a. Sterktebepaling van botmodellen
Van papier worden enkele botmodellen gemaakt. Aan de hand van deze voorbeelden kan worden nagegaan welke constructie het beste voldoet en in organismen is terug te vinden. Benodigdheden: vellen tekenpapier. lijm. gewichten. touw. karton. Voorbereiding:
Botmodellen worden als volgt gemaakt: knip stroken tekenpapier van 25 x 9 cm.
maak cilinders met een omtrek van 8 cm door de strook rond een bezemsteel te winden en het overlappende gedeelte van 1 cm vast te lijmen.
maak vierkante kokers met zijden van 2 cm door eerst cilinders te maken.
Druk deze plat, breng vervolgens de vouwnaden tegen elkaar en druk opnieuw plat. Breng dan het geheel in het model van een vierkante koker.
maak massieve staven door in de lengte op de stroken tekenpapier 6 banen af te tekenen van 1,5 cm breedte. Vervolgens langs de getrokken lijnen 'zig-zag' omvouwen en de banen tegen elkaar lijmen.
Maak voldoende modellen; per groep van ieder model 6 stuks.
Ten behoeve van onderdeel c kan van tevoren een bot van bekend gewicht in HCl gebracht worden en bouillon worden gemaakt.
Uitvoering:
De weerstand van de drie botmodellen wordt als volgt bepaald:
knoop in een stukje touw (lengte 20 à 25 cm) aan een eind een lus met een omtrek van 9 cm. Het andere eind blijft los om er gewichten aan te kunnen hangen.
houd nu een papieren botmodel aan een einde vast en belast het andere einde met steeds zwaardere of meer gewichten tot het model doorbuigt.
noteer bij welk gewicht de modellen doorbuigen.
voer deze proef met ieder botmodel (rond, vierkant, massief) twee maal uit en bereken het gemiddelde.
belast vervolgens een serie botmodellen die aan beide uiteinden gesteund worden. In het midden worden nu met behulp van het touwtje met lus steeds zwaardere of meer gewichten aangebracht.
noteer bij welk gewicht de modellen doorbuigen.
voer ook deze proef met ieder botmodel twee maal uit en bereken het gemiddelde. bepaal tenslotte van de botmodellen de weerstand tegen verticale druk. Zet daartoe
het model verticaal, leg er een stukje stevig karton bovenop en plaats daar steeds zwaardere of meer gewichten op. Bij de massieve staaf zal men moeten steunen. noteer bij welk gewicht de modellen doorbuigen.
voer deze proef met ieder botmodel twee maal uit en bereken het gemiddelde.
Opdracht en vragen:
1. Maak een schema waarin horizontaal: aan een zijde steun, aan twee zijden steun,
verticaal. En van boven naar beneden: rond, vierkant, massief. Hierin kunnen de gewichten worden genoteerd waarbij de modellen doorbuigen.
2. Welke constructie is het sterkst?
3. Bij welk van de modellen maakt het verschil in welke richting ze (het) worden
gehouden?
4. Welke botten in het menselijk lichaam benaderen dit (deze) model(len)? 5. Welk verband is er tussen de vorm van een bot en de functie in het lichaam? 6. Met welk botmodel komen overeen: opperarmbeen, sleutelbeen, vingerkootjes?
Verklaar dit.
b. Bouw van beenderen Benodigdheden:
doorsnede van beenderen (rib, opperarmbeen en dijbeen).
Uitvoering:
teken een dwarse doorsnede door een rib, opperarmbeen en dijbeen. teken een lengtedoorsnede door een rib, opperarmbeen en dijbeen. benoem de diverse onderdelen.
Vragen en opdracht:
7. Wat voor bijzonders gaf de doorsnede door het dijbeen te zien?
8. Waar en hoe in de techniek maakt men gebruik van dit soort constructies? 9. Welk verband is er tussen de bouw van het bot en de eisen die er aan worden
gesteld?
d. Samenstelling van de beenderen Benodigdheden:
verse botten (kip). zoutzuur (HCl). bunsenbrander.
reagentia voor herkenningsreacties (zie Biothema 2, V-8 en V-24).
Uitvoering:
weeg een kippenbotje nauwkeurig en noteer het gewicht.
leg het botje vervolgens in niet te sterk zoutzuur en laat het er enkele dagen in liggen: de zouten van het bot worden opgelost.
spoel het na enkele dagen af onder de kraan en laat het drogen. weeg het nu weer nauwkeurig en noteer het gewicht.
een stukje van het bot wordt nu goed fijn gewreven en in water gebracht. onderzoek de oplossing op koolhydraten, eiwitten en vetten.
weeg vervolgens nauwkeurig een ander kippenbotje en noteer het gewicht.
leg het op een statief en verhit gedurende een half uur in een fel brandende vlam van een bunsenbrander: door sterke verhitting worden de organische bestanddelen uit het bot verbrand.
laat het afkoelen. Neem het vervolgens voorzichtig van het statief af en weeg het opnieuw. Noteer het gewicht.
wrijf het bros geworden bot nu tot poeder.
los een gedeelte van het poeder op in verdund HNO3. De oplossing onderzoeken op de aanwezigheid van Ca2+, fosfaat, Fe3+.
meng een ander gedeelte van het poeder met aqua dest. en onderzoek op koolhydraten, eiwitten en vetten.
trek tenslotte gedurende een aantal uren 'bouillon' van beenderen; organische en anorganische stoffen, waaruit been is opgebouwd, gaan door koken in oplossing. laat de 'bouillon' afkoelen en test op de aanwezigheid van koolhydraten, eiwitten en
vetten.
gloei enkele stukjes bot uit, breng ze in een reageerbuis en voeg 10% HCl toe. schenk het ontwijkende gas voorzichtig over in reageerbuis met kalkwater.
Vragen en opdracht:
10. Welke stoffen zijn er na de behandeling met zoutzuur in het bot over? 11. Waardoor is een bot stevig?
12. Welk percentage van het gewicht is verloren gegaan bij de behandeling met
zoutzuur?
13. Hoeveel procent van het bot bestaat uit kalkzouten? 14. Welke stoffen zijn er na het verbranden in het bot over? 15. Waardoor krijgt een bot zijn veerkracht?
16. Welk percentage van het gewicht is er bij het verbranden van het bot verloren
gegaan?
17. Hoeveel procent van het bot bestaat uit organische stof? 18. Welke organische stoffen komen in beenderen voor? 19. Welke anorganische stoffen komen in beenderen voor?
20. Maak een overzicht van de stoffen die er in voorkomen en geef van elke stof aan
hoe deze door het organisme wordt verkregen?
21. Welk gas kan met kalkwater worden aangetoond?
22. Indien door toevoeging van 10% HClI aan stukjes uitgegloeid bot een gas vrijkomt