15.1 Energiestromen

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

H15 Kwetsbare ecosystemen

15.1 Leerdoelen

Je kunt omschrijven of en zo ja waarom een ecosysteem kwetsbaar is.

Je weet hoe de energiestroom loopt in een voedselketen.

Je kunt het verschil tussen foto-autotroof en chemo-autotroof uitleggen.

Je kunt beredeneren waarom er energie verloren gaat in een voedselketen.

Kenmerken hoofdstuk

Niet veel nieuwe concepten, verdieping op V4 stof 

Complexiteit zit in de contexten en grafieken/ tabellen/ modellen

Maak de opdrachten uit de methode om daar mee te oefenen

In het examen komen vaak ecologievragen voor

biologiepagina.nl

Uitleg over eutrofiëring (op biologiepagina.nl)

Energie in ecosystemen

Aan de basis van ecosystemen staan de producenten.

Die zijn in staat om zelf energierijke organische stoffen te vormen uit anorganische stoffen.

Organische stoffen zijn stoffen met C-H bindingen (koolhydraten, vetten, eiwitten). 

Anorganische stoffen zijn alle andere stoffen (zoals water, CO₂, NH₃)

Producenten 

Fotosynthese:

6 CO₂ + 6 H₂O + zonlicht ->  C₆H₁₂O₆ (glucose) + 6 O₂

_{Planten en sommige bacteriën zijn foto-autotroof}

_{Autotroof: in staat zelf organische stoffen te maken uit anorganische stoffen.}

_{Foto-autotroof: met behulp van energie uit zonlicht.}

Chemo-autotroof

Sommige bacteriën zijn chemo-autotroof: in staat om organische stoffen te maken uit anorganische stoffen met behulp van energie uit een chemische reactie.

Foto-autotrofe organismen voeren fotosynthese uit, welk proces voeren chemo-autotrofe organismen uit?

Chemosynthese voorbeelden

Bacterie Nitrosomonas (nitrietbacterie)

     2NH₃ + 3 O₂ ➝ 2 NO₂^-  + 2 H₂O + 2 H⁺  + energie

Bacterie Nitrobacter (nitraatbacterie)

     2NO₂^-  + O₂ ➝ 2 NO₃^-  + energie

Met de energie die vrijkomt wordt uit CO₂ en water glucose gevormd.

In welke kringloop spelen de nitrietbacterie en de nitraatbacterie een belangrijke rol?

Heterotrofe organismen

Organismen die voor hun energie aangewezen zijn op andere organismen noem je heterotroof: consumenten.

Een deel van de organische stoffen uit hun voedsel gebruiken ze als bouwstof.  Een ander deel gebruiken ze als brandstof. Daarbij gaat een deel van de energie verloren in de vorm van warmte.

Reducenten

Aan het einde van de voedselketen staan reducenten.

Dit zijn de organismen die de organische stoffen uit dode consumenten en producenten omzetten naar anorganische stoffen (en daar hun energie uit halen). 

Reducenten zijn schimmels en bacteriën.

www.bioplek.org

Meer uitleg over voedselketen, trofische niveaus en piramides van aantallen en biomassa en een eenvoudig energiestroomschema en accumuleren van persistente stoffen. 

vraag energiestromen

bekijk de afbeelding op de volgende slide en Binas 93A2

Een ecoloog bepaalt de energiestromen bij organismen in een rivier. De efficiëntie waarmee planten met energie omgaan is Pp/I; bij herbivoren is dat Ph/Pp.

Wie gaan efficiënter om met energie, planten of herbivoren? Geef je berekening weer in procenten.

Antwoord energiestromen

De herbivoren.

Pp van planten is 63 kJ/m2/dag, hun I is 6300 kJ/m2/dag. De efficiëntie van planten is dus 0,01 = 1%.

Ph van herbivoren is 6,3 kJ/m2/dag, de Pp is 63kJ/m2/dag. De efficiëntie van herbivoren is dus 0,1 oftewel 10%.

Vraag energiesstromen

De waarde van N is in de rivier 18% van Pp. Dat is lager dan de N in een bos (21%).

Leg uit dat de herbivoren in een rivier meer van de planten eten dan de herbivoren in een bos.

Antwoord energiestromen

In een bos hebben de planten meer houtige delen dan in een rivier. Hout is over het algemeen niet aantrekkelijk voor planteneters. In een rivier valt dus relatief meer te eten.