Het Immuunsysteem Lessenserie voor de bovenbouw HAVO/VWO Dafna Fonds
Inhoudsopgave Opdracht webquest maken Immunodrama Practicum antibiotica Animatieopdracht afweersysteem Docentenhandleiding
2
3
5
9
12
1
Opdracht: Webquest maken Een webquest is een opdracht die in zijn geheel op de computer staat. In de vorm van een website. Deze webquest gaat natuurlijk over het immuunsysteem. Het is de bedoeling dat je in groepjes van 3 aan de slag gaat. Er staan drie lessen ingeroosterd in de mediatheek. De rest van de opdracht moet je in je eigen tijd maken. In de studiewijzer staat de deadline voor wanneer de opdracht af moet zijn. Wat gaan we doen? 1. Maak een groepje met drie leerlingen en geef de namen door aan de docent. Je krijgt een groepsnummer toegewezen. 2. Dit groepsnummer staat voor de opdracht die je moet doen bij de webquest. Dus onthoud dit nummer! 3. De webquest opdracht gaat erom dat je een eigen patientenwebsite maakt met je groepsgenoten. Elke groep maakt een website over een andere ziekte (precieze opdracht staat in de webquest). De ziektes zijn genummerd (zie onderaan deze blz.) Het groepsnummer dat je hebt gekregen staat voor het nummer van een bepaalde ziekte. Deze ziekte ga je verder onderzoeken. En daarnaast maakt iedere groep een uitleg van de werking van het immuunsysteem (lees de opdracht goed). Je mag altijd ruilen met een andere groep als een andere ziekte je interessanter lijkt, maar dan moeten wel beide groepen het overeens zijn. Geef dit door aan je docent! 4. Als je klaar bent mail je het http adres van je website naar je docent. Vervolgens krijg je de adressen van je klasgenoten teruggemailt. Het is de bedoeling dat je de websites beoordeelt en de beoordelingen terugstuurt naar je docent (zie webquest hierin staat alles duidelijk uitgelegd). 5. SUCCES!!
Ziektes/Problemen 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Hiv/AIDS Hooikoorts Autoimmuunziekten Hepatitis Ziekte van Crohn Lupus erythematosus Reumatoide arthritis Lymphoma (non‐hodgkin) SCID (Severe Combined Immunodeficiency) Multiple Sclerose Orgaantransplantatie
2
Immunodrama Deze les is bedoeld om te kijken of je (een gedeelte van) de werkingswijze van het immuunsysteem al in je hoofd hebt zitten. En om de werking concreter te maken. Zodat je het voor je kunt zien. Je immuunsysteem laat natuurlijk dingen zien op organismaal niveau (bijv. koorts, pus, opgezette lymfeklieren), op cellulair niveau (bijv. T cellen, B cellen etc.) en op moleculair niveau (cytokinen, immunoglobulinen etc.). Wat we nu gaan doen is de humorale, de cellulaire afweer en een verkeerde bloedtransfusie naspelen. Opdracht: Deel de klas in drie groepen (9 leerlingen, 11 leerlingen en 5 leerlingen). De ene groep doet de humorale afweer en de andere groep de cellulaire afweer en de laatste groep een bloedtransfusie. Daarna ruilen we om. 1. Je krijgt een A4 met daarop de naam van een cel of stof. Die plak je met plakband op je shirt zodat iedereen kan zien wat je voorstelt. Misschien zijn er niet genoeg cellen voor je hele groep, degene die overblijft leidt het stukje. En de tweede keer, wisselen deze rollen. 2. Bespreek met je groep wat er precies gebeurt tijdens de humorale of cellulaire afweer of een verkeerde bloedtransfusie. 3. Probeer het proces na te spelen met de aanwezige “cellen en stoffen”. Maak er een toneelstukje van. Je mag erbij praten/geluid maken. En bewegen door het lokaal. 4. Je krijgt hiervoor ongeveer 10 minuten de tijd. 5. Om de beurt spelen de groepen een reactie voor elkaar na. De andere groep kijkt en geeft commentaar. Gaat het goed? Of worden er fouten gemaakt? 6. Is er nog tijd over? De groepen ruilen van materiaal. Je doet dan dus uiteindelijk twee stukjes pp. 7. Opnieuw even oefenen, maar nu het andere proces. Nu heb je ongeveer 5 minuten de tijd je hebt het tenslotte al gezien. 8. Opnieuw spelen van de “toneelstukjes”. 9. Eventueel ook nog opnieuw infecteren (dus voor de twee keer, wat gebeurt er dan?) 10. Heb je nu de processen duidelijk in je hoofd zitten? Aanwezige cellen/stoffen: Humorale afweer (9): Th‐cel, antigeen, B‐cel, plasmacel, immunoglobulinen, fagocyt, TCR(T‐celreceptor), MHC‐complex, B‐geheugencel Cellulaire afweer (11): Th‐cel, Tc‐cel, cytokinen, TCR (T‐celreceptor) (2x), Th‐ geheugencel, Tc‐geheugencel, macrofaag, MHC‐complex, antigeen, geïnfecteerde cel Bloedtransfusie met verkeerd bloed (5): Rode bloedcel met antigeen A, antistof tegen B (2x) (aanwezige bloed), rode bloedcel met antigeen B, antistof tegen A 3
(donorbloed). Vragen: 1. Wat gebeurt er als je HIV‐geïnfecteerd bent? 2. Welk proces komt het eerst op gang? De humorale of de cellulaire afweer? 3. Hoe heet het proces waarbij de “juiste” B‐cellen worden gevonden? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________
4
Practicum Antibiotica Inleiding: Veel micro‐organismen maken antibiotica. Dat zijn stoffen die het groeien van concurrerende bacterien verhinderen of ze zelfs kunnen doden. Vanaf de ontwikkeling van penicilline (gemaakt door de schimmel Penicillium) in de jaren 40 zijn deze stoffen met veel succes gebruikt bij de bestrijding van met name infectieziekten. Op het ogenblik zijn de belangrijkste antibiotica afkomstig van de bacterie Streptomyces. Doel: De productie van het antibioticum streptomycine door Streptomyces en het effect ervan op enkele micro‐organismen laten zien. Benodigdheden: Stoof van 30 ºC Entoog Steriele petrischaal met basisagar, waarop een streep Streptomyces griseus is geënt. Die 48‐72 uur is voorgekweekt (is al gedaan). Testorganismen op schuine buizen: ........................................................................ ......................................................................... ......................................................................... Werkwijze: (zie ook plaatje op de volgende blz.) 1. Werk met zijn tweeën. Schrijf een van jullie namen op de petrischaal (onderkant). 2. Beënt elke voorgekweekte Streptomyces plaat met de testorganismen als volgt: a) Maak een entoog steriel door hem uit te gloeien in een brandende vlam; laat hem afkoelen (zie stukje steriel werken verderop). b) Krab met deze steriele entoog wat af van een schuine buis van een testorganisme. Maak dan een horizontale streep op het open stuk van de plaat (rechts van de Streptomyces). Deze streep moet haaks staan op de Streptomycesstreep en er zo dicht mogelijk bij beginnen. PAS OP! Raak de Streptomycesstreep zelf NIET met het oogje. c) Maak de entoog weer steriel door hem weer uit tegloeien. Herhaal a), b) en c) voor elk van de beschikbare testorganismen. Schrijf van te voren op welke organisme waar terecht komt! (Gebruik de cirkel hiernaast om in te vullen). 5
3. Zet de platen 2 dagen bij 30 °C op de kop. Plak ze dicht met plakband. 4. Bekijk de platen.
6
Bijlage: Steriel werken Micro‐organismen zijn overal (op de huid, in de lucht en op levenloze objecten). Daarom moet je tijdens dit practicum steriel werken. Anders komen deze micro‐ organismen op je petrischaal terecht. 1. Alle benodigdheden zijn van te voren gesteriliseerd. 2. Laat deksels overal opzitten op momenten dat je het niet gebruikt. Doe de deksel dus ook zo snel mogelijk terug op je petrischaal. Of de dop op een fles als je bezig bent. 3. Werk vlakbij een bunsenbrander. De opstijgende lucht van de vlam zal microben wegvoeren. 4. Als je de dop van een flesje afhaalt, dan moet je die in de je hand houden tot dat deze teruggeplaatst kan worden. Dit voorkomt besmetting van tafel en cultuur. 5. Na het weghalen van de dop houd je de nek van de fles 1‐2 seconden in de vlam. Dit doodt aanwezige microben. Zie figuur hieronder voor het vasthouden van entoog, dop en fles tegelijk. Of werk hier met zijn tweeën. Een leerling houdt dop en flesje vast terwijl leerling 2 beënt. 6. Houd je entoog voor je begint met beënten in de vlam totdat de draad rood gloeit. Laat dan afkoelen (dit kan door even in een ongebruikt gedeelte van de agar van de petrischaal te houden). Na het overbrengen van de kweek doe je dit weer! Breng het oog langzaam in de vlam van de bunzenbrander! 7. Als je de bunzenbrander gebruikt om te steriliseren moet de vlam blauw zijn. Maar meteen daarna moet de vlam weer op geel gedraaid worden zodat je hem goed kunt zien. 8. Was je handen goed met desinfecterende zeep na het beëindigen van de proef. 7
Conclusie: Welke organismen in jullie petrischaal zijn gevoelig voor de antibiotica van Streptomyces? Je kunt dit zien door te kijken naar hoeveel ze gegroeid zijn. Groeien ze tot dichtbij Streptomyces of tot een stuk ervanaf? Dan zijn ze gevoelig. Schrijf dit voor jezelf even op: _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ________________________ Uitleg: Streptomyces griseus produceert het Antibioticum streptomycine. Dit diffundeert in het medium. Streptomycine en daarop gelijkende antibiotica storen de eiwitsynthe door een binding aan te gaan met het 30S‐ deel van bacterie‐ribosomen. Sommige micro‐ organismen (Bacillus mycoides, Escherichia coli, Micrococcus luteus) zijn daar gevoelig voor. Andere (Pseudomonas fluorescens) niet. Gisten (Candida utilis) zijn niet gevoelig voor Streptomycine omdat dat eukaryoten zijn; die hebben een andere ribosoomstructuur.
8
Animatie opdracht
Afweersysteem
Inleiding We gaan met behulp van een gratis animatieprogramma ‘pencil’ (je kunt het thuis ook heel gemakkelijk downloaden) en powerpoint een animatie maken van het afweersysteem. Het is de bedoeling dat iedereen aan het einde van deze vier lessen een animatie heeft gemaakt om te laten zien in de klas. Opdracht 1. Maakt een groepje van 2 2. Kies uit de volgende processen die te maken hebben met het afweersysteem: Humorale afweer (vanaf binnendringende bacterie) Cellulaire afweer (vanaf binnendringend virus) Aspecifieke afweer door NK cel Klontering bij menging van bloedtype A en B. Reactie van Rh‐ moeder op een tweede Rh+ foetus 3. Laat je keuze goedkeuren door te docent (voor gelijke verdeling over de klas) 4. Beschrijf het gekozen proces in kleine deelstapjes (wat gebeurt er opeenvolgend?) gebruik het hoofdstuk afweer uit je boek. 5. Laat je beschrijving controleren door je docent voor je verder gaat! 6. Oefen met animatieprogramma pencil (locatie:_____________) voor je begint aan de animatie. Zie handleiding op de volgende bladzijde! 7. Maak een animatie van tenminste 30 keys. 8. Op de laatste key beschrijf je het proces in woorden. 9. Bereid een minipresentatie voor (2‐5 minuten) waarbij je aan de hand van je animatie aan de klas uitlegt hoe jouw gekozen proces werkt. 10. Mail je animatie aan je docent: ___________________________________ Beoordeling Je animatie wordt beoordeeld op nauwkeurigheid van de stappen van het process en op uiterlijk. Verder telt ook je presentatie (uitleg) voor de klas voor 40% mee. Planning Les 1 Les 2 Les 3 Les 4 Les 5 (en 6) Proces kiezen/ proces beschrijven/ pencil leren kennen
Animatie maken
Animatie maken
9
Animatie maken en presentatie voorbereiden Deadline mailen animatie naar docent is 1 dag na deze les!!!
Animatie aan de klas uitleggen
Handleiding Pencil Een animatie is niets anders dan elkaar opvolgende beelden die steeds een klein stukje verplaatst zijn! Start pencil op (via start‐vakken‐avi‐pencil) Dit is het beginscherm en je werkscherm. Onderin staan ‘keys’ dit zijn eigenlijk de dia’s die je achterelkaar plakt om een filmpje te maken. Klik op het plusje achter keys om er meer achter elkaar te krijgen. Klik onion skin aan zodat je op elke key je tekening van de vorige ziet (maar dan wat doorzichtig) zodat je je tekening steeds een stukje kunt verplaatsen en een filmpje krijgt. Linksboven in het scherm staan wat symbooltjes die je wel kent van tekenprogramma’s. Hiermee kun je tekenen. Oefening: Maak 10 keys aan Zet op je eerste key een vierkantje neer (2e tekensymbooltje rechts, vanaf boven) Selecteer dit vierkantje (5e tekensymbooltje links, vanaf boven) Klik bij edit (bovenin scherm) op copy Ga naar je tweede key door met je muis op het de twee te klikken Ga naar edit paste Selecteer nu weer dit vierkantje Klik op het pijltje (naast selecteren) 10
Verschuif je vierkantje een klein beetje Ga naar je derde key Paste het vierkantje opnieuw Verschuif weer op dezeflde manier een klein beetje verder Ga zo door tot je 10 keys hebt.
Zet met je muis het filmpje op de eerste key, zodat het bij het begin start Klik op het play knopje, rechtsonder in beeld Stel aantal keys per tijdseenheid in (probeer eens wat voor snelheid duidelijk is) en druk weer op play Je hebt een heel simpel filmpje gemaakt.
Powerpoint gebruiken Als je iets ingewikkeldere plaatjes wilt gebruiken dan mogelijk met pencil (of bijvoorbeeld een rondje, want dat zit er ook niet in) dan maak je dat gewoon in powerpoint en copy paste je het naar pencil. Verder gaat het dan op dezelfde manier. Alles wat je wilt verschuiven moet je eerste selecteren en daarna verschuiven met het pijltje. Voor deze opdracht moet je alles zelf tekenen, maar in principe kun je ook bestaande plaatjes gebruiken. 11
Docentenhandleiding Webquest De webquest is te vinden op: www.
Benodigdheden voor immunodrama Groot per A4 uitprinten: Humorale afweer: Th‐cel Antigeen B‐cel Plasmacel Immunoglobulinen Fagocyt TCR MHC‐complex B‐geheugencel Cellulaire afweer: Th‐cel Tc‐cel Cytokinen TCR TCR Th‐geheugencel Tc‐geheugencel Macrofaag MHC‐complex Antigen Geïnfecteerde cel Bloedtransfusie met verkeerd bloed: Rode bloedcel A Anti‐B Anti‐B Rode bloedcel B (donor) Anti‐A (donor)
12
Practicum antibiotica Dit practicum is afkomstig van EIBE. Zie voor meer informatie hun internetsite: www.eibe.info Het volledige practicum zit hierin gevoegd achter deze blz. als bijlage. Zie ook de practicumhandleiding in de leerlingenhandleiding. De volledige practicumhandleiding is door EIBE beschreven. Deze organisatie heeft nog meer interessante practica en lesideeen bedacht voor het voortgezet onderwijs. Zeker de moeite waard om eens te bekijken! Achter de practicum handleiding zit ook nog een regelement voor steriel werken toegevoegd. Dit is ook toegevoegd aan de leerlingen handleiding. Het lijkt handig de leerlingen vooraf eerst even te laten oefenen met het enten op een leeg petrischaaltje met agar, aangezien ze dit nog nooit gedaan hebben. De eerste les duurt ongeveer 65 minuten. En de tweede les kan heel kort zijn, omdat de leerlingen alleen hun schaaltjes moeten bekijken en verwerken wat ze zien. Natuurlijk is het hier wel mogelijk om iets extra’s te vertellen over de herkomst van antibiotica en de manier waarop bacterien resistent kunnen worden tegen antibiotica.
13
14
15
16
Animatie opdracht Afweersysteem Voor deze animatieopdracht heeft u het animatieprogramma pencil nodig. Dit programma is gratis te downloaden van: http://www.pencil‐animation.org/ Het is mogelijk dit programma op het netwerk van uw school te zetten en het dan met meerdere mensen tegelijk te gebruiken.
17
