Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2017/18 - 2019/20
Institution Roskilde Katedralskole
Fag og niveau Bioteknologi A
Lærer(e) Jonas Vinzent, Mette Beier Husted, Patrick Dalsbo Petersen
Hold 2017 BT/t (1t BT, 1t BT-bi, 1t BT-ke, 2t BT, 2t BT-bi, 2t BT-ke, 3t BT, 3t BT (puljetid), 3t BT-bi, 3t BT-ke)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Intro til fysiologi
Titel 2 Grundstoffer og atomets opbygning
Titel 3 Ioner og ionforbindelser
Titel 4 Cellen - Livets byggesten
Titel 5 Kovalente bindinger
Titel 6 Gæring - anvendelse af mikroorganismer
Titel 7 Mængdeberegninger
Titel 8 Blandinger
Titel 9 Intro til organisk
Titel 10 Intro til syrer og baser
Titel 11 Redox
Titel 12 Fordøjelse og nærring
Titel 13 Reaktionshastigheder
Titel 14 Diabetes
Titel 15 Stofskifte
Titel 16 Ligevægte
Titel 17 Syrebase 2
Titel 18 Genetik og nedarvning
Titel 19 Opsamling på genetik og nedarvning
Titel 20 Nervesystemet – særlig fokus på rusmidler.
Titel 21 Hormoner og økotoksikologi
Titel 22 Infektionsbiologi og immunologi
Titel 23 Økosystemer - Energi, produktion og biodiversitet
Titel 24 Anvendt Bioinformatik og eksperimentelle metoder

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Intro til fysiologi

Eleverne har arbejdet grundlæggende med kredsløbet. Lungernes opbygning og funktion, diffusion af ilt og kuldioxid, hjertets opbygning og funktion og blodets vej rundt i kroppen via arterier, kapillærer og vener. Eleverne har undersøgt blodtryk og puls siddende, liggende og efter fysisk aktivitet og afleveret en journal over denne øvelse.

Alle elever har i øvrigt som en del af deres grundforløb dissekeret svinehjerter.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 4,00 moduler
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 Grundstoffer og atomets opbygning

I dette forløb introduceres til basale kemiske begreber og notationsregler.

Reaktionsskemaer og afstemning
Atomets opbygning
Isotoper
Periodisk system
Elektronsystem
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 3,00 moduler
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 Cellen - Livets byggesten

Eleverne har i dette forløb arbejdet med grundlæggende cellebiologi. Forskelle på celletyper, prokaryote og eukaryote celler. Vi har fokuseret på de forskellige organeller, cellemembranen samt på transportprocesser over cellemembranen. Særligt har vi sat fokus på de prokaryote organismer, og eleverne er i denne forbindelse blevet introduceret til arkæ-bakterierne. Afslutningsvist har vi diskuteret udvikling af resistens og set dokumentar herom.

Øvelser:
"Det voksende æg" (osmose)
Bakterier i drikkevand og sterilteknik øvelse (aflevering)

I øvrigt har eleverne alle i deres grundforløb lavet osmose øvelse med gær, overflade/volumen øvelse med agar, samt set på vandpest celler i mikroskop og udsat disse for en opløsning med høj salt koncentration.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Virtuel 18/12-17 18-12-2017
Journal - saltes opløselighed og fældning 22-01-2018
Rapport: CFU i vandprøve 11-02-2018
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 Gæring - anvendelse af mikroorganismer

I dette forløb har vi primært fokuseret på¨mikrobiologien. Eleverne har beskæftiget sig med begreber som heterotrof, autotrof og chemotrof. De har arbejdet med respirationsprocessen, herunder er de grundlæggende blevet præsenteret for glykolysen, citratcyklussen og elektrontransportkæden. I den forbindelse har vi arbejdet med gæring og energiudbytte ved respiration i forhold til gæring. Eleverne har stiftet bekendtskab med de tre domæner og de 5 riger, herunder har vi sat fokus på svampene som organisme gruppe. Vi har beskæftiget os med mikroorganismernes vækstfaser og den industrielle udnyttelse af mikroorganismer særligt har eleverne haft fokus på brugen af mælkesyrerbakterier og enzymer i surmælksproduktionen. I den forbindelse har de været med til at lave deres egen feta-ost og youghurt, og har i detaljer arbejdet med de kemiske processer der foregår i mælken. På baggrund af dette har de fået grundlæggende kendskab til opbygningen af kulhydrater og proteiner, og ligledes fået grundlæggende viden om enzymer, enzymaktivitet og temperatur og pH påvirkning. De undersøgte spytamylases nedbrydning af stivelse. Vi afsluttede forløbet med at se på forskellige eksempler på mikroorganismers gæringsprocesser som problematiske og som mulige løsninger i forhold til drivhuseffekten og fremtidens bæredygtige løsninger. I denne forbindelse arbejdede eleverne med artiklen "Bakterier kan frigøre os fra olie", de arbejdede med methangas produktionen i koen vom, og med methangas som drivhusgas overordnet, og afslutningsvist blev der sat fokus på biogas, og potentialet  af biogas som en bæredygtig løsning blev diskuteret.

Demonstrationsforsøg: Opsamling af CO2 produceret af tørgærs omdannelse af sukker i balloner. Vi forsøgte at tilsætte forskellige mængder sukker og sammenligne CO2 produktionen.


I uge 11 havde eleverne 3 tværfaglige dage med biotek og engelsk. Vi satte fokus på patogene bakterier. Eleverne arbejdede med en række begreber i denne forbindelse - f.eks. smitteveje, exo- og endotoxiner, patognitetsfaktorer, zoonotiske mikroorganismer, infektion, specifik og uspecifikke forsvar, fødevarerforgiftning vs. fødevarerinfektion. Eleverne blev præsenteret for basal videnskabsteori og naturvidenskabelig metode. I grupper valgte de hver en patogen bakterie og skulle ud fra arbejdet med denne besvarer en problemformulering. Herunder indgik engelsk ved at de analyserede en selvfunden populærvidenskabelig artikel om netop deres bakterie. Eleverne blev præsenteret for hvordan man laver den gode problemformulering og de reflekterede over hvad der karakterisere de gode underspørgsmål samt succeskriterier til den gode besvarelse af en tværfaglig problemformulering. Produktkravet var en mundtlig præsentation for resten af klassen. Eleverne arbejdede ligeledes med at give hinanden respons på disse præsentationer. Eleverne har skrevet logbog i løbet af dagene og overført noter fra dagene til deres individuelle portfolio'er.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 24 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 8 Blandinger

Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Aflevering 1- Titrering af citronsyre 05-10-2018
Omfang Estimeret: 6,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 10 Intro til syrer og baser

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 5,00 moduler
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 11 Redox

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 5,00 moduler
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 13 Reaktionshastigheder

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 5,00 moduler
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 16 Ligevægte

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 5,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 18 Genetik og nedarvning

Efter dette forløb vil eleverne træne at:
Anvende fagbegreber, fagsprog, give sammenhængende faglige forklaringer.
Arbejde i grupper samt give og modtage feedback.
Få Indsigt i evolution og evolutionsmekanismer.

Eleverne vil i dette forløb blive fortrolige/bekendt med
- RNA opbygning struktur, mRNA, tRNA, siRNA.
- DNA opbygning og replikation
- DNA-skade(stråling, kemi, ROS)
- DNA-error check
- DNA-reparation(SSB: base excision, nucleotide excision, mismatch - DSB:  homologous endjoining, nonhomologous end joining, evt. Microhomology mediated end joinin)
- mutationer (SNP, silent, missence, nonsence, deletion insertion frameshift).

- Celledeling/cyklus: mitose meiose, celledeligsfaser.
- Proteinsyntese, ribosomer, genetisk kode, genregulering.
- Evolution og stamtræer.
- Nedarvning, alleler, krydsningsskemaer, dominans og recessivitet.
- Genetiske tests, faderskab og retsgenetik,
- Bioinformatik: evt. Blast, pymol, clustal
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Aflevering 10 - celledeling 01-04-2019
Aflevering 12 - Blodtypebestemmelse 04-05-2019
Aflevering 13 - Oprensning af DNA 06-05-2019
Refleksion - 4 måder at leve på 09-05-2019
Seglcelle opg. 2 14-05-2019
Seglcelle opg. 3 14-05-2019
Omfang Estimeret: 20,00 moduler
Dækker over: 25 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 19 Opsamling på genetik og nedarvning

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 4,00 moduler
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 20 Nervesystemet – særlig fokus på rusmidler.

Nervesystemet
- Nervesystemets opbygning og inddeling (CNS og PNS)
- Det autonome nervesystem (sympatiske og parasympatiske nervesystem)
- Nervecellen (dendritter, cellekrop, axon, synapser, myelinskeder, randviersk indsnøring)
- Nerveaktivitet: Hvilemembranpotentiale, tærskelværdi, aktionspotentiale, depolarisering, repolarisering og hyperpolarisering
- Transmitterstoffer (dannelse, virkemåde og genoptag)
- Agonister og antagonister
- Alkohols og kaffes indvirkning på nervesystemet
- Hash og kokains indvirkning på nervesystemet
- Smerte og smertestillende herunder opioider


Naturstoffers kemi
Fokus på funktionelle-grupper fysiske og kemisk egenskaber, oxidation af organiske forbindelser
Fokus på forskellige analysemetoder:
Ekstraktion, Chromatografi (HPLC, ) Klasiske analysemetoder (dobbeltbinding påvisning med dibrom - aditionsreaktion, påvisning af carbonylgruppe - Bradystest (2,4dinitrophynylhydrazin) påvisning af aldehyder - Fellingsprøve og tollenstest, påvisning af phenol med jern(III)ioner

Øvelser
Syntese af acetylsalicylsyre
- renhedsbestemmelse (titrering (bestemmelse af molare masse), smeltepunkt samt phenol-test med jern(III)ioner.

Forsæbningstallet for en fedtsyre
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Problemformulering 10-09-2019
Bioteknologiaflevering eksamenssæt 27-09-2019
Virtuelt modul -10/10 10-10-2019
Opgaver om nervesignalering 12-10-2019
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 20 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 21 Hormoner og økotoksikologi

Hormoner og økotoksikologi
- Kommunikation mellem celler
- Fedt- og vandopløselige hormoner
- Regulering
- Virkning på målceller
- Kønsorganernes opbygning og funktion
- Menstruationscyklus
- Sædcelleproduktionen
- Befrugtning
- Ufrivillig barnløshed og kort om forplantningsteknologi
- Økotoksikologiske grundbegreber
- Pesticider, herunder DDT
- Hormonforstyrrende stoffer
- Påvirkning af fostre, kønsudvikling og sædkvalitet



Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Graf fra opgaven spildevandsrensning.. 22-11-2019
Ekstraktion af limonen vha. gas kromatografi 02-12-2019
Mini terminsprøve (fra 10-13) 09-12-2019
Brilliant blue 06-01-2020
Terminsprøve 14-01-2020
Økotoksikologi rapport - forsøg med karse 04-02-2020
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 26 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 22 Infektionsbiologi og immunologi

Immunologi - globale udfordringer og infektionssygdomme

- Immunforsvarets opbygning og funktion
- Immunforsvarets celler
- Det uspecifikke (medfødte) forsvar
- Det specifikke (tillærte) forsvar
- Antistoffer, herunder klassificering, virkemåde, diversitet, bindingsstyrke og anvendelse (monoklonale antistoffer)
- Lidt om komplementsystemet
- Lidt om autoimmunitet
- Mikroorganismer, herunder virus (især HIV og lidt om influenzas- og HPVs livscyklus) og bakterier
- Gruppearbejde med Vaccination, Influenza, Tuberkulose, Malaria, Allergi og Type-1 diabetes
- Immunologiske metoder, herunder ELISA og monoklonale antistoffer

Tilsætningstoffer
repetition af ligevægte og syre- og baseraktioner

Øvelser:
- ELISA med HIV (rapportøvelse)
- Fosforsyreindholdet i cola
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Prøve Januar 31-01-2020
HIV 05-03-2020
Enzymkinetik 09-03-2020
Virtuelopgave den 13 Marts 13-03-2020
Virtuel opgave 16 marts 16-03-2020
VIRTUELT MODUL - vacciner og vira - 17/3 17-03-2020
Omfang Estimeret: 14,00 moduler
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 23 Økosystemer - Energi, produktion og biodiversitet

Økosystemer - Energi, produktion og biodiversitet
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
3t Bt-ke (2. april) 02-04-2020
VIRTUEL MODUL - into til økologi 02-04-2020
Eksamenstræning (skriftligt) 30-04-2020
Fotosyntese, respiration og primærproduktion 04-05-2020
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer