Fotosynthese 2.0 expertgroep 2: Huidmondjes

• Biologie
• Natuur, Leven en Technologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Ondertitel

Hoe kan FOTOSYNTHESE 2.0 

de wereld redden?

Expertgroep 2:

 Huidmondjes

expertgroep

Werk met de leerlingen in deze expertgroep samen de dia's in deze deelles door. Pak je binas erbij, misschien ook je boek. Leg aan elkaar uit als iemand iets niet snapt. Samen weet je meer! Straks moet elk expertgroepslid kunnen uitleggen waar het over gaat! Veel succes.

Ondertitel

Fotosynthese: een complex proces. Je kent de lichtreactie en  de Calvincyclus. 

Je weet dat er water en CO₂ nodig is en dat er zuurstof en glucose geproduceerd worden. 

Hoe komen de benodigde stoffen in de plant, en hoe gaan de producten er weer uit? 

Valt daar iets aan te sleutelen?

Wat weet je over huidmondjes?

(Binas 91A) 

Wat is waar voor een huidmondje?

1. zitten meestal in de epidermis, sluitcellen bevatten bladgroen, verantwoordelijk voor gaswisseling
2. zitten aan de onderkant van een blad, zorgen voor opname water, zijn open bij daglicht
3. bestaan uit twee boonvormige sluitcellen, zorgen voor opname zuurstof, beschermen de plant tegen uitdroging
4. sluiten bij veel licht , zitten aan de onderkant van een blad, sluitcellen reageren via osmose

Les 1. Wat is creativiteit?

Functie huidmondjes

- opname CO2 voor fotosynthese

- afgifte O2

- verdamping van water: koeling én op gang houden sapstroom

Verdamping van water is dus niet alleen maar een verlies.

Bron: Microscopie van de natuur

Huidmondjes spelen dus een belangrijke rol in de fotosynthese. Wat zouden de gevolgen zijn als je het aantal huidmondjes in een blad met zo'n 50% zou verminderen?

Les 1. Wat is creativiteit?

Meer huidmondjes?

Dat lijkt niet de oplossing: wel meer CO2, maar ook minder efficiënt met water. Bovendien blijken de huidmondjes bij elkaar te klitten waardoor er problemen met de osmoregulatie van de sluitcellen ontstaat.

De oplossing ligt misschien bij de guard-cellen...(sluitcellen)

Bron: Freepick

Les 1. Wat is creativiteit?

huidmondjes te traag?

Huidmondjes moeten open gaan bij licht, en sluiten in het donker. Ze blijken echter een beetje 'achter de feiten aan te lopen': ze openen én sluiten traag. Door het traag openen loopt de plant CO2-opname mis (groene vlak in figuur hiernaast), door te traag sluiten verliest de plant water (blauwe vlak). Vervolg...

Bron: artikel

Rode lijn: CO₂-assimilatie. 

Blauwe lijn: reactie van de huidmondjes. 

Groene vlak: gemiste CO₂ -opname. 

Blauwe vlak: onnodig waterverlies

Wat stelt het witte vlak in de figuur voor?

1. Tijd tussen openen en sluiten van de huidmondjes
2. Periode daglicht
3. Periode 6.00u tot 12.00u
4. Tijd nodig voor ionkanalen om te reageren op licht

Les 1. Wat is creativiteit?

huidmondjes versnellen?

Mogelijke oplossingen: kleinere huidmondjes (zie B, hiernaast): die kunnen sneller reageren op licht/donker. Helaas: lastig om dit te manipuleren.

Sluitcellen lijken makkelijker te manipuleren: qua vorm (middelste plaatje bij B) en door versneld ion-transport (onderste plaatje bij B).

Nader onderzoek nodig!

Bron: artikel

Afbeelding B: oplossingen voor traag reagerende huidmondjes:

Bovenste: kleinere huidmondjes

Middelste: haltervormige sluitcellen

Onderste: versneld ion-transport in sluitcellen

Welke oplossingsrichtingen zijn er dus om de traag reagerende huidmondjes te versnellen?

1. meer huidmondjes, kleinere huidmondjes, vorm van sluitcellen veranderen
2. vorm van sluitcellen veranderen, hoeveelheid bladgroen in sluitcellen verhogen, aantal huidmondjes beperken
3. vorm van sluitcellen aanpassen, meer huidmondjes, kleinere huidmondjes
4. kleinere huidmondjes, ion-transport in sluitcellen verbeteren, vorm van sluitcellen veranderen

Ondertitel

Je bent nu huidmondjes-expert:

* Je weet wat de rol van huidmondjes is in de fotosynthese.

* Je weet dat huidmondjes niet optimaal op licht/donker reageren en wat dat voor gevolgen heeft.

* Je weet welke oplossingsrichtingen onderzocht worden.

* Je weet dat het vergroten van de aantallen huidmondjes, of het verkleinen van de huidmondjes, niet kansrijk zijn. 

* Je weet dat sluitcellen wellicht oplossingen kunnen bieden.