6.1 Kringlopen

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Thema 6 Mens en Milieu

Basisstof 1

Kringlopen

Leerdoelen en begrippen B1

• Je kunt de koolstofkringloop en stikstofkringloop in hoofdlijnen beschrijven en schema's hiervan interpreteren/uitleggen

Begrippen:

ecosysteemdiensten, duurzame ontwikkeling, kringloopeconomie (circulaire economie), lineaire economie, bevolkingsdruk, 

Koolstofkringloop

Opdeling in twee verschillende groepen organismen: autotrofe en heterotrofe organismen.

Autotrofe organismen kunnen uit anorganische stoffen organische stoffen maken. Hierbij maken ze gebruik van chloroplasten en lichtenergie.

Heterotrofe organismen: organische stoffen uit andere organische stoffen. Voor de organische stoffen zijn zij afhankelijk van autotrofe organismen.

Dode resten en andere afvalproducten van organismen heet detritus of afval. Dit wordt afgebroken door dierlijke afvaleters en reducenten tot CO2, dat weer door autotrofe organismen opgenomen kan worden.

koolstofkringloop

Maak opdracht 1 t/m 4

Thema 6

Basisstof 1: Stikstofkringloop

blz. 162

Binas: 93G

Eten van energierijk plantaardig voedsel
Dissimilatie door dieren
Afbreken van dode dieren door schimmels en bacteriën
Vorming van fossiele brandstoffen
Dissimilatie door schimmels en bacteriën
Fotosynthese
(Voortgezette) assimilatie door planten
Verbranding van fossiele brandstoffen
Afbreken van dode planten door schimmels en bacteriën

Sleep de nummers naar de juiste zin in de tabel:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Is de CO2 afgifte door de lichamen van alle mensen samen per jaar kleiner dan, ongeveer gelijk aan of groter dan het CO2 verbruik van alle producenten samen in de koolstofkringloop?

Leg uit waardoor de CO2 uitstoot bij verbranding van fossiele brandstoffen een oorzaak is van de stijging van het gemiddelde CO2 gehalte van de dampkring.

biologiepagina.nl

biologiepagina.nl

Stikstofkringloop

• Organisch gebonden stikstof komt vooral voor in eiwit, nucleotiden en nucleïnezuren. Stikstof komt ook voor in afvalproducten als ureum.
• Producenten nemen stikstof op via NO₃^- of NH₄⁺. Stikstoffixerende bacteriën kunnen N₂ uit de lucht omzetten in bruikbare stikstof voor planten. Dit kan alleen anaeroob. Vandaar dat deze bacteriën in symbiose leven met planten. 
• Consumenten halen stikstof alleen uit plantaardige eiwitten.
  
• Reducenten zetten via ammonificatie stikstofhoudende verbindingen om in NH3. De ammoniak (NH3) wordt door nitrificerende bacteriën omgezet in nitriet en vervolgens in nitraat.
  
• Bij denitrificatie wordt nitraat door bacteriën omgezet in stikstofgas. 

biologiepagina.nl

Groenbemesting

Bij groenbemesting wordt klaver op stikstofarme grond geteeld, waarna deze omgeploegd wordt. Klaver leeft in symbiose met stikstofbindende bacteriën (knolletjesbacteriën), waardoor extra stikstof in de bodem komt. Door om te ploegen, blijft de stikstof beschikbaar voor nieuwe planten.

Als planten geoogst worden, wordt de stikstof die als eiwitten aanwezig zijn in de plant onttrokken aan de bodem. De kringloop wordt onderbroken.

www.bioplek.org

Fotochemische stikstofbinding

Bij fotochemische stikstofbinding reageert N₂ met ozon (O₃) tot nitraat, die zo beschikbaar komt voor planten.

Stikstofkringloop

plant neemt nitraat op

plant maakt aminozuren en daaruit eiwitten

Consument eet de eiwitten van de plant, verteert deze en maakt eiegen eiwitten

Dode dieren (en planten) geven eiwitten af aan de bodem

Bacterien in de bodem zetten eiwitten om in ammoniakgas dat ammonium wordt in de bodem; andere bacterien maken daar nitriet en nitraat van.

Stikstof (N₂) Is een stof die niet reageert met andere stoffen. Een plant of dier heeft er dan ook niets aan. N₂ blijft N₂.

Alleen met geweld (bliksem, hitte in een motor) bindt N₂ aan zuurstof. 

Of door sommige bacteriën bindt N₂ aan waterstof. 

Ammoniak (NH3) en ammonium (NH4+) zijn eigenlijk twee toestanden van dezelfde stof. 

Als ammoniak oplost, pikt het een H+ van water zodat NH4+ ontstaat. Als ammonium de lucht in gaat, wordt het weer NH3. 

Nitriet bestaat maar heel kort in de natuur, omdat de reactie tot nitraat heel snel gaat. Dat is goed, want nitriet is giftig.

Deze NH₃ zit binnenin een plant. Het wordt meteen gebruikt door de plant om er N-bevattende organische stoffen van te maken. Deze NH₃ komt dus niet in de grond terecht. De andere NH₃ wel.

Stikstofassimilatie is gewoon assmilatie met stikstof. Assimilatie = opbouw van grotere moleculen uit kleinere moleculen. Dus bv. opbouw van aminozuren uit nitraat (en glucose)

Besteed even een paar minuutjes aan het doornemen van de stikstofkringloop in je eigen BINAS 93G . 

De meeste onduidelijkheden vind je hiernaast toegelicht.

Hoe kan er 'N' verdwijnen uit de bodem?

anaeroob proces, verloopt allean als er geen zuurstof is

anaeroob proces, verloopt allean als er geen zuurstof is

aeroob proces, verloopt allean als er wel zuurstof is

aeroob proces, verloopt allean als er wel zuurstof is

Wat neemt de plant op van de stikstofkringloop?

1. Nitriet
2. Water
3. Glucose
4. Nitraat

Hoe kan 'N' verdwijnen uit eenvoudige stikstofkringloop?

1. planten nemen het op
2. vervluchtiging en denitrificatie
3. omzetting in nitriet en nitraat

Welke N-rijke stof zit er in urine van koeien?

1. ammoniak
2. nitriet
3. nitraat
4. ureum

Welke N-rijke stof zit er in koeienpoep?

1. ureum
2. nitraat
3. eiwit

Waarom groeien planten beter door bemesting met koeienmest?

Aan de slag

Maak opdracht:1 t/m 5, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14

En nog een interessante video over

de invloed van algen op klimaat

www.npostart.nl