BIOLÓGIA KÍSÉRLETEK. esetén a földigiliszta hátsó végén

Átírás

1 BIOLÓGIA KÍSÉRLETEK P Ideg- és izompotenciálok mechanikai stimuláció esetén a földigiliszta hátsó végén Ideg- és izompotenciálok Mechanikai stimuláció Kétfázisú aktiválási potenciál Fázismoduláció Középső és oldalsó idegszálak Vezetési sebesség

2 P Ideg- és izompotenciálok mechanikai stimuláció esetén a földigiliszta elülső végén Cobra3-al Ideg- és izompotenciálok Pozitív visszacsatolás Szinaptikus könnyítés Szinaptikus gyengítés Vezetési sebesség a középső és oldalsó idegszálakban Az elülső és a hátulsó végek érzékenysége közötti különbség tanulmányozása Könnyítési effektus Vezetési sebesség és a rost átmérője Szinaptikus gyengítés

3 P Neuroszimulátor: a membrán időállandója és aluláteresztő szűrés Cobra3-al Az idegsejt membrán időállandója Itracelluláris potenciál Aluláteresztő tulajdonság Alapelv és feladatok: Az idegfunkció modell segítségével foglalkozhatunk a következő témákkal: Az idegsejt membrán időállandója és az itracelluláris potenciál. Az idegsejt membránjának aluláteresztő tulajdonsága.

4 P Neuroszimulátor: a szinapszis funkciói Cobra3-al Aktiválási potenciálok Itracelluláris potenciál Serkentő posztszinaptikus potenciál (EPSP) Ranvier csomópontok Minimális ingerintenzitás Frekvenciamoduláció Alapelv és feladatok: Az idegfunkció modell segítségével foglalkozhatunk a következő témákkal: Az aktiválási potenciál eredete. A stimulálási intenzitás átalakítása aktiválási potenciák frekvenciává.

5 P Vérnyomásmérés (Cobra3 Basic Unit-tal) Szisztolés vérnyomás Diasztolés vérnyomás Mérőmandzsetta Vérnyomás görbék Készítsük el a vérnyomásmérés grafikonját és olvassuk le a szisztolés és diasztolés vérnyomás értékeket.

6 P Véráramlás változása dohányzás hatására (Cobra3 Basic Unit-tal) A bőr hőmérséklete Erős és mértéktartó dohányosok Alkalmi dohányosok Nemdohányzók Vegyük fel a bőr dohányzás hatására bekövetkező hőmrsékletváltozásának grafikonját. Beszéljük meg a különböző görbéket, amelyek alakja a tesztszemély dohányzási szokásaitól függenek.

7 P Elektromiográfia (EMG) a felkaron (Cobra3 Basic Unit-tal) Elektromiogram (EMG) Izomösszehúzódások Bicepsz Izompotenciálok Összetett aktiválási potenciál Vegyük fel az elektromiogramot (EMG) az összehúzódó vagy elernyedő felsőkar izmon (bicepsz) felületi elektródák segítségével. Mérjük meg az EMG frekvenciáját és amplitudóját maximális összehúzódásnál.

8 P Izomösszehúzódási reflex és a vezetési sebesség meghatározása (Cobra3-mal) Elektromiogram Izomösszehúzódási reflex Achilles-ín Reflex lappangási idő Vezetési sebesség Jendrassik-effektus Idézzünk elő összehúzódási reflexet a vádlin az Achilles-ín ütögetésével (Achilles-ín reflex). Mérjük meg az összetett aktiválási potenciált, és határozzuk meg a reflex lappangási időt és a vezetési sebességet.

9 P Hallási küszöb és frekvencia megkülönböztető küszöb embereknél (Cobra3 Basic Unit-tal) Hallási küszöb görbe Frekvencia megkülönböztető küszöbök Hallási tartomány Alapelv és feladatok: Határozzuk meg az hallási küszöböt számos frekvencia esetén az emberi hallási tartományban, és ábrázoljuk a hallási küszöb görbét. Határozzuk meg két azonos intenzitású hang frekvenciakülönbségét, amelyek éppen hogy csak két különböző hangként érzékelhetők (frekvencia megkülönböztető küszöb). Ábrázoljuk a frekvencia megkülönböztető küszöb görbét.

10 P A gravitáció és a centrifugális erő hatása a növényekre Gyökerek pozitív geotropizmusa Gyökerek negatív geotropizmusa Centrifugális erő Forgási sebesség Sztatolitok Geotropizmus Mérjük meg a hajtás, a levél és gyökér centrifugális erő hatására bekövetkező elhajlását, amely kisebb, azonos, vagy nagyobb mint a gravitáció. Tegyük a kis pohárban lévő napraforgó csíranövényeket a forgó dobba. Különböző centrifugális erőket érhetünk el a motordob forgási sebességének változtatásával.

11 P A talaj hőmérsékletének hatása a csírázásra és a növekedésre Növények csírázása Hőmérséklet optimum/maximum/minimum Talajhőmérséklet Vizsgáljuk meg a talaj hőmérsékletének a kerti zsázsa (Lepidium sativum) csírázására gyakorolt hatását. Határozzuk meg a zsázsa csírázásához és növekedéséhez legmegfelelőbb értéket a hőmérséklet-berendezés segítségével.

12 P Rovarok optimális hőmérséklete Hőmérsékletoptimum Változó hőmérsékletű állatok Termotaxis Fototaxis Szunnyadás Környezeti követelmények Földrajzi eloszlás Vizsgáljuk meg a változó hőmérsékletű (poikilotherm) állatok hőmérsékletigényét. Ezen állatok termoreceptoraikkal felismerik a hőmérsékletet amely megfelelő számukra, összegyűlnek a megfelelő hőmérsékletű területen (termotaxis), ez mutatja a számukra megfelelő hőmérsékletet. Hozzunk létre hőmérsékletgradienst kb C között a gyűrű alakú hőmérséklet-berendezés segítségével. Állapítsuk meg az egyes állatok helyzetét.

13 P Az emberi testhőmérséklet szabályozása (Cobra3 Basic Unit-tal) A testhőmérséklet szabályozása Sugárzás Párolgás Bőrhőmérséklet Fűtő/hűtő hatások Vegyük fel a testhőmérséklet szabályozását bemutató görbéket. Beszéljük meg a különböző görbéket.

14 P Optomotor reakció rovaroknál Optomotor reakció Időbeli felbontóképesség Öszetett szem Stroboszkóp dob Legyek balra és jobbra irányuló mozgása

15 P Az emberi látótér meghatározása Szemlátótér-vizsgáló készülék Látótér (fehér, kék, vörös, zöld) Vakfolt Szkotóma Csapok és pálcikák Alapelv és feladatok: Határozzuk meg a jobb és bal szem látóterét fehérre, kékre, vörösre és zöldre. Észleljünk látótér hibákat (szkotóma). Határozzuk meg a vakfoltot. Határozzuk meg mindkét szem látóterének nagyságát és a vakfolt helyét a szemlátótér-vizsgáló készülék segítségével.

16 P Az emberi szem időbeli felbontóképessége Szemlátótér-vizsgáló készülék Az időfüggő felbontóképesség Villogási frekvencia Világos/sötét adaptált szem Határozzuk meg a LED villogási frekvenciáját. Változtassuk meg a fény beesési szögét a szemlátótér-vizsgáló készülékkel. Határozzuk meg a jobb és a bal szem villogási frekvencia küszöbét.

17 P Az emberi reakcióidő mérése Reakcióidő Stroboszkóp dob Szabályozási kör Visszacsatolásos reakció Holtidő Küszöbfrekvencia Alapelv és feladatok: Mérjük meg a holtidőt a reakcióidő tesztelésekor. Határozzuk meg a küszöbfrekvenciát. Tanulmányozzuk a zajnak és az alkoholnak a reakcióidőre gyakorolt hatását. A tesztszemély követi a lassan forgó dobon lévő szögletes görbét.

18 P Additív színkeverés Additív színkeverés Szubtraktív színkeverés Komplementer színek Színtelítettség Fehér maszkírozás Fekete maszkírozás Alapelv és feladatok: Állítsunk elő kevert színeket és fehér fényt vörös, kék és zöld fények egymásra vetítésével (additív színkeverés). Élénkítsük a színfoltot (fehér maszkírozás), vagy keretezzük fehér fénnyel (fekete maszkírozás).

19 P Az ember tanulási teljesítménye Ujj-labirintus Tanulás Tanulási görbe Rövidtávú memória Középtávú memória A bekötött szemű tesztszemélynek meg kell találnia az ujj-labirintus kijáratátt a filctollal. A sikert és a hibát a labirintus alá helyezett papírlapon észlelhetjük. Rajzoljuk le két különböző tesztalany tanulási görbéjét: haladjunk át a labirintuson a lehető legkevesebb hibával, és a lehető eggyorsabban.

20 P Kis állatok légzésének térfogati mérése Oxigénfelhasználás Térfogati mérés Respirométer CO 2 felhasználás Kiegyenlítő edény Q 10 érték Mérjük meg a rovarok oxigénfelhasználását a környezeti hőmérséklethez és a testsúlyhoz viszonyítva. Mérjük térfogatosan a szabályozott hőmérsékletű spiroméretbe zárt állat oxigénfelhasználását. Fogjuk fel a kilélegzett széndioxidot toömény káliumklorid oldattal.

21 P Az ember légzési fokának mérése Légzési frekvencia Mellkasnyomás Légzés nyugvó helyzetben Légzés csekély és nagymértékű terhelés alatt Rekeszizom- és mellkaslégzés Az egységnyi idő alatti belégzések száma sok mindentől függ, mint pl. a tüdő kapacitásától, az egészségi állapottól és a tevékenységtől. Mérjük meg és hasonlítsuk össze a terhelés előtti és utáni légzési frekvenciákat.

22 P A víz és a talaj hőkapacitásának öszehasonlítása (Cobra3 Basic Unit-tal) Hőkapacitás Hősugárzás Az éghajlati változások eredete A szárazföldi és a parti szelek kialakulása Alapelv és feladatok: Hasonlítsuk össze a víz és a talaj hőkapcitás-görbéit. Magyarázzuk el a szárazföldi és a parti szelek kialakulását.

23 P Bergmann szabály: Hőveszteség a testfelület és térfogat függvényében (Cobra3 Basic Unit-tal) Bergmann szabály, hőveszteség Nagyobb kontra kisebb állatok Hidegebb kontra melegebb területek Ábrázoljuk grafikusan a különböző térfogatok és testfelületek hőveszteségeit.

24 P A test befedésének hőszigetelő hatása (Cobra3 Basic Unit-tal) Hőszigetelő hatás A test befedése Az állatok szőrtakarója Szőrme Gyapjú Tollazat Alapelv és feladatok: Ábrázoljuk grafikusan a különböző testtakarók hőszigetelő hatását. Vitassuk meg a különböző hőszigetelő tulajdonságok okait.

25 P A fényerősség egész napos mérése (Cobra3 Basic Unit-tal) Hosszútávú mérés A fényerősség mérése Évszaki hatások Földrajzi elhelyezkedés Felhősség Köd Alapelv és feladatok: Mérjük a fényerősséget 24 órán keresztül egy ablak közvetlen közelében. Beszéljük meg az évszaktól, a földrajzi elhelyezkedéstől és a felhősségtől, ködtől stb. való függést.

26 P Egy vízi növény 24 órás ritmusa Fotoszintézis Nappali viselkedés Éjszakai viselkedés Nappali ritmus Éjszakai ritmus ph mérés Széndioxid fogyasztás és termelés Alapelv és feladatok: A növények oxigént állítanak elő fotoszintézissel fény hatására (nappal), mialatt széndioxidot fogyasztanak. Sötétben (éjszaka) azonban oxigént fogyasztanak és széndioxidot termelnek. Kövessük nyomon hosszabb időn keresztül ezt a nappali éjszakai ritmust vízi növények esetében ph méréssel.

27 P Fotoszintézis (Buborékszámlálós módszer) (Cobra3 Basic Unit-al) A fotoszintézis függése a fénytől és a széndioxid koncentrációtól Oxigénbuborék számlálás Fény mérés Mérjük meg, hogy hogyan függ a fotoszintézis a fénytől az oxigénbuborékok számlálásával melyeket egy vízinövény bocsát ki. Vizsgáljuk meg a víz széndioxid koncentrációjának a fotoszintézisre gyakorolt hatását.

28 P Fotoszintézis (O 2 nyomás mérése) (Cobra3 Basic Unit-al) Fotoszintézis A fény intenzitása és színe Nyomásmérés Hasonlítsuk össze az oxigén nyomásánek növekedését a fotoszintézis során fehér és zöld fény esetén, valamint sötétben. Vitassuk meg a nyomás-görbék különbségeinek okait.

29 P Levelek légzése (Cobra3 Basic Unit-al) Légzés Víz- és tápanyagszállítás A szél hatása Hőmérséklet Nedvesség és levéltípussok Készítsük el a növények légzését bemutató görbéket. Beszéljük meg a nyomás-görbék különbségeinek okait.

30 P Glikolízis (nyomásmérés, Cobra3 Basic Unit-al) Glikolízis, cukor erjesztés CO 2 nyomás mérés A hőmérséklet és a ph hatása Vizsgáljuk meg a glikolízist a keletkezett CO 2 mérésével, és vegyünk fel görbéket. Vizsgáljuk meg a hőmérséklet és a ph metabolikus aktivitásra gyakorolt hatását.

31 P Glikolízis (hőmérsékletmérés, Cobra3 Basic Unit-al) Glikolízis, cukor erjesztés Hőmérsékletmérés Respirációs energia Ábrázoljuk grafikusan az élesztősejtek cukorfermentációja során bekövetkező hőmérsékletemelkedést. Hasonlítsuk össze az élesztő nélküli és élesztős oldatok hőmérsékletgörbéit.

32 P A sejtmembrán ionáteresztő képessége (Cobra3 Basic Unit-al) Ionáteresztő képesség Mesterséges sejtmembrán Dialízis cső H + ionok OH - ionok Ozmotikus folyamatok Alapelv és feladatok: A sejtmembrán szabályozza a víz és a tápanyagok bejutását a sejtbe, valamint a salakanyag és a víz kijutását a sejtből. Ez lehet passzív transzport, mint pl. az ozmózis, és aktív transzport. Ebben a kísérletben a mesterséges sejtmembrán (dialízis cső) szelektív áteresztőképességét vizsgáljuk H + és OH - ionokra.

33 P A Michaelis konstans meghatározása (Cobra3 Basic Unit-al) Michaelis konstans Karbamid enzimatikus hidrolízise Vezetőképesség mérés Bodenstein elv Enzim-szubsztrát komplex Lineweaver-Burk ábrázolás Alapelv és feladatok: A karbamid vizes oldatban történő enzimatikus hidrolízise során széndioxid és ammónia keletkezik. Ezek az ionok megnövelik az oldat vezetőképességét. Tehát a vezetőképesség mérésével meghatározható a karbamid uráz enzimmel történő hidrolízisének foka különböző szubsztrát koncentrációknál. Számoljuk ki a Michaelis állandót ezekből az értékekből.

34 P Enzimek szubsztrát inhibíciója (Cobra3 Basic Unital) Szubsztrát inhibíció Karbamid bontása enzimmel Vezetőképesség-idő görbe Az enzimatikus hidrolízis reakciósebessége Alapelv és feladatok: A karbamid vizes oldatban történő enzimatikus hidrolízise során széndioxid és ammónia keletkezik. Ezek az ionok megnövelik az oldat vezetőképességét. Tehát a vezetőképesség mérésével meghatározható a karbamid uráz enzimmel történő hidrolízisének foka különböző szubsztrát koncentrációknál. Az enzim szubsztráttal történő inibíciója rendkívül magas szubsztrát koncentráció esetén következik be.