Holdet 2023 BT/x - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2023/24 - 2025/26
Institution Helsingør Gymnasium
Fag og niveau Bioteknologi A
Lærer(e) Josefine Friberg
Hold 2023 BT/x (1x BT, 2x BT, 3x BT)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Cellernes biologi og kemi
Titel 2 Proteiner og enzymer
Titel 3 Se på DNA
Titel 4 Mikrobiologisk vækst og bioethanol
Titel 5 Genetik
Titel 6 Probiotika og syre basekemi
Titel 7 Spektrofotometri
Titel 8 Miljø og miljøteknologi
Titel 9 Ligevægte i biologiske systemer
Titel 10 Syre og baser
Titel 11 DNA teknologi
Titel 12 Organisk kemi
Titel 13 Lipider
Titel 14 Nervesystemet
Titel 15 Lægemiddelkemi
Titel 16 Økosystemer og fødevareprodukti
Titel 17 Økotoksologi
Titel 18 Mutationer og evolution
Titel 19 Hormoner og oprensning af peptidhormoner
Titel 20 Forplantning og fosterdiagnostik
Titel 21 Immunforsvaret
Titel 22 Reaktionshastighed, enzymer og enzymkinetik
Titel 23 Økotoksikologi
Titel 24 Antibiotika og antibiotikaresistens
Titel 25 Stamceller, genregulering og kræft
Titel 26 Carbohydrater og fotosyntese
Titel 27 Carbohydraternes intermediære stofskifte

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Cellernes biologi og kemi

Dette forløb er et introforløb til bioteknologien, hvor I kommer vidt omkring i cellen.

Faglige mål:
Cellens opbygning
- prokaryoter
- eukaryoter - både planteceller og dyreceller
- organellernes funktion i den eukaryote celle
Introduktion til evolution
- fællestræk mellem prokaryoter, eukaryoter og arkae
- endosymbionteorien
Ionforbindelser
- det periodiske system
- atomets opbygning
- simple og sammensatte ioner
- ionforbindelser inklusive navngivning
- ioner i cellerne
Molekyler:
- elektronparbinding
- navngivning af molekyler
- elektronegativitet og polaritet
- hydrofil og hydrofob
Cellemembranens opbygning
- phopholipider med fokus på polaritet
- membranproteiner
Membrantransportprocesser
- aquaporiners transport af vand
- osmose
- simpel passiv diffussion af små upolære molekyler langs en koncentrationsgradient
- faciliteret diffusion større polære molekyler via proteinkanaler
- aktiv transport (energikrævende) mod en koncentrationsgradient
- Na+/K+ pumpen
- endocytose og exocytose
Cellevækst og celledeling af den eukaryote celle
- interfasens opdeling i yderligere faser
- G1, G0, S faser og deres funktion
- Restriktionspunktets betydning for celledeling
- G1 og G2 checkpoints og betydning for apoptose
Mitose:
- Mitosens inddeling i faser
- tilpasning af antal celler vha mitogenefaktorer, vækstfaktorer og overlevelsesfaktorer
- ukontrollerede celledelingers konsekvenser fx kræft og overdreven muskeldannelse
Meiose:
- Kønscelldelings faser
- Hvornår og hvor sker meiosen

Forsøg:
Mikroskopi af celler (fra NV)
TLC af røde og grønne blade (fra NV)
Osmose i kartofler
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Osmose i kartofler 03-12-2023
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Proteiner og enzymer

I dette forløb lærer I om proteiners opbygning og deres funktion i cellerne

Faglige mål:

Aminosyrernes opbygning
- aminogrupper
- carboxylsyregrupper
- Sidekædernes forskellige egenskaber
Intermolekylære bindinger:
- dipol-dipol bindinger
- londonbindinger
- hydrogenbindinger
- hydrogenbindinger i DNA
Proteiners strukturniveauer
- primæstruktur
- peptidbindingers dannelse
- sekundærstruktur med alpha-helix og beta-foldeblad
- tertiærstruktur med disulfidbindinger og intermolekylære bindinger
- kvartenær struktur
Enzymer
- cofaktorer herundr coenzymer
- aktivt center
- induced fit
- aktiveringsenergi g kataklysatorer

Stabilitet af enzymer
- denaturering
- enzymers reaktionshastighed
- påvirkning af henholdsvis temperatur og pH

Forsøg:
Spaltning af stivelse (spyt-amylase). Enzymaktiviteten undersøges ved forskellig pH.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Spaltning af stivelse - Amylase 20-12-2023
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Se på DNA

I dette forløb skal I lære om DNA - både hvordan det ser ud, men også hvordan det laves i cellerne og hvordan vi som bioteknologier kan undersøge DNA og bruge det i forskningen

Faglige mål:

DNA's opbygning
- nukleutiders opbygning
- dannelse af dobbelt helixstruktur
- helixstrukturens opbygning
- DNA's organisering i kromosomer
Replikation af DNA:
- helicaser og åbning af DNA
- primaser og primere
- polymeraser og DNA syntese
- ligaser og afslutning af replikationen
Undersøg DNA:
- DNA isolering fra celler
- PCR
- gelelektroforese
- brug af ovenstående til genetiske tests fx i mordsager, sygdomsanalyse
Transkription - fra DNA til RNA
- strukturen af RNA
- nukleutiderne i RNA
- RNA polymerase og mRNA syntese
- transkriptionsfaktirer og promoterer
- RNA modifikation inklusive hætte, splejsning af exons og poly-A hale
Translation
- den genetiske kode læses i tripletter
- ribosomer, rRNA og tRNA
- start og afslutning på translation


Øvelse:
Oprensning af DNA fved kindskrab
ALU-detektering
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Eksamensopgave 15-01-2024
ALU-detektering 25-02-2024
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 Mikrobiologisk vækst og bioethanol

Mikrobiologisk vækst
-binær fission
-knopskydning

Vækstkurver
-nølefase
-eksponentiel vækst fase
-stationær fase
-dødsfase
-beregning af T2

Pladespredning
Spektrofotometri

Bioethanol
-mængdeberegning (stofmængde, molarmasse og masse)
-teoretisk og praktisk udbytte
-destillation

Øvelser:
Vækst af E.coli målt med spektrofotometri
Alkoholgæring
Destillation

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 Genetik

I dette forløb lærer I hvordan man med simple genetiske modeller kan vise, hvordan egenskabre, karaktertræk og genetiske sygdomme nedarves.Desuden foståelse for, at mutationer skaber genetisk variation.

Faglige mål:

Kromosomer:
- Autosomer og kønskromosomer
- Karyotype
- nondisjunction og kromosomantalsanomalier
- mutationer
Genetiske grundbegreber:
- genotype og fænotype
- locus og alleler
- dominante og recessive alleler
- monogene model
- homozygot og heterozygot
- codominans
- ufuldstændig dominans
Mendels 1. lov
- krydsningsskemaer og udspaltning
- rentavlende linjer
- analysekrydsning
Stamtræsanalyser:
- autosomal nedarvning
- kønsbunden nedarvning
- recessiv nedarvning
- dominant nedarvning
- mitochondriel nedarvning
Mendels 2. lov:
- flergensnedarvning
- epistasi
- koblede gener


Øvelse: Blodtypetest
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Alkoholgæring og destillation (bioethanol) 14-04-2024
Blodtyper 28-04-2024
Bananfluer 30-09-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 Probiotika og syre basekemi

Forløbet giver en introduktion til fordøjelsessystemet. Vha syre base kemi gives redskaber til at forstå levevilkårene i de mikro-økosystemer, som fordøjelsessystemet er. Probiotika introduceres som en mulighed for at give en sund tarmflora - herunder yoghurt.

Faglige fokuspunkter:

Mængdeberegning
- stofmængdekoncentration og formlen n=V*c
- formel stofmængdekoncentration
- aktuel stofmængdekoncentration
Syre/basekemi:
- definitionen på en syre og en base
- syrer og basers styrke
- korresponderende syre/basepar
- vands ionprodukt
- pH begrebet og formlen pH=-log[H3O+]
Fordøjelsessystemet:
- mikro-økosystemer
- aerobe og anaerobe bakterier
- mundhulens kemi og bakterieflora
- mavesækkens funktion, kemi og sygdomfremkaldende bakterier heri
- Tyndtarmens foldninger, bakterieflora og funktion
- Tyktarmens funktion og bakterieflora
Probiotika
- probiotikas virkning på tarmfloraen
- hvad kan man selv gøre?



Øvelse:
Titrering af stærk syre med stærk base
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 Spektrofotometri

I dette forløb skal I lære om hvordan lys og farve hænger sammen og hvordan man kan udnytte dette til at måle ukendte koncentrationer af farvede forbindelser i en opløsning - fx mængden af azorubin i  Pink Pirate (alkohol).

Faglige fokuspunkter:

Faglige mål:
   - Hvad er lys?
   - Hvad er farver?
   - Molekyler med farver
   - Opbygningen af et spektrofotometer
   - Måling af absorbtionsspektrum
   - Måling i UV området
Lambert Beers lov
   - molar absorbtionskoefficient ε
   - A = ε * l * [farvestof]

Øvelse: Bestemmelse af azorubin koncentration i alkohol
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8 Miljø og miljøteknologi

i forløbet kigges der på rensning af luften og rensning af spildevand - med fokus på spildevandet og de redoxreaktioner, der hører til dette.

Faglige fokuspunkter:

Global opvarmning
Luftforurening
- Fossile brændstoffer
- Forurening fra brændeovne og skibsfart

En renere luft
- rensning for nitrogenoxider
- rensning for svovldioxid
- Udvikling af sundhedsskadelige stoffer i atmosfæren

Spildevandsrensning:
- Mekanisk rensning
- biologisk rensning - både aerob og anaerob og fokus på redoxreaktionerne
- Kemisk rensning for phosphat med fokus på fældningsreaktioner

Biogas og udvinding af phosphat:
- Biogasdannelse vha hydrolyse, syredannelse og methandannelse
- Anammox - fjernelse af ammonium fra rådnetankene

Øvelser:
Fældninger miljøbiologi
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Eksamensopgave 08-09-2024
Prøve i biotek 19-09-2024
Fældninger Miljøteknologi 27-10-2024
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 9 Ligevægte i biologiske systemer

Kemiske ligevægte studeres med fokus på de ligevægte, der kan opstå i biologiske systemer:

Reversible og irreversible reaktioner.
Ligevægtsloven og opskrivning af reaktionsbrøk
Le Chataliers princip
Anvendelse af ligevægtsloven og ligevægtskonstanten
Indgreb i kemiske ligevægte

Øvelser:
Indgreb i en ligevægt
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 10 Syre og baser

Syrer og baser indgår i rigtig mange processer og biologiske molekyler. Alt fra stofskifteprocesser til de aminosyrer og nuklutider som proteiner og DNA er opbygget af. I skal arbejde med hvad syrer og baser er, hvordan man regner pH ug og hvordan man koncetrationsbestemmer vha titrering.

Faglige fokuspunkter:

Syrer og baser:
- Definitionen på syrer og baser
- Syre/basereaktioner og korresponderende syre/basepar
- Vands selvionisering

pH begrebet
- Hvad er pH rundt omkring i kroppen?
- Måling af pH
- Syrestyrkeekonstanterne Ks og syrestyrkeeksponenterne pKs og sammenhængen mellem dem
- Beregning af pH for en stærk syre med pKs<0
- Beregning af pH for en ikkestærk syre med pKs>0

Regulering af pH
- Puffersystemer og deres evne til at fastholde pH - også i kroppen
- Beregning af pH i pufferopløsning vha pufferligningen
- Bjerrumdiagrammer og sammenhængen med pKs og syrebrøken

Titrering som metode
- potentiometrisk (pH-meter) og kolorimetrisk (indikator) titrering
- Titrerkurver og bestemmelse af ækvivalenspunkt
- Valg af indikator
- Titrering af stærk, svag og polyhydron syre med stærk base

Øvelser:
Titrering af eddikesyre
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 11 DNA teknologi

DNA teknologi

I dette forløb skal I lære om forskellige DNA teknologier og hvad man kan bruge dem til - og hvad udviklingen indenfor teknikkerne har været.

Faglige fokuspunkter:

Rekombinant DNA teknik
- Donor-DNA og opformering af dette vha PCR
- Restriktionsenzymer og deres evne til at skære ved specifikke palindromsekvenser og ofte med sticky ends
- Plasmider og deres evne som vektorer for donor-DNA ved skæring med samme restriktionsenzym
- Transformation. Altså processen, hvor man vha varmechok eller elektrochok får plasmidet ind i en ny celle
- Selektion. Hvordan man udvælger de transformanter, der er interessante, fx vha antibiotikaselektiion eller selvlysende GFP protein

CRISPR-Cas9
- Den oprindelige proces som en del af bakteriers immunforsvar overfor virusangreb
- Betydning af sgRNA som guidesekvens for at finde det rigtige sted i DNA'et
- Betydning af PAM sekvens som bindingssted for Cas9
- Betydning af Cas9 som klipper dobbeltstrenget DNA lige over
- Ikke homolog rekombination, hvor den eukaryote celle reparerer DNA-bruddet ofte med frameshift mutationer
- Homolog rekombination, hvor der indsættes et nyt (og raskt) gen

Kloning af dyr

Besøg på ku
- Miljøundersøgelser med eDNA på KU og ydre morfologisk undersøgelse af fisk

Forsøg:
Transformation pGLO
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 12 Organisk kemi

Den organiske kemi er meget mangfoldig og i dette forløb skal I lære om det grundlæggende i opbygning af carbonhydrider og organiske forbindelser med forskellige funktionelle grupper.

Navngivning af carbonhydrider
- Alkaner, alkener og alkyner
- cykliske carbonhydrider
- Aromatiske carbonhydrider

Carbonhydriders egenskaber
- Fysíske egenskaber (opløslighed i vand, smelte- og kogepunkt)
- Forbrændingsreaktioner
- substitution i alkaner
- Addition i alkener

Hydroxyforbindelser
- Navngivning af alkoholer og phenoler (aromatiske alkoholer)
- Repetition af fremstilling af alkoholer ved gæring og derudover ved addition
- Alkoholernes egenskaber: smelte- og kogepunkters påvirkning af hydrogenbindinger, opløselighed i vand i forhold til antallet af upolære grupper
- Kemiske egenskaber: forbrændingsreaktioner, oxidation af primære og sekundære alkoholer og hvorfor man ikke kan oxidere tertiære alkoholer
- Redoxreaktioner

Aldehyder og ketoner
- Navngivning
- Dipol dipol bindinger mellem carbonylgrupper
- Fysiske egenskaber: smelte- og kogepunkter og opløselighed i vand
- Reaktion med 2,4-DNPH
- Tollens test

Carboxylsyrer:
- Opbygning og navngivning med suffix -syre
- Fysiske egenskaber: Smelte- og kogepunkt med fokus på hydrogenbindernes effekt på dette
- Opløselighed i vand også med fokus på hydrogenbindinger til vand
- Carboxylsyren som en IKKE-stærk syre med pKs>0
- Phenolen som en svag syre pga dens delokaliserede ladning i baseform

Aminer:
- opbygning af primær, sekundær og tertiær aminer og navngivning
- Fysiske egenskaber: smelte- og kogepunkt og deres påvirkning af den polære amin-gruppe og de hydrogenbindinger, den danner. Opløselighed i vand og påvirkningen af af antal upolære grupper i fohold til antal polære.

Organisk kemi
Amider:
- Opbygning
- Betydning i proteinopbyggelsen af de sekundære strukturer α-helix og β-foldeblade
- Dannelsen af amider vha kondensation

Der introduceres også til det kemiske tegneprogram Marvin Sketch

Forsøg:
Substitution i alkaner
Addition i alkener
Oxidation af alkoholer
Fremstilling af en ester
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 13 Lipider

Lipider

I dette forløb fokuseres på de lipider, der er i kosten og hvordan vi kan emulgere dem sammen med en vandfase

Faglige fokuspunkter:

Triglycerider
- Opbygning vha glycerol og 3 fedtsyrer
- Dannelse vha kondensation til en esterbinding
Fedtsyrer
- Kædelængden og dermed antal Londinbindinger og betydning for smeltepunkt
- Mættet/umættet og betydning for struktur og dermed smeltepunkt
- Cisfedtsyrer ogTransfedtsyrer og betydning for helbredet
Phospholipider
- Opbygning
Emulgatorer
- Olie vand emulsioner
- vand i olie emulsioner
- emulgatorer
Lipiders nedbrydning, optagelse og transport i kroppen
- lipoproteiners transport af lipider i kroppen herunder Chylomikron, VLDL, LDL og HDL

Forsøg:
Fremstilling af sæbe
Mættet og umættet fedt
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 14 Nervesystemet

Nervesystemet

I dette forløb skal I lære om nervesystemet og hvordan nerveceller sender signaler til hinanden.

Nervesystemet:
- CNS og PNS
- Neuronets opbygning
Nerveimpulsen:
- Hvilemembranpotentialet og dets opretholdelse vha Na⁺/K⁺ pumpen
- Aktionspotentialets opbygning
- Vandring af aktionspotentialet ned ad axonet via de Ranvierske indsnøringer
- Synapsen - fremmende og hæmmende
- Neuroreceptorer: ionkanaler og G-proteinkoblede receptorer



Forsøg:
Små nervestimulerende forsøg
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 15 Lægemiddelkemi

Lægemiddelfremstiling

I er blevet introduceret til, hvordan man udvikler nye lægemidler, hvordan et lægemiddel syntetiseres og fungerer i kroppen

Faglige fokuspunkter:

Udvikling af nye lægemidler
- Faseopdeling herunder prækliniske og kliniske faser
- Farmakodynamik - hvordan lægemidlet interagerer med målceller
- Farmakokinetik: Et lægemiddelsvej igennem kroppen

Kemiske lægemidler ("små" molekyler, der kan laves i laboratoriet) med acetylsalicylsyre som eksempel:
- Lipinskis regler
- Kemisk syntese
- omkrystallisering
- Renhedsbestemmelse
- Virkning i kroppen af Acetylsalicylsyre
Fordelingsligevægte som illustration af blod/hjernebarrieren
- Fordelingskonstanten P og logP
- Fordelingsforholdet D og logD for lægemidler med syre/baseegenskaber

Estere:
- Opbygning og navngivning
- Egenskaber - bl.a. duft. Smelte- og kogepunkt og påvirkningen heraf af dipol-dipol bindinger. Opløselighed i vand af de små estere pga hydrogenbindinger
- Fremstilling af estere vha kondensation af en alkohol og en carboxylsyre
- Nedbrydning af estere vha hydrolyse

optisk isomeri
- Hvordan asymmetriske carbonatomer giver forskellige enantiomer
- Intro til R,S systemet
- Asymmetriske lægemidler med thalidomid og citalopram som eksempler

Biologisk lægemiddelproduktion:
- Opskalering af produktion
- Produktion vha hybridomer
- Produktion vha CHO celler



Dokumentar DR: "I den bedste mening: Thalidomidaffæren", der handler om den medicinske skandale i start 60'erne.


Øvelse:
Fremstilling af acetylsalicylsyre og renhedsbestemmelse

Hvor i har arbejdet med teoretisk og praktisk udbytte, smeltepunktsbestemmelse, TLC, test for phenoler og omkrystallisation
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 16 Økosystemer og fødevareprodukti


Dette forløb fokuserer på planter og deres vækst og øgning af planteproduktionen. Herefter kobles fødekæder på og kødproduktion i nutiden og fremtiden.

Faglige fokuspunkter:

Vækst af planter
- biotiske og abiotike faktorer
- Begrænsende faktor
- makro- og mikronæringsstoffer
- symbiose og nitrogenfiksering
- BPP og NPP
- interspecifik og intraspecifik konkurrence

Planternes opbygning
- sikar og vedkar og deres funktion
- Rødderne og deres funktion
- spalteåbningerne i bladene og deres funktion
- Osmose og fordampnings funktion i vandoptagelse

Fødevareproduktion:
- Forædling
- Fødekæder og fødenet
- trofiske niveauer og energioverførsel mellem disse
- Fødekædeeffektivitet og NP
- Insekter som fødevare?
- Kunstigt kød

Øvelse:
Vækst hos melorm
Nikotin i melorme
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 17 Økotoksologi


Vi arbejder med effekten af nicotin og Neonikotinoider (sprøjtegift)
Risikovurdering
LD 50 og LC 50
Dosisresponskurver

Forsøg
Nicotin i melorme
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 18 Mutationer og evolution

Livets oprindelse
- Fælles oprindelse - de tre superriger

Mutationer som grundlag for genetisk og fænotypisk variation
- Kromosommutationer
- Genmutationer herunder deletion, insertion, missense, nonsense, frame-shift og tavs mutation
Naturlig selektion som efterfølger tilfældige mutationer
- populationer
- konkurrencefordele
- Computer øvelse med kaniner og ulve (sommer/vinter og Hvid/brun)
Artsbegrebet
- Det biologiske artsbegreb
- hybrider
- artsdannelse som følge af geografisk isolation
- KORT introduktion til taksonomi og stamtræer
Bioinformatik
- Alignment af DNA-sekvenser
- homologi
- gaps
- transitioner og transversioner

Øvelse:
Bananfluer
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 19 Hormoner og oprensning af peptidhormoner

Vi skal kigge nærmere på hormonerne - med fokus på peptidhormonerne.

Hvor laves hormonerne?
- Hormonproducerende kirtler
- frigivelse af hormoner efter stimuli

Regulering af hormonniveau
- Negativ og positiv feedback
- Endokrin, parakrin og autokrin signalering
- Eksempler på sygdomme, hvor det går galt i hormonreguleringen, herunder diabetes 1 og 2

Blodsukker og dets homeostase
- Peptidhormonsyntese
- Insulins opbygning
- peptidhormoners bindin til ekstracellulære receptorer
- Glucoses effekt på β-cellerne i bugspytkirtlens insulinfrigivelse
- Insulins effekt på muskelcellers glucoseoptag
- Glucagons binding til sin G-proteinkoblede receptor

Aminosyrederivater
- Kort Introduktion til stresshormoner

Steroidhormoner
- Kort introduktion til steroidhormonerne
- syntese ud fra Cholesterol
- polaritet
- Binding til intracellulære receptorer

Forskellige metoder til adskillelse og/eller oprensning af proteiner vha størrelse, ladning og/eller polaritet introduceres herunder:
- fældning
- søjlekromatografi
- gelfiltrering herunder gelfiltrering, ionbytningskromatografi, hydrofob interaktionskromatografi, affinitetskromatografi og HPLC
- Proteinelektroforese herunder SDS-PAGE og (Native Page), isoelektrisk fokusering

Øvelse:
Blodsukkermåling
Søjlekromatisk oprensning af proteiner
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 20 Forplantning og fosterdiagnostik

I dette forløb kigger vi nærmere på sexologien og den menneskelige forplantning. Det leder frem til at kigge på, hvordan vi i dag kan lave fosterdiagnostik på den gravide.

Det menneskelige hankøn:
- sekundære kønskarakteristika
- overordnede kønshormoner (FSH og LH)
- Leydigceller og testosterondannelse
- Sertoliceller og ABP dannelse
- Sædcelledannelse og -opbygning
- Negativ feedback på hormonproduktionen

Det menneskelige hunkøn
- sekundære kønskarakteristika
- overordnede kønshormoner (FSH og LH)
- thecaceller og dannelse af progestron
- granulosaceller og dannelse af østrogen

Menstruationscyklus
- Hormonniveauernes påvirkning på de forskellige faser i cyklus
- positiv og negativ feedback
- menstruation
- follikelfase med dannelsen af follikel med æg
- ægløsning
- lutealfasen med dannelsen af det gule legeme

Befrugtning og graviditet
- Ændring af hormonniveauerne under graviditet
- HCG
- graviditetstestens principper

Fosterdiagnostik
- Doubletest og nakkefoldsskanning
- Kromosomtalsundersøgelse
- Kromosom mikroarray
- Non-invasiv prænatal test (NIPT)
- Sanger sekventering

Forsøg:
Graviditetstest
Ægløsningstest
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 21 Immunforsvaret

I dette forløb skal I lære, hvordan både det uspecifikke og det specifikke immunsystem bekæmper infektioner (her virus som eksempel)og hvordan vi med vaccination kan forebygge visse infektioner

Faglige fokuspunkter:

Det ydre forsvar
- fysisk forsvar med dets barrierer fx hud og cilier i luftvejene
- Kemisk forsvar med fx pH i slimhinder og mavesæk
Det uspecifikke forsvar
- Makrofager og fagocytose med lysozymer
- Granolycytter og fagocytose
- Dendritter og antigenpræsentation
- Mastceller og histaminudskillelse

Proteiner involveret i immunforsvaret
- Komplementsystemet
- Cytokiner herunder interferoner
- MHC-I og II og deres rolle i antigenpræsentation og derpå aktivering af det specifikke forsvar

Det specifikke forsvar
- T hjælpeceller med CD4-receptorer der aktiverer B cellerne
- T dræberceller med CD8-receptorer og deres nedbrydning af inficerede celler
- T-huskeceller som det langvarige forsvar mod reinfektion
- B-lymfocyttens differentiering efter aktivering fra fx T-lymforcytter
- B-plasmaceller og produktionen af først IgM og derefter IgG
- B-huskeceller som det langvarige forsvar mod reinfektion

Antistoffer
- Opbygning af  antistoffer med let/tung kæde Fab-del og vairabel del.
- Rumlig opbygning af antistoffer med intra- og intermolekylære bindinger
- Funktion af forskellige antistoffer
- Primært og sekundært respons

Virus
- Virusbekæmpelse -her spiller alt det ovenstående sammen
- Forskellige vira og deres livscyklus Fx HIV (retrovirus) og SARS-Cov-2 (coronavirus)

Vaccinationer:
- Det danske børnevaccinationsprogram
- Passiv immunisering
- Aktiv immunisering


Film: Contagion. Amerikansk spillefilm fra 2011, der handler om udbruddet af en ny sygdom, og hvordan verden reagerer på og bekæmper en sådan.

Øvelse:
ELISA - undersøgelse af udbrud
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Elisa 14-12-2025
Eksamensopgave 15-12-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 22 Reaktionshastighed, enzymer og enzymkinetik

Reaktionshastighed

Reaktionshastighed på kvalitativt grundlag omfatter faktorer, der har indflydelse på en reaktions hastighed, herunder katalysatorer. Katalyse kan opfattes bredt, eksempelvis katalyse i laboratoriet, i industriel produktion og i biokemi.

I dette forløb undersøger I, hvordan en reaktions hastighed kan påvirkes af forskellige faktorer. Desuden forsøger i at måle på hastigheden på en reaktion.

Reaktioners hastighed:
- Den gennemsnitlige reaktionshastighed målt ved v = Δ[X]/Δt. Som er tangenten i et punkt
- Den aktuelle reaktionshastighed målt ved hældningen til en tangent i et punkt

Forskellige faktorers indflydelse på reaktionshastigheden:
- Reaktanternes koncentrationer
- Overfladeareal (heterogene reaktioner)
- Temperaturen
- Katalysator


Energiprofil
- Aktiveringsenergi for en kemisk reaktion
- Aktiveringsenergi for en katalyseret reaktion

Forsøg:
TREO og reaktionshastighed
Affarvning af krystalviolet

Enzymer

Kan laktaseenzymets kinetik beskrives med Michaelis-Menten-ligningen?

Redegør kort for den genetiske og fysiologiske baggrund for laktoseintolerans i forhold til intolerans. Redegør for opbygningen af enzymer og deres katalyse af substrater til produkter.

Udled Michaelis-Menten-ligningen og vis at Km kan bestemmes ved 1/2 vmax


Vis hvordan Michaelis-Menten-ligningen kan lineariseres og skitseres som et Lineweaver-Burk plot.

Udfør et forsøg der undersøger laktasenezymets (β-galactosidase) kinetik.
Analysér forsøgets resultater med Michaelis-Menten-ligningen og et Lineweaver-Burk plot og bestem Km og vmax for modellerne.

Forsøg:
TREO og reaktionshastighed
Affarvning af krystalviolet
Enzymkinetik
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 23 Økotoksikologi

Husk forløbet i starten af 3 g
I økotoksikologien beskæftiger man sig med miljøfremmede stoffer og hvordan de kan skade vores krop.

Fordelingsligevægt Kow

Bioakkumulering og biomagnificering
- Bioakkumulering, hvor stoffer ophobes i organismer m
- Biomagnificering med ophobning af et stof i fødekæden.



Hormonforstyrrende stoffer
- eksempler på disse
- udbredelsen af disse
- antagonist/agonist effekt
- østrogenlignende stoffer
- anti-androgene stoffer
- effekter af ovenstående på drengebørns udvikling med inddragelse af kønsdifferentiering og diverse ydre mål såsom anogenital distance
- påvirkning af stofskiftet
- genmodificerede gærceller og hvordan man kan teste for hormonforstyrrende stoffer vha dem (kun teoretisk)

Risikovurdering af møljøfremmede stoffer
- LD50
- LC50
- Grænseværdier
- Effektstudier og biomarkører
- Cocktaileffekt, herunder additiv effekt, synergistisk effekt og antagonistisk effekt

Øvelse:
Nicotin i melorme
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 24 Antibiotika og antibiotikaresistens

I forløbet her lærer I om hvad antibiotika er, hvordan det virker på bakterier, og hvad fremtiden problemer bliver med vores store antibiotikaforbrug og den deraf følgende resistens.

Antibiotikatyper og deres virkning:
-Forskellen på bred- og smalspektrede antibiotika
-β-lactamer og vancomyciner ødelægger cellevæggen
- polymyxiner ødelægger cellemembranen
- Tetracykliner og makrolider hæmmer proteinsyntesen
og andre eksempler

Produktion af antibiotika
- biologisk produktion
- biosyntese
- semisyntetisk produktion

Udvikling af antibiotikaforbrug i Danmark

Resistens mod antibiotika
- Naturlig resistens og erhvervet resistens
- Vertikal genoverførsel
- tre måder til overførsel af resistens (horisontal genoverførsel)
- Resistensgener
- Multiresistens herunder MRSA og ESBL
- Nye veje i antibiotikabekæmpelsen

Forsøg:
Resistensforsøg
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 25 Stamceller, genregulering og kræft


Embryonale og somatiske stamceller og behandlling med sidstnævnte
Inducerede pluripotente stamceller og brugen af disse

Genregulering:
Epigentik
Transkriptionsregulering, både post transkriptionel og posttranslationel

Kræftudvikling:
Årsager til kræft: Mutationer, som kan være fremkommet pga genetik/miljø/tilfældigheder
Oncogener
Tumorsupressorgener
Telomerase påvirkning af kræftceller
Livsstil og kræft

Dokumentar: "Daniels sidste chance" DR1 2018 (ligger på CFU): Om Daniel, som bliver behandlet med egne stamceller i et forsøg på at stoppe hans sclerose
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 26 Carbohydrater og fotosyntese

Carbohydrater er produktet af fotosyntesen. I dette forløb kigger vi først på carbohydraternes opbygning og kemiske egenskaber og derefter på, hvordan de laves via fotosyntesen.

Monosakkarider (fx glucose og fructose):
- kemisk opbygning som ketohexoser eller aldohexoser
- stereoisomeri og D og L former
- Fischer projektioner og Haworth projektioner
- omlejringer i Fehlings væke
- a og β former

Disaccharider (fx maltose og lactose)
- α og β bindinger
- kondensationer og hydrolyser

Polysakkarider (fx amylose og amylopectin)
- stivelses opbygning
- celluloses opbygning
- glycogens opbygning
- fordøjelse af polysakkarider


Fotosyntesen
Coenzymer og energileverandører
- ATPs dannelse fra ADP
- NADPHs opbygning og oxidation til NADP+
Fotosyntesepigmenter:
- Chloroplastres opbygning
- Chlorofyl A og Bs opbygning og lysabsorbtion

De lysafhængige reaktioner (dannelse af ATP, NADPH og O₂)
- Lysabsorbtion af chlorofyler som energileverandør til fotosystem II og I.
- Spaltning af H₂O som elektronleverandør til fotosystem II
- Brug af elektronerne til reduktion af NADP+
- Dannelse af hydrongradient, så der kan dannes ATP vha ATPase

De lysuafhængige reaktioner (dannelse af glucose)
- Rubisco som CO₂ bindende enzym
- De 5 skridt i Calvins cyklus

Faktorer, der påvirker hastigheden af fotosyntesen

Forsøg:
Sakkariders reaktion
TLC på blade (fra NV)
Fotosyntese og respiration i vandpest (fra NV)
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Eksamensopgave 3 14-04-2026
Fotosyntese og Respiration 22-04-2026
Er røde blade grønne 22-04-2026
Sakkariders reaktion 03-05-2026
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 27 Carbohydraternes intermediære stofskifte

Respirationen er essentiel for aerobe organismers energiproduktion. I dette forløb lærer i om denne.

Enzymtyper:
- oxidoreduktaser, der udfører redoxreaktioner
- Transferaser, der overfører funktionelle grupper fra et molekyle til et andet
- Hydrolaser, der smadrer med vand
- Lyaser, der sætter sammen eller spalter, men UDEN energiforbrug
- isomeraser, der laver om på et molekyle, men så det stadig har samme molekylformel
- ligaser, der limer sammen eller spalter med hjælp fra energi (ATP)
- Translokaser, der flytter ioner eller molekyler gennem membraner

Glycolysen - omdannelsen af glucose til to pyruvat
-investeringsfasen
- udbyttefasen

Pyruvats videre omdannelse:
- mælkesyregæring
- ethanolgæring
- Oxidation til acetyl-CoA

Citratcyklus - gendannelse (reducering) af coenzymerne NADH og FADH₂
- de otte trin i cyklussen
- Udskillelse af CO₂

Oxidativ phosphoryering - dannelse af masser af ATP
- Oxidation af coenzymer til afgivelse af elektroner i elektrontranportkæden
- brug af H₂O og O₂
- ATPasens opbygning og funktion til dannelse af ATP
- Hydron gradientens betydning

Energiregnskab for respirationen
- 2 ATP fra glycolysen
- 1 ATP fra citratcyklus
- ca 26 ATP fra den oxidative phosphorylering

Hæmning af de forskellige trin i respirationen:
- negativ feedback inhibering (slutproduktinhibering)
- produktinhibering

Forsøg:
Fotosyntese og respiration i vandpest (fra NV)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer