Holdet 2022 BT/u - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2022/23 - 2024/25
Institution Viborg Katedralskole
Fag og niveau Bioteknologi A
Lærer(e) Christoffer Milo Plum
Hold 2022 BT/u (1u BT, 2u BT, 3u BT)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 I gang med bioteknologi
Titel 2 Cellernes biologi og kemi
Titel 3 Proteiner og enzymer
Titel 4 Se på DNA
Titel 5 Mikrobiel Vækst og Produktion af Bioethanol
Titel 6 Probiotika og Produktion af Yoghurt
Titel 7 Genetik
Titel 8 Spektrofotometri-Måling ved hjælp af lys
Titel 9 Organisk Kemi – Det Levendes Kemi
Titel 10 Ligevægte i biologiske systemer
Titel 11 Hormoner, forplantning og fosterdiagnostik
Titel 12 Anvendt bioinformatik og sekvensanalyse
Titel 13 Immunsystemet og sygdomsbekæmpelse
Titel 14 Carbohydrater og fotosyntese
Titel 15 Reaktionshastigheder, enzymkinetik og stofskifte
Titel 16 Nervesystemet og lægemidler
Titel 17 Evolution og genetik

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 I gang med bioteknologi

Dette forløb er designet til at give en grundlæggende introduktion til bioteknologi og de laboratorieteknikker, der anvendes i bioteknologi. Forløbet vil dække emner som den naturvidenskabelige metode, forsøg i bioteknologi, sikkerhed i laboratoriet, kontrollerede forsøg, databehandling, introduktion til celler og mikroskopi. Ved afslutning af forløbet vil studerende have opnået en grundlæggende forståelse af bioteknologiens principper og teknikker.

Forløbsbeskrivelse:

Introduktion til bioteknologi, herunder definitioner og anvendelser af bioteknologi
Den naturvidenskabelige metode, herunder hypoteser, eksperimentelle design og dataindsamling og analyse
Forsøg i bioteknologi, herunder en praktisk øvelse med gæring i alginatkugler og databehandling og analyse af resultaterne
Sikkerhed i laboratoriet, herunder risikovurdering og korrekt håndtering af kemikalier og udstyr
Kontrollerede forsøg, herunder design og analyse af resultater
Databehandling, herunder behandling af eksperimentelle data og statistiske metoder
Introduktion til celler og mikroskopi, herunder opbygning og funktion af celler og mikroskopi og billedbehandling
Research og små oplæg om relevante emner i bioteknologi:
Er det muligt at have tre forældre?
Kunstigt blod?
Gravid i en plastikpose?
Fra gris til menneske
Findes der genmodificerede mennesker?
Transgenetiske dyr, organbanke for mennesker.
Afslutning, herunder opsamling på kurset og diskussion af fremtidige muligheder og applikationer inden for bioteknologi.

Under opgaven om research og små oplæg har eleverne undersøgt de pågældende emner og præsenteret deres resultater for resten af klassen.

Bog:
Bioteknologi A bind 1
s. 7-24

Forsøg:
Gæring i alginatkugler
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 Cellernes biologi og kemi

Dette forløb er designet til at give en grundlæggende forståelse af cellernes biologi og kemi, herunder opbygning, funktion og transportprocesser i cellerne. Ved afslutning af forløbet vil studerende have opnået en grundlæggende forståelse af cellernes kompleksitet og hvordan de bidrager til de biologiske processer i kroppen.

Forløbsbeskrivelse:

Introduktion til celler, herunder definitioner, typer og struktur af celler
Forsøg med mikroskopi, herunder praktisk øvelse med lys- og databehandling og analyse af resultaterne
Cellernes biologi og cellernes rolle i kroppen
Cellernes kemi, herunder simple og komplekse ioner, ionforbindelser og elektronparbindinger, polaritet, hydrofil/hydrofob og intermolekylære bindinger
Cellemembranen, herunder dens struktur og funktion, samt praktisk øvelse med forsøg med tyggegummi og opløselighed
Membrantransportprocesser, herunder diffusion, osmose og aktiv transport, og praktisk øvelse med forsøg med osmose i kartofler
Cellevækst og celledeling, herunder mitose og meiose.
Under de praktiske øvelser vil eleverne lære at håndtere laboratorieudstyr, tage prøver og analysere resultaterne.


Bog:
Bioteknologi A bind 1
s. 25-69

Forsøg
Mikroskopiøvelse
Tyggegummeøvelse. Polaritet og opløselighed
Osmose i planteceller, kartofler
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 Proteiner og enzymer

Dette forløb er designet til at give eleverne en grundlæggende forståelse af proteiner og enzymer og deres rolle i biokemi. Ved afslutning af forløbet vil studerende kunne forklare proteinstrukturer og enzymaktivitet, samt have praktisk erfaring med laboratoriearbejde og projektarbejde.

Forløbsbeskrivelse:

Introduktion til proteiner, herunder definitioner og klassificering af proteiner
Proteinstruktur, herunder primær, sekundær, tertiær og kvaternær struktur af proteiner
Enzymer, herunder definitioner og egenskaber, enzymreaktioner
Faktorer, som påvirker enzymers evne som katalysatorer, herunder temperatur, pH, enzym- og substratkoncentration
Forsøg med fremstilling af laktosefri mælk, herunder praktisk øvelse med enzymer og proteiner
Forsøg med bromelin fra ananas og collagen (husblas), herunder praktisk øvelse med enzymreaktioner og analyse af resultaterne
Selvstændigt projekt om cellevækst og cellecyklus, primært teoretisk med krav om inddragelse af nyere forskning samt eksempler fra hverdagen.

Under projektarbejdet vil eleverne arbejde selvstændigt med en opgave om cellevækst og cellecyklus, hvor de skal undersøge og fremføre en videnskabelig præsentation. Dette vil give eleverne en mulighed for at anvende deres færdigheder og viden på en praktisk opgave og samtidig lære at arbejde selvstændigt.


Bog:
Bioteknologi A bind 1
s. 71-88

Forsøg:
Fremstilling af laktosefri mælk
Bromelin i ananas
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 15 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 Se på DNA

Eleverne vil få en grundig introduktion til DNA som arvematerialet og dets organisering. Vi vil også diskutere DNA's vigtighed for livet på jorden og dens betydning for bioteknologi og medicinsk forskning.

Replikation af DNA:
Eleverne vil lære om replikation af DNA, herunder processen med at kopiere DNA-molekyler og vigtige enzymer som DNA-polymerase, helikase og primase. Vi vil diskutere de forskellige stadier af replikation og hvordan fejl i denne proces kan føre til sygdomme.

Forsøg med ekstraktion af DNA fra kiwi:
Eleverne vil udføre et praktisk forsøg, hvor de ekstraherer DNA fra kiwi. Dette vil give dem mulighed for at se DNA-molekylerne og forstå, hvordan de er struktureret.

PCR-metode:
Eleverne vil lære om Polymerase Chain Reaction (PCR) metoden, en teknik, der anvendes til at kopiere DNA-stykker. Vi vil diskutere, hvordan PCR-metoden kan bruges til at undersøge DNA i bioteknologi og medicinsk forskning.

DNA som bevis:
Eleverne vil undersøge, hvordan DNA bruges som bevis i retssager og kriminalitet. Vi vil diskutere de etiske og lovgivningsmæssige overvejelser, der er forbundet med DNA-testning.

Proteinsyntese og transkription:
Eleverne vil lære om proteinsyntese og transkription, herunder processen med at omdanne DNA til RNA og derefter til protein. Vi vil diskutere vigtige enzymer som RNA-polymerase og ribosomer.

DNA-oprensning og faderskabsundersøgelse:
Eleverne vil lære om DNA-oprensning og faderskabsundersøgelser, herunder hvilke metoder der anvendes, og hvordan DNA-prøverne sammenlignes for at fastslå faderskab.

Den genetiske kode:
Eleverne vil lære om den genetiske kode og hvordan DNA-strengene oversættes til proteiner ved hjælp af koden.

RNA:
Eleverne vil lære om RNA og dens forskelle og ligheder med DNA, herunder mRNA, tRNA og rRNA.

Dette undervisningsforløb vil give eleverne en dybere forståelse af DNA og dens vigtige rolle i bioteknologi og medicinsk forskning. Eleverne vil også få mulighed for at udføre praktiske forsøg og undersøgelser, der vil give dem praktisk erfaring med DNA-analyse.


Bog:
Bioteknologi A bind 1
s. 89-108

Forsøg:
DNA oprensning
Faderskabsundersøgelse
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 Mikrobiel Vækst og Produktion af Bioethanol

Introduktion til Mikrobiel Vækst

Overblik over mikrobiel vækst
Binær fission: Hvordan mikroorganismer reproducerer sig
Knopskydning: En alternativ reproduktionsmetode
Eksponentiel og logistisk vækst: Forståelse for vækstdynamikker
Vækstfaktorers betydning: Hvad påvirker mikroorganismers vækst?
Vækst i en Cellekultur

Vækstkurven: De forskellige faser i mikroorganismers vækst
Nølefasen
Den eksponentielle vækstfase
Stationær fase
Dødsfase
Pladespredning: Teknik til kvantificering af mikroorganismer
Spektrofotometri: Måling af cellekulturers densitet og vækst
Produktion af Bioethanol

Generel introduktion til bioethanol
Første generation af bioethanol: Kilder og metoder
Anden generation af bioethanol: Fordele og udfordringer
Beregning af Udbytte

Masse: Hvordan man måler og kvantificerer stoffer
Stofmængde: At forstå og beregne mol
Sammenhængen mellem masse, stofmængde og den molare masse
Mængdeberegning for bioethanol: Fra teori til praksis
Teoretisk og praktisk udbytte: Sammenligning og analyse
Densitet og volumenprocent: Måling og beregning
Oprensning af Bioethanol

Metoder og teknikker til at rense bioethanol for urenheder
Storskala Produktion af Bioethanol

Processer og udfordringer ved industriel produktion af bioethanol.


Bog:
Bioteknologi A bind 1
s. 109-130

Forsøg
Ingefærøl
Destilation af bioethanol
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 16 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 Probiotika og Produktion af Yoghurt

Fordøjelsessystemet hos Mennesket

Overblik over menneskets fordøjelsessystem
Mikro-økosystemer: Fordøjelsessystemets mikroflora
Indhold af dioxygen: Forståelse for oxygen i fordøjelsen
Syre og Base Begreber

Definition af en syre og en base
Stofmængdekoncentrationer: Måling af koncentration
Syrers styrke: Klassificering og vigtighed
Baser: Definition og egenskaber
Syre-basepar: Samspillet mellem syrer og baser
Vands syre-baseegenskaber: Hvordan vand opfører sig som syre og base
Sure, neutrale eller basiske opløsninger: pH-spectrummet
pH-begrebet: Forståelse for pH og dens vigtighed
Levevilkår i Fordøjelsessystemets Mikro-økosystemer

Mundhulen: Mikroflora og betingelser
Mavesækken: Særlige forhold for mikroorganismer
Tyndtarmen: Mikroorganismers rolle og leveforhold
Tyktarmen og endetarmen: Mikrofloraens betydning
En Sund Tarmflora

Overblik over tarmfloraens betydning for sundhed
Hvordan sikres en sund tarmflora? Strategier og metoder
Yoghurtproduktion

Introduktion til fremstilling af yoghurt
Yoghurtens tekstur: Hvordan tekstur opnås og opretholdes.

Bog:
Bioteknologi A bind 1
s. 131-150

Forsøg
Rødkåls indikator
Titrering af eddikesyre
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 Genetik

Kromosomer og Kromosomstrukturer

Kromosomer, karyotype og kromosomtalsanomalier: Forståelsen for kromosomernes struktur og varianter
Genetisk Variation

Mutationer skaber genetisk variation: Introduktion til hvordan mutationer påvirker genetik
Genetiske Grundbegreber

Gener og alleller: Basis for genetiske variationer
Fænotypen og genotypen: Forholdet mellem udseende og genetik
Codominans og ufuldstændig dominans: Avancerede genetiske begreber
Mendels Love

Grundlaget for klassisk genetik: Introduktion til Mendels observationer og teorier
Krydsningsskemaer og udspaltningsforhold: Praktiske værktøjer i genetisk analyse
Rentavlende linjer og analysekrydsninger: Avancerede genetiske teknikker
Genetiske Modeller

En genetisk model er en hypotese: Forståelse for hvordan vi tester genetiske teorier
Statistiske analyser af genetiske forsøg: Hvordan vi sikrer korrekt dataanalyse
Stamtræsanalyser

Introduktion til stamtræsanalyse og dens anvendelse
Lactoseintolerans: En case study
Kønsbunden og Mitochondriel Nedarvning

Mitochondriel nedarvning: Forståelsen for mitokondriers unikke genetik
X-kromosomet: Særlige genetiske træk og arvegang
Rød-grøn farveblindhed: En case study i kønsbunden nedarvning
Genterapi

Introduktion til genterapi og dens potentialer
Farvesynet hos dødningehovedaber: En case study i genterapi
Nedarvning af Flere Gener

Mendels 2. lov: Videregående genetisk teori
Epistasi: Hvordan gener påvirker andre gener
Afvigelser fra Mendels 2. lov: Når genetikken ikke passer ind i boksen
Koblede gener: Gener der arves sammen.

Bog:
Bioteknologi A bind 1
s. 151-175
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 8 Spektrofotometri-Måling ved hjælp af lys

I dette undervisningsforløb vil eleverne udforske spektrofotometriens verden, en essentiel teknik i bioteknologisk forskning og industri, der anvender lys til at måle koncentrationen af farvede og farveløse forbindelser i opløsninger. Gennem forløbet vil eleverne dykke ned i lysets natur, dets interaktion med materie og anvendelsen af disse principper i spektrofotometriske analyser.

Lys og dets betydning for farveopfattelse

Introduktion til lys som elektromagnetisk stråling og dets spektrum.
Diskussion om hvordan lys og farve er tæt forbundet, og betydningen af farver i naturen.

Spektrofotometriens grundprincipper

Gennemgang af spektrofotometri som metode, inklusiv hvordan lys absorberes, transmitteres og reflekteres af forskellige materialer.
Forståelse for Lambert-Beers lov og dens anvendelse til at bestemme koncentrationer af opløsninger.

Bog:
Materialer fra FF4 forløb

Forsøg
Cochenilleindhold i en rød sodavand
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 9 Organisk Kemi – Det Levendes Kemi

Organisk Kemi – Det Levendes Kemi

hold:

Carbonatomets Bindingsforhold: En introduktion til carbonatomets evne til at danne forskellige strukturer og molekyler, som er grundlaget for organisk kemi.

Carbonhydrider: Gennemgang af alkaner, alkener, alkynerer, cycliske carbonhydrider og aromatiske carbonhydrider. Dette inkluderer struktur, navngivning og vigtige egenskaber.

Alkaner: Fokus på struktur, navngivning af forgrenede alkaner og deres kemiske egenskaber.
Alkener og Alkyner: Undervisning i struktur, navngivning samt addition og substitution reaktioner.
Cycliske Carbonhydrider og Aromatiske Carbonhydrider: Overblik over deres særlige struktur og betydning i organisk kemi.
Carbonhydriderens Egenskaber: Forbrænding, substitution og addition, der illustrerer carbonhydriders reaktionsmekanismer.

Hydroxyforbindelser: Detaljeret kig på alkoholer og phenoler, deres fremstilling, navngivning og egenskaber.

Carbonylforbindelser: En dybdegående undersøgelse af aldehyder, ketoner, carboxylsyrer, estere, aminer og amider, deres egenskaber, og hvordan de interagerer i organiske reaktioner.

Bog:
Bioteknologi A bind2
s. 33-37
s. 149-180

Forsøg
Substitution i heptan
Oxidation af Alkoholer
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 25 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 10 Ligevægte i biologiske systemer

I dette forløb arbejder vi med, hvordan kemiske ligevægte er en forudsætning for stabilitet i biologiske systemer. Gennem konkrete eksempler – som ilttransport i blodet og pH-regulering i celler – undersøger vi, hvordan reversible reaktioner danner dynamiske ligevægte, og hvordan disse kan forskydes ved ændringer i fx koncentration eller temperatur.

Vi lærer at anvende ligevægtsloven og reaktionsbrøken til at opstille og beregne ligevægtsudtryk, og vi arbejder med begrebet ligevægtskonstant til at vurdere reaktioners forskydning og retning. Med afsæt i Le Chateliers princip forudsiger vi, hvordan systemet reagerer på ændringer – både teoretisk og i praksis gennem eksperimenter.

Undervejs dykker vi ned i syre-basekemi og arbejder med vands ionprodukt, definitionen af pH og pOH samt beregninger af pH i både stærke og svage syrer og baser. Vi ser på, hvordan biologiske systemer – som blodet – stabiliserer pH med puffersystemer, og vi anvender pufferligningen og pKs-værdier til at beregne og vurdere pufferkapacitet.

Vi afslutter forløbet med at analysere syre-base-forhold ved hjælp af Bjerrumdiagrammer og arbejder med titrering som metode til at bestemme koncentrationen af syrer.

I hele forløbet kobler vi det kemiske kernestof – ligevægte, syrer og baser, pH og titrering – tæt til biologiske sammenhænge og eksperimentelt arbejde.


Bog:
Bioteknologi A bind2
s. 63-95
s. 103-116

Forsøg:
Forskydning af en kemisk ligevægt
Bjerrumdiagram for syre-base indikatoren bromthymolblå
Phosphorsyreindhold i Cola
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 26 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 11 Hormoner, forplantning og fosterdiagnostik

I dette forløb undersøger vi, hvordan hormoner regulerer kroppens funktioner og spiller en central rolle i både forplantning og fosterudvikling. Vi starter med at arbejde med det endokrine system og ser på, hvordan hormoner transporteres i blodet, og hvordan de påvirker målceller via specifikke receptorer.

Vi gennemgår de tre hovedtyper af hormoner – peptidhormoner, steroidhormoner og aminosyrederivater – og arbejder med deres virkningsmekanismer. Vi fokuserer især på insulin og glucagon som eksempler på hormoner, der regulerer blodsukkeret. I den forbindelse udfører vi et forsøg, hvor vi undersøger det glykæmiske indeks for forskellige fødevarer og kobler resultaterne til hormonel blodsukkerregulering.

Derefter bevæger vi os videre til kroppens reproduktive systemer. Vi gennemgår opbygningen af henholdsvis mandens og kvindens kønsorganer og arbejder med de kønshormoner, som styrer sædcelleproduktion, ægløsning og menstruationscyklus. Vi undersøger hormonernes samspil og negative feedback-mekanismer i reguleringen af cyklussen.

I den sidste del af forløbet fokuserer vi på graviditet og fosterdiagnostik. Vi ser på, hvordan en graviditet testes og følges, og hvordan forskellige metoder til fosterundersøgelser – fx doubletest, nakkefoldsscanning og kromosomanalyser – giver indsigt i fosterets helbred. Vi diskuterer både biologien bag og de etiske dilemmaer, der kan følge med.

I forløbet dækker vi kernestof om hormonsystemets opbygning og funktion, det mandlige og kvindelige reproduktive system, befrugtning og fosterudvikling samt anvendelse af bioteknologiske metoder i medicinsk diagnostik.

Bog:
Bioteknologi A – Bind 3, s. 65–110

Forsøg:
Glykæmisk indeks: måling og tolkning i relation til insulinregulering
Cellemikroskopi. Testikler og æggestokke
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 19 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 12 Anvendt bioinformatik og sekvensanalyse

I dette forløb arbejder vi med bioinformatik som en vigtig del af moderne bioteknologi. Vi fokuserer især på, hvordan biologiske data – særligt DNA- og RNA-sekvenser – analyseres og fortolkes ved hjælp af computerværktøjer.

Vi lærer at forstå, hvordan sekvensanalyse anvendes i praksis, fx til at identificere gener, sammenligne arter, analysere mutationer og forstå regulering af genekspression. Som en del af forløbet dykker vi ned i, hvordan DNA-stregkoder og alignment bruges til artsbestemmelse og diagnostik, og hvordan bioinformatiske metoder anvendes i forskning og personlig medicin.

I forløbet laver vi en DNA MicroArray-øvelse, hvor vi simulerer analyse af genekspression i kræftceller. Her får I indblik i, hvordan man kan sammenligne raske og syge celler og identificere op- og nedregulerede gener, som kan være relevante for kræftudvikling. Øvelsen giver et konkret billede af, hvordan bioinformatik anvendes i medicinsk forskning.

Forløbet fungerer samtidig som faglig forberedelse til jeres kommende studietur til Island, hvor vi besøger DeCOde Genetics i Reykjavik. I lærer, hvordan virksomheden arbejder med store genomdata og sekventering i personlig medicin, og I er med til at formulere spørgsmål og temaer, som vi følger op på under besøget.

I dækker med dette forløb kernestof om anvendelse af bioteknologiske metoder til DNA-analyse, genetisk variation og genregulering, samt perspektiver på personlig medicin.

Materiale:
Bioteknologi A – Bind 3, s. 9–38

Eksperimentelt arbejde:
DNA MicroArray-øvelse: genregulering i kræfttumor
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 13 Immunsystemet og sygdomsbekæmpelse

I dette forløb arbejder vi med, hvordan kroppens immunsystem er opbygget og fungerer som forsvar mod infektioner. Vi undersøger både det uspecifikke og specifikke immunforsvar og ser på, hvordan kroppen bekæmper bakterier, virus og fremmede celler.

Vi starter med at se på de fysiske og kemiske barrierer, kroppen har, og går derefter i dybden med de forskellige typer immunceller, antigenpræsentation og aktivering af T- og B-lymfocytter. Her får I indsigt i centrale begreber som fagocytose, inflammation og antistofdannelse. Vi arbejder også med, hvordan hukommelsesceller skaber langvarig immunitet og danner grundlaget for vaccinationer.

Undervejs kobler vi teorien til praksis gennem tre eksperimenter. I laver et ELISA-forsøg (Edvokit 271 HIV), hvor I simulerer, hvordan man kan teste blodprøver for antistoffer mod HIV. I lærer, hvordan enzymkoblet immunanalyse fungerer, og hvordan resultater aflæses. Vi arbejder også med blodtypebestemmelse, hvor I anvender antistofreaktioner til at identificere blodtyper og kobler det til antigen-antistof-teorien. Endelig gennemfører vi et forsøg med bakterier og antibiotikaresistens, hvor I tester forskellige antibiotikas effekt på bakterievækst og diskuterer resistensudvikling og konsekvenser for behandling.

Forløbet afsluttes med en perspektivering til anvendelsen af immunologiske metoder i diagnostik og sygdomsbekæmpelse – fx ELISA og vaccination – og en diskussion af aktuelle udfordringer som multiresistente bakterier.

I dækker her kernestof om immunsystemets opbygning og funktion, infektioner, antistoffer, vacciner og bioteknologiske metoder til diagnosticering og behandling af sygdomme.

Materiale:
Bioteknologi A – Bind 3, s. 137–195

Eksperimentelt arbejde:

ELISA-forsøg: Edvokit 271 HIV

Blodtypebestemmelse

Bakterier og antibiotikaresistens
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 40 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 14 Carbohydrater og fotosyntese

I dette forløb arbejder vi med carbohydraternes opbygning og funktion samt den centrale proces, hvor planter danner dem – fotosyntesen. Vi undersøger, hvordan simple sukkerarter som glukose opbygges fra CO₂ og H₂O i planternes grønkorn, og hvordan disse sukkerstoffer indgår i energilagring og stofskifte i både planter og dyr.

Vi starter med at gennemgå opbygningen af monosaccharider, disaccharider og polysaccharider – herunder stivelse, cellulose og glykogen. Vi diskuterer, hvordan struktur og bindinger afgør, hvordan carbohydrater optages og nedbrydes i organismer.

Herefter dykker vi ned i fotosyntesen og ser på de lysafhængige og lysuafhængige reaktioner. I lærer, hvordan lysenergi omdannes til kemisk energi i form af ATP og NADPH, og hvordan denne energi bruges til at opbygge glukose i Calvincyklussen.

Undervejs udfører vi et forsøg med TLC (tyndtlagskromatografi), hvor vi ekstraherer og adskiller fotosyntesepigmenter fra planter. I analyserer pigmenternes forskellighed og diskuterer, hvordan planterne udnytter et bredt spektrum af sollys.

Gennem forløbet arbejder vi med kernestof om organiske forbindelser (carbohydrater), stofopbygning via fotosyntese, og bioteknologiske metoder som TLC til analyse af biologiske molekyler.

Materiale:
Bioteknologi A – Bind 3, s. 197–226

Eksperimentelt arbejde:

Fotosyntesepigmenter og TLC (tyndtlagskromatografi)
Fotosyntese i vandpest
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 15 Reaktionshastigheder, enzymkinetik og stofskifte

I dette forløb undersøger vi, hvordan kemiske og biologiske reaktioner forløber, hvad der styrer deres hastighed, og hvordan cellens stofskifteprocesser er tæt koblet til enzymers aktivitet.

Vi begynder med at arbejde med generel reaktionshastighed, hvor I lærer om faktorer som koncentration, temperatur og tilstedeværelsen af katalysatorer. Gennem Landolts forsøg får I erfaring med, hvordan ændringer i reaktionsbetingelser påvirker reaktionstid i en klassisk urreaktion.

Dernæst går vi i dybden med enzymkinetik. I lærer om enzymers rolle som biologiske katalysatorer, og vi gennemgår begreber som aktiveringsenergi, Michaelis-Menten-kinetik, Vₘₐₓ og Kₘ. Vi ser også på, hvordan faktorer som temperatur og pH påvirker enzymaktivitet.

Forløbet udvides med fokus på cellens intermediære stofskifte, hvor vi følger carbohydraternes vej fra optagelse til omsætning i cellens stofskifteveje – især glycolysen, citratcyklus og den oxidative phosphorylering. Vi arbejder med, hvordan enzymer styrer disse trin og muliggør energiudvinding i form af ATP.

Fotosyntesen inddrages som modstykke til respirationen. Gennem forsøget med fotosyntese i vandpest undersøger vi de lysafhængige reaktioner og kobler det til Calvins cyklus og syntese af glukose. Vi diskuterer også, hvordan reaktionshastighed i biologiske systemer påvirkes af lysintensitet og enzymaktivitet.

Til sidst undersøger vi sammensætningen af fedtstoffer med iodtalsforsøget, hvor I vurderer graden af umættethed i forskellige lipider og kobler det til molekylers struktur og kemisk reaktivitet.

I dækker kernestof om reaktionshastighed, enzymer og enzymkinetik, samt biologisk stofomsætning i både fotosyntese og respiration.

Materiale:

Bioteknologi A – Bind 3, s. 239–259 og 262–285
Bioteknologi A – Bind 2, s. 191–209

Eksperimentelt arbejde:

Landolts forsøg
Fotosyntese i vandpest (lysafhængige processer og calvins cyklus)
Iodtal i fedtstoffer (analyse af umættede fedtsyrer)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 16 Nervesystemet og lægemidler

I dette forløb arbejder vi med nervesystemets opbygning og funktion samt den biokemiske kommunikation, der muliggør sanseoplevelser, bevægelse og signalering i kroppen. Vi fokuserer især på det centrale og perifere nervesystem, aktionspotentialet, synapser og neurotransmittere – med særligt fokus på signalstoffet acetylcholin.

Vi ser også på, hvordan farmaceutiske stoffer kan påvirke nervesystemet, fx ved at hæmme eller forstærke signaloverførslen i synapsen. Gennem læsning og diskussion kobler vi den biologiske viden med medicinsk og bioteknologisk anvendelse – bl.a. hvordan lægemidler udvikles og testes.

Som praktisk og tværfaglig del af forløbet gennemfører vi en række kemiske forsøg, hvor I syntetiserer det aktive stof acetylsalicylsyre (aspirin), som bruges som smertestillende og antiinflammatorisk lægemiddel. I arbejder med syntesekemi, og I bruger smeltepunktsanalyse og omkrystallisering til at vurdere stoffets renhed. Endelig anvender I tyndtlagskromatografi (TLC) til at analysere produktets sammensætning og kvalitet.

Forløbet giver jer indsigt i, hvordan kemiske forbindelser kan påvirke biologiske systemer, og hvordan man i praksis fremstiller og analyserer lægemidler i laboratoriet. Vi kombinerer dermed kernestof om nervesystemets fysiologi med kemisk syntese og analysemetoder.

Materiale:
Bioteknologi A – Bind 2, s. 209–265

Eksperimentelt arbejde:

Syntese af acetylsalicylsyre

Smeltepunktsanalyse

Omkrystallisering

TLC (tyndtlagskromatografi)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 37 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 17 Evolution og genetik

I dette forløb arbejder vi med, hvordan genetisk variation opstår og spredes i populationer, og hvordan det danner grundlag for evolution. Vi kombinerer viden om klassisk genetik med molekylærbiologiske metoder og evolutionsteori.

Vi starter med at repetere og udbygge forståelsen af genetiske grundbegreber som gener, alleler, genotype og fænotype. I arbejder med nedarvningsmønstre, Mendels love og stamtræsanalyse, og vi diskuterer, hvordan mutationer og rekombination skaber variation. Med afsæt i populationers genetiske sammensætning ser vi på, hvordan naturlig selektion, genetisk drift og migration påvirker allelfrekvenser over tid.

Vi kobler teorien til moderne bioteknologiske metoder gennem forsøget med GFP-transformation, hvor I overfører et gen, der koder for det fluorescerende grønne protein, til E. coli-bakterier. I anvender viden om plasmider, restriktionsenzymer og genetisk modifikation i praksis og diskuterer, hvordan sådanne teknikker anvendes i forskning og industri.

Forløbet kobler kernestof om arvelighed, mutationer, genetisk variation og populationsgenetik med bioteknologisk anvendelse og evolutionære perspektiver.

Materiale:
Bioteknologi A – Bind 2:

s. 123–134 (mutationer og variation)

s. 283–315 (klassisk og molekylær genetik, evolution)

s. 338–349 (evolution og populationsgenetik)

Eksperimentelt arbejde:

GFP-transformation af E. coli
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 16 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer