Avainsana-arkisto: Opetusmateriaalit

Puhdasta pyykkiä entsyymeillä

|
Vastaa

Pesuaineiden tehokkuutta voidaan parantaa erilaisten entsyymien avulla. Tekstiileissä oleva lika on usein peräisin ruoasta, joten se koostuu esimerkiksi erilaisista proteiineista, hiilihydraateista ja lipideistä. Monissa pyykinpesuaineissa onkin proteaaseja (hajottavat proteiineja), amylaaseja (hajottavat tärkkelystä) ja lipaaseja (hajottavat lipidejä).

Erilaisten entsyymien avulla pesulämpötilaa voidaan alentaa ja pesuaikaa lyhentää. Näin tekstiilien kulutus vähenee ja pyykin peseminen kuluttaa vähemmän energiaa.

Kaikki pesuaineet eivät kuitenkaan sisällä entsyymejä. Esimerkiksi villa ja silkki ovat proteiinipitoisia luonnonkuituja ja proteaaseja sisältävä pyykinpesuaine hajottaisi niiden rakennetta. Tämän vuoksi kaupoissa myydään myöskin entsyymittömiä pesuaineita.

Liitteenä olevassa työssä tutkitaan, millä tavoin entsyymit vaikuttavat proteiinien hajoamiseen pyykinpesuaineessa. Tutkimuskohteena käytetään filmirullaa, joka sisältää gelatiinia. Työssä voi hyödyntää esimerkiksi kaapin perältä löytyviä kehitettyjä filmirullia. Lisäksi työssä hyödynnetään kaupallista proteaasivalmistetta.

Lataa työohje pyykinpesuaineiden entsyymien toiminnan tutkimisesta tästä.

Kukan rakenteen tutkiminen

|
Vastaa

Harva tietää, että myös monet kasvit ovat oikeastaan aika monimutkaisia eliöitä. Useimmilla kasveilla on juuret, varsi ja lehdet ja kukkakasveilla eli koppisiemenisillä on myös kukka. Kukasta löytyy tyypillisesti emi (tai useita emejä), heteitä, terälehtiä ja verholehtiä. Joillakin kasveilla terä- ja verholehdet ovat sulautuneet yhteen kehälehdiksi.

Kukan rakennetta on helpointa tutkia sellaisen kasvin avulla, jossa rakenteet ovat suuria. Esimerkiksi tulppaanilla on suuri emi, isot heteet ja selkeät terälehdet. Kukan osien rakennetta voidaan tarkastella myös tarkemmin esimerkiksi poikkileikkausten avulla.

Kukan tutkiminen voidaan yhdistää myös erilaisiin evoluutiobiologisiin ja ekologiaan liittyviin teemoihin:

  • Millä eri tavoilla kukka voi pölyttyä?
  • Miksi monet kukkakasvit tarvitsevat eläimiä lisääntyäkseen (mutualismin merkitys)?
  • Miten kukkakasvit ja eläimet ovat kehittyneet (koevoluutio)?
  • Mitä kukan rakenne kertoo kasvin sijainnista eliökunnan sukupuussa (taksonomia)? Onko kyseessä yksi- vai kaksisirkkainen kasvi?

Lataa ohje kukan rakenteen tutkimisesta tästä.

DNA:n eristäminen perusvälineillä

|
Vastaa

Tiesitkö, että DNA:n eristämiseen ei vaadita monimutkaisia ja kalliita laitteistoja tai erikoisia ja vaarallisia kemikaaleja? Itse asiassa sen eristäminen on varsin helppoa, jos tuloksen ei tarvi olla erityisen puhdas. Jos DNA:n mukana saa saostua myös joitain proteiineja (esim. histonit) ja RNA:ta, voidaan eristys tehdä kotikeittiövälineillä noin puolessa tunnissa.

Liitteenä olevassa työohjeessa DNA eristetään banaaneista. Työssä voidaan käyttää myös muita pehmeitä hedelmiä, esimerkiksi kiivejä. Tarvitset työhön hedelmien lisäksi vain alkoholia (esim. Sinol / Marinol, joka voi olla myös denaturoitua), saippuaa, suodatinpusseja, suppiloita ja koeputkia. Työn voi hyvin tehdä myös kotona kotiläksynä tai vain omaksi huviksi.

DNA:n rakenne

DNA:n rakenne

Lataa ohje DNA:n eristämiseen tästä.

Kotilopeli evoluution opettamiseen

|
Vastaa
Oletko pohtinut, mikä olisi helppo tapa opettaa evoluutioon liittyviä käsitteitä? Kotilopelin avulla voit opettaa sekä luonnonvalinnan että lajiutumisen käsitteet. Lisäksi pelissä on mukana myös sattuma, joka voi vaikuttaa lopputulokseen.
Pelissä suuri hyökyaalto on huuhtonut suuren määrän erisävyisiä kotiloita saarelle, jossa on vain mustia/valkoisia kallioita. Saarella on kotiloille runsaasti ravintoa. Kotiloita saalistaa saarella asuva lintulaji, joka havaitsee kotilot näköaistin avulla.
Kunkin pelikierroksen alussa osa kotiloista kuolee sattumalta. Tämän jälkeen lintu saalistaa kotiloista parhaiten erottuvat (luonnonvalinta). Lopulta selviytyneet kotilot lisääntyvät keskenään ja tuottavat jälkeläisiä (fitness). Kun prosessia toistetaan monta kertaa, havaitaan muutos kotiloiden keskimääräisessä värisävyssä (lajiutuminen).
Kotilopelin kotilokortteja

Kotilopelin kotilokortteja

Tarvikkeet kotilopeliin:

  • Eri värisiä kotilokortteja, yhteensä 24 kpl (voit tulostaa ja leikata kortteja mukana olevasta ohjeesta). Eri värisiä kotiloita ei tarvitse olla sama määrä.
  • Mustaa ja valkoista paperia.
  • Kaksi pelaajaa.
Esivalmistelut:
  • Valitse joko musta tai valkea alusta.
  • Ota kaikki kotilokortit käteesi ja sekoita ne kuvapuoli alaspäin.
  • Toinen pelaajista toimii lintuna, toinen liikuttaa kotiloita.
Pelin kulku:
  1. Poista kotilokorttipinosta joka neljäs kortti. Nämä kotilot kuolevat sattumalta.
  2. Aseta kaikki jäljellä olevat kotilokortit kuvapuoli ylöspäin alustalle.
  3. Saalistaja pyydystää kotiloista yhden kolmasosan. Saalistaja valitsee ne kotilot, jotka erottuvat parhaiten alustan väristä.
  4. Tämän jälkeen jäljelle jääneet kotilot lähimmän alustalla olevan kotilon kanssa. Yksi kotilopari tuottaa yhteensä neljä jälkeläistä seuraavasti:
    1. Yksi kummankin vanhemman värinen.
    2. Kaksi kotiloa, joiden sävy on vanhempien värien välistä.
    3. Jos vanhemmat ovat vierekkäistä tai samaa värisävyä, valitse kaksi kummankin vanhemman väristä.
  5. Poista pariutuneet kotilot pelistä kotilokorttipakkaan ja aseta tuotetut jälkeläiset uuteen pinoon kuvapuoli alaspäin.
  6. Palaa alkuun ja toista prosessi ainakin kaksi kertaa.
Voit kokeilla, miten kotilojen väri kehittyy sekä mustalla että valkealla alustalla!

Entsyymien toiminta: maidon juoksutus

|
Vastaa

Entsyymit ovat biologisia katalyyttejä, jotka nopeuttavat kemiallisia reaktioita. Niitä on valtava määrä joka puolella ympärillämme, sillä kaikki elävät eliöt tarvitsevat runsaasti entsyymejä toimiakseen. Entsyymejä hyödynnetään paljon myös teollisuudessa. Esimerkiksi pyykinpesuaineista löytyy rasvaa, hiilihydraatteja ja muuta likaa pilkkovia entsyymejä.

Entsyymejä käytetään paljon myös elintarviketeollisuudessa. Nykyaikainen meijeri ei toimisi ilman entsyymejä, sillä esimerkiksi maidon laktoosin pilkkomisessa hyödynnetään laktaasientsyymiä ja juustoa voidaan juoksuttaa kymosiinientsyymin avulla. Juuston juoksutus ja laktoosin pilkkominen on helppoa tehdä missä tahansa laboratoriossa tai vaikkana kotona keittiön pöydällä. Apteekista löydät sekä laktaasientsyymiä (esim. Nolact-valmiste) että juustonjuoksutinta.

Tarkemmat ohjeet juuston juoksuttamisesta löydät oheisesta työohjeesta. Koko työn tekemiseen kannattaa varata noin 45-60 minuuttia.

PS. Parhaiten juuston juoksuttaminen onnistuu täysmaidosta!

Lataa työohje maidon juoksutuksesta pdf-tiedostona tästä.

Askartele itsellesi keuhkomalli

|
Vastaa

Ihmisen anatomiaa ja fysiologiaa kannattaa harjoitella tutustumalla oikeisiin elimiin ja niiden rakenteeseen. Toisinaan kuitenkin erilaisten elimien saatavuus voi olla heikkoa tai niiden tutkiminen vaikeaa. Esimerkiksi keuhkojen rakennetta ja toimintaa voi olla vaikeaa tutkia aitojen elinten avulla.

Keuhkojen ja pallean toimintaan voidaan tutustua myös itse rakennettavan keuhkomallin avulla. Se rakennetaan ilmapallosta, muovipullosta ja muovijätteestä (esimerkiksi vanhoista muovipusseista).

Valmis keuhkomalli. Sisällä oleva ilmapallo kuvaa keuhkoja, harmaa muovipussi palleaa. Rintaontelona toimii muovipullo. Kuva: Justus Mutanen

Valmis keuhkomalli. Sisällä oleva ilmapallo kuvaa keuhkoja, harmaa muovipussi palleaa. Rintaontelona toimii muovipullo. Kuva: Justus Mutanen

Keuhkomallin avulla voidaan havainnollistaa, miten pallean liike vetää keuhkoihin ilmaa. Kun palleana toimivasta muoviosasta vetää alaspäin (pallea supistuu), ilmapallo eli keuhkot täyttyvät ilmalla. Vastaavasi ilmapallo tyhjenee, kun muoviosasta työnnetään ylöspäin (pallea rentoutuu).

Keuhkomalli toimii hyvin myös ainerajat ylittävänä asiakokonaisuutena. Tässä yhteydessä voidaan käsitellä myös esimerkiksi painetta (yhteys fysiikkaa) sekä ilman kaasujen koostumusta (yhteys fysiikkaan ja kemiaan). Työ sopii mainiosti niin ala- kuin yläkouluun (ja miksei jopa lukioonkin).

Lataa tästä ohjeet keuhkomallin valmistamseen (pdf-tiedostona).

Reviiripeli

|
Vastaa

Mitä reviirit oikeastaan ovat ja mikä on tehokkain tapa vallata reviiri? Tiesitkö, että reviireihin on helppoa perehtyä yksinkertaisen pelin avulla?

Reviiripeliä on helppo pelata esimerkiksi parin kanssa tai pienissä ryhmissä. Tarvittaessa  pelilautaa voi suurentaa isommallekin pelaajajoukolle. Myös koko luokka voi pelata reviiripeliä yhdessä!

Ennen peliä kannattaa käsitellä, mitä reviirit ovat ja mihin eläimet tarvitsevat niitä. Pelin jälkeen voidaan päätellä, mikä tässä tapauksessa oli tehokkain reviirinvaltausstrategia. Entä  toimisiko reviirin valtaaminen samalla tavalla oikeassa luonnossa?

Lataa reviiripeli PDF-tiedostona.

Ideoita kesäleireiltä: oman fossiilin valaminen

|
Vastaa

BioPopin kesän tiedeleireille osallistui jälleen kesällä 2015 yhteensä lähes 150 alakouluikäistä. 1.-3. luokan aloittavat osallistuivat “Pikkubiologien puuhaviikoille” ja 4.-6. luokan aloittavat “Viikin tutkimusmatkailijoihin”.

Leiriviikon aikana leiriläiset pääsivät tutustumaan elävään luontoon niin laboratoriossa kuin maastoretkillä. Lisäksi leireillä opiskeltiin erilaisia biologisia ilmiöitä pelien ja leikkien avulla. Leiriläiset pääsivät myös tutustumaan toisiinsa ja moni sai uusia kavereita ja ystäviä viikon aikana.

Viikin tutkimusmatkailijat pääsivät myös valmistamaan oman “fossiilin” lempiesineestään. Voit myös valmistaa itse oman fossiilin seuraamalla ohjetta!

Kipsimuotti, johon fossiili valetaan. Kuva: Justus Mutanen

Kipsimuotti, johon fossiili valetaan. Kuva: Justus Mutanen

Ohjeet oman fossiilin valmistamiseksi:

Tarvikkeet:

  • Kipsiä
  • Vettä
  • Amerikanmuffinivuokia
  • Pieni muovilelu
  • Maalia (esim. askartelumaali)
  • Öljysprayta
  • Vaseliinia

Valmistaminen:

  • Valmista yksi annos kipsiä sekoittamalla kipsijauhetta veteen. Kipsi on sopivaa, kun se on hieman jäykkää, mutta silti muovattavissa. Jos kipsi alkaa kovettua, tee uusi annos!
  • Voitele muovilelu huolellisesti vaseliinilla.
  • Kaada muffinivuoka puolilleen kipsiä ja paina vaseliinilla voideltu muovilelu sisään. Anna kovettua.
  • Kun kipsi on kovettunut, irrota muovilelu kipsistä.
  • Valmista uusi annos kipsiä ja värjää se maalilla.
  • Suihkuta öljysprayta kipsimuottiin, josta olet irrottanut muovilelun. Käytä reilu määrä öljyä!
  • Kaada päälle värillistä kipsiä muffinivuoan yläreunaan saakka. Anna kovettua.
  • Kun kipsi on kovettunut, irrota muotti ja värillinen kipsi toisistaan.
  • Nyt sinulla on valos alkuperäisestä esineestä!

HUOM! Jos muovilelussa on paljon pieniä, teräviä ulokkeita, sitä voi olla vaikeaa irrottaa kipsistä.