Kyllingebryst under mikroskopet: hvorfor er musklerne stribede?
Vores skeletmuskler er bygget af lange, trådformede celler, som kaldes muskelfibre. Med et stykke kyllingebryst fra supermarkedet, en dråbe farve og et almindeligt skolemikroskop kan eleverne selv se fibrenes tværstriber og de mange cellekerner. Til sidst sammenligner de med hjertemuskulatur og diskuterer, hvordan cellernes opbygning passer til deres opgave.
Hvordan ser de celler ud, der får kroppen til at bevæge sig, og hvorfor kaldes skeletmuskulaturen tværstribet?
Det skal I bruge
| Vare | Varenr. | Antal og formål |
|---|---|---|
| Mikroskop Fokus monokulært | 761020 | 1 pr. gruppe (eller skolens eget mikroskop med 400×) |
| Objektglas (50 stk.) | 760000 | 2-3 pr. gruppe |
| Dækglas (100 stk.) | 760002 | 2-3 pr. gruppe |
| Methylenblåt 1 %, præparatfarve i pipetteflaske 30 ml | 760060 | 1-2 flasker til klassen |
| Dissektionsnåle (500 stk.) | 525015 | 2 pr. gruppe |
| Pincet, spids | 755012 | 1 pr. gruppe |
| Engangsskalpeller med plasthåndtag (10 stk.) | 564013 | 1 pr. gruppe |
| Petriskål, plast, Ø92, m. rib (20 stk.) | 140012 | 1 pr. gruppe |
| Nitrilhandsker, Medium (100 stk.) | 902211 | Til alle, der rører ved kødet |
| Beskyttelsesbriller, komfort | 910020 | 1 pr. elev |
Andet udstyr: et lille stykke råt kyllingebryst, ca. 1 × 1 cm pr. gruppe; et kyllingehjerte til sammenligning (valgfrit, sælges i supermarkedet); køkkenrulle; plastpose til affald.
Sikkerhed
Råt fjerkræ kan indeholde campylobacter og salmonella. Brug handsker, hold kødet i petriskålen, og vask hænder, når I er færdige. Kød, køkkenrulle og handsker lægges i en lukket pose og kastes i almindeligt affald. Intet af kødet må spises, og udstyret må ikke bagefter bruges til mad. Methylenblåt farver hud og tøj og må ikke indtages, så brug handsker og beskyttelsesbriller. Skalpeller og dissektionsnåle er skarpe: skær på et fast underlag og væk fra hånden. Læreren skal følge skolens retningslinjer og sikkerhedsdatabladet for farven.
Sådan gør I
- Tag handsker på. Læg kødet i petriskålen, og find fibrenes retning. Den kan ses med det blotte øje som fine linjer i kødet.
- Skær en meget tynd strimmel ud med skalpellen, langs med fibrene.
- Læg strimlen på et objektglas med en dråbe vand. Hold den fast med den ene nål, og pil den fra hinanden i længderetningen med den anden, til I har nogle få tynde, næsten gennemsigtige tråde. Fjern de tykke stykker.
- Tilsæt én dråbe methylenblåt, og vent ca. et minut. Sug overskydende farve op med et hjørne af køkkenrulle.
- Læg dækglasset skråt på, så der ikke kommer luftbobler.
- Start med 100×, og find en enkelt fiber. Skift til 400×, og skru forsigtigt på finindstillingen, til tværstriberne står skarpt.
- Tegn en fiber, og markér tværstriber og cellekerner. Tæl, hvor mange kerner I kan se.
- Ekstra: Gentag med et tyndt stykke kyllingehjerte, og sammenlign cellerne med skeletmusklen.
Med PASCO-sensor
Med det trådløse hånddynamometer (PS-3253) kan eleverne koble cellerne til kroppens kraft. De klemmer så hårdt, de kan, i 30-60 sekunder, mens SPARKvue tegner kraften som graf. Kurven falder, når musklen trættes. Efter et minuts pause gentages målingen, og eleverne sammenligner maksimalkraft og hvor hurtigt kraften falder.
Hvad sker der?
En muskelfiber er én meget lang celle med mange cellekerner. Den dannes i fosteret, når mange små celler smelter sammen. Kernerne ligger ude langs cellens kant, fordi resten af cellen er fyldt med kontraktile proteiner.
Proteinerne aktin og myosin ligger ordnet i korte, gentagne enheder, som hedder sarkomerer. Når de ligger på række, ser fiberen stribet ud i mikroskopet, deraf navnet tværstribet muskulatur. Når musklen trækker sig sammen, glider aktin og myosin ind over hinanden, og hver sarkomer bliver lidt kortere. Tusindvis af sarkomerer efter hinanden giver en tydelig forkortning af hele musklen.
Hjertemuskulatur er også tværstribet, men cellerne er kortere, forgrenede og har som regel kun én kerne. De hænger sammen i et net, så signalet til at trække sig sammen spredes hurtigt gennem hele hjertet.
Spørgsmål til eftertanke
- Hvor mange cellekerner kunne I se i en fiber, og hvad siger det om, hvordan fiberen er dannet?
- Hvorfor er det en fordel, at en celle, der skal trække sig sammen, er så lang?
- Hvilke forskelle så I mellem skeletmuskel og hjertemuskel?
- Hvorfor er striberne sværere at se, når præparatet er tykt?
- Hvad sker der inde i fibrene, når man træner styrke?
Til læreren
Kødet skal være råt og frisk. Tilberedt kød kan bruges til sammenligning, men striberne er sværere at se, fordi proteinerne er denatureret. Det vigtigste trin er at pille fibrene tyndt nok fra hinanden. Ser eleverne kun en blå masse, er præparatet for tykt.
Methylenblåt farver især kernerne. Striberne kan være lige så tydelige uden farve, hvis man skruer ned for lyset eller lukker blænden lidt. Lad gerne halvdelen af grupperne lave et ufarvet præparat.
I gymnasiet kan forsøget kobles til glidefilamentteorien, og eleverne kan måle sarkomerlængden med et okularmikrometer. Hånddynamometeret giver data om muskeltræthed, men målingerne er ikke diagnostiske, og elevernes data er personoplysninger, som skal behandles derefter.
Vejledningen er udarbejdet af LabDidakt. Læreren skal altid selv vurdere sikkerheden ved forsøget i sin klasse og følge skolens retningslinjer og sikkerhedsdatabladene for de kemikalier, der bruges.
