1

TOA-ontwikkelteam

UNIVERSITEIT TWENTE

JAARGANG 2016-2017

2

Colofon Deelnemers TOA DOT 2016-2017

Ans Assink Wendelien Bast Henriëtte klein Bluemink Jasper Eggink Wil Gradussen Aline Hofman Margreet Jonker Hetty Lourens De practica voorschriften zijn volgens een ‘Getting Practical’ format opgesteld. In deze workshop maak je kennis met de practica die door een enthousiaste club TOA’s (her)ontwikkeld is in een TOA ontwikkelteam (DOT) van de Universiteit Twente. Denk hierbij aan practica uit de methodes die niet goed werken. Maar als je als DOT deelnemer zelf practica wilt ontwikkelen is daar ook ruimte voor. Voor deze workshop hebben we practica meegenomen waar je zelf mee aan de slag kunt. En er is gelegenheid om met elkaar en met de begeleiders te ‘sparren’ over de practica. De practica van vandaag staan in dit werkboekje dat je mee krijgt. Maak gebruik van de gelegenheid om met ons kennis te maken, je bent van harte welkom

Lijkt het je leuk om ook deel te nemen aan de TOA DOT dan kun je informatie vinden op onderstaande link: https://www.utwente.nl/elan/opleidingenenprofessioneleontwikkeling/professioneleontwikkeling/dots/

of www.utwente.nl/dots

3

Inhoudsopgave

Colofon………………………………………………………………………………………………………………………………………….2

Inhoudsopgave………………………………………………………………………………………………………………………………3

Spinazie extract scheiden met behulp van kolomchromatografie……………………..…………………………..4

Practicum bloed………………………………………………………………………………………………………………………….10

Practicum bloedgroepen…………………………………………………………………………………………………………….14

Bloed op het spoor..…………………………………………………………………………………………………………………..19

Ziek van Cassave……………………………………………………………………………………………………………………….23

Kraak de code……………………………………………………………………………………………………………………………31

4

Spinazie extract scheiden met behulp van kolomchromatografie

Ans Assink, Marianum Groenlo, Margreet Jonker, Groevenbeek Ermelo, Henriette klein

Bluemink, Montessori College Twente

Introductie Chromatografie is een scheidings- en analysemethode in één. De werking van chromatografie berust op een tweefasen systeem. Je hebt de mobiele fase( dit is de bewegende fase) en je hebt de stationaire fase (dit is de stilstaande fase). De mobiele fase voert de componenten uit het te onderzoeken monster mee van het opbrengpunt tot aan het eindpunt. Afhankelijk van de aard van de stof zal het zich meer in de stationaire fase of juist meer in de mobiele fase bevinden. Stoffen die zich meer in de mobiele fase bevinden, bewegen sneller vooruit dan stoffen die zich hoofdzakelijk in de stationaire fase bevinden. Op deze manier worden de componenten van elkaar gescheiden. In dit practicum gaan we aan de slag met kolomchromatografie. Met behulp van een glazen kolom die gevuld is met een absorbens (stationaire fase) en een eluens (mobiele fase) gaan we een spinazie extract scheiden in zijn afzonderlijke componenten. Het te scheiden spinazie extract wordt boven op de kolom aangebracht om de componenten onder aan de kolom op te vangen. Aan de bovenkant van de kolom wordt het eluens voortdurend aangevuld zodat de kolom niet droog komt te staan.

Lesorganisatie

Dit practicum is geschreven voor 6 VWO. Het kolomchromatografie deel is in een lesuur van 60 minuten uit te voeren. Wil men ook nog het TLC gedeelte uitvoeren dan is nog eens 30 minuten nodig. Men kan er ook voor kiezen om de leerlingen kant en klare kolommen en extracten aan te bieden dan is het practicum in een kortere tijd uit te voeren. Het is handig om in groepjes van minimaal 2 leerlingen te werken zodat de taken goed verdeeld kunnen worden. Voordat de leerlingen aan het practicum gaan beginnen moeten de vragen die in de tekst verwerkt staan gemaakt worden, dit om het practicum beter te begrijpen.

5

Apparatuur en materiaal:

Glazen kolom

Trechter

Filtertip de eerste vijf materialen zijn van de microchem set

Kraantje

Tussenstuk

Bekerglaasje 50mL

Mortier

Vijzel

Kooksteentjes

Reageerbuisje

Reageerbuisrekje

Opvangvaatje

Stopje

Maatcilinder 5 mL

Pipetje liefst glas met ballonnetje

Bekerglas hoog 150 mL

Verwarmingsplaatje

Spinazie

Aceton

Hexaan

Petroleumether 40-60

Demiwater

Natriumchloride

Silicagel

Toa aanwijzingen en veiligheid:

Loopvloeistof maken: Meng volgens de verhouding1:1 aceton en hexaan, de hoeveelheid is afhankelijk van hoe groot je kolom is. Gebruik je niet het materiaal van de microchemset, dan moet je hoeveelheden aanpassen. Het liefst moet er in de zuurkast gewerkt worden maar dat is niet altijd realiseerbaar . Dit practicum is ook goed uit te voeren in de klas omdat er met relatief kleine hoeveelheden gewerkt wordt. Afval afvoeren in de daarvoor bestemde afvalvaten.

6

Procedure:

Let op, dit practicum bestaat uit meerdere onderdelen, het maken van een kolom, het maken van een spinazie extract en het chromatograferen van het extact. Verdeel de taken : maak het spinazie extract en maak de kolom volgens de werkwijze. Spinazie extract maken:

Doe enkele blaadjes spinazie in de vijzel

Voeg toe enkele kooksteentjes ,dit bevorderd het malen, en 5 mL aceton

Maal goed fijn

Voeg nogmaals 5 mL aceton toe en meng goed

Giet de ontstane vloeistof af in een reageerbuis

Voeg toe 10 mL petroleumether40-60 en enkele druppels water Vraag 1 Wat is petroleumether 40-60

Doe de stop op de reageerbuis en schud krachtig, vergeet niet om te ontluchten!!

Zet de reageerbuis in een rekje en kijk of er twee lagen ontstaan, gebeurt dat niet dan voeg je een spatelpunt keukenzout toe en schud opnieuw.

Er ontstaan twee lagen een heldere groene laag en een troebele laag.

Vraag 2 Waardoor werkt het toevoegen van een schepje keukenzout, om de 2 lagen te scheiden? Vraag 3 Zijn de kleurstoffen polair of apolair en leg uit. Vraag 4 In de water-acetonlaag, zie je waarschijnlijk ook nog een beetje kleurstof. Is hier sprake van een verdelingsevenwicht of van een andere kleurstof? Hoe zou je dit kunnen aantonen?

Doe met een pipetje voorzichtig de groene heldere laag in een nieuwe schone reageerbuis

Voeg een paar kooksteentjes toe.

Doe kokend water in een bekerglas.

Houd voorzichtig de reageerbuis in het hete water tot de vloeistof in de reageerbuis bijna verdampt is.

Sluit de reageerbuis af met een stopje.

7

Vraag 5 Hoe heet moet het water minimaal zijn? Leg uit.

Kolom maken:

Sluit het filtertipje aan op de kolom volgens bovenstaande tekening.

Breng ook het gesloten kraantje aan op het filtertipje volgens bovenstaande tekening.

Hang het geheel aan een statief.

Vul de kolom met droge silicagel tot de kolom voor 75% gevuld is.

Laat de kolom leeglopen via de bovenkant in een bekerglaasje.

Voeg toe enkele mL’s loopvloeistof en meng goed.

Vraag 6 Hoe noemen we dit mengsel.

Giet dit mengsel via een trechter in de kolom.

Open het kraantje en laat de loopvloeistof weglopen.

Tik ondertussen voorzichtig tegen de buis zodat er een goede compacte kolom ontstaat.

Zorg er voor dat de kolom niet droog komt te staan. Vraag 7 Leg uit wat er gebeurt als je tegen de kolom tikt.

Kolomchromatografie:

Laat de loopvloeistof weglopen uit de kolom tot de vloeistof boven de kolom net verdwenen is, doe het kraantje dicht.

Breng heel voorzichtig met een glazen pipetje 1of 2 druppels van het spinazie extract op de kolom, zorg dat er niets aan de wand komt.

Zet het kraantje open en voeg voorzichtig enkele druppels loopvloeistof toe langs de binnenwand van de kolom.

De oplossing boven de kolom moet helder en kleurloos blijven.

Zorg er voor dat de kolom niet droog komt te staan door constant loopvloeistof toe te voegen.

Vang de verschillend gekleurde fracties op in afsluitbaar opvangvaatje.

8

Vraag 9 Van welke eigenschappen van de kleurstoffen maak je gebruik bij kolomchromatografie. A: mobiele fase :……………………………………………………… B: stationaire fase: …………………………………………………… Vraag 10 Bij vraag 3 hebben we de conclusie getrokken of de kleurstoffen polair of apolair zijn. Als gegeven wordt dat silicagel polair is. Wat kunnen we dan zeggen over de stof, die het eerst van de kolom komt, is deze polairder of minder polair dan de rest van de kleurstoffen? Vraag 11 Van 3 kleurstoffen uit het mengsel vermoeden we welke het zijn. Als eerste komt de stof α-Caroteen, Als tweede komt een groene band, waarschijnlijk is dit Chlorophyl-a En als een van de laatste komt de gele kleurstof Luteïne. Komt deze volgorde overeen met je verwachtingen. Leg dit uit met behulp van de structuurformules.

Docentaanwijzingen:

Antwoorden

1. Petroleumether is een mengsel van alkanen met een kooktraject van 40-60°C. 2. Door het toevoegen van een hoeveelheid keukenzout, wordt de dichtheid van

de waterlaag groter, Hierdoor wordt het verschil in dichtheid met de organische laag groter en vindt er dus gemakkelijker een scheiding plaats.

3. De kleurstoffen in spinazie zijn apolair want ze lossen op in de PE. 4. Als het een evenwicht is kun je door het toevoegen van enkele druppel PE

nog kleurstof uit de water-aceton laag halen. 5. De watertemperatuur moet minimaal 60 graden zijn om de petroleumether te

laten verdampen. 6. Dit heet een suspensie 7. Door te tikken verwijder je de luchtbellen die tussen de silicagel deeltjes zitten. 8. a oplosbaarheid in de mobiele fase (loopvloeistof).

b aanhechting aan de stationaire fase (kolompakking). 9. De kleurstoffen zijn apolair, want ze losten goed op in de petroleumetherlaag.

De loopvloeistof is ook apolair, dus hierin lossen de kleurstoffen ook goed op. De scheiding moet dus veroorzaakt worden door het verschil in aanhechting aan de stationaire fase, silicagel is polair. De kleurstof, die er het eerst afkomt, hecht dus het minst en is dus het minst polair.

9

10. α-Caroteen

Chlorophyl-a

Luteïne

Bij vraag 9 hadden we geconcludeerd, dat de stof, die er het eerst afkomt het minst polair is. Als we de 3 stoffen hierboven bekijken, zien we dat de polariteit van boven naar onder toeneemt, dus dit is dan ook de volgorde, waarin ze van de kolom afkomen.

10

Practicum Bloed Aline Hofman, Het Erasmus Almelo,Hetty Lourens, Het Assink Lyceum Neede Jasper Eggink, CSG Reggesteyn Rijssen, Wendelien Bast, Chr. Coll. Groevenbeek Ermelo

Introductie:

Ieder jaar ontvangen zo’n 250.00 Nederlanders een bloedtransfusie. Dat betekent dat zij bloed krijgen van een bloeddonor. Een reden voor een bloedtransfusie kan een operatie of een ongeluk zijn waarbij de patiënt veel bloed verloren heeft. Het bloed kan dan met een bloedtransfusie aangevuld worden. Bij een bloedtransfusie is het belangrijk dat het donorbloed bij de ontvanger past. Daarom wordt van te voren de bloedgroep van de donor en de ontvanger getest. Dit gebeurt in een laboratorium. Rode bloedcellen bevatten bloedfactoren (antigenen). De bloedfactoren bepalen welke bloedgroep iemand heeft. Rode bloedcellen kunnen A en/of B bloedfactoren bevatten of geen van beide. Met de bloedgroep bepaling onderzoek je welke bloedfactoren (antigenen)aanwezig zijn op de rode bloedcellen van een patiënt of donor. Je gebruikt hiervoor een vloeistof, serum, die antistoffen bevat. Als de antistoffen niet op de bloedfactoren passen gebeurt er niets. Er ontstaat een probleem als ze wel passen, want dan gaat het bloed klonteren. Er zijn verschillende soorten antistoffen, anti-A en anti-B.

Bloedgroep A B AB O Bloedfactor op rode bloedcel

Antistoffen in bloed

Kan bloedcellen ontvangen van

A en O

B en O

A, B, AB en O

O

Kan bloedcellen geven aan

A en AB

B en AB

AB

A, B, AB en O

Onderzoeksvraag:

Je gaat van twee donoren en drie patiënten de bloedgroep bepalen. Dit is nodig om te kunnen beslissen welke patiënt bloed van welke donor kan ontvangen.

11

Apparatuur en materiaal:

Gelamineerd werkblad

10 roerstaafjes

2 flesjes serum met antistoffen

(nep) bloed van 3 patiënten en 2 donoren

TOA aanwijzingen en veiligheid:

Omdat we bij dit practicum werken met kunstbloed zijn extra veiligheidsmaatregelen niet nodig. Het kunstbloed bestaat uit eosine, dit kan vlekken geven in kleding. Was na afloop je handen.

Bloed bloedgroep oplossing

Donor 1 O 0,6 % eosinegeel in aquadest

Donor 2 A 1,0 M MgSO4 in 0,6 % eosinegeel in aquadest

Patiënt 1 AB 1,0 M Na3PO4 in 0,6 % eosinegeel in aquadest

Patiënt 2 B 1,0 M BaCl2 in 0,6 % eosinegeel in aquadest

Patiënt 3 O 0,6 % eosinegeel in aquadest

serum met antistoffen oplossing

A 1,0 M BaCl2

B 1,0 M MgSO4

12

Lesorganisatie:

De proef kan individueel, maar ook in twee tallen uitgevoerd worden.

Procedure:

Gebruik het gelamineerde werkblad en roer steeds met een schoon roerstaafje!!!

Druppel één druppel van het bloed van patiënt 1 in elk vakje van het werkblad.

Voeg één druppel anti-A serum toe aan vakje A.

Meng met schoon roerstaafje.

Voeg één druppel anti-B serum toe aan vakje B.

Meng met schoon roerstaafje.

Kijk of het bloed is gaan samenklonteren. Dit gaat het beste door naar X te kijken. Als het bloed niet samenklontert is X goed te zien.

Noteer de resultaten in de tabel bij resultaten

Herhaal de proef met: - het bloed van patiënt 2 - het bloed van patiënt 3 - het bloed van donor 1 - het bloed van donor 2

Spoel het werkblad en roerstokjes goed af en maak ze droog voor je ze inlevert.

Resultaten:

bepaling bloedgroep A B AB O

klontert het serum het

bloed?

bloedfactoren

op de rode bloedcellen

antistof(fen) in het

bloedplasma

bloed-groep

A B AB O anti-A

anti-B

patiënt 1

patiënt 2

patiënt 3

donor 1

donor 2

13

Opdrachten en vragen bij de proef:

Aan welke patiënten mogen de donoren bloed geven?

Verdere informatie:

Bron

Biologie voor jou. 4 VMBO KGT Thema 8 basisstof 6 op blz 144 t/m 148

Practicum “Bloed in actie”, De Praktijk, Sanquin

Bloed en transfusie, Carla de Rooij, OSG. de Ring van Putten, Spijkenisse

Nectar. 2a VWO/Gymnasium, Thema 3, basisstof 11

14

Practicum Bloedgroepen Aline Hofman, Het Erasmus Almelo, Hetty Lourens, Het Assink Lyceum Neede Jasper Eggink, CSG Reggesteyn Rijssen, Wendelien Bast, Chr. Coll. Groevenbeek Ermelo

Introductie:

Rode bloedcellen hebben bloedfactoren op hun celmembraan. Twee belangrijke bloedfactoren zijn antigeen A en antigeen B. Deze bloedfactoren bepalen welke bloedgroep iemand heeft. Iemand met bloedgroep A heeft antigeen A. Deze persoon heeft in zijn bloedplasma antistof tegen antigeen B, dus anti-B. In onderstaande afbeelding staat aangegeven hoe het voor de andere bloedgroepen is.

Ieder jaar ontvangen zo’n 250.00 Nederlanders een bloedtransfusie. Dat betekent dat zij bloed krijgen van een bloeddonor. Een reden voor een bloedtransfusie kan een operatie of een ongeluk zijn waarbij de patiënt veel bloed verloren heeft. Het bloed kan dan met een bloedtransfusie aangevuld worden. Bij een bloedtransfusie is het belangrijk dat het bloed van de donor bij het bloed van de ontvanger past. Als bloedplasma met anti-A in contact komt met bloedcellen met antigeen A, dan klonteren de rode bloedcellen samen. Hetzelfde gebeurd als bloedplasma met anti-B in contact komt met rode bloedcellen met antigeen B. Samengeklonterde bloedcellen blijven steken in de haarvaten. Dit kan onder andere beschadiging van hersenen en nieren tot gevolg hebben. Daarom wordt van te voren de bloedgroep van de donor en de ontvanger getest.

Onderzoeksvraag

Je gaat van twee donoren en drie patiënten de bloedgroep bepalen. Je doet dit door twee bepalingen uit te voeren: antigenen bepalen en antistoffen bepalen.

15

Apparatuur en materiaal:

gelamineerd werkblad

20 roerstaafjes

2 flesjes serum met antistoffen

2 flesjes test rode bloedcellen

(nep) rode bloedcellen van 3 patiënten en 2 donoren

(nep) bloedplasma van 3 patiënten en 2 donoren

TOA aanwijzingen en veiligheid:

Omdat we bij dit practicum werken met kunstbloed zijn extra veiligheidsmaatregelen niet nodig. Het kunstbloed bestaat uit eosine, dit kan vlekken geven in kleding. Was na afloop je handen.

Rode bloedcellen:

Bloed bloedgroep oplossing

Donor 1 O 0,6 % eosinegeel in aquadest

Donor 2 A 1,0 M MgSO4 in 0,6 % eosinegeel in aquadest

Patiënt 1 AB 1,0 M Na3PO4 in 0,6 % eosinegeel in aquadest

Patiënt 2 B 1,0 M BaCl2 in 0,6 % eosinegeel in aquadest

Patiënt 3 O 0,6 % eosinegeel in aquadest

Anti-A 1,0 M BaCl2

Anti-B 1,0 M MgSO4

16

Bloedplasma:

Bloed bloedgroep oplossing

Donor 1 O 1,0 M Na3PO4

Donor 2 A 1,0 M BaCl2

Patiënt 1 AB aquadest

Patiënt 2 B 1,0 M MgSO4

Patiënt 3 O 1,0 M Na3PO4

Rode bloedcellen A 1,0 M BaCl2 in 0,6 % eosinegeel in aquadest

Rode bloedcellen B 1,0 M MgSO4 in 0,6 % eosinegeel in aquadest

Lesorganisatie De proef kan individueel, maar ook in tweetallen uitgevoerd worden.

17

Procedure Antigenen bepalen

Roer steeds met een schoon roerstaafje!!!

Druppel één druppel rode bloedcellen van patiënt 1 in vakje A op het werkblad en één druppel in vakje B.

Voeg één druppel anti-A serum toe aan vakje A. Meng met een schoon roerstaafje.

Voeg één druppel anti-B serum toe aan vakje B. Meng met een schoon roerstaafje.

Kijk of het bloed is gaan samenklonteren. Als het bloed niet samenklontert is de X goed te zien.

Noteer de resultaten in tabel 1.

Herhaal de proef met rode bloedcellen van patiënt 2, patiënt 3, donor 1 en donor 2.

Maak het werkblad schoon en droog en gooi de roerstokjes weg.

Procedure Antistoffen bepalen

Roer steeds met een schoon roerstaafje!!!

Druppel één druppel bloedplasma van patiënt 1 in vakje A op het werkblad en één druppel in vakje B.

Voeg één druppel test rode bloedcellen-A toe aan vakje A. Meng met een schoon roerstaafje.

Voeg één druppel test rode bloedcellen-B toe aan vakje B. Meng met een schoon roerstaafje.

Kijk of het bloed is gaan samenklonteren. Als het bloed niet samenklontert is de X goed te zien.

Noteer de resultaten in tabel 2.

Herhaal de proef met bloedplasma van patiënt 2, patiënt 3, donor 1 en donor 2.

Maak het werkblad schoon en droog en gooi de roerstokjes weg.

Resultaten

Tabel 1 Klontering anti-A? Klontering anti-B? Aanwezige bloedfactor(en)

Donor 1

Donor 2

Patiënt 1

Patiënt 2

Patiënt 3

18

Opdrachten en vragen bij de proef:

Welke bloedgroepen hebben de patiënten en de donoren?

Stel een transfusie advies op voor alle patiënten en donoren.

Het kan zo zijn dat de patiënten alleen rode bloedcellen nodig hebben. Van welke donor(en) kunnen de patiënten rode bloedcellen krijgen?

Wat als de patiënten alleen bloedplasma nodig hebben; van welke donor(en) kunnen ze bloedplasma ontvangen?

Verdere informatie:

Bron

Biologie voor jou. 4 VMBO KGT, Thema 8, basisstof 6 op blz 144 t/m 148

Practicum “Bloed in actie”, De Praktijk, Sanquin

Nectar. 2a VWO/Gymnasium, Thema 3, basisstof 11 Bloed en transfusie, Carla de Rooij, OSG. de Ring van Putten, Spijkenisse

Tabel 2 Klontering test-A? Klontering test-B? Aanwezige antistof(fen)

Donor 1

Donor 2

Patiënt 1

Patiënt 2

Patiënt 3

19

Bloed op het spoor….

Aline Hofman, Het Erasmus Almelo , Hetty Lourens, Het Assink Lyceum Neede

Jasper Eggink, CSG Reggesteyn Rijssen, Wendelien Bast, Chr. Coll. Groevenbeek Ermelo

Introductie:

Op een plaats delict zijn sporen

gevonden, deze sporen zijn rood

gekleurd. Het zou om bloedsporen kunnen

gaan, maar dat is niet zeker. In dit

practicum ga je als forensisch

onderzoeker aan de slag. Je gaat de

sporen onderzoeken om duidelijkheid te

krijgen; is er bloed gevonden op de plaats

delict of is het iets anders?

Onderzoeksvraag:

Jij gaat onderzoeken welke sporen bloed bevatten. Het onderzoek bestaat uit drie

gedeeltes:

1. Eerst wordt getest of het reagens wel goed werkt. 2. Daarna onderzoek naar twee sporen gevonden op de plaats delict. 3. Tot slot onderzoek naar mogelijk vals positieve resultaten.

20

Apparatuur en materiaal:

Reagens (fenolftaleïne 1%)

Kunstmatig bloed (oplossing van 0,1 M NaOH met rode bakkerskleurstof)

Negatieve controle (oplossing van rode bakkerskleurstof)

‘Groentevlek’ (oplossing van 0,1 M NaOH met groene bakkerskleurstof)

Apparatuur en materiaal:

Wattenstaafjes

Plastic pipetten (3 ml)

Servetten

Stukjes katoen (T-shirt)

Procedure:

1. Controle van de test Je gaat controleren of het reagens (fenolftaleïne) wel goed werkt. Dat gaat zo; als er

geen bloedspoor is (negatieve controle), verwacht je natuurlijk een negatief resultaat,

dus geen (roze) verkleuring.

Je krijgt twee wattenstaafjes;

Wattenstaafje 1 bevat bloed (positieve controle)

Wattenstaafje 2 bevat geen bloed (negatieve controle)

21

Uitvoering:

1. Laat drie druppels Fenolftaleïne (reagens) vallen op wattenstaafje 1.

2. Laat drie druppels Fenolftaleïne (reagens) vallen op wattenstaafje 2.

3. Noteer je waarnemingen in de tabel hieronder

Wat zie je? (kleur)

Wattenstaafje 1 (positieve controle)

Wattenstaafje 2 (negatieve controle)

2. Sporenonderzoek

Nu je de test hebt gecontroleerd, ga je de op de plaats delict gevonden sporen

onderzoeken. De recherche heeft een rood spoor gevonden op een servet en een

roodgekleurd spoor op een stuk T-shirt. Met test ga je onderzoeken of de sporen

bloed bevatten.

Uitvoering

1. Laat drie druppels Fenolftaleïne (reagens) vallen op de vlek op het servet. 2. Laat drie druppels Fenolftaleïne (reagens) vallen op de vlek op het T-shirt.

3. Noteer je waarnemingen in de tabel hieronder.

Wat zie je? (kleur)

Spoor 1 (servet)

Spoor 2 (T-shirt)

3. Vals positieven

Deze test is een zogenaamde presumptieve test. Presumptief betekent dat je niet

met 100% zekerheid kunt vaststellen dat een positieve (roze kleuring) ook echt bloed

betreft. Om te onderzoeken of je te maken hebt met vals positieven voer je de test

nogmaals uit; ditmaal op een wattenstaafje met een groentevlek.

22

Vragen:

1. Controle van de test a. Wat is je conclusie? Is de test betrouwbaar en te gebruiken?

2. Sporenonderzoek a. Bevat het servet en/of het T-shirt bloedsporen? Leg je antwoord uit? b. Als er wel een rood spoor is gevonden, maar je geen bloed hebt

aangetoond, wat zou de vlek dan kunnen zijn?

3. Vals positieven a. Wat zie je bij de groentevlek? Hoe zou dit kunnen? b. Een positief resultaat van deze test vormt het enige bewijs tegen een

verdachte. Wat zal de advocaat van de verdachte als verweer aanvoeren?

Docent aanwijzingen:

Dit practicum is geschikt voor klas 3 (TL/HAVO)

Verdere informatie:

Bron

Module ‘Opsporing verzocht’ stichting C3

23

Ziek van cassave

Margreet Jonker, Chr. Coll. Groevenbeek, Ermelo

Introductie:

Cassave is een eetbare wortelknol, die in Afrika en Zuid-Amerika veel gegeten wordt. Het eten van overmatig veel cassave kan leiden tot een cyanide-vergiftiging. Mensen

die hieraan leiden hebben een hoge concentratie thiocyanaat in hun speeksel.

Gezonde mensen hebben ook thiocyanaat in hun speeksel. Om thiocyanaat aan te

tonen voeg je een overmaat ijzer(III)-ionen toe. De ijzer(III)-ionen reageren in een

molverhouding 1 : 1 met de thiocyanaationen tot een oranje-rood

ijzer(III)thiocyanaatcomplex. De concentratie thiocyanaat bepaalt de intensiteit van

de kleur van de ijzer(III)thiocyanaat-oplossing. Hoe donkerder de oplossing, des te

hoger de concentratie thiocyanaat. In dit experiment meet je met een colorimeter de

extinctie bij 480 nm van een reeks oplossingen met een bekende

ijzer(III)thiocyanaatconcentratie. Je maakt met deze gegevens een ijklijn. Met behulp

van deze ijklijn en de gemeten extinctie van je speeksel waaraan ijzer(III)-ionen zijn

toegevoegd bepaal je de thiocyanaatconcentratie in je speeksel.

Onderzoeksvraag:

Hoeveel thiocyanaat zit er in je speeksel?

Lesorganisatie:

Dit practicum is geschikt voor 5 VWO (analysetechnieken)

Apparatuur en materiaal:

Reageerbuizen

Plastic pasteur pipetten

Kaliumthiocyanaatoplossing (2,00·10–4 M KSCN)

7 cuvetten

IJzer(III)nitraatoplossing (0,200 M) Let op! dit bevat 0,2 M zoutzuur

Demiwater (of gedestilleerd water)

Spectrofotometer, evt. in combinatie met computerprogramma. (bv. CMA of Vernier).

24

Toa aanwijzingen en veiligheid:

De ijzer(III)nitraatoplossing (0,200 M) wordt gemaakt in 0.2 M zoutzuur. 0,2 M Fe(NO3)3 = 80.8 g Fe(NO3)3 /L 0.2 M HCl = 17 ml 37% HCl/L 0.02 M KSCN = 1.94 g KSCN/L (100x verdunnen = 0.0002 M KSCN) - nodig per groepje:- 50 ml 0.2 M Fe(NO3)3 opgelost in 0.2 M HCl

- 20 ml 0.0002 M KSCN De gebruikte oplossing moeten verzameld worden in het afvalvat voor zware metalen. Het ijzer(III)thiocyanaatcomplex wordt gevormd door de reactie tussen ijzer(III)ionen en thiocyanaationen. Dit practicum kan ook gedaan worden zonder dat er meetapparatuur gebruikt wordt, de leerlingen kunnen op het ‘oog ’ kijken met welke buis uit de ijkreeks hun speekselbuis overeenkomt. Het is echter ook heel goed mogelijk om de resultaten in dit practicum te meten met een spectrofotometer. In de bijlage (1-4) zijn wat mogelijkheden gegeven.

Procedure:

Proef A: maken van de ijkreeks Vul buis 0 t/m 5 volgens volgende tabel:

Fe(NO3)3 (mL) Kaliumthiocyanaat (mL) ml H₂O

buis 0 blanco 5 - 5

buis 1 5 1 4

buis 2 5 2 3

buis 3 5 3 2

Buis 4 5 4 1

buis 5 5 5 -

Proef B Verzamel je speeksel. Dit doe je door een slok water (9 ml) 1 minuut in je mond te houden, terwijl je een beetje “spoelt”. Je speeksel lost nu op in het water. Je mag er vanuit gaan dat het water/speeksel mengsel nu 1ml speeksel bevat en 9 ml water. Pipetteer 5 ml van deze oplossing in een reageerbuis. Voeg hieraan 5,00 mL ijzer(III)nitraatoplossing toe.

speekselbuis 5 ml Fe(NO3)3 5 ml speeksel 0 ml H2O

25

Meten

Vergelijk de kleur van de speekselbuis met de kleuren in de buizen van de ijkreeks als er geen spectrofotometer beschikbaar is.

Als er wel een spectrofotometer beschikbaar is werk dan als volgt bij een losse

spectrofotometer. In de bijlagen staan nog wat andere opties.

Stel de spectrofotometer in op 450 nm. Vul een cuvet met de blanco uit buis 0 en stel de meter in op 0.

Vul vijf andere cuvetten met de ijkoplossingen uit de buizen 1 t/m 5 en meet ook hiervan de extinctie bij 450 nm.

Vul een cuvet met de speeksel/ijzer(III)oplossing en meet de extinctie bij 450 nm. Noteer je metingen overzichtelijk in de tabel.

Voer eerst proef B uit voordat je de ijklijn maakt. (komt het meetpunt boven de ijklijn uit, maak dan een nieuwe verdunning in de speekselbuis. bv. 4 ml speeksel en 5 ml Fe(NO3)3 en 1 ml H2O)

Vragen

a. Geef de vergelijking van de reactie tussen de ijzer(III)-ionen en

thiocyanaationen.

Kijk in Binas tabel 47

b. Zoek op internet op wat de functie van thiocyanaat in speeksel is.

c. Bereken voor elke buis de concentratie thiocyanaat in Moll/L

d. Teken een ijklijn waarin je de berekende concentratie thiocyanaat uitzet tegen

de gemeten extinctie bij 450 nm.

e. Bereken met behulp van de ijklijn de concentratie thiocyanaat in je speeksel.

f. In dit experiment heb je een ijzer(III)nitraatoplossing gebruikt. Geef drie andere

zouten die je ook zou kunnen gebruiken bij deze bepaling.

26

Docentaanwijzingen:

Antwoorden: a) SCN-(aq) + Fe3+ (aq) FeSCN2+(aq)

b) Thiocyanaat heeft een antibacteriële werking.

c) Ext bij 450NM

- Buis 1: 0 0

- Buis 2: 0.2 . 10-4 Mol/L 0.043

- Buis 3: 0.4 . 10-4 Mol/L 0.145

- Buis 4: 0.6 . 10-4 Mol/L 0.198

- Buis 5: 0.8 . 10-4 Mol/L 0.295

- Buis 6: 1.0 . 10-4 Mol/L 0.370

- Speekselmengsel 0.110

d) e) 0.34 . 10 -4 Mol zit in 0.5 ml speeksel = 680. 10-4 Mol/L speeksel.

f) ijzer(III)chloride, ijzer(III)acetaat, ijzer(III)bromide

Opruimen

Verzamel resten van de oplossingen, in het afvalvat voor zware metalen. Ruim de gebruikte materialen op en laat je werkplek schoon en netjes achter.

Bron

Chemie overal 5VWO en www.bioplek.org

27

Bijlage 1

Meten met behulp van een losse spectrofotometer

Zet de spectrofotometer aan stel in op 450 NM en laat de lamp 15 minuten opwarmen

Vul een cuvet met de blanco uit buis 0, sluit de klep en zet met de blanco de meter op 0. Let op dat je de cuvet in de juiste richting plaatst.

Vul vijf andere cuvetten met de ijkoplossingen uit de buizen 1 t/m 5 en meet ook hiervan de extinctie bij 450 nm.

Vul een cuvet met de speeksel/ijzer(III)oplossing en meet de extinctie bij 450 nm. Noteer je metingen overzichtelijk in de tabel.

28

Bijlage 2

Gebruiksklaar maken van de colourwave en IP coach:

Open het juiste programma op IP coach.

Druk op de kinetics knop op de colourwave

Selecteer Abs mode met de Abs/%T knop op de colourwave

Plaats een cuvet met de blanco in de colourwave en druk op de R knop op de colourwave

Het display geeft nu 0.00 Abs aan

Verwijder het demiwater

Meten van het monster:

Stel de colourwave in op het filter het dichtst in de buurt van 450 nm.

Vul een cuvet met de blanco uit buis 0 Let op dat je de cuvet in de juiste richting plaatst.

Druk op de T(test) knop van de colourwave

Klik op de groene startdriehoek van het coachprogramma.

Vul vijf andere cuvetten met de ijkoplossingen uit de buizen 1 t/m 5 en meet ook hiervan de extinctie bij ong. 450 nm.

Vul een cuvet met de speeksel/ijzer(III)oplossing en meet de extinctie bij ong. 450 nm. Noteer je metingen overzichtelijk in de tabel.

29

Bijlage 3

Gebruiksklaar maken van de colorimeter van CMA en IP coach:

Open het juiste programma op IP coach

Stel de colorimeter in op 450 nm

Vul een cuvet met demiwater en zet die in de colorimeter, druk op de cal knop.

Meten van het monster:

Vul de cuvet voor ¾ met de de oplossingen uit de buizen 1 t/m 5 en meet hiervan de extinctie bij 450 nm.

Plaats de cuvet in de colorwave

Druk op de T(test) knop van de colourwave

Klik op de groene startdriehoek van het coachprogramma.

Vul een cuvet met de speeksel/ijzer(III)oplossing en meet de extinctie bij ong. 450 nm. Noteer je metingen overzichtelijk in de tabel.

30

Bijlage 4

Logger Pro startklaar maken (kalibreren)

Om de spectro vis te calibreren kies je het Experiment menu , dan Calibrate en dan

spectrofotometer.

Vul een cuvet voor driekwart met de blanco en plaats het in de cuvethouder.

Volg de instrukties in de dialogbox om de calibratie te voltooien.

Druk op OK

Het bepalen van het spectrum

Hiervoor neem je de hoogste concentratie van je ijkreeks.

Vul een cuvet voor driekwart met de oplossing en plaats het in de cuvethouder.

Druk op collect om een spectrum op te nemen

Druk op stop als je het inzamelen van gegevens wilt stoppen.

Het bepalen van de ijkreeks

Als je spectrum hebt bepaald volgens bovenstaande aanwijzingen druk je op de configure

spectrofotometer data collection knop.

Kies absorbance vs concentration als data collectie mode

De optimale golflengte wordt nu automatisch geselecteerd.

Kies OK om verder te gaan

Zet het eerste monster uit de calibratiereeks in de UV vis meter en druk op collect, druk

daarna op keep.

Er verschijnt nu een venster waarin je de concentratie kunt invullen, doe dit en druk op OK

Herhaal deze handeling totdat je alle concentraties gemeten hebt

Heb je de laatste concentratie gemeten uit de ijkreeks dan druk je op STOP

Je ziet nu de calibratielijn verschijnen

Druk op lineairfit.

Het gehalte bepalen van de onbekende

Zet nu het onbekende monster in de UV vis en kies het analyze menu

Kies interpolation calculator.

Er verschijnt een helpmenu in je grafiek , hier kun je de gegevens aflezen

Druk op OK

31

Kraak de code Aline Hofman, Het Erasmus Almelo

Voorbereiding

Introductie

Een gen is een stuk DNA op een chromosoom dat informatie bevat voor één of meerdere

specifieke eiwitten. Je kunt ook zeggen dat het gen codeert voor het eiwit. Een eiwit kan een

erfelijke eigenschap tot uiting brengen, zoals bloedgroep of oogkleur.

De bouwstenen van het DNA zijn nucleotiden. Een

nucleotide bestaat uit een fosfaatgroep, een suikergroep

en een stikstofbase. Er zijn vier verschillende

stikstofbasen: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en

guanine (G). De volgorde van de stikstofbasen in het DNA

bevat een code die bepaalt welk eiwit geproduceerd

wordt.

Zoals je in de afbeelding hiernaast kan zien bestaat een

DNA-molecuul uit twee strengen die als een wenteltrap in

elkaar gedraaid zijn. De twee strengen zijn met elkaar

verbonden door waterstofbruggen tussen stikstofbasen:

adenine vormt altijd een paar met thymine en cytosine met

guanine. Dit noem je basenparen.

De bouwstenen van een eiwit zijn aminozuren. Drie

stikstofbasen zijn nodig om één aminozuur te regelen. De

reeks CAA zorgt voor een ander aminozuur dan de reeks GCA. Zo’n reeks van drie basen

noemt men een codon.

Transcriptie: van DNA mRNA

Het DNA ligt in de kern van de cel. Eiwitten worden gemaakt op de ribosomen die aanwezig

zijn in het cytoplasma van de cel. Er is een extra molecuul nodig dat functioneert als

‘boodschapper’ tussen het DNA en de ribosomen: het mRNA (messenger RNA). Tijdens het

proces transcriptie wordt mRNA gevormd langs het originele DNA.

mRNA is ook opgebouwd uit nucleotiden, maar het bevat een andere suikergroep en in

plaats van de stikstofbase thymine (T) zit in het mRNA de stikstofbase uracil (U). Een ander

belangrijk verschil tussen mRNA en DNA is dat mRNA enkelstrengs is en DNA een dubbele

streng.

32

Translatie: van mRNA eiwit

Het mRNA wordt gevormd in de kern. Het verlaat de

kern via kernporiën en gaat dan naar ribosomen in

het grondplasma of ribosomen die gebonden zijn

aan het (ruw) endoplasmatisch reticulum. Het

ribosoom leest het mRNA en koppelt de juiste

aminozuren aan elkaar. Er wordt dan een

polypeptide gevormd, een eiwit.

Bewerking van het eiwit

Het gevormde eiwit gaat naar het Golgi-systeem

waar het bewerkt wordt. Na de bewerking komt het

eiwit in een transportblaasje en wordt het vervoerd

naar de plek waar het zijn functie gaat uitoefenen.

Lesorganisatie

Iedere leerling maakt zijn/haar eigen DNA ketting aan de hand van een eigenschappencode

en de daarbij horende mRNA-sleutel. Wanneer een leerling klaar is met zijn/haar eigen DNA

ketting, krijgt hij/zij een ketting waarvan ze moeten achterhalen wie de eigenaar is.

Apparatuur en materiaal

- Bakjes met vier kleuren strijkkralen: rood, blauw, groen en geel.

- Draad/elastiek van 40 cm

- Eigenschappenkaart

- ‘Sleutel’-tabel

Procedure

Je gaat een DNA- en mRNA-streng maken waarin allerlei boodschappen over jezelf

verborgen zitten. Als je de opdrachten nauwkeurig uitvoert, heb je een unieke ketting die

alleen voor jou geldt!

Stap 1: regel cijfers/letters invullen

Vul de eigenschappenkaart in. Begin bij het invullen van jouw persoonlijke kenmerken en

schrijf de letters, woorden en getallen die hiervoor nodig zijn op in de regel van de tabel die

is aangegeven met cijfers/letters. Let hierbij ook op hoofdletters en kleine letters! Als het

juiste antwoord er niet bij staat, dan kies je de mogelijkheid die er het dichtst bij komt.

De startcode

Één hoofdletter M (als je een man bent) of één hoofletter V (als je een vrouw

bent)

De eerste letter van je voornaam (één letter, als hoofdletter)

De eerste twee letters van je achternaam (beide als hoofdletter).

Tussenvoegsels worden niet meegenomen.

Je oogkleur; kies uit: B l a u w, B r u i n, G r o e n (vijf letters, waarvan de

eerste een hoofdletters is)

33

Je haarkleur; kies uit: L i c h t, B l o n d, R o d i g, B r u i n, Z w a r t (vijf letters,

waarvan de eerste een hoofdletter is)

Je geboortedatum in cijfers volgens d d m m j j j j (totaal 8 cijfers) De stopcode

Stap 2: regel mRNA invullen

In werkelijkheid coderen drie stikstofbasen voor één aminozuur. In de opdracht coderen drie

stikstofbasen voor een hoofdletter (A t/m Z), een kleine letter (a t/m z), een getal (0 t/m 9) of

een stop- of startsignaal. Je gaat nu volgorde van de stikstofbasen van het mRNA bepalen

aan de hand van de ‘sleutel’-tabel (zie bijlage). Schrijf de code in de tabel op de regel die is

aangegeven met mRNA.

Stap 3: regel DNA invullen

Het mRNA is gevormd langs een DNA-streng. In het dubbelstrengs DNA paart een adenine

altijd met een thymine (A-T) en een cytosine met een guanine (C-G). Als er langs een DNA-

streng mRNA gevormd wordt, dan komt op de plek van een thymine een uracil (A-U en C-G).

Je gaat nu met deze kennis bepalen wat de volgorde van stikstofbasen van de DNA-streng

waarlangs mRNA gevormd is. Schrijf deze code in de tabel op de regel die is aangegeven

met DNA.

Stap 4: ketting maken

Maak een ketting waarin jouw persoonlijke code af te lezen is. De rode kraal staat voor de A,

blauw voor T, geel voor C en groen voor G. Knoop de ketting dicht tussen de start- en

stopcode. Zorg ervoor dat de knoop groot genoeg is, zodat de kralen niet over de knoop

kunnen schuiven.

Docentaanwijzingen

Dit practicum is geschikt voor 4 havo. Leerlingen maken spelenderwijs kennis met een aantal belangrijke begrippen en processen binnen de biologie; zoals DNA, transcriptie en translatie. Deze opdracht is goed uit te voeren in een lesuur van 50 minuten. Mochten de leerlingen eerder klaar zijn, dan kun je ze verder laten puzzelen met kettingen van (bijvoorbeeld) docenten volgens onderstaande procedure. Je krijgt van een willekeurige docent een ketting. Zoek uit van wie de ketting is volgens het volgende stappenplan: Stap 1: DNA code opschrijven Zet de letters van de stikstofbasen die worden weergegeven door de kralen naast elkaar op papier. Stap 2: mRNA bepalen Schrijf onder de stikstofbasen van het DNA de juiste stikstofbasen van het mRNA. Stap 3: eigenschappen bepalen Lees in de bijlage ‘sleutel-tabel’ af welke codons coderen voor welke hoofdletters, kleine letters of getallen.

34

Bronvermelding

- CC BY-NC-SA 2009 Els Burger/René Westra/De Praktijk

- Kraak de code, Astrid van Oudheusden, in practicumboekje TOA

ontwikkelteam 2012-2013

- De bouwstenen van het leven, Jan Prinsen & Feike van der Leij, 2013

35

EIGENSCHAPPENKAART

Start M of V Naam Achternaam

Letters/cijfers

mRNA

DNA

Oogkleur

Letters/cijfers

mRNA

DNA

Haarkleur

Letters/cijfers

mRNA

DNA

d d m m j j j j Stop

Letters/cijfers

mRNA

DNA

36

SLEUTEL-TABEL