedste adskillelse af båndene, skal man bruge en nylavet
elektroforesebuffer. Undgå at spilde prøven ud i bufferen (ram brønden) og køre gelen
ved den anbefalede spændingen og overholde tiden. Jo lavere spænding og jo længere
tid des bedre separation af båndene. Endelig har det betydning at være påpasselig med
affarvning af gelen.
Tørfarvning ( DNA Blue InstaStain)
Til denne del af forsøget bruges handsker.
1.
2.
3.
4.
5.
Tag gelen ud af formen og læg den i en farvebakke.
Dæk gelen med en smule gelbuffer.
Placer det farveholdige papir med den blå side ned mod gelens overflade.
Gnid let på papiret med fingrene, så det får god kontakt med overfladen.
Stil støbeformen oven på gelen for at sikre kontakten med farvepapiret og lad
stå natten over.
Hvis det er nødvendigt kan gelen affarves i demineraliseret vand 37ºC varmt.
Når gelen er fuldstændig affarvet vil baggrunden kun være svagt blå og båndene
fremkomme mørkeblå. Gelerne tages herefter op og lægges på et stykke plastikfilm
eller lignende.
31
Laboratoriekursus Biologi B 2015
32
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Rapportvejledning. Undersøgelse for seglcelleanæmi– Elektroforese
Formål Formuler selv
Teori
 Hvilken funktion har hæmoglobin i blodet?
 Hvad skyldes sygdommen, og hvordan kommer sygdommen til udtryk?
 Hvordan udtager man genetisk materiale fra et foster, og hvordan opformeres
det, så det kan analyseres (PCR-metoden)?
 Hvad er restriktionsenzymer, hvor stammer de
fra, og hvad er deres oprindelige funktion?
Forsøgsopstilling (materialer og apparatur) og
fremgangsmåde
beskrives kun hvis den afviger fra vejledningen.
Resultater – Fejlkilder
Tegn resultatet af gelelektroforensen (eller indsæt et
foto).
Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)
A
B
C
D
E
1. Hvordan kan man på gelelektroforesen se, at de
to forældre (D og F) er arvebærere?
2. Er det ventede barn (E) sygt, rask eller arvebærer? Begrund!
3. Hvis de to forældre igen ønsker at få et barn sammen, hvad er så risikoen for at
barnet er henholdsvis sygt, rask eller arvebærer?
Konklusion
Er formålet med forsøget opfyldt
33
F
Laboratoriekursus Biologi B 2015
9. Regulering af åndedrættet
Introduktion
Afstanden mellem blodet i kapillærerne og luften i alveolernes indre er mindre end
0,001 mm, og luftskiftet sker ved diffusion gennem den tynde væg. Ilttrykket er større
i alveoleluften end i blodet, og derfor diffunderer der iltmolekyler fra alveolerne over i
blodet, indtil trykforskellen er udlignet. Kuldioxid diffunderer den modsatte vej, fordi
denne luftart findes i større koncentration i blodet end i alveoleluften.
I hvile indeholder indåndingsluften ca. 21 % ilt og 0,04 % kuldioxid, mens
udåndingsluften indeholder ca. 16,3 % ilt og 4,5 % kuldioxid.
Vejrtrækningen
Under indåndingen, når brystkassens rumfang øges, falder trykket i de udspilede
alveoler, og atmosfærisk luft strømmer ind, til trykforskellen er udlignet. Ved
almindeligt roligt åndedræt sker indåndingen især ved, at mellemgulvet afflades. Det
hvælver sig i hvile op i brysthulen med de to kupler, som lungerne hviler på, men når
dets muskulatur trækker sig sammen, afflades det, så brysthulens rumfang øges på
bekostning af bughulens. Cirka 75 % af lungeudvidelsen under en almindelig
indånding skyldes dette såkaldte bug- eller abdominalåndedræt. Resten skyldes
hovedsagelig de små muskler (musculi intercostales externi), der løfter ribbenene, og
derved øger brystkassens dybde. Dette bryst- eller kostalåndedræt dominerer hos
kvinder og børn, mens abdominalåndedrættet er dominerende hos mænd. Ved forceret
åndedræt medvirker mange andre muskelgrupper, bl.a. hals-, bryst- og rygmuskler.
I hvile er udåndingen normalt en rent passiv proces, idet åndedrætsmuskulaturen
slapper af og brystkassens rumfang mindskes ved at de elastiske lunger trækker sig
sammen og presser luften ud. Ved forceret åndedræt bidrager bugvæggens muskler og
muskler, der trækker ribbenene nedad (musculi intercostales interni), til at fremskynde
udåndingen.
 Åndedrætsmusklerne, der er tværstribet, er under viljens kontrol. Man kan
ændre vejrtrækningens rytme og dybde og holde vejret en kortere tid.
 Men normalt styres vejrtrækningen autonomt og ubevidst fra åndedrætscentret i
hjernestammen.
Åndedrætscentret er opbygget med overlappende centre for inspiration (indånding) og
eksspiration (udånding) i den forlængede marv og overordnede centre i pons
(hjernebroen), og dets funktion er ikke fuldt klarlagt.
34
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Strækreceptorer
Forenklet kan man sige, at det regelmæssige åndedræt styres af strækreceptorer i
lungerne. Vejrtrækningen holdes i gang af spontane nerveimpulser fra inspirationscentret til åndedrætsmusklerne, der udvider brystkassen og dermed lungerne. Ved
udvidelsen strækkes sanselegemer, strækreceptorerne, i bronkiolernes vægge, og de
reagerer med impulser, der undertrykker inspirationscentret, så åndedrætsmusklerne
slapper af og lungerne trækker sig sammen igen. Når strækreceptorerne indstiller deres
impulsudsendelse, afgiver inspirationscentret en ny impulsbølge osv.
Tilpasningen af åndedrættet til organismens skiftende behov sker ved hjælp af
kemoreceptorer, der reagerer på blodets indhold kuldioxid (CO2) og på blodets
surhedsgrad (pH) samt i mindre grad opløst ilt (O2).

De perifere kemoreceptorer
findes i halsarterierne og i
aortabuen. De stimulerer
åndedrættet, når ilttrykket bliver
for lavt eller kuldioxidtrykket for
højt. De påvirkes som nævnt også
af blodets surhedsgrad. Når blodet
bliver for surt, stimuleres
åndedrættet, så udskillelsen af
kuldioxid (kulsyre) gennem
lungerne forøges, og lungerne spiller på denne måde en meget stor
rolle for reguleringen af
organismens syre- og basebalance.
 Størst betydning har de centrale
kemoreceptorer, der findes i selve
den forlængede marv umiddelbart
under overfladen. De måler
kuldioxid og pH i
cerebrospinalvæsken, som
omgiver hjerne og rygmarv.
Andre påvirkninger af åndedrættet
35
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Åndedrætscentret bombarderes desuden uafbrudt med impulser fra praktisk taget
alle sansenerver i organismen og fra storhjernens emotionelle centre. Hoste og
nysen er specielle åndedrætsreaktioner, der udløses fra nerveender i luftvejenes
slimhinder. Ethvert pludseligt, intenst irritament, et nålestik for eksempel eller en
kold douche, fremkalder et gisp, der er en kort, hurtig inspiration. Trykpåvirkninger
fra svælgvæggen standser åndedrættet under synkning.
Receptorer i kredsløbsorganerne reagerer på blodtrykket, således at åndedrættet
fremmes, når blodtrykket falder, og hæmmes, når blodtrykket stiger.
Varmepåvirkninger af huden og stigende legemstemperatur stimulerer åndedrættet
via temperaturcentret i hypotalamus. Impulser fra muskler og led i bevægelse
forstærker vejrtrækningen, der fordybes alene ved tanken på en fysisk indsats.
Sindsstemninger som frygt og vrede ledsages af et hurtigt, overfladisk åndedræt,
mens intens koncentration næsten kan sætte åndedrættet i stå.
Formål
At undersøge hvor længe man kan holde vejret under forskellige omstændigheder.
At undersøge sammenhængen mellem blodets indhold af CO2 og vejrtrækningen
Materialer
Ur med sekundviser
Fremgangsmåde
Måling af den tid man kan holde vejret under forskellige omstændigheder.
Lad gruppens deltagere holde vejret
1. efter de har siddet i ro og trukket vejret normalt,
2. efter 3 dybe indåndinger og
3. efter løb på trapper. (Fra biologilokalet ned i stuen og op til biologilokalet igen.)
Resultater
Resultatet angives i sekunder (brug skemaet i journalvejledning).
36
Laboratoriekursus Biologi B 2015
JOURNALVEJLEDNING – Regulering af åndedrættet
1) Forside
3) Formål
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
__________________________________________
4 + 5) Forsøgsopstilling og fremgangsmåde
Her henvises til øvelsesvejledningen. Afvigelser skal noteres her:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
__________________________________________
6) Resultater - Fejlkilder
Husk at udregne gennemsnit.
Navn
Efter dyb ind- og
udånding
Sek.
Efter hvile
Sek.
Efter løb
Sek.
Gennemsnit
7) Diskussion (analyse - tolkning - vurdering)
Forklar de fremkomne forskelle i den tid vejret kan holdes – både de gennemsnitlige værdier og
evtuelle individuelle forskelle.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
8) Konklusion
37
Laboratoriekursus Biologi B 2015
Er formålet med forsøget opfyldt ?
_________________________________________________________________________________
_______________________________________________________
38