8.3 N-Kringloop in ecosystemen dl2

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

8.3 Kringlopen in ecosystemen herhaling

Leerdoelen 8.3

• de rol uitleggen van producenten, consumenten en reducenten in de stikstofkringloop 
• stoffen met het element stikstof noemen die een rol spelen bij de stikstofkringloop 
• uitleggen welke rol de landbouw speelt binnen de stikstofkringloop (gebruik van kunstmest, groenbemesting) en welke gevolgen dat heeft voor het milieu, zoals eutrofiëring
• uitleggen welke rol de veeteelt speelt binnen de stikstofkringloop en welke gevolgen dat heeft voor het milieu

factoren noemen die de populatiegrootte beïnvloeden

Uit welke twee bacteriën bestaan de nitrificerende bacteriën?

1. Urobacterie & nitrietbacterie
2. Nitrietbacterie & nitraatbacterie
3. Nitraatbacterie & Denitrificerende bacterie
4. Denitrificerende bacterie & Fixatiebacterie

Verdieping stikstofkringloop

Wat neemt de plant op van de stikstofkringloop?

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

Eenvoudige route

• Producenten nemen stikstof op via NO3^- of NH4⁺. 
• Producenten maken daaruit aminozuren en daaruit eiwitten
• Consumenten eten en verteren de eiwitten en maken daarna hun eigen eiwitten en andere organische stoffen
• Consumenten maken ureum als afvalstof 
• Eiwitten uit dode planten en dieren worden door rottingsbacterien omgezet in NH3 (ammoniakgas), dat in water NH4+ (ammonium) wordt. Ook ureum wordt omgezet in deze stoffen.
• Nitrificerende bacteriën maken met zuurstof nitriet NO3- en nitraat NO4-
• De kringloop is rond.

Organisch gebonden stikstof komt vooral voor in eiwit, maar ook in nucleotiden van DNA en RNA.

Stikstof = N

verder met de N-kringloop

• op welke manier kunnen mensen de stikstofkringloop beïnvloeden?
• kunstmest, eutrofiëring, groenbemesting, stikstofcrisis
• & Binas in de vingers

Andere routes

'Verstorende' routes zonder zuurstof:

- NO3- > N2 (g) denitrificatie door denitrificerende bacterie

N2 komt in de atmosfeer en verdwijnt uit de bodem of het water

-N2 (g) --> NH4+

N2 (g) kan gebonden worden door knolletjesbacterie en stikstofbindende bacterie.

Planten kunnen deze NH4+ dan weer gebruiken.

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 93F . 

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

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

Sommige planten hebben bij hun wortels knolletjes met stikstofbindende bacterie die N2 uit de lucht omzetten in ammonium NH4+

• definitie monocultuur kennen
  
• voor- en nadelen van monoculturen kunnen noemen
  

Bijzondere route

Knolletjesbacteriën (en een paar andere bacteriën) kunnen N₂ (g) omzetten in NH_3.

Stifkstof die eerst níet te gebruiken was voor de plant, is nu wél te gebruiken. Oftewel:

De bodem wordt voedselrijker.

Dit is 'Groenbemesten'.

Wat is groenbemesting?

1. Kunstmest strooien op het land
2. Natuurlijke mest strooien op het land
3. Bemesten door middel van knolletjesbacterien
4. Bemesten met groene planten

Goedkope bemesting

Bij groenbemesting wordt klaver op stikstofarme grond geteeld, waarna deze omgeploegd wordt. Klaver leeft in symbiose met stikstofbindende bacteriën, 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.

Hoe werkt groenbemesting?

Land bemesten via groenbemesting heeft een aantal stappen, zet in de juiste volgorde
1. boer spit de planten met knolletjesbacterie onder
2. knolletjesbacterie bindt N2 uit de lucht en maakt NH4+ (ammonificatie)
3. bacterie in bodem maakt nitraat
4. gewas kan goed groeien door opname van nitraat

1. 1-2-3-4
2. 3-4-1-2
3. 2-1-3-4

veel mensen halen in de herfst bladeren uit hun tuin. Wat voor een effect heeft dit op de stikstofkringloop?

Opdracht

- Maken digitale boek: 

extra opdrachten --> 8.3 --> Binas-vragen