Fotosynthese 2.0 expertgroep 5: Minder chlorofyl

• Biologie
• Natuur, Leven en Technologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5,6

Introductie

Dit is een deelles (expertles) die hoort bij de les 'Hoe kan fotosynthese 2.0 de wereld redden?'

Instructies

Deze les vormt onderdeel van een les met 5 deellessen (expertwerkvorm). Ga voor de totale les naar 'Hoe kan fotosynthese 2.0 de wereld redden?'

Ondertitel

Hoe kan FOTOSYNTHESE 2.0 

de wereld redden?

Expertgroep 5: 

Minder chlorofyl

expertgroep instructie

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.

Voor de lichtreactie is de energie uit zonlicht nodig. Hoe meer licht(energie), hoe beter, zou je zeggen. 

Maar is dat ook zo? Daar gaat deze (deel-)les nader op in!

Vraag

Binas 69C: Wat zou een gevolg kunnen zijn van TEVEEL zonlicht?

1. Het systeem raakt oververhit
2. Buurplanten krijgen minder zonlicht
3. Fotosystemen I en II kunnen beschadigd raken
4. Niks: het is alleen een beetje jammer van de energie

Bij antwoord C: fotosysteem I is veel minder kwetsbaar dan fotosysteem II.

Les 1. Wat is creativiteit?

Minder licht gunstig?

Planten blijken in vol zonlicht slechts 25% van dat licht te gebruiken voor fotosynthese. De rest gaat 'verloren' als onschuldige restwarmte en levert dus geen problemen op voor de plant.

Maar waarom benutten die planten deze energie niet? Of: waarom absorberen ze veel meer energie dan ze kunnen gebruiken?

Verklaring: zo kapen ze het licht weg voor hun buren. 

Alleen is dit in een monocultuur 

(zie foto) nou juist niet handig.

Monocultuur (Sorghum bicolor).

Bron: Freepik

Het genoemde percentage (25%) is voer voor discussie. Het betreft hier de energie uit zichtbaar licht (300-700 nm) waarbij de plant niet in het volle zonlicht staat (want in vol zonlicht is de fotosynthese minder efficiënt dan bij minder zonlicht).

Vraag

Als een plant nou eens minder zou investeren in het opvangen van licht, welke voordeel zou dat voor die plant kunnen hebben?

Typ hier je antwoord:

Vraag

Hoe ziet een plant eruit die minder investeert in chlorofyl?

1. donkergroen
2. lang en bleek
3. lichtgroen
4. grotere bladeren

Les 1. Wat is creativiteit?

Inderdaad: lichtgroen!

Lees hier welke bijkomende voordelen deze lichtgroene mutantplanten lijken te hebben:

Links: mutant-planten met minder chlorofyl, rechts controleplanten.

stikstof

De planten met minder chlorofyl blijken tot 9% minder stikstof nodig te hebben - dat scheelt bemesten.

temperatuur

De lichtgroenere planten reflecteren meer licht en daarmee ook meer warmte, waardoor deze gewassen een dempend effect hebben tijdens hittegolven.

water

Door de temperatuurverlaging is het gebruik van water ook efficiënter, waardoor deze gewassen ook onder droge omstandigheden gekweekt kunnen worden.

Les 1. Wat is creativiteit?

Happy under the sun 1 (hus1)

Zo'n plant bestaat dus al: mutant hus1 (happy under the sun 1). 

In een bepaald soort gerst is een vroegtijdig stopcodon in HvcpSRP43 geïntroduceerd, dat normaal codeert voor een antenne-eiwit in het thylakoïdmembraan. Daardoor ontstonden er kleinere fotosysteem-antenne-complexen. Tegelijkertijd is de geproduceerde biomassa van deze gerst vergelijkbaar met de controles. 

Daarmee is aangetoond dat het mogelijk is om planten zo aan te passen dat ze minder energie steken in het produceren van chlorofyl, terwijl de productie van biomassa op peil blijft.

 

Ondertitel

Je bent nu minder-chlorofyl-expert:

* Je weet waarom planten meer zonlicht absorberen dan ze kunnen verwerken.

* Je kunt uitleggen dat vermindering van chlorofyl dit kan oplossen en hoe dit gedaan kan worden.

* Je kunt bijkomende voordelen benoemen.