[home]
[inhoud site][Inhoud bovenbouw][practicum][links]

 

Samenvatting examenstof biologie Havo - vernieuwde tweede fase

Domein: D1

Energiestromen en kringlopen

Centraal examen

Je kunt energiestromen en kringlopen van stoffen in een ecosysteem beschrijven, kan aangeven welke factoren daarop van invloed zijn en wat oorzaken en gevolgen zijn van verstoring.

  • Benodigde voorkennis uit onderbouw:
    • indeling van organismen;
    • de invloed van mens op het milieu;
    • voedselketens en voedselweb.
  • Benodigde voorkennis uit subdomein D2:
    • fotosynthese;
    • aërobe en anaërobe dissimilatie.
Assimilatie en dissimilatie

Je moet:

  • uit kunnen leggen dat de zon de belangrijkste energiebron is voor het leven op aarde.
  • kunnen beschrijven waardoor vastgelegde zonne-energie verdwijnt uit voedselketens: piramide van energie.
  • kunnen aangeven dat stoffen voor de opbouw van organismen afkomstig zijn uit het abiotische milieu of van andere organismen.

Assimilatie

  • Opbouwprocessen.
  • Van kleinere moleculen worden grotere moleculen gemaakt --> energie nodig.

Autotrofe organismen

  • Kunnen van anorganische stoffen organische stoffen maken.
    • Planten.
    • Bepaalde bacteriën.

Heterotrofe organismen

  • Kunnen alleen grotere organische stoffen maken als ze kleinere organische stoffen via het voedsel binnen krijgen.
    • Dieren (en dus ook de mens).
    • Schimmels.
    • Bacteriën.

Fotosynthese (koolstofassimilatie)

  • Vorming van glucose uit koolstofdioxide en water.
    • Zuurstof blijft over.
    • Energie komt uit licht
  • Gebeurt in chloroplasten (bladgroenkorrels).
  • Alleen door autotrofe organismen.

Voortgezette assimilatie

  • Alleen bij autotrofe organismen:
    • vorming van eiwitten uit glucose en zouten - vooral nitraten nodig.

  • Zowel bij autotrofe als heterotrofe organismen:
    • vorming van andere organische stoffen (vetten en andere koolhydraten) uit glucose.
    • vorming van eiwitten uit aminozuren.

Gebruik gevormde organische stoffen

  • Voor de groei.
    • Toename van de biomassa.
      • Biomassa is de hoeveelheid organische stoffen waar een organisme uit bestaat (drooggewicht).
  • Voor de dissimilatie.

Dissimilatie

  • Afbraakprocessen
  • Organische moleculen worden afgebroken --> energie komt vrij.
    • Energie wordt tijdelijk vastgelegd in ATP (opgeladen batterij).
      • Deel van de energie komt vrij als warmte.
    • ATP kan door andere celonderdelen gebruikt worden als energieleverancier.
      Gebruikt voor:
      • assimilatie (maken van stoffen);
      • beweging;
      • actief transport.
  • Zowel bij autotrofe als heterotrofe organismen.
Voedselketen/voedselpiramide

Je moet:

  • kunnen beschrijven waardoor vastgelegde zonne-energie verdwijnt uit voedselketens: piramide van energie.
  • Je moet kunnen aangeven waardoor in een schakel in een voedselketen niet alle biomassa tot nieuwe biomassa wordt opgebouwd.
  • Je moet kunnen aangeven dat iedere schakel in een voedselketen organische stoffen produceert en/of omzet met behulp van het begrip piramide van biomassa.
  • in een beschrijving of afbeelding van een ecosysteem voorbeelden noemen van organismen die behoren tot respectievelijk:
    • producenten, consumenten en reducenten;
    • autotrofe en heterotrofe organismen.

Voedselketen
producent --> consument (planteneter) --> consument(vleeseter)

  • Producenten
    • Leggen zonne-energie vast in organische stof (glucose): fotosynthese.
    • Maken van de bij de fotosynthese gevormde glucose andere organische stoffen.
      • Voor het maken van aminozuren (eiwitten) moeten zouten uit de bodem opgenomen worden.
    • Zijn autotroof.
    • Planten.
  • Consumenten
    • Leven direct (planteneters) of indirect (vleeseters) van de organische stoffen die door planten gemaakt zijn.
    • Gebruiken de stoffen voor:
      • dissimilatie;
      • groei --> nieuwe biomassa.
    • Zijn heterotroof.
    • Dieren

Voedselpiramide (Ipad)

  • Zonne-energie wordt vastgelegd door planten (autotroof - producenten) ---> toename biomassa.
  • Planten worden gegeten door dieren (heterotroof - consumenten).
  • Totale biomassa neemt bij ieder hoger niveau af.
    Bij iedere stap in de voedselketen gaat energie verloren.
    • Veroorzaakt doordat:
      • niet alle organismen van voorafgaande niveau worden gegeten.
      • niet alles verteerbaar is, deel wordt uitgepoept.
      • Deel "verloren" gaat door dissimilatie.
        • Daarbij komt energie en warmte vrij.
Kringlopen

Je moet

  • kunnen aangeven dat een kringloop kan worden opgevat als een geheel van voorraden en stromen van materie.
  • kunnen uitleggen wat de rol is van producenten, consumenten en reducenten in de kringloop van koolstof en die van stikstof aan de hand van schema's van deze kringlopen
    in het bijzonder:
    • fotosynthese en dissimilatie;
    • omzetting van glucose in onder andere organische stoffen;
    • vorming van stikstofhoudende organische stoffen;
    • afbraak van organische stoffen tot anorganische stoffen.

Kringloop

  • Vastleggen van energie in organische stoffen.
    • Energie wordt geleverd door de zon (fotosynthese).
    • Door autotrofe organismen.
      • Planten - producenten.
    • Opname van CO2uit de lucht , water en zouten (vooral nitraten) uit de bodem.
  • Omzetting van organische stoffen in andere organische stoffen.
    • Door heterotrofe organismen
      • Dieren - consumenten.
  • Afbraak van organische stoffen tot anorganische stoffen door:
    • consumenten - door dissimilatie;
    • door reducenten (bacteriën en schimmels).
  • De anorganische stoffen kunnen weer door de planten gebruikt worden.

Koolstofkringloop

Gebruik Binas of Biodata.

  • CO2 vastleggen in glucose (fotosynthese).
  • Omzetten van glucose in andere organische stoffen.
  • Vrijkomen van CO2 bij dissimilatie.

Stikstofkringloop (Ipad)

Gebruik Binas of Biodata.

  • Planten nemen nitraten op uit de bodem.
  • Maken van glucose en de opgenomen zouten aminozuren --> eiwitten.
  • Dieren eten planten en gebruiken de aminozuren om hun eigen eiwitten te maken.
  • Rottingsbacteriën breken organische resten organismen af --> tot anorganische stoffen.
    • Ammoniak ontstaat.
  • Nitrificerende bacteriën (nitriet- en nitraatbacteriën) zetten ammoniak om in nitraten.
  • Nitraten kunnen weer door planten opgenomen worden.

Stikstofkringloop oefenen

Verstoringen van kringlopen

Je moet

  • kunnen aangeven dat door menselijk ingrijpen kringlopen binnen een ecosysteem worden onderbroken of verstoord
    in het bijzonder:
    • gescheiden plaatsen van productie en gebruik
    • gebruik van fossiele brandstoffen;
    • overbemesting en verzuring.
  • menselijke activiteiten kunnen noemen die milieuproblemen veroorzaken.
  • voorbeelden van menselijk gedrag kunnen beschrijven die bijdragen aan oplossingen voor milieuproblemen.

Verstoring van de kringlopen

  • Verstoring door:
    • gebruik van fossiele brandstoffen --> meer CO2 in de atmosfeer --> broeikaseffect.
    • aanvoer van veevoer uit andere gebieden.
      • Daardoor worden voedingsstoffen toegevoegd aan de kringloop --> overbemesting --> zure regen.
    • gebruik van niet afbreekbare bestrijdingsmiddelen.
      • Veroorzaakt ophoping van niet/slecht biologisch afbreekbare bestrijdingsmiddelen en zware metalen in voedselketens.

Voorbeelden van menselijke activiteiten die milieuproblemen veroorzaken

  • Voedsel (of andere producten) wordt op plaatsen geproduceerd die ver afliggen van de plaatsen van consumptie.
    • Veel transport nodig --> toename CO2 in de atmosfeer.
    • Afval ontstaat op een andere plaats.
      Voorbeelden
      • Sperziebonen uit Egypte.
      • Onze garnalen worden in Marokko gepeld.
      • Onze varkens gaan naar Italië om verwerkt te worden en de verwerkte producten komen dan weer terug.
  • Kaalkap (ontbossing) in tropische regenwouden --> erosie --> overstromingen en woestijnvorming.
  • Verlaging van het grondwaterpeil voor de landbouw.
  • Aanleg van wegen en bouw van huizen -- soorten verdwijnen o.a. doordat leefruimte verdwijnt.
  • Voedselproductie in monocultures.
  • Gebruik van veel slecht afbreekbaar verpakkingsmateriaal.

Enkele mogelijke oplossingen voor milieuproblemen

  • Met betrekking tot huishoudelijk afval:
    • minder wegwerpverpakkingen gebruiken;
    • een boodschappentas gebruiken i.p.v. de plastic tasjes;
    • statiegeld op flessen (en hergebruik flessen);
    • gescheiden inleveren van afval;
    • composteren GFT (groente-, fruit- en tuinafval);
    • recyclen van afvalmateriaal (bijvoorbeeld: papier en glas).
  • Met betrekking tot mest:
    • minder bio-industrie;
    • injecteren van de mest in de bodem;
    • mesttransport naar gebieden met mesttekort;
    • mestverwerking (biogas of mestkorrels).
  • Met betrekking tot luchtvervuiling:
    • zuiveren van uitlaatgassen (van stikstofoxiden en zwaveldioxide);
    • alleen in zuinige en schone auto's produceren;
    • minder autorijden en meer van het openbaar vervoer gebruik maken;
    • minder vliegreizen.
Ecologische voedselproductie

Je moet:

  • kunnen aangeven wat wordt verstaan onder biologische afbreekbaarheid.
  • de verschillen kunnen aangeven tussen ecologische en niet- ecologische voedselproductie
    in het bijzonder:
    • verschillen m.b.t. gebruik van meststoffen en bestrijdingsmiddelen;
    • gebruik van biotechnologie;
    • duurzame voedselproductie.
  • kunnen aangeven wat de rol is van reducenten bij compostering en afvalwaterzuivering.

Bestrijdingsmiddelen

  • Vooral nodig bij gewassen die als monocultuur gekweekt worden
    • Monocultuur
      Groot gebied met één soort gewas.
      • Grote kans op het ontstaan van plagen.
        plaag = ongeremde voortplanting van bepaalde soort dieren
        • Verklaring ontstaan plaag:
          • veel voedsel aanwezig voor bepaalde schadelijke soort.
          • ontbreken van natuurlijke vijanden.
      • Grote kans op het ontstaan van ziektes veroorzaakt door schimmels en bacteriën.

  • Chemische bestrijdingsmiddelen
    • Middelen om insecten die planten aantasten, te bestrijden.
    • Middelen voor onkruidbestrijding.
    • Middelen om tegen schimmels te beschermen.

  • Biologische bestrijdingsmiddelen
    • Inschakelen van de natuurlijke vijand.

  • Geïntegreerde bestrijding
    • Gebruik van biologische bestrijdingsmethode.
    • In noodgevallen aangevuld met chemische middelen
      • veel minder bestrijdingsmiddelen nodig

Eigenschappen van chemische bestrijdingsmiddelen

  • Biologisch afbreekbaar middelen
    • Kunnen door reducenten afgebroken worden.
  • Niet- biologisch afbreekbare middelen
    • Kunnen niet door reducenten afgebroken worden.
      • Blijven in het milieu en dus in de voedselketen aanwezig.
      • Kan leiden tot ophoping van de gifstoffen in dieren uit de hogere niveaus van de voedselpiramide.
  • Soortspecifieke bestrijdingsmiddelen
    • Doden alleen het organisme dat de schade veroorzaakt.
      • Zijn dus selectief.

Ecologische voedselproductie

  • Zoveel mogelijk de natuurlijke kringloop in stand houden.
    • Extensieve veeteelt
      • Minder dieren per oppervlakte-eenheid.
    • Veevoer is zoveel mogelijk afkomstig van eigen grond.
    • Geen gebruik van chemische bestrijdingsmiddelen.

    Groenbemesting (Ipad)

Biotechnologie

  • Genetische modificatie
    • Kunstmatig veranderen van eigenschappen van planten en dieren.
      Nu vooral toegepast bij planten.
      • Verandering van het DNA.
      • Genen worden ingebouwd in bestaande gewassen.
    • Gelden wettelijke regels voor.

Reducenten en afvalverwerking

  • Compostering
    • Afbraak van organische resten (GFT-afval) door schimmels en bacteriën (reducenten).
      • Over blijft compost.
      • Compost is goed alternatief voor kunstmest.
    • Gebeurt op composthoop.
      of
    • In speciale composteerinrichtingen
      • met ideale omstandigheden voor de reducenten.

  • Zuivering afvalwater
    • Rioolwater wordt gezuiverd in waterzuiveringsinstallaties.
    • Eerst mechanisch:
      • het grote vuil wordt er uit gefilterd.
    • Daarna biologisch:
      • bepaalde bacteriesoorten worden toegevoegd.
        • zetten de organische stoffen uit het water om in anorganische stoffen.
      • versnellen door voldoende aanwezigheid van zuursof (beluchten).
    • Het biologisch schone water wordt geloosd in rivieren en meren.

© scholte/marree 2008