Sunday, September 30, 2012

Kanske mitt favoritexperiment

Ovan ser du en bild av ett enzym som heter katalas. Detta enzym katalyserar en viss kemisk reaktion som hela tiden sker i kroppens celler.  Den kemiska reaktionen går ut på att bryta ned molekylen väteperoxid (bilden nedan) så att det blir vatten och syrgas.

Enzymet är effektivt. Det kan omsätta en miljon väteperoxidmolekyler per sekund!




Hur kan hela denna process som beskrivs här, ske en miljon gånger per sekund med hjälp av ett enda enzym (som egentligen inte är något annat än fyra proteinmolekyler som sitter ihop med en molekyl som innehåller järn)?? Jag har svårt att greppa det.
På samma tid som det tog för mig att skriva det här blogginlägget så hinner ett enda katalasenzym bryta ned flera miljarder väteperoxidmolekyler om jag har förstått det rätt....Nu på min beskrivning så verkar det som att enzymet är en levande liten organism. Det är det inte utan det helt enkelt bara en molekyl.

Det är jätteviktigt för oss att enzymet fungerar som det ska. Väteperoxid bildas vid cellernas ämnesomsättning och skulle vara skadligt om det inte bröts ned snabbt.

Ny forskning visar också att om man har lite mindre mängd av enzymet så kan man bli gråhårig. Kanske får vi se ett medel mot gråa hår, innehållande enzymet, på apoteket i framtiden.

Kofi Annan By Ricardo Stuckert/ABr (Ricardo Stuckert/ABr 14.Nov.2003,) [CC-BY-3.0-br (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/deed.en)], via Wikimedia Commons

Eftersom enzymet är byggt av proteinmolekyler som i sin tur är byggda av aminosyror så finns själva mallen för hur det ska tillverkas i DNA. Och det är inte bara i människors DNA. Detta med nedbrytning av väteperoxidmolekylen är en så fundamental reaktion att levande organismer överlag behöver enzymet och har då gener för detta i sitt DNA.

By brian0918™ (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons


Nu till själva experimentet:

1. Skaffa väteperoxid, häll lite väteperoxid i tio provrör (eller glas). Obs frätande, skadligt vid förtäring, se till att ingen dricker av misstag!

2. Tillsätt de här sakerna, en sak per provrör:

  • En bit rått kött, till exempel lever
  • En bit äpple
  • En bit stekt eller kokat kött
  • En sockerbit
  • Lite jäst
  • En ärta
  • Ett frö
  • Kom på de andra sakerna själv

3. Observera vad som händer i provrören. Filma eller fotografera eventuellt.

4. Dra slutsatser och försök förklara vad det är som händer. Använd dig bland annat av begreppen enzym, cell, DNA, protein, aminosyra, katalysator.





Saturday, September 22, 2012

Svar på frågan "Varför ska jag lära mig naturvetenskap"?"

Se den här filmen. Det är en film som försöker besvara varför man ska lära sig naturvetenskap i skolan. Det tas även upp vad naturvetenskaplig arbetsmetod är.Citat från en av kommentarerna på hemsidan för filmen:.
..the video I just watched was one of the most satisfying, intellectually astute, well directed, informative, and inspiring videos I have ever watched. I am a 16 year old senior and was asked to write an essay.. 


Why is Science Important? from Alom Shaha on Vimeo.

Alom Shaha är en lärare som verkligen tagit tag i frågan om varför naturvetenskap är viktigt. Detta har han gjort med sociala medier. Han har startat en hemsida och bjudit in människor att delta i diskussionen. Därefter har han producerat filmen.

Filmen är en halvtimme lång och jag tycker att den, tillsammans med följande formar en viktig lektion i naturkunskap.

1. en genomgång om vad som utmärker en naturvetenskaplig arbetsmetod
2. en diskussion om varför till exempel naturkunskap är ett av kärnämnena i skolan.

Alla är inbjudna att delta i diskussionen på hemsidan "Why is science important"

Här är min åsikt i frågan:

Ofta fattar du beslut i ditt eget vardagsliv som har att göra med naturvetenskap. Ska du åka iväg och träna? Vad väljer att äta? Använder du tandtråd? Äter du vitaminer? Undviker du att värma matlådor av plast i mikron? Hur tidigt och var söker du hjälp om du när du blir sjuk eller får ont? Bryr du dig om miljömärkning när du köper en vara? Undviker du e-nummer? Undviker du socker? Tror du på tidningsrubriker om svininfluensan? Vaccinerar du dina barn?
Självklart är det viktigt att lära om den naturvetenskap som mer eller mindre medvetet ligger till grund för så stor del av de beslut som du tar i din vardag.

Monday, September 17, 2012

Naturkunskap vecka 37

Projektet fortsätter.



Föremål att studera, ute eller inne:

  • Kardborre
  • Lingon
  • Trattkantarell
  • Blad av pestskråp
  • Röllika
  • Lummer
Saker att berätta om föremålen:


Film om E-nummer
Fjärilar
Fridlysta växter och djur i Sverige




Ett test

Wednesday, September 5, 2012

Några reaktioner från veckan

Gillar man att sätta igång saker men inte lika mycket att slutföra så kan man sätta igång saker som sköter sig själva till stor del med hjälp av kemi och tid. Jag brukar sätta igång en massa saker på måndagar då jag ofta är ledig från jobbet. Nedan ser du exempel och förklaring till vad som händer

Fruktskål eget foto

Tomater från växthuset på fönsterbrädan eget foto
Avocado som mognat snabbt eget foto


Låta frukt mogna


Sätta igång: Skaffa omogen frukt och lägg den tillsammans med mer mogen frukt
Vad händer?
Mogen frukt avger gasen etylen, även kallad eten. Etenmolekylerna fungerar som hormon för växter som gör att frukt mognar och den kan spridas från en frukt till en annan. Detta utnyttjas även industriellt. Gröna bananer, vilka är lättare att transportera utsätts för etylengas när de kommit fram och mognar då snabbt.


Solrosfrön och pumpafrön Eget foto
Rostade solrosfrön och pumpafrön Eget foto

Rosta frön


Sätta igång: Ställ in en plåt med till exempel solrosfrön och pumpafrön i ugnen på 100 grader
Vad händer?
Maillardreaktion äger rum. En typisk sådan är att aminogruppen i aminosyror (beståndsdelar i protein) reagerar med karbonylgruppen i socker och smakrika föreningar bildas. Anledningen att 100 grader behövs är att då rör sig molkylerna mer och har lättare att stöta på varandra i rätt läge för att reagera. Det finns andra slags reaktioner som ger livsmedel en brun färg som inte kräver förhöjd temperatur. Då är det typiskt att enzym är inblandade. De är protein som fungerar som biologiska katalysatorer och ser till att molekylerna hamnar i rätt läge för att reagera med varandra. I maillardreaktionen är enzymen dock inte inblandade.

Äggkokare Eget foto
Ättiksprit som avkalkare Eget foto

Koka frukostägg samt rengöra äggkokaren med ättika


Sätta igång kokningen: Tillsätt ägg och vatten till kokaren och starta den.
Vad händer?
Vattnet värms upp till det börjar koka. Detta är egentligen inte någon kemisk reaktion eftersom vattenmolekylerna är desamma i gas- och vätskefasen, bara att de rör sig mer i gasfasen.  När ägget värms upp av det kokande vattnet så rätar proteinerna i ägget ut sig från sin tidigare veckade form. Detta är irreversibelt, det finns alltså ingen återvändo. Men det gör inget för oss som äter ägget, proteinet kommer ändå att brytas ned i sina beståndsdelar, aminosyrorna i matsmältningen. Det vore dock olyckligt om våra egna proteiner i kroppen skulle bli av med sin form på samma sätt för då skulle de inte fylla sin funktion längre och vi skulle avlida. Därför är det bra att det finns ett inbyggt kylsystem i kroppen.

Sätta igång rengöringen av äggkokaren: Tillsätt vatten och lite ättiksprit
Vad händer?
Kalkresterna bestående av kalciumkarbonat löser upp sig genom att de reagerar med ättiksyran och bildar ett salt, kalciumacetat och kolsyra.



Solrosfrön i jord

Solrosskott som är färdiga för sallad Eget foto


Odla solrosskott till sallad


Sätta igång: Stoppa ned solrosfrön i jord och vattna.
Vad händer?
När fröet blir tillräckligt fuktigt så aktiveras enzymer (en slags proteiner) i fröet av vattnet. Ett näringslager finns lagrat i fröet som nu kan börja användas med hjälp av enzymerna. Den så kallade cellandningen där socker reagerar med syre från luften i en serie oxidationsreaktioner kan starta vilket gör att uppbyggande reaktioner kan starta. En grodd bildas och sedan blad vilket gör att fotosyntesen kan ske. Fotosyntesen är en reaktion som kan bilda mer byggmaterial och energi genom att med hjälp av solljus binda in koldioxid från luften.


Deg Eget foto

Deg efter 10 timmar Eget foto
Bröd Eget foto

Baka surdegsbröd


Sätta igång:
Blanda ihop degen enligt recept och ställ i kylen
Vad händer:
I mikroorgansmer i degen (jästsvampar, mjölksyrabakterier) så oxideras socker, en process som ger energi samt restprodukter, till exempel koldioxid och vatten. Koldioxiden är en restprodukt för mikroorganismerna men bra för brödet det gör att det blir fluffigt.














Saturday, September 1, 2012

Fyra favoriter från UR med lektionstips


Utbildningsradion släppte denna vecka 8000 utbildningsprogram fritt på nätet. UR:s vd skrev i samma veva om bristen på datorer i skolan, vilken han menar leder till en digital klyfta i samhället när mer och mer kunskap finns tillgänglig på Internet.

Jag vill tillägga att viktigt är också att det finns ett nät som klarar belastningen som blir när fler datorer finns i skolan.

Här är fyra sevärda program från UR.


1. Ingmar Ernberg. En bok, en författare. UR tillsätter programchefer till vart och ett av sina program för att sprida dem. Birger Schlaugs intervju med Ingmar Ernberg i serien En bok En författare var det program som jag valde att bli programchef för. Programmet är en bra introduktion till mikrobiologi.  Författaren berättar bland annat att DNA-molekylerna som finns i en människas celler räcker åtskilliga gånger fram och tillbaka till månen om man skulle nysta upp det.
Lektionsplanering Biologi, Naturkunskap, NO: Visa filmen 30 min och låt sedan eleverna i grupper sortera saker på ett bord i vad som är levande och inte (exempelvis en träbit, ett blad, ett glas med vatten, ett ägg, ett äpple, en insekt i en burk, en spik, ett suddgummi)
Lektionsplanering Biologi, Naturkunskap, NO med "flipped classroom"-tema: Ge i läxa att titta på filmen. Börja lektionen med att låta eleverna svara på några frågor om filmens innehåll. Jobba sedan med begreppskartor. Bilda meningar och berättelser av orden liv, celler, DNA, molekyler, andning, syre, energi, reproduktion osv. Gör gruppövningen (sortera saker) som är beskriven ovan. Diskutera vad som skiljer ett naturvetenskapligt och ett religiöst eller filosofiskt sökande efter vad livet är.

Eget foto

2. Ulf Ellervik. En bok, en författare. Hans bok Ond Kemi är en av de bästa böcker jag någonsin läst. I den här intervjun tas många intresseväckande exempel från boken upp. Författarens mål är att väcka allmänhetens intresse för kemi och det lyckas han med, både i denna intervju och i boken. Bland annat pratar de om världens kanske giftigaste ämne, nämligen samma gift som används vid skönhetsbehandling med botox. Som författaren också påpekar i intervjun är intresset för skolämnet kemi skrämmande lågt, så den här typen av inspirerande filmer behöver visas.
Lektionsplanering kemi: Titta på programmet 30 min. Låt eleverna välja ett av kapitlen i boken. Läs högt ur det kapitlet 3 min. Skriv ned några kemiska begrepp och formler som framkommit under programmet och högläsningen (exempelvis toxicitet, LD 50, svavel, gas)

Botulinum toxin 3BTA
Botulinum toxin By own work [Public domain], via Wikimedia Commons


3. Johan Lind. En bok, en författare. Att lyssna på den här intervjun är en trevlig introduktion till avsnitten om ekologi i naturkunskap eller biologi. Johan Lind har skrivit en bok som handlar om trädet ek. Han berättar bland annat hur myrorna som lever på eken, håller bladlöss som boskap.
Lektionsplanering biologi, naturkunskap, NO: Titta på intervjun, 30 minuter. Jobba med begreppskarta (exempelvis begreppen ekosystem, symbios, biologisk mångfald) Introducera begreppet resiliens på det sätt som föreslås i här den videon
Svaneholm, ek
Svaneholm, ek By Jorchr (Own work) [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons


4. Resan till livets kärna Cellstaden. Den världsberömde fotografen Lennart Nilsson fotograferar celler med tusentals gångers förstoring och försöker att få så skarpa bilder som möjligt av organellerna inne i cellen. Den här dokumentären följer hans arbete och berättar samtidigt också om vad en cell är för något. Jag tycker att filmen passar bra att visa när man läst om celler och sett bilder i läroböcker och kanske också tittat i mikroskop. Det är intressant att fundera på vad man verkligen vet om hur cellens inre ser ut och vad som är tankemodeller.

Biological cell
Biological cell By MesserWoland and Szczepan1990 (Own work (Inkscape created)) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or CC-BY-SA-2.5-2.0-1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5-2.0-1.0)], via Wikimedia Commons