Biologie Samenvatting H13

Biologie Samenvatting H13
13.1
Fotosynthese: Proces van planten; ze zetten anorganische stoffen (CO2 en H2O) om in een anorganische stof:
glucose (C6H12O6). Met behulp van zonlicht vindt het vooral plaats vooral in de groene bladeren. Glucose is de
brand- en bouwstof voor een plant en kan in de vorm van zetmeel worden opgeslagen. Bij de verbranding van
glucose komt energie vrij waarmee de levensprocessen van de cellen plaatsvinden.
Autotroof: organisme dat zelf hun organische brand- en bouwstoffen maken uit anorganische stoffen.
Hetero-troof: Mensen, dieren en de meeste micro-organismen zijn hetero-troof. Zij krijgen hun energie via de
organische stoffen van andere organismen.
Voedselketen: gras -> koeien -> mensen. Gras: autotroof, koeien en mensen hetero-troof.
Voedselweb: een web waarin heel veel organismen staan en hun eet-gegeten worden relaties staan.
Herbivoor: planteneter. Herbivore dieren zijn consumenten die leven van producenten.
Carnivoor: vleeseter. Een carnivoor dier is een consument die levende of dode dieren eet.
Omnivoor: alleseter. Omnivore dieren (zoals kippen, varkens, mensen) zijn consumenten die zowel plantaardig als
dierlijk voedsel eten
Reducenten: Breken organische stoffen waaruit organismen bestaan af tot anorganische stoffen. Dat doen vooral
de reducenten; schimmels en bacteriën in de bodem. Zo komen CO 2 en voedingszouten weer vrij voor de
autotrofen.
Chemosynthese: het proces waarbij een autotroof organisme glucose maakt met behulp van koolstofdioxide,
water en chemische energie. O.a. zijn de nitriet- en de nitraatbacteriën uit de stikstofkringloop chemoautotroof .
Je moet de samenleving tussen kokerworm bacterie goed kunnen doorgronden en kunnen gebruiken om
het begrip chemosynthese te kunnen uitleggen. (Ook is het een aardig goed voorbeeld van een
mutualistische symbiose):
Diep in de zee zijn geisers, hieruit spuit water van 300 graden met veel mineralen en H 2S dat zich vermengt met
het zeewater. Op enige afstand leeft een dierenwereld met krabben, wormen, mossels en zeeanemonen. Er leven
onder ander kokerwormen van meer dan 1 meter lang. Zo’n worm zit in een zelfgemaakte koker, waaruit een rode
pluim steekt. Die dient voor de gaswisseling (O2, CO2 en H2S) en het is dus een soort kieuw. Verbazingwekkend is
dat de worm geen mond en geen darmkanaal heeft. Hij heeft wel een hart en bloed met veel hemoglobine. In
speciale lichaamscellen van de worm leven miljarden bacteriën die mbv chemosynthese organische stoffen maken,
waar zij zelf en de gastheer energie uit kunnen halen.
13.2
Producenten: organismen die organische stof maken (zoals planten en fotosynthetiserende bacteriën) en
chemosynthetiserende bacteriën.
Consumenten: heterotrofe organismen die organische stof verbranden.
Reducenten: ruimen dode (resten van) organismen op, maken de mineralen vrij, “reduceren” de organische stof.
Mineralisatie: Vele processen waardoor de organische stoffen worden omgezet in anorganische stoffen, zodat die
weer voor planten beschikbaar komen. Bv. uit dood organisch materiaal komt ammonium vrij en nitrificerende
bacteriën zetten dat om in nitraat. Door de afbraakprocessen en mineralisatie ontstaat humus. De mineralisatie
verloopt onder aerobe omstandigheden sneller dan bij zuurstofloosheid (anaeroob, rotten).
Stofkringloop: de natuurlijke kringloop (cyclus) van een element (zoals, C, N, P, Fe) in ecosystemen. Door de
stofkringlopen (cycli) worden de elementen doorgegeven. Daardoor zijn ze afwisselend aanwezig in bodem, lucht,
water, planten, dieren en micro-organismen. Een element kan ook voor langere tijd (miljoenen jaren) vastliggen in
gesteenten.
Nitrificatie: de omzetting van ammonium (NH4+) in nitriet (NO2–) en nitraat (NO3–). Nitrificerende bacteriën maken
nitraat (voorwerk) dat opgenomen kan worden door planten. Nitraatbacteriën doen NO2–  NO3–.
Denitrificatie: de omzetting van nitraat (NO3-) naar stikstofgas(N2). In een zuurstofloze bodem leven bacteriën die
in plaats van zuurstof nitraat (NO3-) gebruiken bij de dissimilatie van glucose. Daarbij ontstaat o.a. stikstofgas (N2)
dat ontsnapt naar de atmosfeer. De bodem verliest daardoor stikstof en wordt schraler voor plantengroei.
Fossiele brandstoffen: in het verleden is niet al het geproduceerde organisch materiaal door reducenten
afgebroken. De hoeveelheid die plaatselijk overbleef, is omgezet in bruinkool, steenkool, aardolie of aardgas. Dat
zijn koolstofrijke verbindingen die wij nu gebruiken als fossiele brandstoffen.
Je moet goed kunnen uitleggen dat consumenten eigenlijk ook reducenten zijn en omgekeerd reducenten
ook consumenten, en wat het subtiele verschil tussen die 2 is: consumenten zijn eigenlijk ook reducenten en
omgekeerd, omdat reducenten organische stoffen van dode organismen gebruiken, en consumenten gebruiken
ook de organische stoffen van andere organismen (die natuurlijk ook dood zijn). SUBTIELE VERSCHIL:?
Reducenten is eigenlijk een onhandig begrip: consumenten ‘reduceren’ evengoed en reducenten zijn evengoed
consumenten, al eten ze alleen dood organisch materiaal. Volgens die laatste zienswijze zou een aasgier ook een
reducent zijn, geen bioloog echter die een aasgier zo benoemt. Reducenten zijn dus consumenten die dood
organisch materiaal eten en behoren tot het bacterierijk en schimmelrijk, maar meestal worden heel kleine
bodemdiertjes, die dood materiaal eten, er ook bij gerekend.
Ook moet je binas 93H doorgronden en van 5 groepen bacteriën de functie in de kringloop en hun eigen
“belang” in de omzetting die ze uitvoeren kunnen noemen (aantekeningen!).
13.3
Voedselpiramide: een afbeelding van een piramide verdeeld in lagen, waarbij elke laag een trofisch niveau
weergeeft van een ecosysteem. De onderste laag is die van alle producenten. De lagen daarboven zijn die van alle
consumenten. De biomassa van een hoger trofisch niveau is doorgaans kleiner dan die van een lager niveau.
Trofisch niveau: het voedingsniveau in een ecosysteem. Het laagste trofische niveau is van de producenten (P).
Herbivoren vormen het 1e consumentenniveau (C1, herbivoren). Carnivoren die herbivoren eten, zijn het 2e
consumentenniveau (C2). Carnivoren die 2e orde-carnivoren eten, behoren tot (C3), enz.
Biomassa: het totaal gewicht van alle organismen van elk trofisch niveau. Gewicht – water.
Drooggewicht: het gewicht van organische stof zonder water en anorganische stoffen.
Fytoplankton: microscopisch kleine plantaardige organismen die in het water zweven (in zoet en zout water).
Zoöplankton: (microscopisch) kleine dieren die in het water zweven (zowel in zoet als in zout water). Herbivoor
zoöplankton leeft van fytoplankton, carnivoor zoöplankton eet zoöplankton.
Je moet kunnen werken met de energiestroomschema’s en uit verschillende energiestroomschema’s
afleiden welke bijvoorbeeld van de carnivoor en welke van de herbivoor is, of welke van het jong en welke
van het oudere dier: zie binas 93a1,2, en aantekeningen.
Je moet met voedselpiramides (zowel in biomassa, in energie als in aantallen) kunnen omgaan. Binas 93E
13.4
Humus: groot deel van de organische stoffenvoorraad bevindt zich als dood, deels afgebroken materiaal in de
bodem. Een humus rijke bodem levert veel mineralen, maar heeft meer voordelen. Humus verbetert de structuur
van de bodem, het houdt vocht en mineralen vast en door de poriën is er ruimte voor licht. Je zou denken dat de
bodem van een tropisch regenwoud erg vruchtbaar is. Maar dat valt tegen. De overvloedige begroeiing is niet te
danken aan een voedselrijke bodem, maar aan snel werkende reducenten. Een blad dat van een boom valt, wordt
meteen gemineraliseerd. Daardoor bevindt een groot deel van de organische stoffenvoorraad zich in de biomassa
en slechts een klein deel in de bodem. In onze loofbossen, en zeker in de noordelijke naaldbossen, gaat de
mineralisatie trager. Daardoor kan er een dikke strooisellaag ontstaan. De stabiele humuszuren plus de
tussenproducten die zo ontstaat, noem je humus.
Beperkende factoren: het voorgaande suggereert dat het klimaat de mineralisatiesnelheid bepaalt. Dat heeft
zeker veel invloed, maar er zijn meer factoren die het werk van de reducenten beïnvloeden.
- het maakt niet uit welke soorten bacteriën en schimmels meewerken. Elke heeft zijn eigen milieu eisen met
tolerantie grenzen en optima.
- de samenstelling van het afval bepaalt de afbraaksnelheid. Plantencellen met cellulosewanden verteren
langzamer dan dierlijke cellen.
- de C/N verhouding speelt een rol. Reducenten leven van het afval dus ze moeten genoeg aminozuren (N)
binnenkrijgen om hun eigen eiwitten te maken. Anderzijds kost eiwitsynthese veel energie. Bij een te laag
koolstofgehalte (C) levert de verbranding niet genoeg ATP voor de eiwitsynthese. Daar tussenin ligt de
ideale C/N verhouding.
- Verder spelen vocht en O2 een grote rol. Aërobe afbraak (met zuurstof) is sneller en vollediger dan
anaerobe afbraak (zonder zuurstof, rotting). Natte grond bevat weinig lucht, doordat alle poriën vol zitten
met water. Dan zullen aerobe reducenten de O2 snel opmaken, waarna anaerobe soorten het werk
overnemen. Afbraak verloopt in vochtige grond sneller dan in droge of natte grond. In heel natte grond
zitten de poriën tussen gronddeeltjes vol met water, zaodat de diffusie van O2 en CO2 veel langzamer
gaan, dat bemoeilijkt dus de gaswisseling van de micro-organismen.
C/N-verhouding: de verhouding van de hoeveelheid koolstof (C, in organische stoffen) en de hoeveelheid stikstof
(N, in stikstofverbindingen). De C/N-verhouding is o.a. van belang bij de afbraak van organische stoffen door
reducenten, zoals bij het composteren. Bij een hoge C/N-verhouding is er relatief veel organische stof (dus
energie) beschikbaar. Bij een lage C/N-verhouding is er relatief weinig energie beschikbaar.
Specialist: een soort (plant, dier, micro-organisme) die kan leven en zich voortplanten onder zeer specifieke
levensomstandigheden, bv. Reuzenpanda eet alleen bamboe. Een specialist leeft in milieuomstandigheden die
vrijwel constant zijn en niet/nauwelijks verschillen van de optimumwaarden voor die soort (zoals in climaxstadium).
Generalist: een soort (plant, dier, micro-organisme) die onder veel verschillende milieuomstandigheden kan leven.
Een pioniersoort is meestal een generalist en is aangepast aan een dynamisch milieu.
Compost: het product van het composteerproces dat lijkt op potgrond. Het is een mengsel van verteerd organisch
materiaal, zoals hout, bladeren, dode dieren, GFT. Compost kan worden gebruikt om de bodemvruchtbaarheid van
grond te verhogen.
Rotting: de anaerobe omzettingsprocessen van dood organisch materiaal die door anaerobe bacteriën worden
uitgevoerd.
Je kunt omgaan met het begrip beperkende factor en je kunt uitleggen waarom vocht, O 2, de C/N
verhouding en allerlei stoffen zo’n invloed op de compostering hebben: C/N-ratio: Als er veel koolstof is, kan
er veel verbrand worden, maar kan er weinig gedeeld worden (N is nodig voor het maken van eiwitten). Andersom
kunnen er wel eiwitten gemaakt worden, maar heeft het organisme wel energie (C) nodig.
13.5
Stel je hebt een bedrijf en het heet Ecosysteem.
In de eerste productieafdeling van je bedrijf werken planten. Ze maken biomassa en het gewicht van hun
fotosyntheseproducten wordt primaire productie genoemd. De planten verbranden een deel daarvan voor hun
eigen energiebehoefte. De totale fotosyntheseproductie is de bruto primaire productie (BPP). Trek je de dissimilatie
daarvan af, dan blijft de netto primaire productie (NPP) over.
In de 2e afdeling werken dieren. Ook zij produceren organische stof. Ze verteren voedsel tot kleine organische
moleculen en voegen die weer samen tot dierlijke vetten, koolhydraten en eiwitten. Dat is de secundaire productie,
die (net als bij de primaire productie) ook in bruto- (BSP) of in nettowaarden (NSP) wordt uitgedrukt.
De secundaire productie komt vooral voor rekening van de herbivoren.
De productiviteit is de productie die je bijvoorbeeld per km² per jaar berekent. Zo kun je jouw bedrijf vergelijken met
andere ecosystemen, zoals een koraalrif.
Aquatische ecosystemen: waterecosystemen.
Terrestrische ecosystemen: landecosystemen.
Vangstquota: een afgesproken hoeveelheid individuen of biomassa van een soort die per tijdseenheid door een
land mag worden gevangen.
Je moet kunnen omgaan met NPP,BPP,NSP en BSP.
Je moet de begrippen productiviteit en P/B ratio kunnen uitleggen en kunnen uitleggen waarom de P/B
ratio’s van verschillende ecosystemen zo van elkaar verschillen.
P/B ratio: je deelt dan de (netto primaire) productie per km2 en per jaar door de biomassa van het ecosysteem dat
deze productie realiseert. Als je deze P/B ratio uitrekent (uitgaande van de gemiddelde waarden uit bron 21) voor
een tropisch regenwoud, een gematigd loofbos, een gematigd grasland en een algen gebied, vind je
achtereenvolgens 49, 40, 375 en 1250 Kun je de verschillen verklaren?
Algengebied bestaat eigenlijk alleen maar uit groene cellen die veel produceren, dus veel productie. Tropisch
regenwoud bestaat veel uit hout, dus dat produceert niet veel, alleen toppen doen veel aan productie. Dus is er is
veel meer gewicht dan dat ze aan gewicht produceren. Grasland – ook veel productie, loofbos ook veel hout.
NPP / biomassa = productiviteit = P/B-ratio.
Je moet kunnen uitleggen waarom de open oceaan zo weinig productief is: Aan het oppervlak van de oceaan
is wel veel licht voor een goede NPP, maar de algen kunnen er nauwelijks groeien door een gebrek aan
meststoffen (mineralen). Die zijn namelijk met afgestorven organismen naar de bodem gedwarreld. Op de bodem
is dus een zeer vruchtbare situatie met veel mineralen, maar daar is nou net weer geen licht voor fotosynthese.
In een tropisch regenwoud werken eigenlijk alleen maar de toppen van de bomen mee aan de productie. Algen
hebben dus de hoogste productiviteit.