Holdet 3bbtAs (2025/26) - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2023/24 - 2025/26
Institution Kolding Gymnasium
Fag og niveau Bioteknologi A
Lærer(e) Karsten Korsholm Mathiesen, Kristian Rønning Pedersen
Hold 2023 btA/b (1bbtAs, 1bbtAs skr, 2bbtAs, 2bbtAsbi, 2bbtAsbi skr, 2bbtAske, 2bbtAske skr, 3bbtAs, 3bbtAsbi, 3bbtAsbi skr, 3bbtAske, 3bbtAske skr)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Celler
Titel 2 Atomer - ioner - salte
Titel 3 Proteiner og enzymer
Titel 4 Kemiske mængdeberegninger
Titel 5 DNA
Titel 6 Mikroorganismer og produktion
Titel 7 Genetik
Titel 8 Yoghurt, syrer og baser
Titel 9 Syrer og baser - del 1
Titel 10 Redoxreaktioner
Titel 11 Organisk kemi
Titel 12 Nervesystemet
Titel 13 Immunforsvaret
Titel 14 Lipider
Titel 15 Antibiotika og resistens
Titel 16 Kemisk ligevægt
Titel 17 Syrer og baser - del 2
Titel 18 DNA-teknologi
Titel 19 Livets udvikling
Titel 20 Økologi og fødevare produktion
Titel 21 Spektrofotometri
Titel 22 Miljøteknologi
Titel 23 Cellulær energiproduktion
Titel 24 Hormoner og forplantning
Titel 25 Carbohydrater
Titel 26 Økotoksikologi og forurening
Titel 27 Bioinformatik
Titel 28 Reaktionshastighed og enzymkinetik
Titel 29 Oprensning og analyse af proteiner
Titel 30 Stamceller, Genregulering og Kræft
Titel 31 Udnyttelse af rekombinante mikroorganismer og medi
Titel 32 Forløb#29

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Celler

Fagligt indhold:

- Intro til bioteknologi
- intro til laboratorie og sikkerhed.

- Celler, herunder forskellige typer af celler, Prokaryoter, Arkæer, Eukaryoter
- Bakterieceller, gram positive og gram negative
- Cellens indhold, herunder organeller
- Cellevækst, herunder cellecyklussen med sine forskellige faser. herunder interfasens hovedfaser, G0, G1 S og G2.
- Mitosen og alle de faser som den indeholder.
- forskellige faktorer som regulerer cellevækst
- meiose og alle dens faser.
- cellemembranens opbygning og funktion.
- diffusion og osmose.

-  Atomet
- Opbygningen af det periodiske system
- Ioner og iondannelse
- Ionforbindelser
- Simple og sammensatte ioner (hvis tiden tillader det)
- Ionforbindelser med sammensatte ioner
- Molekyler (navngivning og opbygning)
- Polaritet
- Opløselighed (hydrofile og hydrofobe grupper)
- Intermolekylære bindinger


Eksperimentelt:
- Reaktionen imellem kobber og dibrom
- Hydrofile og hydrofobe grupper (opløselighed) (demo)
- Mikroskopi af Eleodea og kindceller
- Osmose i kartofler
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Atomer - ioner - salte

Eksperimentelt:
- Reaktionen imellem kobber og dibrom
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Proteiner og enzymer

Fagligt indhold:

- Enzymers opbygning og struktur (som for proteiner)
- Enzymers co-faktorer, herunder organiske og uorganiske co-faktorer
- Enzymers virkemåde, herunder substrater, produkter, aktivt center og inducet modellen for enzymer
- Enzymer fungerer som katalysatorer ved at sænke aktiveringsenergien
- Lactoseintolerans
- Proteiner og enzymers stabilitet ift. pH og temperatur.
- Enzymers reaktionshastighed.


- Intermolekylære bindinger
- Proteiner og enzymer
- Aminosyrer
- Proteiners strukturniveauer (primær, sekundær, tertiær og kvarternær struktur)
Mængdeberegninger vol. 1, herunder:
- Afstemning af reaktionsskemaer
- Isotoper og atommasse
- Molekylmasse, formelmasse
- Introduktion til stofmængde (n).

Eksperimentelt:
- Krystalvandindholdet i kaliumaluminiumsulfat
- Øvelse: katalase i gær
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer


Titel 5 DNA

Fagligt indhold:

- DNA's opbygning, organisering og replikation
- Nukleotider( N-holdige baser A,T,C og G + Deoxyribose + Phosphatgruppe)
- Opbygning af DNA herunder: komplimentære baser og baseparringsprincippet, dobbelt helixstruktur og anitparallelle.
- Organisering af DNA i Eukaryote celler herunder: histoner, nucleosomer, solenoider, kromatinfibre, kromosomer.
- Replikation (kopiering) af DNA og de enzymer der indgår med forskellige funktioner, herunder: DNA-helikase, Primase, DNA-polymerase III, DNA-polymerase I, DNA-ligase.
- Undersøgelse af DNA, herunder: Genetiske tests, Isolering af DNA mm.
- PCR metoden, herunder de elementer der skal bruges i metoden: opvarming og nedkølingstrin, Forskellige primerpar, DNA-nukleotider, Varmestabil DNA-polymerase (fx taq-polymerase).
- Metoden gel-elektroforese og DNA-profiler
Lære om proteinsyntesen, herunder:
- RNA's struktur
- Transskription
- modifikation af præ-mRNA
- den genetiske kode
- Ribosomer, rRNA og tRNA
- Translation
- fra polypeptid til protein

Mængdeberegning vol. 2. herunder:
- Stofmængdeberegninger (kobling til reaktionsskemaer)
- Mængdeberegninger der involverer gasser og beregning på gasser
- forskellige mål for koncentration som fx: %, ppm og ppb
- Arbejde med resultater fra jern(II)sulfat-vand (1/7)


Eksperimentelt:
- Øvelse: Isolering af DNA fra kindskrab
- Øvelse: hvem er far til barnet (elektroforeseøvelse)
- Jern(II)sulfat-vand(1/7)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 Mikroorganismer og produktion

Fagligt indhold:
Forløb om mikroorganismer og produktion i forskellige sammenhænge herunder:
- Mikrobiel vækst.
- Binær fission og Knopskydning
- Eksponentiel og logistisk vækst
- Vækstkurven for mikrobiel vækst med de fire vækstfaser: nølefasen, den eksponentielle fase, den stationære fase og dødsfasen
- Produktion af bioethanol og gæringsprocessen
- Arbejde med ølbrygning som avanceret bioteknologi

Mængdeberegning vol. 3 herunder:
- Gasser
- %, ppm og ppb
- Stofmængdekoncentration (ofte bare omtalt 'koncentration')
- Introduktion til titreringsmetoden + det apparatur som bruges til præcise målinger
- Fældningstitreringer
- Mættede opløsninger
- Formel og aktuel koncentration


Eksperimentelt:
- Reaktionen imellem thiosulfat og diiod
- Undersøgelse af fremstillede saltopløsninger (fældningstitrering)
- Øvelse: gæring og temperatur
- Øvelse: forskellige vækstmedier for gærceller (OD600 metoden)
- Demoforsøg med vækstkurve for gærceller via OD600 måling og datalogning.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 Genetik


- Kromosomer, Karyotypekort og kromosomtalsanomalier
- Mutationer og genetisk variation
- Genetiske grundbegreber, herunder: gener, alleller, homologe kromosomer, locus, fænotype og genotype, codominans og ufuldstændig dominans.
- Mendels love for nedarvning, udspaltningsforhold og krydsningsskemaer
- Statistik på genetiske analyser, herunder Chi i anden test.
- Stamtræsanalyser
- Kønsbunden og mitokondriel nedarvning
- Genterapi
- 2-gens nedarvning (kort) + Epistasi (kort)
- Afvigelser fra Mendels 2. lov. (koblede gener).


Eksperimentelt:
Øvelse: Mendels 2. lov: 2-gens udspaltning i majsplanter.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8 Yoghurt, syrer og baser

Fagligt indhold:

- Fordøjelsessystemets opbygning hos mennesker (kort) og menneskes fordøjelsessystem som mikro-økosystem for bakterier. Levevilkår og miljø for bakterier i de forskellige afdelinger af fordøjelsessystemet: mundhulen, mavesækken, tyndtarmen og tyktarmen/endetarmen
- Definition af et økosystem
- Probiotika for mennesket og en sund tarmflora.
- Yoghurtproduktion herunder: forskellige typer af varmebehandling, forskellige typer af probiotika i forskellige mælkeprodukter, vækstkurver for probiotika, Youghurts tekstur.


- Syrer og baser og definitionen af disse
- Databehandling af forsøget: Salmiak
- pH-begrebet og definitionen af pH
- Måling af pH i en opløsning
redoxreaktioner, herunder:
- Spændingsrækken
- Oxidationstal
- Afstemning af redoxreaktioner


Eksperimentelt:
Øvelsen: Salmiak
Øvelsen: Eddike
Demoøvelsen: Spændingsrækken
Øvelse: bestemmelse af jernindholdet i ståluld
Øvelse: produktion af yoghurt (logget med pH-metre)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 19 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer




Titel 12 Nervesystemet

Et forløb der arbejder med Nervesystemet. Følgende er der blevet arbejdet med:

- Nervesystemets Opdeling og funktioner, herunder: CNS og PNS, Det motoriske og det sensoriske nervesystem. Det somatisk og det autonome nervesystem. Det sympatiske, Det prarsympatiske og det enteriske nervesystem.

- Nervecellens (neuronets) opbygning og funktion, herunder forskellige gliacellers rolle og betydning for nervecellerne.

- Blod-hjerne-barrieren og dennes funktion i CNS.

- Nerveimpulsen, herunder hvilemembranpotentiale og aktionspotentiale, Na+/K+-pumpen, spændingsstyrede ionkanaler, Synapsen, neurotransmittere og neuroreceptorer.

- Forskellige områder i CNS, og deres funktion, herunder hjernen, Storhjernen, Lillehjernen, Det limbiske system, hippocampus, belønningssystemet. hjernestammen og hjernebjælken. Ubalance i nervesystemet og Smerte, samt behandling af smerte.

Eksperimentelt:
- Nerveledningshastighed
- reaktionstid
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 13 Immunforsvaret

Et forløb, der ser på Immunforsvarets opbygning og funktion, herunder:

- Det ydre forsvar, det uspecifikke immunforsvar og det specifikke immunforsvar

- For det ydre forsvar er fx gennemgået: Lysozymer i tårer og andre sekreter fra kroppen, hud med lav pH, Cilier og mucus i luftvejene, Mavesyre med lav pH, mikrobiota der kan udkonkurrere patogene bakterier i tarmen, mælkesyrebakterier i fx skeden, der udkonkurrere r skadelige bakterier her.

- For det uspecifikke forsvar er gennemgået fx: celler i det uspecifikke forsvar som makrofager, dendritceller, NK-celler, Mastceller og granulocytter og deres rolle i bekæmpelsen af indtrængende mikroorgansimer.

- komplementsystemet, cytokiner og interferoner, samt inflammationsprocessen.

- Overfladeproteiner og antigener, herunder MHC I og MHC II.

- det specifikke immunforsvar, herunder T- og B-lymfocytters rolle, antistoffer og deres funktion. Hele det specifikke immunforsvars respons på en indtrængende mikroorganisme.

- Forskellige typer af vacciner og hvordan de virker.

- immunoteknologiske metoder, herunder: ELISA og Western Blotting.

- Eleverne har også arbejdet med et projekt om Corona-virus.

Eksperimentelt:
- Øvelsen med ELISA (kyssesyge kit)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer


Titel 15 Antibiotika og resistens

Et forløb, hvor der arbejdes med antibiotika og resistens.

- udvikling af antibiotikaresistente bakterier over tid.

- forskellige typer af antibiotika og deres virkemåde mod bakterier. Bredspektret vs smalspektret antibiotika. antibiotika typer som: beta-lactamer og vancomycin, Polymixiner, Tetracykliner, Sulfonamider, Quinoloner.

- Produktion af antibiotika herunder: den biologiske produktion, biosyntesen, Semisyntetisk produktion.

- antibiotika og forbrug i DK.

- forskellige mekanismer, der giver bakterier resistens mod antibiotika, herunder: naturlig resistens, erhvervet resistens, vertikal genoverførelse, overførsel af resistens, horisontal overførsel, konjugation, transduktion, transformation. resistensgener.

- Multiresistente bakterier.

- alternativer til antibiotika, herunder kombinationsbehandling, antimikrobielle peptider, bakteriofagterapi og liposomer mod bakteriers toksiner.

Eksperimentelt:
- Undersøgelse af resistens hos  bakterier
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer



Titel 18 DNA-teknologi

et forløb der handler om DNA_teknologi og forskellige metoder og teknikker, herunder:

- Genmodificering af bakterier, herunder rekombinant DNA-teknik: donor DNA, Oprensning af donor DNA, PCR, skæring af det ønskede gen med restriktionsenzym, indsættelse i en vektor (plasmid), transformation af rekombinant plasmid til bakterieceller, selektion af bakterier, der har optaget det ønskede gen.

- Genmodificering af menneskeceller, herunder teknikkerne RNA-interferans, dsRNA og shRNA. Genterapi samt hele CRISPR-Cas9 teknologien. kloning af pattedyr.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 19 Livets udvikling

Et forløb, der ser på Livets udvikling, herunder:

- Kort om alt livs oprindelse ud fra en fælles stamform.

- Mutationer, der kan ændre DNA og geners variation, herunder Kromosom mutationer og Genmutationer.

- Typer af Genmutationer: tavs mutation, Missense-mutation, Nonsense-mutation, Deletion (3 BP), Insertion (3 BP), Frameshift mutation deletion, frameshift mutation insertion.

- Hvordan genmutationer kan ændre genproduktets (proteinets) 3D struktur og et eksempel i form af seglcelleanæmi.

- Naturlig selektion ift. artsdannelse og evolution

- Evolution af primater og mennesket

eksperimentelt:
- øvelse menneskedyret med plastkranier, hvor der ses på forskellige udviklingstræk.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 20 Økologi og fødevare produktion

Et forløb, der arbejder med økologi, hvordan man kan koble generelt viden om økologi til labrugsproduktion, samt, hvordan man vha. bioteknologisk viden kan optimere og udvikle på landbrugsproduktion.

der er arbejdet med følgende områder:

- Økosystemer, herunder primærproducenter, konsumenter og topkonsumenter, biotiske og abiotiske faktorer, der påvirker organismer i et økosystem, interspecifik og intraspecifik konkurrence.

- Planters opbygning og funktion, herunder rødder, stamme, blade, vandtransport og transport af næringsstoffer (vedkar og sikar). makro- og mikro-næringsstoffer for planter og Liebigs minimumslov (begrænsende faktorer for plantevækst).

- Nitrogens kredsløb, herunder N-fiksering, Ammonikation, Nitrifikation og denitrifikation.

- Kort om husdyrgødning og eutrofiering, samt kunstgødning.

- Fotosyntesen overordnet og planter som fotoautotrofe organismer og planters rolle som primærproducenter, herunder ligningen NPP = BPP-R.

- Bedre afgrøder med bioteknologi, herunder:

1. forædling eller kunstig selektion, for at fremavle bestemte træk hos planter (Retningsbestemt selektion, balanceret selektion og splittet selektion).

2. Mutationsforædling, herunder TILLING metoden.

3. Udvikling af genmodificerede afgrøder. Herunder metoden, hvor man anvender bakterien Agrobacterium tumefaciens (Ti-plasmid metoden). og brug af CRISPR.

- kort om Marken som økosysten og sprøjtegifte.

- Køer kødproduktion og insekter, fødekæder og fødenet, fødekædeeffektivitet og energipyramider.

- bæredygtig fødevareproduktion og biodiversitet.

- fotosyntese i detaljer med både NADPH, ATP, de lysafhængige og lysuafhængige reaktioner.

Eksperimentelt:

- Måling af absorptionsspektrum af Chlorofyl og betacaroten.

- Måling af biodiversitet i Marielundskoven
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer



Titel 23 Cellulær energiproduktion

Et forløb, der arbejder med cellulær energiproduktion.
følgende er gennemgået:
- Forskellige hovedtyper af enzymer, herunder: oxidoreduktaser, transferaser, hydrolaser, lyaser, isomeraser, ligaser, translokaser.

- Stofskifte, herunder katabolisme og anabolisme

- carbohydraters intermediære stofskifte, herunder: glykolyse, gæringsprocesser, citratcyklus, oxidativ phosphorylering, stof og energiregnskab for glukose, regulering af ATP produktion.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 24 Hormoner og forplantning

I dette forløb er der blevet arbejdet med hormoner og forplantning. følgende områder har været gennemgået og arbejdet med:

For Hormoner er følgende gennemgået i kap 3.
- Definition af et hormon og dets virkemåde (bindes til receptor og påvirker målceller)
- Frigivelse af hormoner fra endokrine kirtler, samt oversigt over kroppens forskellige hormonproducerende organer.
- Homeostase
- Faktorer, der kan påvirke frigivelse af hormoner (fx nervesignal,  koncentration af et stof i blodet, andre hormoner).
- Homeostase og regulering af Homeostase ved hjælp af feedback mekanismer.
- Endokrin, parakrin og Autokrin signallering
- Peptidhormoner, herunder blodglukoseregulering med insulin og glukagon.
- Peptidhormonsyntese med insulin som eksempel
- Forskellige receptorer for peptidhormoner, herunder receptorprotein kinase og G-protein-receptor
- Aminosyrederivater som hormoner, med adrenalin og noradrenalin som eksempler.
- Steroidhormoner, herunder cortisol som eksempel.

For forplantning og fosterdiagnostik er følgene gennemgået i kap. 4.
- Mandens kønshormoner og kønsudvikling
- produktion af sædceller, tekstiklernes opbygning og celletyper og udløsning.
- Kvindens kønshormoner og kønsudvikling .
- Æggestokkens celletyper og deres funktion i samspil med kønshormoner.
- Kvindens Menstruationscyklus
- Befrugtning og graviditet
- fosterdiagnostik, herunder doubletest, nakkefoldsscanning, kromosomtalsundersøgelse, kromosom mikroarray, NIPT.

Eksperimentelt arbejde:
- blodglukoseøvelse.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer


Titel 26 Økotoksikologi og forurening

Økotoksikologi og Forurening.

Et forløb, der har arbejdet med følgende:
Økotoksikologi:
- Kemiske forbindelser og deres opløselighed ift. optagelse og evt. akkumulering i organismer.
- Bioakkumulering og Biomagnificering.
- De skadelige POP'er
- Pesticider
- Hormonforstyrrende stoffer, herunder påvirkning af kønshormoner.
- Specielle sensitive perioder i fostertilstanden hos fx mænd ift. deres fertilitet.
- For tidlig pubertet
- Hormonforstyrrende stoffer i vandmiljøet.
- Risikovurdering af miljøfremmede stoffer, herunder LD50 og LC50, grænseværdier, biomarkører.

Forurening:
- Rensningsanlæg og deres funktion, herunder kemisk og biologisk rensning
- forurening af grundvand og drikkevand
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 27 Bioinformatik

Bioinformatik

Et forløb der har arbejdet med de forskellige metoder der anvendes indenfor anvendt bioinformatik.

- DNA-stregkoder kan bruges til at identificere arter og slægtskab mellem arter.
- Biologiske sekvenser, herunder DNA-sekvenser og protein-sekvenser.
- Alignment, herunder alignment af nukleotidsekvenser, metoder til at pointgive bedste alignment, transversion og transition. Alignment og proteinsekvenser
- Genomprojekter
- Shotgunsekventering
- Databaser og Database søgning, herunder BLAST
- Metagenomanalyser, herunder eDNA og eDNA-metabarcoding, mikrobiotaundersøgelser
- qPCR/RT-PCR
- Personlig medicin, Associationskortlægning og genetiske sundhedsprofiler.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer


Titel 29 Oprensning og analyse af proteiner

Oprensning og analyse af proteiner

et forløb der har set på de forskellige metoder der kan bruges til at oprense og analysere proteiner.

- Proteiners ladning, størrelse og polaritet
- indledende oprensningstrin: Lysering af celler, Centrifugering, Fældning med salt, Dialyse.
- Søjlekromatografi, herunder gelfiltrering, ionbytningskromatografi, hydrofob interaktionskromatografi, affinitetskromatografi, HPLC.
- Proteinelektroforese, herunder SDS-PAGE, Native PAGE, Isoelektrisk fokusering og "D-PAGE.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer



Titel 32 Forløb#29

Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 0 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer