Eiwitkristallografie

Eiwitkristallografie

Inhoud workshop • Kennismaken • Inhoud module • Practica

Voorstellen • Roelof Stienstra • ontwikkelaar • Chemische Technologie UT • docent scheikunde, ANW, NLT vanaf 1994 • Altena College, Sleeuwijk sinds 2000 • Kees-Jan van Heusden • testschooldocent • Universiteit Utrecht • docent scheikunde, NLT vanaf 1996 • R.S.G. Broklede, Breukelen sinds 1997

AltenaCollege Broklede

Docent bij de sectie -voorwaarden • 2e fase docent VWO • 1 dag per week gedurende een jaar = 0,2 fte • bij een scheikundesectie

Docent bij de sectie -inhoud • Kennis verwerven over het onderzoek van de sectie door: • overleg • gesprekken met medewerkers van de sectie • verdiepen in vakliteratuur • Concrete klus uitvoeren • een masterclass ontwikkelen • een project opzetten van de sectie en de school • experimenten ontwikkelen • meewerken aan modules (nieuwe scheikunde of NLT) • Betrokken bij de vertaling van het onderzoek van de sectie naar het VWO niveau, bijvoorbeeld door gastlessen.

Docent bij kristal- en structuurchemie NLT eiwit biologie röntgendiffractie natuurkunde berekeningen wiskunde structuur eiwit bepaalt de functie scheikunde scheikunde laten groeien van kristallen

Klus uitvoeren – NLT module Titel: Eiwitkristallografie 1 Inleiding 2 Kristallen maken • 3 Röntgendiffractie • 4 Eiwit

Eiwitkristallografie–inleiding • Interesse wekken • Harvardcellanimation • Uitleg vanopbouw van de module

H2 Kristallen maken -eenheidscel

H2 Kristallen maken -practicum Practicum 7: Fenylsalicylaat Fenylsalicylaat ook wel salol genoemd heeft een smeltpunt van 42 oC en lost slecht op in water. Fenylsalicylaat wordt toegepast als antiseptisch middel en conserveringsmiddel. NFPA-ratings: health: 1; flammability: 0; reactivity: 0;

H2 Kristallen maken -practicum Practicum 12: Eenkristal van Aluin Verzadigde aluinoplossing Indampen In glazen bekerglas (wachten) In plastic bekerglas (wachten)

H2 Kristallen maken -practicum Practicum 11: Oplosbaarheid van aluin Klas in groepjes: Per groepje 10 gram water en 1,2, …. of 7 gram aluin. Verwarmen tot opgelost (in heet water bad) afkoelen en temperatuur van vertroebelen aflezen)

H2 Kristallen maken -practicum Practicum 26: Maak een zo groot mogelijk eenkristal van Aluin 50-100 mL verzadigde aluinoplossing Andere materialen verzinnen ze zelf Lijm, draad, sateprikkers enz. Hoe groter en mooier, Hoe hoger het cijfer.

Kristallen maken -practicum

H2 Röntgendiffractie -practicum Practicum 29: golftank Bestuderen van de interferentie van golven in een golftank. • Practicum 33: Interferentie van licht Bestuderen van de interferentie laserlicht.

synchrotron omtrek storage ring: 844 meter snelheidelektronen: bijnalichtsnelheid druk in de ring: 10-9 mbar

Eiwitkristallografie –röntgendiffractie met elektronen-dichtheid kan de plaats van de atomen van het eiwit worden bepaald -Ala-Ser-Tyr - Val - Ile - Thr - Gly - 4 Å 2 Å

Eiwitkristallografie–eiwit • weten hoe hydrofiele en hydrofobe aminozuren de eiwitvouwing beïnvloeden

Eiwitkristallografie–eiwit • weten hoe het katalytische centrum van amylase werkt

H4 Eiwit - practicum Practicum 54: Amylase 1 mL speeksel verdunnen tot 25 mL 5 mL 1% zetmeel-oplossing + 5 mL verdunde speeksel oplossing mengen. 1 druppel reactiemengsel per 30 sec. bij een jooddruppel doen.

H4 Eiwit - practicum resultaten

H4 Eiwit - practicum Per groepje 1 temperatuur 0 – 5 – 10 – 15 – 25 - 30 - 35 - 40 - 45 – 50 – 60 – 70 Snelheid RT = 100 Snelheid andere temperatuur = ??

Eiwitkristallografiemodule Moduleboek* 4 afgeronde hoofdstukken 55 vragen/opdrachten 6 filmpjes 7 practica waarvan 5 becijferd (kunnen) worden 2 excelopdrachten 3 computeropdrachten 3 computerpractica 10 keuzeopdrachten

Eiwitkristallografiemodule Docentenhandleiding* Leerdoelen per hoofdstuk Lesplanner Antwoorden Beoordelingsformulieren practica Theoretische eindtoets

Eiwitkristallografie -planning 1 Inleiding 1 les 2 Kristallen maken 7 lessen • 3 Röntgendiffractie 4 lessen • 4 Eiwit 5 lessen • Keuzeopdracht 5 lessen • Toets 2 lessen • Totaal 24 lessen

Eiwitkristallografie -becijfering Theoretische toets (open boek) 50% • 5 Practica 50% • Keuzeopdracht

Tot slot • Bedankt

Eiwitkristallen • Lysozym: mg/mL stockoplossing • Neerslagmix: 30% mono-methyl-PEG 5000 in 1 M NaCl, 50 mMNaAc buffer pH = 4,7

Practica Chemicaliën • fenylsalicylaat 1 gram per groep • ethanol 5 mL per groep • aluin 15 gram per groep • ijs • keukenzout • 1% zetmeeloplossing • jood-oplossing 1 druppelflesje per groep

Practica Materialen-1 • zeer dun visdraad of nylondraad • secondelijm, satéprikkers • dunne vulpotloodvullingen • verschillende lasers • tralies met verschillende tralieconstanten • molecuulbouwdoos 3C, 7H,1N, 2O en 13 bind. • insteekhoes met hokjespapier • thermometer • reageerbuizen

Practica Materialen-2 • balans • indampschaaltje • brander (+toebehoren) • plastic bekerglazen (50 of 100mL) • glazen bekerglazen (50 of 100mL) • maatcilinder van 25 mL • pipet van 5 mL en van 1 mL • stopwatch • plastic pasteurpipetjes

Practica Materialen-slot • Waterbad(en) • Golftank (kan worden vervangen met youtube-filmpjes) • Computers waarop Deepview is geïnstalleerd • Leerlingen hebben schrijfrechten nodig: uitproberen!

Syllabus en eiwit

Eiwitkristallografie –inleiding Na H1 moet een leerling: • kunnen uitleggen waarom eiwitten belangrijk zijn • weten waarom oneindig veel eiwitten mogelijk zijn • begrijpen waarom de plaats van atomen wel met röntgenstraling, maar niet met licht kan worden bepaald

Eiwitkristallografie H2 kristallen maken Na H2 moet een leerling: • kunnen beschrijven welke factoren kristalgroei beïnvloeden • een onderzoek kunnen bedenken om de invloed van deze factoren op kristalgroei te meten • een proef kunnen opzetten om een zo groot mogelijk éénkristal te kunnen kweken • de eenheidscel kunnen bepalen van een regelmatige tweedimensionale tekening

Eiwitkristallografie

Eiwitkristallografie

Presentation Transcript