Open Access, att dela med sig (CC-BY-SA)

För några år sedan gästbloggade jag på CreativeCommons om det här med att lägga ut sina saker under Open Access. Den korta sammanfattningen av vad jag skrev då är att jag anser det vara en självklarhet att man delar med sig, både av idealistiska skäl och rent egoistiska (både ”bygga en bättre värld” och ”om jag delar med mig nu, kanske någon annan delar med mig när jag behöver det”). Nu finns det ett antal olika varianter av Open Access.

Det här med Open Access är inte bara en fråga om mina små lektionsupplägg och dylikt, men även om vad som händer med forskning. För inte allför länge sedan var det så att en forskare kom fram till något resultat, och publicerade det i en vetenskaplig tidskrift. Om någon ville läsa det var denne tvungen att prenumerera på tidskriften (för ibland tusentals kronor per år), eller skriva ett artigt brev till författaren och be denne att skicka en kopia. För en gymnasieelev som höll på med ett gymnasiearbete/projektarbete eller en lärare som ville kolla upp vad som hänt i ett område inför sin undervisning: inte en chans. Ibland kunde bibliotekarien fixa det, men det kostade pengar, tog tid och var bökigt.

Gradvis började forskarna bli irriterade, de ville — och vill — att deras resultat skulle nå ut. Därmed föddes idéen att publicera sina resultat under vad som kallades Open Access, fri tillgång. På slutet av 1990-talet mar jag med på en konferens om att publicera forskning på nätet, helst öppet. På en sidan satt forskarna och vill få ut sina resultat till så många som möjligt, på den andra satt förlagen och tyckte att det där med webben var väl bra, men först måste de lista ut hur de skulle kunna fortsätta att tjäna pengar på att ge ut forskningsresultat. De sade givetgvis inte det senare, de pratade om att de var de (förlagen) som visste hur man gav ut forskning, och att det var mer komplicerat och dyrt än forskarna anade, men det var det de menade. Det har gått sådär sedan dess, en förvånansvärd stor del av forskningen är fritt tillgänglig, men långt ifrån allt.

En stor aktör på områden är PLoS (Public Library of Science), som ger ut ett antal tidskrifter helt öppet. Artiklarna där ligger uppe på webben, alla kan läsa dem och skriva ut dem hur de vill, så länge man anger källa ordentligt. De traditionella förslager har fått krypa till korset, men det sker ofta under protester och som halvmesyrer (”tillgängligt i viss form efter 6 månader”, etc). PLoS driver på och gav nyligen (tillsammans med några andra) ut en guide till vad som är Open Access, hur de olika modellerna skiljer sig. Läsvärd om man har ett intresse för vad som händer med forskningsresultat.

Och förresten, ”CC-BY-SA” i titeln betyder att det här blogginlägget är licencerat enligt Creative Commons licens med restriktionerna att man måste ange vem som skrivit det (BY) och om man använder den måste man även dela med sig av det man producerar på samma villkor (SA: Share Alike, Dela Lika).

Fotosyntes och cellandning, hur hänger det ihop egentligen?

Alla levande organismer består av celler, och dessa celler har ganska mycket gemensamt.

  • De har alla ett cellmembran av fett
  • De flesta cellerna i din kropp har mitokondrier
  • Alla eukaryota celler har en cellkärna med DNA (nästan, vi har några celler som gjort sig av med sin cellkärna)
  • De har mycket av sin kemi gemensamt.

Idag tänkte jag diskutera hur cellandningen, och därmed oundvikligen mitokondrierna, och fotosyntesen hänger ihop. Vi börjar med fotosyntesen.

Fotosyntesen

För drygt 3 miljarder år sedan började en del cyanobakterier ( även kallade blågröna bakterier) att använda sig av en ny process för att ta till vara energin i solljuset: fotosyntesen. Fotosyntesen är en kemisk process som brukar beskrivas med formeln

koldioxid + vatten + solljus → socker + syrgas

Eller som en kemisk formel:

6 CO2 + 6 H2O +solljus → C6H12O6 + 6 O2

Det är en process — i två delar, som vardera har flera steg — som låter cyanobakterierna tillverka glukos (en sockerarts) som den sedan kan använda för som energikälla. Syrgasen är en biprodukt, något som ursprungligen var giftigt och som bakterien behövde göra sig av med: vartefter tiden gick ökade halten syrgas i atmosfären, och idag utgör den ca 20% av vår atmosfär. Och idag är huvuddelen av de levande organismerna på jorden är absolut beroende av syre för att kunna leva.

Ett kretslopp av materia och energi: vi andas in växternas syrgas och vi äter sockret som de producerat. Solenergin som växterna lagrat frigörs nu, och vi får energi. Atomerna i sockret och syrgasen omvandlas åter till koldioxid och vatten: byggstenarna för nya sockermolekyker och ny syrgas.

Kloroplaster ("Plagiomnium affine laminazellen" av Kristian Peters -- Fabelfroh - photographed by myself. Licensierad under Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg#mediaviewer/File:Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg)
Kloroplaster (”Plagiomnium affine laminazellen” av Kristian Peters — Fabelfroh – Licensierad under Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 via Wikimedia Commons)

De gröna växterna har i sina blad kloroplaster, som egentligen är blågröna bakterier som utvecklats till att leva i en form av symbios med växterna (så kallad endosymbios: de lever inuti växtens celler). De har sin egen arvsmassa, och förökar sig genom delning inne i bladets celler. Troligtvis började denna symbios med att en bakterie blev ”uppäten” av en tidig eukaryot cell och överlevde och frodades. Detta bör ha skett i havet, och gav till slut upphov till de första gröna växterna (grönalger, för ca 0,75 miljarder år sedan).

Cellandningen och mitokondrierna

När en eukaryot levande organism — som en växt eller ett djur — skall utnyttja energin i sockret sker en annan process: cellandningen. Och den är egentligen bara fotosyntesen baklänges:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energi

Mitokondrie (":Blausen.com staff. "Blausen gallery 2014". Wikiversity Journal of Medicine. DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762. - Own work. Licensed under Creative Commons Attribution 3.0 via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blausen_0644_Mitochondria.png#mediaviewer/File:Blausen_0644_Mitochondria.png)
(Källa: Blausen.com staff. ”Blausen gallery 2014″. Wikiversity Journal of Medicine. DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762. – Own work. Licensed under Creative Commons Attribution 3.0 via Wikimedia Commons)

Våra celler kan på egen hand utföra bara en liten del av den processen, det mesta sker i mitokondrierna. En mitokondrie är faktiskt också en bakterie, en bakterie som lever i ett mutalistiskt förhållande med våra celler. Med hjälp av mitokondrierna kan vi utnyttja i princip all energin som är bunden i en sockermolekyl, vilket ger oss en stor fördel över levande organismer som inte kan det (t.ex. de flesta bakterierna, som bara kan utnyttja en bråkdel av energin vi kan få ut av en sockermolekyl).

Vi har alltså ett kretslopp av materia och energi: vi andas in syrgasen som växterna släpper ut, vi äter sockret som de producerar. Solenergin som växterna lagrat frigörs nu, och vi får energi. Atomerna i sockret och syrgasen omvandlas tillbaks till koldioxid och vatten, som till slut tas upp en en växt som råmaterial för att bygga nya sockermolekyler.

Vi är varelser uppbyggda av urgamla bitar av stjärnor, och som lever på solenergi.

Kovalent, polär kovalent bindning och jonbindning

Anna och Bengt vill dela på en påse chips. Men en påse chips kostar 20 kr, och ingen av dom har 20 kr. De har däremot 10 kr vardera, vilket innebär att de kan dela på en påse chips. Alla är nöjda och glada. Fast Anna köper pepparchips, som Bengt tycker ganska illa om.

Cecilia och David skall också dela på snacksen, Cecilia har en påse wasabinötter, som hon dock helst inte äter, medan David älskar dem, så David får äta upp hela påsen själv.

Vad har dessa två historier om snacksätande med kemi att göra? Jo, de är bra sätt att visa på hur tre olika typer av kemisk bindning kan se ut. Vi börjar med chipsen, men tänker oss att det blev dillchips, som både Anna och Bengt gillar precis lika mycket.

När en atom inte har ett fullt yttre skal kan två av dem dela på elektronpar i en kovalent bindning (även kallad just elektronparsbindning). Ett exempel på det är en klormolekyl — Cl2 — där båda behöver en till elektron för att få ett fullt skal. Ingen av dem vill ge upp en elektron och bilda en positiv jon, men de kan dela på två av dem. man brukar rita det som på bilden till höger.

Cl<sub>2</sub>
Hur en Cl2-molekyl bildas från två Cl-atomer.

Överst på bilden ser du två kloratomer, var och en med 7 elektroner i sitt yttersta elektronskal. På den under bilden har de bundit till varandra, och delar på ett elektronpar, och får då båda 8 elektroner i sitt yttersta skal. De har nu fått s.k. ädelgasstruktur, och är stabila.

Men hur var det med pepparchipsen, där den ena parten inte egentligen var så där jätteintresserad av dem? Då måste vi introducera begreppet elektronegativitet. Det är ett mått på hur gärna en atom vill dra till sig elektroner. Den mest elektronegativa atomen än fluor, den minst elektronegativa är francium. Om du ser på bilden på wikipedia-sidan ser du att ju längre upp till höger ett ämne ligger, desto mer elektronegativt är det, och ju längre ned åt vänster desto mindre elektronegativt är det (värdena varier mellan 0 och 4).

Om vi tar bindningen mellan syre och en väteatom (t.ex. i en vattenmolekyl) så ser vi att de inte är lika elektronegativa (3,4 respektive 2,1). Syre är alltså mycket bra på att dra till sig elektroner, medan väte är ganska dåligt på det. Resultatet blir att de delade elektronerna tillbringar mesta delen av sin tid runt syret, och ganska lite tid vid vätet. På samma sätt som Anna äter mest av pepparchipsen, och Bengt bara en liten del. Detta kallas för en polär kovalent bindning, och ger ibland upphov till molekyler som har änder med olika laddning (dipoler).

Då har vi bara det tredje exemplet kvar: wasabinötterna. Då kan vi tänka oss en natriumatom och en kloratom. Klor är mycket elektronegativt, medan natrium har en låg elektronegtivitet. Om skillanden är stor nog — över ca 1,8 — släpper atomen med lägst elektronegativitet iväg elektronen helt, och vi får två joner. Därför blir det i det fallet inte en kovalent bindning, utan en jonbindning.

Baserat på skillnaden i elektronegativitet kan vi alltså avgöra vilken typ av bindning som vi får: kovalent, polär kolvalent eller jonbindning.

typ av bindning kovalent polär kovalent jon
skillnad i
elektronegativitet
< 0,9 0,9–1,8 >1,8

Värdena är inte absoluta, och ger mer en fingervisning på hur polär en bindning kan tänkas vara.

Det här är som du säkert förstår inte tre absoluta tillstånd, utan vi har två ytterligheter: kovalent binding mellan två atomer av samma grundämne, som delar helt lika på elektronerna, och en jonbindning, där elektronen till 100% gått över från en atom till en annan. De flesta bindningar faller någonstans på skalan mellan dessa, om vi har en låg skillnad får vi en bindning som har mestadels ren kovalent natur, men desto mer skillnaden ökar desto mer polär blir den, för att till slut bli så extremt polär att elektronen inte alls rör sig runt atomen som donerat sin elektron (jonbindning).

Tre snacksscenarior, tre typer av kemisk bindning.

Jordens största levande varelse, och den äldsta.

I södra Utah i USA finns det en skog, en skog av amerikansk asp (Populus tremuloides). Den skogen har ett namn: Pando, det latinska ordet som betyder ”jag sprider mig”. Skogen är inte stor med Norrländska mått mätt: ca 43 hektar. Men Pando är troligtvis den största levande varelsen på jorden. Det är nämligen inte tusentals enskilda träd som växter var och en för sig, utan en och samma individ. Man uppskattar att den, komplett med rotsystem som väger 6 miljoner ton.

EN liten del av Pando
EN liten del av Pando (”QuakiesSEP2005” by Scott CatronOwn work. Licensed under CC BY 2.5 via Wikimedia Commons.”

För 80000 år sedan började ett frö av en manlig asp växa i vad som idag är delstaten Utah. Under årtusendena har det brunnit ofta i området, vilket har gynnat Pando då det förhindrat barrträd från att ta över. Även om varje enskild stam bara är i snitt 130 år gammal har individen förökat sig genom kloning (rotskott), och de är i stort genetiskt identiska. Faktumet är att åldern 80 tusen är en konservativ uppskattning: en del tror att den verkliga åldern kan vara så mycket som en miljon år.

Skölj inte dammtrasan!

Sköljer du dammtrasan? Gör inte det!

I dagens hem finns det ganska mycket kemikalier, och många av dem är miljöskadliga. Exempel på detta är flamskydsmedel i plast och elektronik, men även t.ex. mjukgörare i plastgolv. De här ämnena läcker hela tiden ut, och en stor del av det som kommer ut fastnar i dammet. Om du torkar damm med en våt trasa och sedan sköljer den under kranen kommer både dammet och kemikalierna ut i avloppet, och reningsverken har svårt att ta hand om dessa. Läs mer

Plagiering

Vad är plagiering?

Jag börjar med att citera två källor:

Plagiering är när man använder andras arbeten eller texter på ett sätt så att det framstår som om det var ens egna
(SLU 2013)

Ett plagiat är ett verk eller en produkt, som grundar sig på någon annans utformning, men som oriktigt framställs som en originalutformning
(Wikipedia 2014)

Helt enkelt: när man inte skriver sitt arbete själv, utan tar någon annans arbete och påstår att det är en eget.
Läs mer

Stöd i dina studier