Biologie H9 en 10 periode 4

Biologie H9 en 10 periode 4
Samenvatting hoofdstuk 9 Fast food island
9.1 Buiten(s)lands eten
(Micro-organismen en voedselbereiding)
Je leert
- dat bacteriën en gisten betrokken kunnen zijn bij de bereiding van voedsel
- dat je ander voedsel kunt maken door het DNA (H3) van deze micro-organismen te veranderen
Gisten zijn schimmels die suiker omzetten in alcohol en koolstofdioxide. Daarmee leveren zij een
bijdrage aan de voedselproductie van de mens. Soms gaat het om de alcohol (bier en wijn).
Andere keren gaat het om de koolstofdioxide. Door dit gas rijst deeg en ontstaat een luchtig
brood.
Mensen gebruiken ook bacteriën bij de bereiding van hun voedsel. Melkzuurbacteriën
bijvoorbeeld zetten suikers om in melkzuur. Het zuur gaat bederf door andere bacteriën tegen.
Daardoor zijn kool en melk langer houdbaar (zuurkool, yoghurt en karnemelk). Het gebruik van
organismen of onderdelen ervan (bijv. cellen) ten behoeve van de mens heet biotechnologie.
In het DNA van gisten en bacteriën bevinden zich genen met informatie voor de opbouw en het
functioneren van deze organismen. Soms voegen biotechnologen extra genen aan gisten en
bacteriën toe. Ook is het mogelijk genen uit te schakelen, waardoor zij bepaalde stoffen minder of
helemaal niet meer maken. Het kunstmatig veranderen van DNA heet genetische modificatie.
9.2 Voedsel uit eigen tuin
(Ongeslachtelijke vermeerdering bij planten)
Je leert
- hoe planten zich ongeslachtelijk kunnen vermeerderen
- wat een kloon is
- een aantal toepassingen van de moderne biotechnologie in de landbouw
Sommige planten hebben voor de mens aantrekkelijke eigenschappen, zoals een hoge opbrengst
of een mooie kleur. Bij kruising van deze planten zullen niet al hun nakomelingen die
eigenschappen meer bezitten. Vandaar dat kwekers proberen zo’n plant ongeslachtelijk te
vermeerderen. Dat kan door knollen, bollen en uitlopers, die de plant zelf maakt. Andere
mogelijkheden zijn stekken en weefselkweek. Bij deze laatste techniek gebruiken vermeerderaars
slechts een klompje cellen van een plant. Met groeistoffen groeien de klompjes cellen in een paar
weken uit tot volledige planten. Al deze technieken zijn een vorm van klonen: de jonge planten
hebben dezelfde erfelijke eigenschappen (hetzelfde DNA) als de ouderplant.
Biotechnologen veranderen ook het DNA van (voedsel)planten. Zo zijn rijst, maïs en aardappelen
resistent gemaakt tegen ziektes of onkruidbestrijdingsmiddelen. Niet iedereen vindt dit fijn.
Groepen mensen wijzen op de mogelijke gevaren van de biotechnologie. Er kunnen
gezondheidsproblemen ontstaan door het eten van de genetisch gemodificeerde voedselplanten
(soja, maïs). Ook kunnen door verspreiding van stuifmeel de extra genen in planten in de
omgeving terecht komen. Daardoor kan het ecosysteem veranderen.
9.3 Je bent wat je eet
(Rol voedingsstoffen in het lichaam)
Je leert
- de betekenis van voedingsstoffen
- waar reservestoffen worden opgeslagen
- wat voortgezette assimilatie is
In je voedsel zitten beschermende stoffen, zoals zouten en vitamines. Eet je daarvan je weinig,
dan kun een gebreksziekte (bloedarmoede, nachtblindheid) krijgen. De meeste beschermende
stoffen kan je lichaam niet opslaan. Je moet dus zorgen voor een constante aanvoer.
Ook van bouwstoffen zoals eiwitten leg je geen voorraad aan. Een teveel aan eiwitten breekt je
lichaam zelfs af. Je lever maakt met de stikstofgroep van eiwitmoleculen de stof ureum. Die stof
scheidt je via je nieren uit.
Alleen voor energierijke stoffen als glucose en vet zijn in je lichaam opslagplaatsen. Lever en
spieren kunnen glucosemoleculen aanéénrijgen tot de stof glycogeen. Vet sla je op in je botten,
rond je organen en onder je huid. Glycogeen en vet zijn reservestoffen.
Voortdurend maakt je lichaam allerlei organische stoffen (eiwitten, vetten, …). Dat noem je
voortgezette assimilatie.
Planten maken uit nitraat (stikstofverbinding) en glucose eiwitten. De hoeveelheid eiwitten in
planten is meestal weinig. Je vindt die eiwitten vooral in zaden.
9.4 Groene stroom
(Fotosynthese en transport in planten)
Je leert
- onder welke voorwaarden planten stoffen maken
- wat fotosynthese is
- de bouw en functie van het blad
Planten maken zelf hun bouwstoffen en energierijke stoffen. Zij nemen daarvoor water, zouten en
koolstofdioxide uit hun omgeving op. Ze groeien niet altijd even snel. Staat een plant
bijvoorbeeld in de schaduw, dan kan licht een beperkende factor zijn. Ook is een goede
watervoorziening belangrijk voor een plant. Bladeren verdampen via de huidmondjes veel water.
De bladcellen vullen hun tekort aan water aan uit het water in de vaatbundels. Die lopen van de
bladeren tot onderin de plant. Wanneer door verdamping het water naar boven stroomt, ontstaat
in de wortelcellen een watertekort. De wortelcellen nemen op hun beurt water op uit de bodem.
Bij het watertransport in de plant spelen diffusie, stroming en osmose een rol.
Wortelcellen selecteren actief de zouten die een plant op een bepaald moment nodig heeft. Die
zouten komen in de vaatbundels terecht. De zoutoplossing in de vaatbundel creëert een
osmotische druk. Extra water stroomt de vaatbundel in en stijgt omhoog. In de vaatbundels is ook
een neerwaartse sapstroom van bladeren naar wortels.
Door de openstaande huidmondjes komt koolstofdioxide de plant binnen. Bladcellen hebben
chloroplasten (bladgroenkorrels) die licht opvangen. Met behulp daarvan maken zij van de
anorganische stoffen koolstofdioxide en water de organische stof glucose. Dit proces heet
fotosynthese. Planten zijn autotrofe organismen. Mensen en dieren eten organische stoffen. Zij
zijn heterotroof.
Landbouwers proberen de omstandigheden waaronder hun gewassen groeien (licht, temperatuur,
water en zouten) zo optimaal mogelijk te krijgen.
9.5 Energieke planten
(Bruto- en nettoproductie)
Je leert
- dat voortgezette assimilatie veel energie kost
- de bruto- en nettoproductie van planten te bepalen
Planten gebruiken een deel van hun glucose voor energie. Een ander deel gebruiken zij voor de
opbouw van andere organische stoffen. Afbraak van glucose voor energie noem je dissimilatie.
Opbouw van organische stoffen heet assimilatie. Er zijn twee vormen van assimilatie. Planten
maken glucose uit koolstofdioxide en water. Dat is de koolstofassimilatie of fotosynthese.
Daarnaast kunnen planten bestaande organische stoffen omzetten in andere. Dat heet voortgezette
assimilatie. Heterotrofe organismen kennen alleen dissimilatie en voortgezette assimilatie.
De energie die planten vastleggen bij de fotosynthese is hun bruto primaire productie. Trek je
daar de hoeveelheid glucose vanaf die de planten verbruiken, dan houd je de netto primaire
productie over.
Planten produceren, net als mensen en dieren, koolstofdioxide. Die koolstofdioxide ontstaat bij de
dissimilatie. Tegelijkertijd nemen planten in het licht ook koolstofdioxide op voor hun
fotosynthese. Bij een bepaalde hoeveelheid licht is de afgestane hoeveelheid koolstofdioxide
gelijk aan de opgenomen hoeveelheid koolstofdioxide. Bij meer licht groeit de plant, bij minder
licht vermindert het gewicht van de plant.
Landbouwgewassen, als tarwe en tomaten, kweek je voor hun organische stoffen. In planten zit
echter ook een hoeveelheid water. Wil je weten wat de opbrengst is, dan kun je de plant drogen.
Het drooggewicht van een plant is een betere maat voor de opbrengst dan het versgewicht.
Landbouwers vergroten de productie van voedselplanten door ongedierte dat de gewassen eet te
bestrijden.
Samenvatting hoofdstuk 10 Ecologie
10.1 Eén, twee, veel
(Populatiegrootte bepalen)
Je leert
- een populatiegrootte te bepalen
Een populatie is een groep individuen van één soort in een vastgesteld gebied. Het aantal
individuen van een populatie per oppervlakte-eenheid (bijv. ha) of volume-eenheid (bijv. L) heet
dichtheid. Een populatiegrootte kun je bepalen door tellen, sporen zoeken, steekproeven nemen,
merken en terugvangen. Via de laatste methode kan de onderzoeker uit de aantallen gemerkte en
ongemerkte dieren de populatiegrootte bepalen. Populatiegrootte is afhankelijk van het
geboortecijfer (+), de immigratie (+), het sterftecijfer (-) en de emigratie (-) .
10.2 Extreem tolerant
(Tolerantie en aanpassing)
Je leert
- hoe organismen aangepast kunnen zijn aan (extreme) abiotische factoren
Abiotische milieufactoren (zoals temperatuur, zoutgehalte) beïnvloeden chemische processen op
celniveau. Bij een weinig tolerante soort zullen cellen snel schade oplopen door kleine variaties
in een abiotische factor. Bij een tolerante soort zal die schade pas ontstaan door grotere
schommelingen in de abiotische factor. Een soort die tolerant is voor een bepaalde abiotische
factor heeft een optimumkromme met een brede basis. Een weinig tolerante soort heeft voor de
betreffende abiotische factor een optimumkromme met een smalle basis. Er is een verband tussen
de optimumkromme en de populatiegrootte. Daar waar de populatie het grootst is bevindt zich het
meestal het optimum voor een abiotische factor. Of een soort kan voorkomen in een bepaald
gebied hangt echter af van zijn tolerantie voor alle abiotische factoren in dat gebied. De
abiotische factor waarvoor de soort het minst tolerant is heet de beperkende factor. Onder invloed
van een abiotische factor kan het uiterlijk van een plant veranderen zodat hij beter is aangepast
aan die milieufactor (modificatie). Dieren kunnen hun gedrag aanpassen aan heersende
omstandigheden. De mate van aanpassing aan abiotische omstandigheden bepaalt voor een groot
deel het verspreidingsgebied van een soort.
10.3 Soorten komen en gaan
(Successie en dynamiek)
Je leert
- hoe planten hun omgeving kunnen veranderen zodat nieuwe soorten zich kunnen vestigen
Een vegetatie ontwikkelt zich volgens het pionier-, successie- en climaxstadium. Pionierplanten
beïnvloeden abiotische milieufactoren: ze leggen losse bodem vast met hun wortels, vormen
voedingsstoffen, bieden schaduw en bescherming tegen wind. Zo maken ze ruimte voor andere
soorten. Gedurende de successie neemt het aantal verschillende soorten toe, maar het aantal
individuen per soort neemt af. Ook het aantal diersoorten (en andere organismen) neemt toe
gedurende de successie van de vegetatie. Hoe het uiteindelijke climaxstadium eruit ziet hangt af
van de abiotische factoren in het gebied. Onder extreme omstandigheden kunnen alleen extreem
tolerante soorten overleven. Zo’n extreme
climaxvegetatie lijkt wat uiterlijk betreft meestal op een pioniervegetatie (laag en schaars)
maar kent een grotere soortenrijkdom. Wanneer de extreme omstandigheden ook erg variëren
(stormen, aardverschuivingen) kan een successie steeds een stapje terug gezet worden. Er
komt dan nooit een soortenrijk climaxstadium tot stand.
10.4 Vriend en vijand
(Relaties tussen soorten)
Je leert
- hoe soorten elkaar kunnen beïnvloeden
Relaties tussen organismen in een ecosysteem worden biotische factoren genoemd.
Sommige soorten kunnen niet bestaan zonder een speciale andere soort. Deze speciale
afhankelijkheid heet symbiose (samen-leven). Bij mutualisme hebben beide soorten profijt
van elkaar (+/+). Commensalisme levert één soort voordeel op, maar de ander heeft er geen
nadeel van (+/0). Bij parasitisme heeft één soort voordeel, maar de andere soort nadeel van de
relatie (+/-).
Binnen een ecosysteem bestaan ook andere relaties zoals predator-prooi relaties,
interspecifieke competitie of indirecte voedselrelaties. Een individu van een soort heeft ook te
maken met andere individuen van dezelfde soort, meestal in intraspecifieke competitie, om
voedsel, nestgelegenheid of om een partner.
10.5 Orde of chaos?
(Ecosystemen)
Je leert
- hoe de onderlinge relaties tussen planten en dieren en het abiotisch milieu samen een
ecosysteem vormen
Alle soorten in een bepaald gebied vertonen een ingewikkelde netwerk van onderlinge
relaties. Zo’n netwerk noem je een ecosysteem. Een ecosysteem kan klein zijn (een
plantenbak) of heel groot (de Atlantische oceaan). Elk ecosysteem heeft een duidelijk
kenmerk (weiland, bos) . Ecosystemen beschrijf je meestal aan de hand van de vegetatie.
Elk ecosysteem biedt levensruimte aan een beperkt aantal organismen. Dit is de draagkracht
van het ecosysteem. Wanneer één soort onbeperkt groeit, overschrijdt de soort de draagkracht
van een ecosysteem en wordt een plaag. Een plaag kan blijvende schade aan het ecosysteem
toebrengen. In een stabiel ecosysteem heerst een dynamisch evenwicht tussen de soorten van
een levensgemeenschap. Predator- en prooidieren houden elkaar in zo’n systeem in
evenwicht.