A quantum chemical investigation of the metal centres in cytochrome c oxidase

Quantum effects are often of key importance for the function of biological systems at molecular level. Cellular respiration, where energy is extracted from the reduction of molecular oxygen to water, is no exception. In this work, the end station of the electron transport chain in mitochondria, cytochrome c oxidase, is investigated using quantum chemical methodology. Cytochrome c oxidase contains two haems, haem a and haem a3. Haem a3, with its copper companion, CuB, is involved in the final reduction of oxygen into water. This binuclear centre receives the necessary electrons from haem a. Haem a, in turn, receives its electrons from a copper ion pair in the vicinity, called CuA. Density functional theory (DFT) has been used to clarify the charge and spin distributions of haem a, as well as changes in these during redox activity. Upon reduction, the added electron is shown to be evenly distributed over the entire haem structure, important for the accommodation of the prosthetic group within the protein. At the same time, the spin distribution of the open-shell oxidised state is more localised to the central iron. The exact spin density distribution has been disputed in the literature, however, different experiments indicating different distributions of the unpaired electron. The apparent contradiction is shown to be due to the false assumption of a unit amount of unpaired electron density; in fact, the oxidised state has about 1.3 unpaired electrons. The validity of the DFT results have been corroborated by wave function based coupled cluster calculations. Point charges, for use in classical force field based simulations, have been parameterised for the four metal centres, using a newly developed methodology. In the procedure, the subsystem for which point charges are to be obtained, is surrounded by an outer region, with the purpose of stabilising the inner region, both electronically and structurally. Finally, the possibility of vibrational promotion of the electron transfer step between haem a and a3 has been investigated. Calculating the full vibrational spectra, at DFT level, of a combined model of the two haems, revealed several normal modes that do shift electron density between the haems. The magnitude of the shift was found to be moderate, at most. The proposed mechanism could have an assisting role in the electron transfer, which still seems to be dominated by electron tunnelling.

Redox-linked proton transfer by cytochrome c oxidase

The respiratory chain is found in the inner mitochondrial membrane of higher organisms and in the plasma membrane of many bacteria. It consists of several membrane-spanning enzymes, which conserve the energy that is liberated from the degradation of food molecules as an electrochemical proton gradient across the membrane. The proton gradient can later be utilized by the cell for different energy requiring processes, e.g. ATP production, cellular motion or active transport of ions. The difference in proton concentration between the two sides of the membrane is a result of the translocation of protons by the enzymes of the respiratory chain, from the negatively charged (N-side) to the positively charged side (P-side) of the lipid bilayer, against the proton concentration gradient. The endergonic proton transfer is driven by the flow of electrons through the enzymes of the respiratory chain, from low redox-potential electron donors to acceptors of higher potential, and ultimately to oxygen. Cytochrome c oxidase is the last enzyme in the respiratory chain and catalyzes the reduction of dioxygen to water. The redox reaction is coupled to proton transport across the membrane by a yet unresolved mechanism. Cytochrome c oxidase has two proton-conducting pathways through which protons are taken up to the interior part of the enzyme from the N-side of the membrane. The K-pathway transfers merely substrate protons, which are consumed in the process of water formation at the catalytic site. The D-pathway transfers both substrate protons and protons that are pumped to the P-side of the membrane. This thesis focuses on the role of two conserved amino acids in proton translocation by cytochrome c oxidase, glutamate 278 and tryptophan 164. Glu278 is located at the end of the D-pathway and is thought to constitute the branching point for substrate and pumped protons. In this work, it was shown that although Glu278 has an important role in the proton transfer mechanism, its presence is not an obligatory requirement. Alternative structural solutions in the area around Glu278, much like the ones present in some distantly related heme-copper oxidases, could in the absence of Glu278 support the formation of a long hydrogen-bonded water chain through which proton transfer from the D-pathway to the catalytic site is possible. The other studied amino acid, Trp164, is hydrogen bonded to the ∆-propionate of heme a3 of the catalytic site. Mutation of this amino acid showed that it may be involved in regulation of proton access to a proton acceptor, a pump site, from which the proton later is expelled to the P-side of the membrane. The ion pair that is formed by the ∆-propionate of heme a3 and arginine 473 is likely to form a gate-like structure, which regulates proton mobility to the P-side of the membrane. The same gate may also be part of an exit path through which water molecules produced at the catalytically active site are removed towards the external side of the membrane. Time-resolved optical and electrometrical experiments with the Trp164 to phenylalanine mutant revealed a so far undetected step in the proton pumping mechanism. During the A to PR transition of the catalytic cycle, a proton is transferred from Glu278 to the pump site, located somewhere in the vicinity of the ∆-propionate of heme a3. A mechanism for proton pumping by cytochrome c oxidase is proposed on the basis of the presented results and the mechanism is discussed in relation to some relevant experimental data. A common proton pumping mechanism for all members of the heme-copper oxidase family is moreover considered.

Characterisation, cloning and production of industrially interesting enzymes: gluconolactone oxidase of Penicillium cyaneo-fulvum and gluconate 5-dehydrogenase of Gluconobacter suboxydans

The work covered in this thesis is focused on the development of technology for bioconversion of glucose into D-erythorbic acid (D-EA) and 5-ketogluconic acid (5-KGA). The task was to show on proof-of-concept level the functionality of the enzymatic conversion or one-step bioconversion of glucose to these acids. The feasibility of both studies to be further developed for production processes was also evaluated. The glucose - D-EA bioconversion study was based on the use of a cloned gene encoding a D-EA forming soluble flavoprotein, D-gluconolactone oxidase (GLO). GLO was purified from Penicillium cyaneo-fulvum and partially sequenced. The peptide sequences obtained were used to isolate a cDNA clone encoding the enzyme. The cloned gene (GenBank accession no. AY576053) is homologous to the other known eukaryotic lactone oxidases and also to some putative prokaryotic lactone oxidases. Analysis of the deduced protein sequence of GLO indicated the presence of a typical secretion signal sequence at the N-terminus of the enzyme. No other targeting/anchoring signals were found, suggesting that GLO is the first known lactone oxidase that is secreted rather than targeted to the membranes of the endoplasmic reticulum or mitochondria. Experimental evidence supports this analysis, as near complete secretion of GLO was observed in two different yeast expression systems. Highest expression levels of GLO were obtained using Pichia pastoris as an expression host. Recombinant GLO was characterised and the suitability of purified GLO for the production of D-EA was studied. Immobilised GLO was found to be rapidly inactivated during D-EA production. The feasibility of in vivo glucose - D-EA conversion using a P. pastoris strain co-expressing the genes of GLO and glucose oxidase (GOD, E.C. 1.1.3.4) of A. niger was demonstrated. The glucose - 5-KGA bioconversion study followed a similar strategy to that used in the D-EA production research. The rationale was based on the use of a cloned gene encoding a membrane-bound pyrroloquinoline quinone (PQQ)-dependent gluconate 5-dehydrogenase (GA 5-DH). GA 5-DH was purified to homogeneity from the only source of this enzyme known in literature, Gluconobacter suboxydans, and partially sequenced. Using the amino acid sequence information, the GA 5-DH gene was cloned from a genomic library of G. suboxydans. The cloned gene was sequenced (GenBank accession no. AJ577472) and found to be an operon of two adjacent genes encoding two subunits of GA 5-DH. It turned out that GA 5-DH is a rather close homologue of a sorbitol dehydrogenase from another G. suboxydans strain. It was also found that GA 5-DH has significant polyol dehydrogenase activity. The G. suboxydans GA 5-DH gene was poorly expressed in E. coli. Under optimised conditions maximum expression levels of GA 5-DH did not exceed the levels found in wild-type G. suboxydans. Attempts to increase expression levels resulted in repression of growth and extensive cell lysis. However, the expression levels were sufficient to demonstrate the possibility of bioconversion of glucose and gluconate into 5-KGA using recombinant strains of E. coli. An uncharacterised homologue of GA 5-DH was identified in Xanthomonas campestris using in silico screening. This enzyme encoded by chromosomal locus NP_636946 was found by a sequencing project of X. campestris and named as a hypothetical glucose dehydrogenase. The gene encoding this uncharacterised enzyme was cloned, expressed in E. coli and found to encode a gluconate/polyol dehydrogenase without glucose dehydrogenase activity. Moreover, the X. campestris GA 5-DH gene was expressed in E. coli at nearly 30 times higher levels than the G. suboxydans GA 5-DH gene. Good expressability of the X. campestris GA-5DH gene makes it a valuable tool not only for 5-KGA production in the tartaric acid (TA) bioprocess, but possibly also for other bioprocesses (e.g. oxidation of sorbitol into L-sorbose). In addition to glucose - 5-KGA bioconversion, a preliminary study of the feasibility of enzymatic conversion of 5-KGA into TA was carried out. Here, the efficacy of the first step of a prospective two-step conversion route including a transketolase and a dehydrogenase was confirmed. It was found that transketolase convert 5-KGA into TA semialdehyde. A candidate for the second step was suggested to be succinic dehydrogenase, but this was not tested. The analysis of the two subprojects indicated that bioconversion of glucose to TA using X. campestris GA 5-DH should be prioritised first and the process development efforts in future should be focused on development of more efficient GA 5-DH production strains by screening a more suitable production host and by protein engineering.

Theoretical Studies on Coupled Electron and Proton Transfer in Cytochrome c Oxidase

The complexity of life is based on an effective energy transduction machinery, which has evolved during the last 3.5 billion years. In aerobic life, the utilization of the high oxidizing potential of molecular oxygen powers this machinery. Oxygen is safely reduced by a membrane bound enzyme, cytochrome c oxidase (CcO), to produce an electrochemical proton gradient over the mitochondrial or bacterial membrane. This gradient is used for energy-requiring reactions such as synthesis of ATP by F0F1-ATPase and active transport. In this thesis, the molecular mechanism by which CcO couples the oxygen reduction chemistry to proton-pumping has been studied by theoretical computer simulations. By building both classical and quantum mechanical model systems based on the X-ray structure of CcO from Bos taurus, the dynamics and energetics of the system were studied in different intermediate states of the enzyme. As a result of this work, a mechanism was suggested by which CcO can prevent protons from leaking backwards in proton-pumping. The use and activation of two proton conducting channels were also enlightened together with a mechanism by which CcO sorts the chemical protons from pumped protons. The latter problem is referred to as the gating mechanism of CcO, and has remained a challenge in the bioenergetics field for more than three decades. Furthermore, a new method for deriving charge parameters for classical simulations of complex metalloenzymes was developed.

Roomalaista oikeutta kreikaksi 500-luvun Palestiinassa : Eräitä lakitermejä papyruksessa P. Petra inv. 83

Tutkimuksen tarkoituksena on analysoida eräitä lakitermejä, jotka esiintyvät papyruksessa P. Petra inv. 83. Kyseinen dokumentti, joka sisältää sopimuksen kahden naapuruksen välisen kiistan lopettamiseksi, ajoittuu todennäköisesti vuodelle 574 jKr. ja se kuuluu Jordanian Petrasta vuonna 1993 löydettyyn hiiltyneeseen papyrusarkistoon. Papyrus on tällä hetkellä vielä julkaisematon, ja tämä työ on osa siihen liittyvää perustutkimusta, jonka tarkoituksena on toisaalta selittää tekstin itsensä sisältö, toisaalta arvioida sen antaman informaation merkitystä laajemmassa historiallisessa kontekstissa. Papyrus on kirjoitettu kreikaksi, Bysantin eli Itä-Rooman valtakunnan virallisella kielellä, mutta itse lakitermeistä suurin osa liittyy alun perin latinan kielellä luotuun roomalaiseen oikeuteen. Paikallinen väestö puolestaan oli seemiläistä alkuperää, jolla ei ainoastaan ollut oma kieli, vaan jolla oli ollut ennen valtakuntaan liittämistä omat oikeustraditionsakin. Niinpä papyruksessa esiintyvien termien tutkimuksen kautta nousevat esille monenlaiset laajemmatkin kysymyksenasettelut. Lakitermejä analysoidaan pääasiassa kolmesta näkökulmasta. Ensisijaisena pyrkimyksenä on selvittää niiden tarkka merkitys asiayhteydessään, joka papyruksen fragmentaarisuuden vuoksi ei ole etukäteen selvä, ja siten edistää tekstissä puheena olevien asianhaarojen ymmärtämistä. Toiseksi termien käyttöä koskevat tulokset suhteutetaan yleiseen oikeushistoriaan ja pyritään arvioimaan niiden merkitystä Petrassa käytössä olleen oikeusjärjestelmän kannalta. Kolmas näkökulma on kielitieteellinen, sillä termien käyttö papyruksessa on nähtävä osana laajempaa kehitystä, jossa roomalaisen oikeuden vähittäinen muuttuminen bysanttilaiseksi johti kielten vaihtumiseen ja koko juridisen käsitteistön siirtymiseen latinasta kreikkaan. Siksi tässä työssä käytetään itse papyruksen analyysin lisäksi laajaa vertailumateriaalia, joka koostuu ennen kaikkea roomalaisesta ja bysanttilaisesta lakikirjallisuudesta sekä dokumentaarisesta lähdeaineistosta, etenkin egyptiläisistä papyruksista. Niin tässä papyruksessa kuin muissakin kreikankielisissä lähteissä esiintyvät roomalaiseen oikeuteen liittyvät termit voidaan jaotella suoriin lainoihin, käännöslainoihin sekä komparaatiolainoihin. Jälkimmäisillä tarkoitetaan kreikan kielessä jo aiemmin käytössä olleita termejä, jotka eivät sananmukaiselta merkitykseltään vastaa latinalaisia, mutta joita alettiin käyttää jonkin latinalaisen termin vastineina. Tutkimus tekee selväksi, että olipa kyse mistä lainakategoriasta tahansa, lakitermien siirtyessä kielestä toiseen tapahtui yleensä semanttisia muutoksia eikä termejä aina käytetty samalla tavalla kuin alkukielessä. Merkityskenttä saattoi esimerkiksi supistua taikka laajentua tai sanalle saattoi kehittyä lainautumisen jälkeen täysin uusiakin merkityksiä. Oikeushistorian suhteen on huomioitava ero virallisten säännösten ja provinsseissa noudatettujen käytäntöjen välillä. Kaiken kaikkaan Petra näyttää kuitenkin olleen kiinteä osa Bysantin valtakuntaa, jonka lakeja ainakin pääpiirteissään noudatettiin. Kaikkien termien käytötavat eivät tosin ole johdettavissa suoraan virallisiin lakikorpuksiin, mutta ne eivät myöskään sodi niitä vastaan. Roomalaisen oikeuden tuntemus näyttää olleen Petrassa jopa parempaa kuin esimerkiksi Egyptissä. Mitä tulee papyruksessa puheena oleviin konkreettisiin asianhaaroihin, termien merkityksen ymmärtäminen selventää joidenkin aspektien pääpiirteitä, kun taas yksityskohdat jäävät tekstin fragmentaarisuuden takia useimmiten epäselviksi. Avainsanat: papyrologia, Petra, roomalainen oikeus, terminologia, kreikan kieli, latinan kieli, lainasanat

En sjukdom af högst elakt släckte : Återfallsfebern på Sveaborg och i Karlskrona 1788-1790

Sommaren 1788 drabbades den svenska flottan av en svårartad febersjukdom. Febern, som senare definierats som febris recurrens el. återfallsfeber, hade sitt ursprung i den ryska flottan. Besättningen ombord skeppet Vladislav, krigsbytet från slaget vid Hogland, bar på ett stort antal smittade klädlöss. Efter flottans ankomst till Sveaborg spred sig sjukdomen snabbt bland manskapet, men även bland fästningens garnison. Förhållandena inom militären, både inom lantarmén och framför allt inom flottan, var gynnsamma för epidemiers spridning. De trånga utrymmena, den ensidiga kosten, det undermåliga dricksvattnet, den bristande hygienen: allt gynnade uppkomsten och spridningen av olika epidemier. Manskapets försämrade allmäntillstånd gjorde, att sjukdomarna blev mera förödande än vad de i andra förhållanden skulle ha varit. Bristen på manskap och material under Gustav III:s ryska krig var enormt, bl.a. var bristen på medicinsk personal och -utrustning skriande. Då flottan och armén drabbades av en epidemi av katastrofala dimensioner stod myndigheterna hjälplösa. Epidemin visaqr tydligt hur illa förberett hela kriget var och hur misskött flottans sjukvård var. På Sveaborg var förhållandena fruktansvärda. Halva garnisonen uppges ha avlidit, och det låg travar av lik överallt. Kaserner m.fl. byggnader adapterades till provisoriska lasarett och det rådde brist på allt. De medicinska myndigheterna representerades av den till fästningen skickade andra fältläkaren, som tillsammans med läkarna på fästningen gjorde sitt bästa i enlighet med tidens vårdmetoder. Då den svenska örlogsflottan i november seglat över tilll Karlskrona spred sig epidemin i staden. Sjukdomen grasserade också bland de civila. Då sjukdomens orsak och utbredningssätt var okända, kunde man varken hindra epidemin från att spridas eller genomföra adekvata vårdmetoder. Tvärtom, med de hemförlovade båtsmännen spred sig sjukdomen även till de övriga delarna av riket. Under 1789 var flottan p.g.a. de många sjukdomsfallen närmast operationsoduglig. Under vårvintern och våren 1790 avtog epidemin. Epidemin var ett svårt medicinskt problem. För att utreda situationen i Karlskrona skickade den tillförordnade regeringen, utredningskommissionen och Collegium medicum sina egna representanter till staden. De olika läkarnas sjukdomssyner grundade sig främst på tron om sjukdomars uppkomst genom miasma och förbättrandet av luftkvaliteten sågs som en väsentlig vårdform. I arbetet jämförs de olika myndigheternas och några av de på platsen varande läkarnas syn på sjukdomens art, dess orsaker och ursprung. De flesta härleder sjukdomen till den ryska flottan, och nämner någon form av smitta. Som främsta sjukdomsorsak nämns dock miasma och de rekommenderade vårdformerna representerade den humoralpatologiska synen. Förste amiralitetsläkaren Arvid Faxe representerar dock en annan åsikt, i det att han enbart tror på sjukdomens överföring via smitta. Epidemin var också ett politiskt problem. Epidemin var en lokal angelägenhet ända till dess att flottans operationer hämmades av manskapsbristen, varefter den blev ett ärende på högsta nivå. Kungen ingrep sommaren 1789 genom att grunda en kommision med rätt vidsträckta befogenheter. I Karlskrona verkar de militära myndigheterna och läkarna ha misstrott och skuldsatt varandra för katastrofen, och förhållandet mellan de till staden sända utredarna och militärerna var likaså inflammerat. Genom källorna återspeglas rivalitet, avund och inbördes konkurrens. Personalbristen var svår, och den skyldiga söktes utanför den egna kretsen. Den danskfödde apotekaren med sina påstott otjänliga mediciner blev en ypperlig syndabock. Örlogsflottan beräknas i sjukdomar ha förlorat omkring 10.000 man i döda, huvudsakligen i Karlskrona (civila inberäknade). Armén och Skärgårdsflottan uppges likadeles ha mist omkring 10.000 man, medan antalet i strid stupade armésoldater endast var ca 1500. Sammanlagt antas alltså ca 20.000 människor ha mist livet; både i återfallsfeber, men även i andra, samtidigt grasserande farsoter. I denna siffra är inte de övriga delarna av riket inberäknade. Epidemin i fråga kan alltså på goda grunder anses vara det svenska 1700-talets största medicinska katastrof.

Drag på parnassen. Två sextiotalsstudier. : Del I: Medelklass med mänskligt ansikte. Medelklassradikalism i fyra romaner av Christer Kihlman, Jarl Sjöblom, Marianne Alopaeus och Ulla-Lena Lundberg. Del II: Modernistdebatten. Sak, person och fält i en finlandssvensk litteraturdebatt år 1965.

The objective of my dissertation Pull (or Draught, or Moves) at the Parnassus , is to provide a deeper understanding of Nordic Middle Class radicalism of the 1960 s as featured in Finland-Swedish literature. My approach is cultural materialist in a broad sense; social class is regarded a crucial aspect of the contents and contexts of the novels and literary discussions explored. In the first volume, Middle Class With A Human Face , novels by Christer Kihlman, Jarl Sjöblom, Marianne Alopaeus, and Ulla-Lena Lundberg, respectively, are read from the points of view of place, emotion, and power. The term "cryptotope" is used to designate the hidden places found to play an important role in all of these four narratives. Also, the "chronotope of the provincial small town", described by Mikhail Bakhtin in 1938, is exemplified in Kihlman s satirical novel, as is the chronotope of of war (Algeria, Vietnam) in those of Alopaeus and Lundberg s. All the four novels signal changes in the way general "scripts of emotions", e.g. jealousy, are handled and described. The power relations in the novels are also read, with reference to Michel Foucault. As the protagonists in two of them work as journalists, a critical discussion about media and Bourgeois hegemony is found; the term "repressive legitimation" is created to grasp these patterns of manipulation. The Modernist Debate , part II of the study, concerns a literary discussion between mainly Finland-Swedish authors and critics. Essayist Johannes Salminen (40) provided much of the fuel for the debate in 1963, questioning the relevance to contemporary life of the Finland-Swedish modernist tradition of the 1910 s and 1920 s. In 1965, a group of younger authors and critics, including poet Claes Andersson (28), followed up this critique in a debate taking place mainly in the newspaper Vasabladet. Poets Rabbe Enckell (62), Bo Carpelan (39) and others defended a timeless poetry. This debate is contextualized and the changing literary field is analyzed using concepts provided by sociologist Pierre Bourdieu. In the thesis, the historical moment of Middle Class radicalism with a human face is regarded a temporary luxury that new social groups could afford themselves, as long as they were knocking over the statues and symbols of the Old Bourgeoisie. This is not to say that all components of the Sixties strategy have lost their power. Some of them have survived and even grown, others remain latent in the gene bank of utopias, waiting for new moments of change.

My Fair Lady på skandinaviska : En studie i funktionell sångöversättning

The dissertation presents a functional model for analysis of song translation. The model is developed on the basis of an examination of theatrical songs and a comparison of three translations: the songs of the Broadway musical My Fair Lady (Lerner and Loewe, 1956), made for the premiere productions (1959–1960) in Swedish, Danish, and Norwegian. The analysis explores the three challenges of a song translator: the fitting of a text to existing music, the consideration of a prospective sung performance, and the verbal approximation of the content of the source lyric. The theoretical foundation is based on a functional approach to translation studies (Christiane Nord) and a structuralist/semiotic analysis of a theatrical message (Ivo Osolsobě, building on Roman Jakobson). Thus, three functional levels in the fitting of a text to music are explored: first, a prosodic/phonetic format; secondly, a poetic/rhetoric format; and thirdly, semantic/reflexive values (verbalizing musical expression). Similarly, three functional levels in the textual connections to a prospective performance are explored: first, a presentational goal; secondly, the theatrical potential; and thirdly, dramaturgic values (for example dramatic information and linguistic register). The functionality of Broadway musical theatre songs is analyzed, and the song score of My Fair Lady, source and target lyrics, is studied, with an in-depth analysis of seven of the songs. The three translations were all considered very well-made and are used in productions of the musical to this day. The study finds that the song translators appear to have worked from an understanding of the presentational goal, designed their target texts on the prosodic and poetic shape of the music, and pursued the theatrical functionality of the song, not by copying, but by recreating connections to relevant contexts, partly independently of the source lyrics, using the resources of the target languages. Besides metaphrases (closest possible transfer), paraphrases and additions seem normally to be expected in song translation, but song translators may also follow highly individual strategies – for example, the Norwegian translator is consistently more verbally faithful than the Danish and Swedish translators. As a conclusion, it is suggested that although linguistic and cultural difference play a significant role, a translator’s solution must nevertheless be arrived at, and assessed, in relation to the song as a multimedial piece of material. As far as a song can be considered a theatrical message – singers representing the voice, person, and situation of the song – the descriptive model presented in the study is also applicable to the translation of other types of song.

"Han är en trollkarl. Alla skriver laudatur som går på hans lektioner" : en studie om elevernas uppfattningar om orsakerna till toppresultat i svenska i tre finska gymnasier

Tämä pro gradu -tutkielma on tehty osana Svenska i toppen -projektia, joka alkoi syksyllä 2008 Pohjoismaisten kielten ja pohjoismaisen kirjallisuuden laitoksella. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, mitkä tekijät vaikuttavat lukiolaisten näkökulmasta hyvien tulosten saavuttamiseen ruotsin ylioppilaskirjoituksissa kolmessa suomenkielisessä lukiossa, jotka sijaitsevat Turun, Tampereen ja Joensuun seuduilla. Lisäksi tavoitteena on selvittää, miten maantieteelliset tekijät vaikuttavat opiskelijoiden ruotsin kielen osaamiseen sekä mitä eroja on keskipitkän ja pitkän ruotsin oppimäärän opiskelijoiden asenteissa kieltä kohtaan. Tutkielman aineistona on kolme ryhmähaastattelua, joihin on osallistunut 14 lukiolaista, 11 tyttöä ja 3 poikaa. Haastattelut on tehty joulukuussa 2008 sekä tammi- ja maaliskuussa 2009. Haastatteluissa on käytetty strukturoitua kyselylomaketta, jossa kysytään opiskelijoiden näkemyksiä ruotsin opiskelusta. Tutkimusmenetelmänä on kvalitatiivinen tutkimusote, jossa on piirteitä kolmesta eri menetelmästä: tapaustutkimuksesta, etnografisesta tutkimuksesta sekä temaattisesta analyysistä. Tärkeimpänä teoriataustana on ruotsi toisena kielenä -tutkimus, oppiminen sosiokonstruktivistisena ilmiönä sekä motivaatiotutkimus. Tarkastelen kielenoppijaa luokkahuoneessa sosiaalisena osallistujana omassa oppimisprosessissaan. Oppiminen nähdään kokonaisuutena, johon kuuluu eri osa-alueita, esimerkiksi koulujen käytännöt, yhteisön vaikutus oppimiseen sekä opiskelijan identiteetin muokkautuminen kouluyhteisössä. Motivaatiota tarkastelen kielenoppimisen näkökulmasta, ja se koostuu erilaisista dynaamisista vaiheista, esimerkiksi tavoitteiden asettamisesta oppimisprosessin alussa, valintojen tekemisestä sekä motivaation ylläpitämisestä oppimisprosessin kuluessa. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että suurin yksittäinen syy menestykseen opiskelijoiden näkökulmasta on opettaja, joka omalla toiminnallaan voi merkittävästi parantaa opiskelijoiden oppimisedellytyksiä. Työhön panostaminen, opiskelijoiden yksilöllinen kohtaaminen myös luokkahuoneen ulkopuolella ja esimerkiksi omien oppimateriaalien valmistaminen ovat opettajaan liittyviä tekijöitä, jotka voivat nostaa opiskelijoiden motivaatiota huomattavasti. Myös lukion maantieteellisellä sijainnilla on vaikutusta. Paikkakunnilla, joilla ruotsin kieltä käytetään vähän, korostuu opettajan rooli kielellisen oppimisympäristön luomisessa. Keskipitkän ja pitkän ruotsin opiskelijoiden välillä ei tutkimuksessa ilmene eroja asenteissa kieltä kohtaan.

Teori, praktik och yrkesval : En etnografisk analys av yrkeslivsrelevansen på Nordicas översättarlinje

Pro gradu -tutkielma “Teori, praktik och yrkesval: En etnografisk analys av yrkeslivsrelevansen på Nordicas översättarlinje” käsittelee pohjoismaisten kielten ja pohjoismaisen kirjallisuuden laitoksen (Nordican) kääntäjälinjan koulutusta. Tutkielman tavoite on tuottaa käytännöllistä tietoa kääntäjäkoulutuksen opinnoista ja opiskelijoista. Tietoa voidaan käyttää suunnitteluapuna Helsingin yliopiston kääntäjäkoulutuksen uudelleenorganisoinnissa, joka tapahtuu vuonna 2009. Tutkimuskysymyksissä keskitytään erityisesti Nordican kääntäjäkoulutuksen työelämäorientaatioon liittyviin opintoihin. Työelämäorientaation osuutta opinnoissa ja kääntäjälinjan opiskelijoiden opintosuunnittelua tutkitaan kyselytutkimuksen ja haastattelujen avulla. Kyselytutkimukseen on vastannut 19 nykyistä ja valmistunutta opiskelijaa kääntäjälinjalta (vastausprosentti on n. 36). Haastatteluihin on osallistunut viisi henkilöä – kolme opiskelijaa ja kaksi valmistunutta. Materiaalin suurin ongelma on aineiston vähyys ja se, että haastateltavista suurin osa opiskelee tai on opiskellut toisen kotimaisen kielen linjalla. Tutkimuksessa ei siis saada riittävästi tietoa äidinkielen linjan opiskelijoiden tilanteesta. Tutkimusmetodi on kvalitatiivinen osaksi aineiston pienuuden takia, mutta kyselytutkimuksen tuloksia analysoidaan myös kvantitatiivisesti. Kyselyn ja haastattelujen avoimet vastaukset analysoidaan etnografisen metodin avulla, joka soveltuu hyvin pienen aineiston analysointiin. Metodissa korostuvat tutkimuksen prosessiluonteisuus ja esimerkiksi tutkimuskysymysten muotoiluun ja materiaalin keräämiseen liittyvä joustavuus. Tutkimusmateriaalin analyysissa korostuu tutkimuskohteen kuvailun sijaan tulkinta. Tutkielman teoriaosuus käsittelee sekä kääntäjäkoulutuksen historiaa että nykyistä yliopistopedagogiikkaa. Johdannossa käsitellään myös Helsingin yliopiston työllistymiskartoituksia ja aikaisempia tutkimuksia Nordican ja käännöstieteen laitoksen opiskelijoiden sijoittumisesta työmarkkinoille. Teoreettisen viitekehyksen keskeisimmät aiheet ovat funktionaalinen kääntäjäkoulutus, kääntäjän kompetenssit, asiantuntijuus ja ammattimaisuus sekä teorian ja käytännön osuus opinnoissa. Teoriaosuus pohjustaa analyysin keskeisiä teemoja. Tutkimustulosten perusteella voi kumota osan tutkielman alussa esitetyistä hypoteeseista. Esimerkiksi kääntäjälinjan opiskelijoiden opintosuunnittelu ja halu suorittaa opintonsa yksinomaan kääntäjälinjalla ovat osoittautuneet oletettua johdonmukaisemmiksi. Opiskelijat ovat motivoituneita ja sitoutuvat kääntäjälinjan opintoihin muun muassa valitsemalla sivuaineita, jotka tukevat pääaineopintoja. Työelämäorientaation osalta tämänhetkiset opiskelijat vaikuttavat tyytyväisemmiltä opintoihinsa kuin jo valmistuneet kääntäjälinjalaiset. Haastateltavien yleinen käsitys on, että työelämäorientaatiota, ja erityisesti kääntäjän ammattiin liittyviä käytännön kysymyksiä, käsitellään opinnoissa liian vähän. Tutkielman tarkoitus on kartoittaa kääntäjälinjan opiskelijoiden ja valmistuneiden kääntäjälinjalaisten käsityksiä opintojen yhteydestä työelämään. Tutkimustulosten perusteella voidaan todeta, että akateemisiin opintoihin pitäisi sisältyä enemmän työelämäkontakteja. Työharjoittelu on ollut monelle tutkimuksen haastateltavalle hyvä kokemus, joka on johtanut harjoittelujakson jälkeiseen työsuhteeseen. Nordican uutta kääntäjäkoulutusta suunniteltaessa tulisikin ottaa huomioon työharjoittelun tärkeys. Monet haastateltujen mainitsemista koulutuksen kehittämiskohteista liittyvät resurssikysymyksiin. Kääntäjäkoulutuksen uudistuksen myötä voidaan toivottavasti vaikuttaa esimerkiksi erityisalojen kurssitarjontaan.

Om naturens förvandlingar : Vetenskap, kunskap och frihet i Rudolf Steiners tidiga tänkande. Idéhistoriska perspektiv på Waldorfpedagogiken

TRANSFORMATIONS OF NATURE Science, Knowledge and Freedom in the Early Thinking of Rudolf Steiner. Perspectives on Waldorf Education in the light of the History of Ideas Waldorf Education is based on the worldview that Rudolf Steiner (1861-1925) developed to a wide-ranging anthroposophical movement in the first decades of the 20th century. This thesis takes as its departure the early thinking of Rudolf Steiner that precedes anthroposophy, and its main purpose is to uncover the tradition of ideas represented in Steiner´s early life and which, in different ways, have emerged in the practice of Waldorf Education. Through systematic analysis I attempt to bring to light different aspects of Steiner’s early thinking: his concept of science, his epistemological startingpoints and his philosophy of freedom. By departing from J. W. Goethe’s qualitative concept of science, Steiner strove in his early works to formulate a monistic worldview which appears to be closely related to the Romantic Movement and its philosophy of nature. Characteristic traits of his thinking are, on the one hand, a critique of a one-sided enlightenment and, on the other hand, an aspiration to see the world as a living organic unity. Human beings can, by developing our intuitive faculties, get a deeper understanding of the indissoluble relationship between man and nature. Against this background Steiner´s early thinking can be read as a special kind of romantic development narrative. Steiner’s early thinking also opens the way for romantic perspectives on Waldorf Education. It appears that many central aims and conceptions in Waldorf Education can be illuminated by the epistemological perspective upon which Steiner elaborated early in his life. An organic curriculum, phenomenological didactics and high ideal of freedom can be considered seen as educational applications of conceptions that played an important role in Goethe and his age. Thus, Waldorf Education provides in our contemporary society an exceptional set of educational values: a holistic education with romantic undertones.

Skogsbränslets elementära sammansättning med tanke på förbränningsprocessen och för näringsämnesförluster i ekosystemet

There are several reasons for increasing the usage of forest biomass for energy in Finland. Apart from the fact that forest biomass is a CO2 -neutral energy source, it is also a domestic resource distributed throughout the country. Usage of forest biomass in the form of logging residues decreases Finland’s dependence of energy import and increases both incomes and employment. Wood chips are mainly made from logging residues, which constitute 64 % of the raw material. A large-scale use of forest biomass requires heed also to the potential negative aspects. Forest bioenergy is used extensively, but its impacts on the forests soil nutrition and carbon balance has not been studied much. Nor have there been many studies on the heavy metal or chlorine content of logging residues. The goal of this study was to examine the content of carbon, macronutrients, heavy metals and other for the combustion harmful substances in Scots pine and Norway spruce wood chips, and to estimate the effect of harvesting of logging residues on the forests carbon and nutrient balance. Another goal was to examine the energy content of the clear cut remains. The Wood chips for this study were gathered from pine and spruce dominated clear cut sites in southern Finland, in the costal forests between Hankoo and Siuntio. The number of sample locations were 29, and the average area was 3,15 ha and the average timber volume 212,6 m3 ha -1. The average logged timber volume was for Scots pine timber 70 m3 ha -1 and for Norway spruce timber 124 m3 ha -1 and for deciduous timber (birch and alder) 18,5 m3 ha -1. The proportion of spruce in the logging residues and the stand-volume were relevant for how much nutrients were taken from the forest ecosystem when harvesting logging residues. In this study it was noted that the nutrient content of the logging residues clearly increased when the percentage of spruce in the timber volume increased. The S, K, Na and Cl -contents in the logging residues in this study increased with an increasing percentage of spruce, which is probably due to the fact that the spruce is an effective collector of atmospheric dry-deposition. The amounts of nutrients that were lost when harvesting logging residues were less than those referred to in the literature. Within a circulation period (100 years), the forest soil gets substantially more nutrients from atmospheric deposition, litter fall and weathering than is lost through harvesting of logging residues after a clear cut. Harvesting of the logging residues makes for a relatively modest increase of the quantity of carbon that is removed from the forest compared to traditional forestry. Due to the fact that the clear cut remains in my study showed a high content of chlorine, there is a risk of corrosion in connection to the incineration of the logging residues in power plants especially at coastal areas/forests. The risk of sulphur -related corrosion is probably rather small, because S concentrations are relatively low in woodchips. The clear cut remains showed rather high heavy metal contents. If the heavy metal contents in this study are representative for the clear cut remains in the coastal forests generally, there might be reason to exert some caution when using the ash for forest fertilizing purposes.