21.4 en 21.4 Glucose als grondstof en groei

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

21.4 Glucose als grondstof

Vorige week ging het over maken van glucose (fotosynthese), nu over alles wat een plant er mee kan en hoe het wordt getransporteerd in de plant

Overdag: fotosynthese + dissimilatie

's Nachts: dissimilatie

Vier processen zijn:
1 splitsing van water in een chemische reactie,
2 de lichtreacties,
3 de donkerreacties,
4 omzettingen door enzymen.
Welke van deze processen komen in een chloroplast in het licht voor?

1. 1 en 2
2. 2 en 3
3. 1 en 2 en 3
4. 1, 2, 3, 4

In de cel van een plant stroomt het grondplasma; hierbij wordt energie in de cel verbruikt. Andere processen in plantencellen zijn:
1 de donkerreacties
2 omzetting van ATP in ADP en Pi
3 vorming van zetmeel
Bij welk of bij welke van deze processen wordt energie vrijgemaakt die kan worden gebruikt voor de stroming van het grondplasma?

1. bij 1 en 3
2. alleen bij 2
3. bij 2 en 3
4. bij 1, 2 en 3

Hoe lang doet een plant om glucose een meter te transporteren?

1. 1 minuut
2. 1 uur
3. 1 etmaal
4. 1 maand

Transport van glucose

Glucose gaat van source, via bastvat, naar sink. Actief transport.

Water gaat mee!

Naar welke kant beweegt floeëm

1. Naar boven
2. Naar beneden
3. Meestal naar beneden soms naar boven
4. Meestal naar boven soms naar beneden

Bastvaten en houtvaten

Het floeëm (phloem) zit bij planten dicht bij de buitenkant

Esdoornsap aftappen (Maple syrup)

voortgezette assimilatie

* vorming van organische moleculen uit glucose

* hiervoor is ATP nodig 

Opdracht

Schets in een diagram het verband tussen de temperatuur en de vorming van plantenstoffen (bijv. zetmeel).

Wat moet er op de X-as?

Ik vraag over 2 minuten enkelen van jullie om het resultaat voor de camera te houden.

21.5 Groei

Hoe kunnen tomatentelers hun productie vergroten?

Welke factoren zijn beperkend voor de groei van planten?

beperkende factoren

• intensiteit fotosynthese: snelheid waarmee glucose wordt gevormd en zuurstof vrijkomt
• wordt bepaald door factor die het minst gunstig  is: beperkende factor

Beperkende factor

In grafiek hiernaast. 

Gemeten CO2 opname door een plant bij verschillende hoeveelheden licht. 

Beperkende factor bij Q? 

En bij R?

Onthoud:

Loopt een grafiek schuin omhoog, dan is de factor op de X-as de beperkende factor (want....als je meer naar rechts gaat, dan stijgt de grafiek; bijv.: meer licht --> meer fotosynthese)

Gaat de grafiek horizontaal lopen, dan is een ANDERE factor dan die op de X-as beperkend geworden (in het voorbeeld hierboven, bijvoorbeeld de CO2-concentratie, of de temperatuur)

Maak nu opdr. 4 blz 172

Ik vraag straks een enkeling om antwoord te geven, dus ...succes!

Wat zien we hier?

Huidmondjes

• Licht: glucose --> K+ naar binnen --> water volgt door osmose --> sluitcellen zwellen op --> huidmondje open
• Donker: geen glucose, dus bovenstaande gaat niet door --> sluitcellen 'zakken dicht'
• Te heet overdag? Sluitcellen 'verwelken' en gaan dicht!

Welke sluitcel is in turgor?

1. Plaatje links
2. Plaatje rechts
3. Allebei
4. Geen van beiden

C3, C4 en CAM-planten

Huh?

Daar gaan de volgende drie dia's over.

Planten 'worstelen' namelijk met een gebrek aan CO2

Daar zijn verschillende oplossingen voor.....

Tekort aan CO2?

Eigenlijk een gevolg van watergebrek. Dan sluiten de huidmondjes en kan er geen CO2 meer naar binnen.

C3 planten

Alle bomen en struiken

C3 is de 'normale' fotosynthese met licht- en donkerreactie.

In de donkerreactie wordt m.b.v  Rubisco (enzym) met CO2 glucose gemaakt via een C3-molecuul (vandaar de naam!).

Bij lage CO2-concentratie treedt schade op (zie boek blz. 172) --> fotorespiratie

 Planten moeten dus schipperen tussen voldoende CO2 opname en niet te veel water verlies. C3 planten overleven dan ook het best in gematigde zones waar voldoende water is en niet te veel verdamping door de zon.

C4 planten

Voornamelijk grassen zoals mais en suikerriet

De licht- en donkerreactie zijn in ruimte van elkaar gescheiden. CO2 wordt gebonden via PEP-carboxylase (enzym) dat goed werkt bij lage CO2-concentratie. Er wordt nu een C4-molecuul gevormd....vandaar de naam 

Op deze manier is er minder verlies van vastgelegd CO2 (minder fotorespiratie) en kan de plant met minder CO2 toe. De gevormde O2 heeft minder effect op de effectiviteit van rubisco omdat de O2 in andere cellen ontstaat.

Doordat Rubisco (enzym) beter werkt wordt er effectiever suiker gemaakt. 

De plant kan de huidmondjes dus vaker dicht houden omdat er minder CO2 nodig is. Hierdoor is dus ook minder verdamping.

C4 is een evolutionaire aanpassing aan warme omgevingen.

CAM planten

Vooral cactussen en vetplanten dus aangepast aan een droog milieu.

De planten laten overdag, als de verdamping het grootst is, de huidmondjes dicht om water te sparen.

`s Nachts zijn de huidmondjes open om CO2 op te nemen.

Dit CO2 wordt op geslagen als organische zuren in de vacuoles van speciale cellen.

Overdag kan dit opgeslagen CO2 uit de zuren gebruikt worden voor de donkerreactie. Deze vorm van fotosynthese is net als C4 effectiever dan C3 en heeft dus ook minder CO2 nodig. 

Ook hier heeft het gevormde O2 minder effect op Rubisco

Zie voor uitgebreide uitleg van C3, C4 en CAM-planten blz 171 en 172.

C4-planten.....

1. hebben meer stomata dan C3-planten gebruiken PEP-carboxylase in plaats van Rubisco
2. zijn vooral een aanpassing aan een droog milieu
3. omzeilen fotorespiratie door lichtreactie en calvincyclus qua plaats te scheiden
4. A, B, en C zijn juist

Dat was het!

Ga nu zelfstandig oefenen met opdrachten!

of video bekijken met extra uitleg over C3, C4 en CAMplanten

https://youtu.be/eW0QkuhNjSE