Side 1 af 7
Stofskifte hos dyr
Dato for udførelse: 21. januar 2008
Side 2 af 7
Formål:
Formålet med forsøget var at undersøge iltforbruget hos ens- og vekselvarme dyr i forskellige
temperaturer for at beregne deres stofskifte.
Teori:
Stofskiftet, metabolisme, er et udtryk for omdannelsen af stoffer i levende organismer,
herunder tæller både opbygningen (anabolisme) og nedbrydningen (katabolisme) af organiske
stoffer, der fører til brugbar energi i organismen. Stofskiftet styres af enzymer som er
opbygget af proteiner. Enzymerne fremmer de enkelte kemiske reaktioner.
For ensvarme dyr kommer energien ind i kroppen ved kemisk energi, det er bundet i
næringsstofferne. Næringsstofferne bliver transporteret til cellerne hvor de skal nedbrydes ved
respiration så det kan omsættes til energi. Dette sker ved respiration, den første del af
processen finder sted i cytoplasmaet mens de to sidste processer finder sted i mitochondriet. I
mitochondrierne oxideres organisk stof til CO
2
og H
2
O og den frigjorte energi fra denne
proces går til dannelsen af ATP, som er energi, og varme. ATP kan dannes både aerobt og
anaerobt, alt afhængigt af om der er ilt tilstede. Ved aerob nedbrydning dannes 38 mol ATP
hvorimod der ved anaerob kun dannes 2 mol ATP. Derved er organismens aktivitet begrænset
ved anaerob forbrænding. Fra cellen udskilles overskudsvarmen fra forbrændingen og
affaldsstoffer, der bliver ført med blodet rundt i kroppen. Varmeenergien bliver fordelt i hele
kroppen via blodet og sørger for at vi kan opretholde en konstant kropstemperatur på ca.
37
o
C. Affaldsstofferne bliver udskilt via lungerne. Da ensvarme dyr har et behov for at
kropstemperaturen er konstant, findes der et center i hypothalamus der regulerer
legemstemperaturen. Desuden har ensvarme dyr et isolerende lag for at holde på varmen. Dog
holder det isolerende lag ikke på al varmen, man afgiver hele tiden varme fra kroppens
overflade. Hvis tabet af varme er større end produktionen, kan kroppen øge
varmeproduktionen, ved at lade muskulaturen arbejde i tomgang. Altså skal der ikke ydes et
mekanisk arbejde. Samtidig med det, kan varmebevarende foranstaltninger i legemet sættes i
gang, eksempelvis kan hypothalamus dirigere blodet væk fra huden og på den måde
opretholdes en konstant legemstemperatur. Dette betyder altså at ensvarme dyrs stofskifte er
afhængigt af omgivelsestemperaturen, jo lavere ydertemperatur, jo højere er iltoptagelsen for
at få ilt til respiration og stofskiftet er dermed højere. Ved meget lave temperaturer kan op til
70 % af energiomsætningen i kroppen gå til varmeproduktion. Dette betyder også at
Side 3 af 7
stofskiftet er afhængigt af dyrets overflade. Jo mindre dyret er, jo større overflade har det i
forhold til dyrets rumfang og der kan dermed udskilles mere varme.
Vekselvarme dyr får deres energi på samme måde som ensvarme dyr. Forskellen for disse
arter er at vekselvarme har ikke et behov for at opretholde en konstant temperatur, de følger
omgivelsernes temperatur. De har ikke det samme isolerende lag som ensvarme dyr og holder
derved heller ikke på varmen hvis temperaturen omkring dem bliver lavere, men da de ikke
har behov for at opretholde en konstant temperatur, betyder det at vekselvarme dyr ikke
bruger den samme energi og derfor er deres stofskifte ikke så højt som det ses ved ensvarme
dyr. Dette har de fordele at de har et mindre væskebehov, men derfor er deres aktivitet derfor
også begrænset da de ikke kan producere energi hvis de er afkølede.
På figuren illustreres forskellene på de to arter ved iltoptagelsen og kropstemperaturen:
Her kan det ses hvordan iltoptagelsen hos ensvarme dyr er lavest når
omgivelsestemperaturen mens behovet for optagelse af ilt stiger når det er både koldere og
varmere. Hvorimod vekselvarme dyrs iltoptagelse stiger eksponentielt med temperaturen. På
den anden graf ses det hvordan kropstemperaturen styres af omgivelsestemperaturen.
Sammenligningerne laves ud fra dyrets hvilestofskifte, altså når dyret udfører mindst mulig
aktivitet.
Materialer:
Mus
Slange
Forsøgskammer
Baljer med hhv. koldt, middel og varmt vand
Side 4 af 7
Termomenter
Stopur
Vægt
Opstillingen til forsøget:
Fremgangsmåde:
Først lavede vi et nul-forsøg for at tjekke om vores forsøgskammer var tætsluttet. Dette kunne
vi tjekke ved at kontrollere om vandstanden i søjlen begyndte at falde, da det skulle blive på
samme niveau, eftersom at der ikke blev forbrugt ilt i forsøgskammeret. Så målte vi
temperaturen på vandet i vores balje, 13,5
o
C. Så vejede vi vores første mus, 0,027 kg, og
anbragte den i en sort pose så den ikke kom i kontakt med natronkalket i bunden af kammeret.
Så pustede vi 2 mL ilt ind i kammeret som var tætsluttet, og vi kunne se at vandsøljen faldt da
ilten pressede vandet i søjlen. Så tog vi tid på hvor langt tid der gik før vandsøjlen nåede det
samme niveau som det havde før der blev pustet ilt ind, 0,0122 timer. Ud fra dette kunne vi
beregne stofskiftet hus musen. Vi gentog forsøget tre gange med denne mus og lavede tre
forsøg med en babymus. De andre to grupper lavede forsøgene med mus og slanger i
henholdsvis isvand og varmt vand.
Resultater:
Koldt vand (4
o
C):
Organisme
Vol.luft (ml)
Vægt (kg)
Tid (timer)
Stofskifte
Gennemsnit
Side 5 af 7
(ml O
2
/kg/time)
(ml O
2
/kg/time)
Mus
Forsøg 1
2 ml
0,029
0,00528
13.067
14.116
Forsøg 2
2 ml
0,029
0,00389
17.734
Forsøg 3
4 ml
0,029
0,01194
11.548
Slange
Forsøg 1
2 ml
0,045
0,00556
8000
7000
Forsøg 2
2 ml
0,045
0,00556
8000
Forsøg 3
2 ml
0,045
0,00889
5000
Middel vand (13,5
o
C):
Organisme
Vol.luft (ml)
Vægt (kg)
Tid (timer)
Stofskifte
(ml O
2
/kg/time)
Gennemsnit
(ml O
2
/kg/time)
Mus
Forsøg 1
2 ml
0,027
0,0122
6071
12.023
Forsøg 2
2 ml
0,027
0,0055
13.333
Forsøg 3
2 ml
0,027
0,0044
16.666
Mus
Forsøg 1
1 ml
0,013
0,0117
6593
13.186
Forsøg 2
1 ml
0,013
0,0039
19.780
Forsøg 3
1 ml
0,013
0,0058
13.186
Varmt vand (33
o
C):
Organisme
Vol.luft (ml)
Vægt (kg)
Tid (timer)
Stofskifte
(ml O
2
/kg/time)
Gennemsnit
(ml O
2
/kg/time)
Mus
Forsøg 1
1 ml
0,026
0,0083
4634
4653
Forsøg 2
3 ml
0,026
0,0247
4671
Slange
Forsøg 1
3 ml
0,231
0,098
133
133
Diskussion:
Nogle af vores resultater stemmer overens med forventningerne. Ud fra bilag 1 kan man se at
de store mus stofskifte falder, jo varmere omgivelserne har været, hvilket passer med teorien
om at et dyrs stofskifte bliver lavere jo højere temperatur omgivelserne er. Ved
sammenligning af de to forskellige størrelser mus, der er ved middeltemperaturen, kan det
også observeres at musen med den laveste vægt har det højeste stofskifte, hvilket svarer
Side 6 af 7
overens med teorien om at små dyr har en større overflade og derfor afgiver mere varme og
må danne mere varme.
Forsøgene med slangerne må have fejlet da der er en alt for stor variation mellem de to
slanger. Slangen i det varme vands resultater virker fornuftige da stofskiftet ikke burde være
højt for slangen. Derimod virker slangen i det kolde vands resultater urealistiske at stofskiftet
er 7000. Der må have været en fejl i dette forsøg, da det ikke burde være så højt da slangen
burde blive mere inaktiv af de afkølede omgivelser.
Metoden hvorpå vi har prøvet at bestemme dyrenes stofskifte har været en okay metode at
bestemme dyrets stofskifte. Det har især virket med musene hvor resultaterne stemmer
nogenlunde overens med det forventede. Desværre har der i alle forsøg været store variationer
i de enkelte grupper, hvilket gør at resultaterne ikke er helt så valide. Man burde have
gentaget forsøget flere gange, da der har været en stor usikkerhed. Det har været svært med
slangerne, de brude have ligget i deres forsøgskamre i en længere periode før forsøget blev
påbegyndt, da de skulle tilvænne sig temperaturen først.
Men alt i alt er forsøget okay til at give en idé om hvordan stofskiftet nogenlunde ligger
hos dyrene.
Fejlkilder:
Resultaterne ved varme temperaturer er ikke helt så valide som de andre da der kun er lavet to
forsøg med musen og et med slangen. For at være sikker på at få et resultat der svarer overens
med virkeligheden burde man have udført flere forsøg da det kan ses at der har været store
variationer i både kolde og middel temperaturer. Derfor ville det være bedre at lave flere
forsøg og bruge et gennemsnit af disse målinger.
Det var desuden svært at lave helt præcise målinger da man blot gik ud fra øjemål med
hvornår vandstanden var tilbage på samme niveau som før og det samme galt med hvor meget
luft der blev sprøjtet ind i forsøgskammeret.
Herudover varierede aktiviteten hos dyret fra forsøg til forsøg, nogle gange lå de stille
og andre løb de rundt. Det kan også have varieret fra gruppe til gruppe da det ikke var den
samme mus der blev benyttet, det burde man have gjort.
Hvis man kigger på resultaterne for hver enkelt gruppe, kan man se der har været en stor
variation inden for resultaterne. Grunden til de store variationer kan skyldes at ilten der er
blevet sprøjtet er blevet sprøjtet for hurtigt, da det kunne gøre at det ikke kom helt ind i
forsøgskammeret alt sammen.
Side 7 af 7
Konklusion:
Vi har ud fra forsøget kunne bestemme både ensvarme og vekselvarme dyrs stofskifter og vi
har kunne se en sammenhæng mellem de ensvarme dyr. Derved er formålet med forsøget
opfyldt.