Skolelaboratoriet for Biologi Naturfagskonferansen 2013 Cellen seeing is believeing Kristin Glørstad Tsigaridas Tone Fredsvik Gregers
Mål for dagen Å få tips om noen enkle øvelser som lett lar seg gjøre i et klasserom Få noe påfyll av teori til disse forsøkene? Besøke Imaging-platform for å se hvordan cellene ser ut «live»
Plan for dagen Kl 1100 1230 enkle forsøk ved hjelp av lysmikroskop til bruk med skoleklasser 1230: lunsj Kl 13.30-14.30: Besøk og demonstrasjon på Imagingplatform. Hvordan ser celler ut i fluoresence mikroskop? Intracellulære organeller og 3D-rekonstruksjoner av celler. Gruppe 1: 1330-14 Gruppe 2: 1400-1430
Cellebiologiske elevforsøk Røde og hvite Transport og osmose Membranegenskaper hos dyreceller Rødløk Osmose, sammenlikne med dyreceller Pigmenter Elodea Cytoplasmiske strøminger Cytoskjelett Organisering muskelkontraksjon
Hvor kan det passe inn i undervisningen? Naturfag 8 10: Oppbygning av dyre - og planteceller Knytte til transport av oksygen og andre stoffer (celleånding og hormonsystemet) Kobling mellom muskler og nervesystem Naturfag VG1: Knytte til transport av stoffer (fordøyelsen) Biologi 1: Oppbygning av eukaryote celler og funksjon til organeller Transport gjennom cellemembranen Oppbygning og funksjon til sirkulasjonssystemet i menneskekroppen, og de ulike blodcellene Immunforsvaret Kobling mellom muskler og nervesystem
Først og fremst: svært nær dem selv! Stor motivasjonsfaktor! Tips: La elevene ta bilde selv med mobiltelefonen sin
Forsøk med blod - sikkerhet Lenke til sikkerhet i naturfag fra naturfag.no Hovedpunkt: Elevene skal sitte alene ved hvert sitt bord. De skal bruke sterile blodlansetter for engangsbruk eller blodstikkere. Læreren samler og forsegler avfallet før det blir kastet i avfallskassen. Plaster på stikket for å hindre blodsøl Blodsøl skal desinfiseres. Et godkjent desinfeksjonsmiddel er Kloricid.
Observér hvordan ser cellene ut? Kan du skille røde og hvite blodceller? ser du andre bestanddeler av blodet? Eksperiment Fortynn litt blod med fysiologisk saltvann. Hva skjer? Tilsett rent vann til cellen. Hva skjer? Hvorfor? Tilsett mettet saltløsning til en ny dråpe celler. Hva skjer? Hvorfor?
Røde blodceller Lymfocytter Leukocytter/ Granulocytter/ hvite blodceller Blodplater
Enkel demonstrasjon av osmose i blodceller Hyperton; 5% NaCl Isoton; 0,9% NaCl Hypoton; vann
Lag et løkpreparat Observér hvordan ser cellene ut? Sammenlikn med blodceller Kan du se vakuolen? Andre organeller? Eksperiment Tilsett vann til preparatet. Hva skjer? Tilsett mettet saltløsning preparatet. Hva skjer? Hvorfor? Skyll det samme preparatet i vann. Hva skjer? Hvorfor?
Enkel demonstrasjon av osmose i løkceller: Plasmolyse Hyperton; 5% NaCl H 2 0
Hvorfor er løkcellene røde? Vakuolen til rødløk inneholder pigmentet antocyanin Antocyanin kan ha forskjellig farge i basisk, nøytralt og surt miljø. De er ofte røde i sur løsning og fiolett/blå i basisk løsning Fargen kan også påvirkes av konsentrasjonen av pigmentet Antocyanin kan ikke slippe gjennom membranen i vakuolen
Elodea kjøpes i akvariebutikker Mikroskopipreparat med varmt vann (30 C) Observér: Hva ser du? Hvorfor? Tilsett 100 µl nikotinekstrakt (lages ved å bløtlegge 2 x bleiesnus i 10 ml 30% etanol over natt (0.32 mg/ml))
Hva skjer og hvorfor? Lenker: http:// www.youtube.com/ watch? v=8edk6ngmwms Transport av stoffer inni cellen video
Et fluoresensbildet av aktin og mikrotubuli cytoskjelett finnes her: http://www.today.colostate.edu/story.aspx?id=3951 ADP - Aktin monomerer Aktin filamenter + ATP ATP ADP Illustrasjon: Tone Gregers
En fin oversiktsfigur av ulike myosiner og cargo finnes I denne artikkelen: Hutagalung A H et al. J Cell Sci 20T02;115:3983-3990
Nikotin Hemmer ATP-ADP hydrolyse Forårsaker aktin depolymerisering Forstyrrer Ca2+ signallering Forstyrrer signaleringsveier oppstrøms for myosin Muskel kontraksjon 1. http://www.youtube.com/watch?v=zqocslrm7_a 2. http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter10/animation breakdown_of_atp_and_cross-bridge _movement_during_muscle_contraction.html Myosin-Aktin 1. http://www.youtube.com/watch?v=gj309lfhq3m 2. http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter10/animation myofilament_contraction.html
Fersk (!) fisk, gjerne sei (billig og enkelt) Lag et tynt mikroskopipreparat ved å klemme en fiskebit mellom to objektsglass. Fjern deretter det ene objektsglasset og erstatt med et dekkglass Observér. Kan du se tverrstripet muskulatur? Lag et nytt preparat, men før du legger over dekkglass tilsett 100 µl ATP løsning. Observér. Hva skjer?
Uten ATP Med ATP Rigor mortis : alle myosinene strammer sammen aktinfilamentene ATP frigir myosinene fra aktin og filamentene/tverrstripene slippes opp. Pga at cellene er døde vil ikke ATP hydrolyseres.