8.3 Stikstofkringloop

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

H8 Ecosystemen en evenwicht

Deze les

- §8.3 Stikstofkringloop

Huiswerk

- Opdracht 29 t/m 32

Koolstofkringloop

Bij de koolstofkringloop kijk je alleen naar het atoom koolstof (de C)

Welke stof hoort niet thuis in de koolstofkringloop?

1. Water (H2O)
2. Koolstofdioxide (CO2)
3. Glucose (C6H12O6)
4. Calciumcarbonaat (CaCO3)

Welke rol heeft het tropisch regenwoud in de koolstofkringloop voornamelijk?

1. uitstoot van koolstof
2. opslag van koolstof

Wat geven dieren in de koolstofkringloop door aan bacteriën en schimmels?

1. Afgevallen blaadjes
2. Verbranding
3. Dode resten en uitwerpselen
4. Fotosynthese

Er bestaan twee soorten koolstofkringlopen. Welke?

1. Natuurlijke en onnatuurlijke koolstofkringloop
2. Trage en snelle koolstofkringloop
3. Menselijke en dierlijke koolstofkringloop
4. Homogene en heterogene 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.

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

8.3 Stikstofkringloop

Lesdoelen

Antwoord op de vragen:

• Hoe ziet de eenvoudige stikstofkringloop eruit?

• Wat gebeurd er tijdens het rottingsproces? 

• Wat gebeurd er bij anaerobe omzetting van organisch materiaal?

• Wat is chemosynthese?

• Wat is groenbemesting en hoe wordt het gebruikt in de akkerbouw? 

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.

Stikstofkringloop

Producenten

• Gebruiken nitraat om
  vanuit glucose aminozuren te bouwen

• Van anorganische stikstof inbouwen in organische stikstof heet Stikstofassimilatie

Consumenten

• maken lichaamseigen eiwitten

• In de lever worden de stikstofhoudende moleculen afgebroken

• Lever zet ammoniakgas (NH₃) om tot ureum of urinezuur en dit wordt uitgeplast

Reducenten

• Schimmels en bacteriën breken de resten af tot ammoniak (NH₄⁺) en ammonium (NH₃)

• Dit heet ammonificatie

Nitrificatie

• Nitrificerende bacteriën
• Nitrietbacteriën zetten ammonium en ammoniak om in nitriet (NO₂^- ) 
• Nitraatbacteriën zetten nitriet om in nitraat (NO₃^- )    

Rotting

• Omzetting van dood organisch materiaal door reducenten waarbij ammoniak (NH₃) ontstaat

• Ammonificatie

• Anaeroob : Zonder zuurstof!!

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.

Stikstoffixatie

• Vlinderbloemen leven in symbiose met knolletjesbacteriën die N₂ uit de lucht omzetten in NH₃
• Dit heet Stikstoffixatie en gebeurd in de wortelknolletjes
• Vlinderbloemen worden ondergeploegd 
• Door nitrificatie wordt er NO₃^- gemaakt
• Dit proces heet groenbemesting

Chemosynthese

• Nitrietbacteriën zetten ammonium en ammoniak om tot nitriet (NO2- )
  2 NH3 + 3 O2 → 2 NO2- + 2 H2O + 2 H+ + energie

• Nitraatbacteriën zetten nitriet om in nitraat (NO3- ) 
  2 NO2- + O2 → 2 NO3- + energie

• Hiervoor wordt zuurstof (O₂) gebruikt: Aeroob!!  En er komt energie bij vrij
• Met deze energie kunnen de bacteriën glucose maken uit CO₂ en H₂O zonder zonlicht: Chemosynthese
• De bacteriën zijn chemo-autotroof

Wat gebeurd er bij nitrificatie en wat gebeurd er bij denitrificatie?
(binas 93G)

Wat gebeurd er bij rotting?

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 verdwijnt N uit de bodem?

• Denitrificerende bacteriën gebruiken nitraat  (NO₃- ) als energiebron: Stikstofgas (N₂) blijft over 

• Uitspoeling nitraat (NO3- )
  door regenwater

Stikstofkringloop (Binas tabel 93G)

Aeroob

Anaeroob

Niet te achterhalen met Binas

Denitrificatie

Ammonificatie

Deammonificatie

Bacteriële stikstoffixatie

Fotochemische stikstoffixatie

Stikstofassimilatie

Nitrificatie

Dissimilatie

Nijntje Nitraat

https://biologiepagina.nl/Flashfiles/Ispring/nijntjeenhetnitraat.htm

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.

Wat neemt de plant op van de stikstofkringloop?

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

Lesdoelen

Antwoord op de vragen:

• Hoe ziet de eenvoudige stikstofkringloop eruit?

• Wat gebeurd er tijdens het rottingsproces? 

• Wat gebeurd er bij anaerobe omzetting van organisch materiaal?

• Wat is chemosynthese?

• Wat is groenbemesting en hoe wordt het gebruikt in de akkerbouw? 

Zelfstandig werken

8.3 - 29 t/m 33

Examenopdracht afmaken en inleveren