Biologie Samenvatting
H6 - Mens en milieu Indy Faassen
Thema 6
Paragraaf 1 De relatie tussen mens en milieu
Biodiversiteit
Wij mensen worden, net als andere organismen, beïnvloed door het milieu (de leefomgeving) en zijn
afhankelijk van de biodiversiteit (de soortenrijkdom binnen een ecosysteem)
Ecosysteemdiensten = de diensten en producten die ecosystemen aan mensen leveren
Er zijn drie categorieën:
❏ Productiediensten: het verstrekken van een product door een ecosysteem, zoals drinkwater, voedsel, water voor gebruik,
biomassa voor energie en hout/vezels.
❏ Culturele diensten: geven gelegenheid tot recreatie.
❏ Reguliere diensten: dienst die een andere dienst ondersteunt zoals, bestuiving, kustbescherming, bodemerosie,
koolstofvastlegging, absorptie van geluid en verkoeling in de stad.
Mensen beïnvloeden het milieu
✰ Negatief: door stoffen aan het milieu toe te voegen ontstaat er vervuiling. Als we stoffen aan het milieu onttrekken, ontstaat
juist uitputting. Als we het milieu ernstig veranderen, spreek je van aantasting.
✰ Positief: door verstoring van het milieu ontstaat variatie in de bodem, waterhuishouding en weersinvloeden. In een gebied met
veel variatie zullen veel soorten een geschikte leefomgeving vinden.
Duurzame ontwikkeling = als onze vooruitgang niet ten koste gaat van de huidige generatie mensen of de natuur en ook die de
generaties die na ons komen. Je blijft je wel ontwikkelen, maar neemt verantwoordelijkheid naar de omgeving.
- een voorbeeld hiervan is een productiesysteem inrichten op hergebruik van stoffen: cradle-to-cradle. De producent denk
vooraf na over hoe je de grondstoffen weer kunt terugwinnen als het product is versleten. Voor de productie wordt energie
gebruikt die afkomstig is uit hernieuwbare en/of duurzame energiebronnen.
Kringloopeconomie (circulaire economie): economisch en industrieel systeem waarin de grondstofvoorraden niet worden
uitgeput en reststoffen opnieuw worden gebruikt.
Lineaire economie: economisch systeem waarbij grondstoffenvoorraden worden uitgeput en stoffen als afval in het milieu
terechtkomen.
Milieuproblemen
Oorzaken
● De hoge bevolkingsdruk (de verhouding tussen het aantal mensen in een gebied en de beschikbare hulpbronnen)
● De veranderende wijze van leven
○ Industriële productie; de uitstoot van verbrandingsgassen zijn gestegen.
○ Chemische en technische ontwikkeling; er worden steeds meer chemische stoffen geproduceerd, zoals plastic
en nylon, waardoor afvalstoffen vrijkomen die soms giftig en schadelijk zijn voor het milieu.
○ Grootschalige landbouw; natuurgrond wordt in cultuur gebracht voor bedrijven, huisvesting of landbouwgrond,
waardoor de biodiversiteit is afgenomen.
○ Veranderende infrastructuur en welvaartsgroei; mensen putten de natuurlijke energiereserves en
grondstofvoorraden uit en er komen dus afvalstoffen vrij.
Gevolgen
● Versterkt beroep op ecosysteemdiensten.
● Vervuiling van lucht, water en bodem door afvalstoffen.
● Uitputting van grondstoffen (onttrekken van stoffen aan het milieu)
● Aantasting van het landschap.
● Vermindering van de biodiversiteit
Paragraaf 2 Kringlopen
De koolstofkringloop (Binas 93F)
1. Producenten nemen koolstofdioxide (CO2) op uit de lucht en produceren hiermee organische stoffen. De autotrofe
organismen vormen door fotosynthese glucose (koolstofassimilatie)
2. Consumenten nemen de organische stoffen van andere organismen op door een autotroof individu te eten.
3. Reducenten breken organische resten weer af tot anorganische stoffen, zoals CO2, waardoor planten zuurstof en glucose
kunnen vormen.
4. Door verbranding van fossiele brandstoffen komt er extra CO2 in de koolstofkringloop.
1
, Kortlopende koolstofkringloop: gaat maximaal een paar honderd jaar rond.
Langlopende koolstofkringloop: bv. bij fossiele brandstoffen, omdat de koolstof na miljoenen jaren weer vrij komt. De fossiele
brandstoffen (steenkool, aardolie of aardgas) worden afgebroken door anaerobe bacteriën.
De stikstofkringloop (Binas 93G)
Stikstof (N) komt voor in eiwitten, DNA en ATP. In de lucht kochten gasvormige N2 voor en in de bodem komt stikstof voor in
ammoniumionen (NH4+), nitrietionen (NO2-) en nitraationen (NO3-).
- Stikstofassimilatie: uit nitraationen en glucose worden stikstofhoudende organische verbindingen opgebouwd, zoals
eiwitten en DNA. Planten nemen geen stikstof op uit de lucht, maar uit de bodem in de vorm van nitraationen.
Consumenten scheiden stikstof uit met hun urine (als ammoniak, ureum of urinezuur)
- Ammonificatie: reducenten breken organische stikstofhoudende verbindingen af tot ammoniak (NH4+).
- Nitrificatie: nitrietbacteriën zetten ammoniak en ammoniumionen (NH4+) om in nitrietionen (NO2-) en nitraatbacterien
zetten nitrietionen om in nitraationen.
Nitrificerende bacteriën (nitriet- en nitraatbacteriën) zijn actief in een zuurstofrijke bodem. Bij de vorming van nitraationen uit
ammoniumionen hebben nitrificerende bacteriën zuurstof (O2) nodig.
- Denitrificatie: denitrificerende bacteriën zetten nitraationen om in gasvormige stikstof (N2) die in de lucht verdwijnt, en in
zuurstof die deels door de wortels wordt opgenomen. Ze gebruiken geen zuurstof, maar nitraationen (NO3-) bij de afbraak
van organische stoffen. De bodem wordt armer aan stikstofhoudende ionen.
Denitrificerende bacteriën zijn actief in een zuurstofarme bodem. De meeste planten groeien niet op een stikstofarme bodem.
Samenstelling lucht
● Koolstof: 0,04%
● Zuurstof: 21%
● Stikstof: 79%
Stikstofbinding/stikstoffixatie: het binden van stikstof, oftewel stikstofbindende bacteriën zetten gasvormige stikstof (N2) om in
ammoniak (NH3). Met ammoniak kunnen aminozuren worden gesynthetiseerd.
- Stikstoffixatie kan alleen plaatsvinden onder anaerobe (zonder zuurstof) omstandigheden.
- Cyanobacteriën kunnen in een zuurstofrijke omgeving stikstof binden, omdat ze aparte compartimenten (heterocysten)
hebben, waarin ze anaerobe omstandigheden creëren.
- Stikstofbindende bacteriën (knolletjesbacteriën) komen vrij levend in de bodem voor en in de wortelknolletjes van
vlinderbloemige planten. Dankzij knolletjesbacteriën kunnen de planten groeien op stikstofarme grond, want ze geven de
planten ammoniumionen of aminozuren. Er is geen bemesting met nitraten meer nodig.
Nitrogenase: enzym die bacteriën bezitten, waardoor ze stikstofmoleculen kunnen splitsen in twee stikstofatomen.
Fotochemische stikstoffixatie: gasvormige stikstof wordt gebonden tijdens onweer. Stikstof reageert dan met ozon (O3), waarbij
nitraat (NO3) ontstaat.
Paragraaf 3 Voedselproductie
Planten gebruiken mineralen (voedingszouten) als voedingsstoffen. Bemesting, bescherming tegen ziekten en plagen en
biotechnologie kunnen de groei en ontwikkeling van voedingsgewassen bevorderen.
Uitspoeling: mineralen zakken met regenwater naar diepere lagen in de bodem.
Manieren waarop de optimale productie van voedsel kan worden verkregen:
Bemesting
● Door het oogsten van voedingsgewassen en uitspoeling worden mineralen (voedingsstoffen) onttrokken aan de
kringloop van stoffen op landbouwgrond.
● Met stalmest, kunstmest of groenbemesting worden mineralen (vooral stikstofhoudende mineralen en fosfaat) aan de
bovenste laag van de landbouwgrond toegevoegd.
● Reducenten (bacteriën en schimmels) in de bodem breken de mest af, waardoor mineralen vrijkomen.
❏ Pesticiden: chemische bestrijdingsmiddelen in het algemeen.
❏ Insecticiden: middelen voor de bestrijding van insecten.
❏ Herbiciden: middelen voor de bestrijding van onkruid.
Bescherming tegen ziekten en plagen
● Chemische bestrijding met pesticiden (herbiciden, insecticiden).
○ Voordeel: effectief.
○ Nadelen: vaak niet soortspecifiek (doden ook andere organismen), resistentie (soort kan ongevoelig worden
tegen het bestrijdingsmiddel) Resistentie ontstaat vooral bij soorten die zich snel voortplanten, zoals
plaagorganismen en het berust op erfelijke aanleg. Resistente individuen overleven en planten zich voort,
waardoor er een resistente populatie ontstaat, er een nieuwe plaag optreedt en het bestrijdingsmiddel niet meer
werkt. Persistentie (wordt niet of zeer langzaam langs natuurlijke weg afgebroken) Dieren slaan pesticiden op in
het vetweefsel. Als dieren aan het eind van de voedselketen staan,vindt in het vetweefsel accumulatie plaats.
(de gifstof wordt niet afgebroken, waardoor de gifconcentratie toeneemt) De dieren worden ziek of gaan dood.
2
H6 - Mens en milieu Indy Faassen
Thema 6
Paragraaf 1 De relatie tussen mens en milieu
Biodiversiteit
Wij mensen worden, net als andere organismen, beïnvloed door het milieu (de leefomgeving) en zijn
afhankelijk van de biodiversiteit (de soortenrijkdom binnen een ecosysteem)
Ecosysteemdiensten = de diensten en producten die ecosystemen aan mensen leveren
Er zijn drie categorieën:
❏ Productiediensten: het verstrekken van een product door een ecosysteem, zoals drinkwater, voedsel, water voor gebruik,
biomassa voor energie en hout/vezels.
❏ Culturele diensten: geven gelegenheid tot recreatie.
❏ Reguliere diensten: dienst die een andere dienst ondersteunt zoals, bestuiving, kustbescherming, bodemerosie,
koolstofvastlegging, absorptie van geluid en verkoeling in de stad.
Mensen beïnvloeden het milieu
✰ Negatief: door stoffen aan het milieu toe te voegen ontstaat er vervuiling. Als we stoffen aan het milieu onttrekken, ontstaat
juist uitputting. Als we het milieu ernstig veranderen, spreek je van aantasting.
✰ Positief: door verstoring van het milieu ontstaat variatie in de bodem, waterhuishouding en weersinvloeden. In een gebied met
veel variatie zullen veel soorten een geschikte leefomgeving vinden.
Duurzame ontwikkeling = als onze vooruitgang niet ten koste gaat van de huidige generatie mensen of de natuur en ook die de
generaties die na ons komen. Je blijft je wel ontwikkelen, maar neemt verantwoordelijkheid naar de omgeving.
- een voorbeeld hiervan is een productiesysteem inrichten op hergebruik van stoffen: cradle-to-cradle. De producent denk
vooraf na over hoe je de grondstoffen weer kunt terugwinnen als het product is versleten. Voor de productie wordt energie
gebruikt die afkomstig is uit hernieuwbare en/of duurzame energiebronnen.
Kringloopeconomie (circulaire economie): economisch en industrieel systeem waarin de grondstofvoorraden niet worden
uitgeput en reststoffen opnieuw worden gebruikt.
Lineaire economie: economisch systeem waarbij grondstoffenvoorraden worden uitgeput en stoffen als afval in het milieu
terechtkomen.
Milieuproblemen
Oorzaken
● De hoge bevolkingsdruk (de verhouding tussen het aantal mensen in een gebied en de beschikbare hulpbronnen)
● De veranderende wijze van leven
○ Industriële productie; de uitstoot van verbrandingsgassen zijn gestegen.
○ Chemische en technische ontwikkeling; er worden steeds meer chemische stoffen geproduceerd, zoals plastic
en nylon, waardoor afvalstoffen vrijkomen die soms giftig en schadelijk zijn voor het milieu.
○ Grootschalige landbouw; natuurgrond wordt in cultuur gebracht voor bedrijven, huisvesting of landbouwgrond,
waardoor de biodiversiteit is afgenomen.
○ Veranderende infrastructuur en welvaartsgroei; mensen putten de natuurlijke energiereserves en
grondstofvoorraden uit en er komen dus afvalstoffen vrij.
Gevolgen
● Versterkt beroep op ecosysteemdiensten.
● Vervuiling van lucht, water en bodem door afvalstoffen.
● Uitputting van grondstoffen (onttrekken van stoffen aan het milieu)
● Aantasting van het landschap.
● Vermindering van de biodiversiteit
Paragraaf 2 Kringlopen
De koolstofkringloop (Binas 93F)
1. Producenten nemen koolstofdioxide (CO2) op uit de lucht en produceren hiermee organische stoffen. De autotrofe
organismen vormen door fotosynthese glucose (koolstofassimilatie)
2. Consumenten nemen de organische stoffen van andere organismen op door een autotroof individu te eten.
3. Reducenten breken organische resten weer af tot anorganische stoffen, zoals CO2, waardoor planten zuurstof en glucose
kunnen vormen.
4. Door verbranding van fossiele brandstoffen komt er extra CO2 in de koolstofkringloop.
1
, Kortlopende koolstofkringloop: gaat maximaal een paar honderd jaar rond.
Langlopende koolstofkringloop: bv. bij fossiele brandstoffen, omdat de koolstof na miljoenen jaren weer vrij komt. De fossiele
brandstoffen (steenkool, aardolie of aardgas) worden afgebroken door anaerobe bacteriën.
De stikstofkringloop (Binas 93G)
Stikstof (N) komt voor in eiwitten, DNA en ATP. In de lucht kochten gasvormige N2 voor en in de bodem komt stikstof voor in
ammoniumionen (NH4+), nitrietionen (NO2-) en nitraationen (NO3-).
- Stikstofassimilatie: uit nitraationen en glucose worden stikstofhoudende organische verbindingen opgebouwd, zoals
eiwitten en DNA. Planten nemen geen stikstof op uit de lucht, maar uit de bodem in de vorm van nitraationen.
Consumenten scheiden stikstof uit met hun urine (als ammoniak, ureum of urinezuur)
- Ammonificatie: reducenten breken organische stikstofhoudende verbindingen af tot ammoniak (NH4+).
- Nitrificatie: nitrietbacteriën zetten ammoniak en ammoniumionen (NH4+) om in nitrietionen (NO2-) en nitraatbacterien
zetten nitrietionen om in nitraationen.
Nitrificerende bacteriën (nitriet- en nitraatbacteriën) zijn actief in een zuurstofrijke bodem. Bij de vorming van nitraationen uit
ammoniumionen hebben nitrificerende bacteriën zuurstof (O2) nodig.
- Denitrificatie: denitrificerende bacteriën zetten nitraationen om in gasvormige stikstof (N2) die in de lucht verdwijnt, en in
zuurstof die deels door de wortels wordt opgenomen. Ze gebruiken geen zuurstof, maar nitraationen (NO3-) bij de afbraak
van organische stoffen. De bodem wordt armer aan stikstofhoudende ionen.
Denitrificerende bacteriën zijn actief in een zuurstofarme bodem. De meeste planten groeien niet op een stikstofarme bodem.
Samenstelling lucht
● Koolstof: 0,04%
● Zuurstof: 21%
● Stikstof: 79%
Stikstofbinding/stikstoffixatie: het binden van stikstof, oftewel stikstofbindende bacteriën zetten gasvormige stikstof (N2) om in
ammoniak (NH3). Met ammoniak kunnen aminozuren worden gesynthetiseerd.
- Stikstoffixatie kan alleen plaatsvinden onder anaerobe (zonder zuurstof) omstandigheden.
- Cyanobacteriën kunnen in een zuurstofrijke omgeving stikstof binden, omdat ze aparte compartimenten (heterocysten)
hebben, waarin ze anaerobe omstandigheden creëren.
- Stikstofbindende bacteriën (knolletjesbacteriën) komen vrij levend in de bodem voor en in de wortelknolletjes van
vlinderbloemige planten. Dankzij knolletjesbacteriën kunnen de planten groeien op stikstofarme grond, want ze geven de
planten ammoniumionen of aminozuren. Er is geen bemesting met nitraten meer nodig.
Nitrogenase: enzym die bacteriën bezitten, waardoor ze stikstofmoleculen kunnen splitsen in twee stikstofatomen.
Fotochemische stikstoffixatie: gasvormige stikstof wordt gebonden tijdens onweer. Stikstof reageert dan met ozon (O3), waarbij
nitraat (NO3) ontstaat.
Paragraaf 3 Voedselproductie
Planten gebruiken mineralen (voedingszouten) als voedingsstoffen. Bemesting, bescherming tegen ziekten en plagen en
biotechnologie kunnen de groei en ontwikkeling van voedingsgewassen bevorderen.
Uitspoeling: mineralen zakken met regenwater naar diepere lagen in de bodem.
Manieren waarop de optimale productie van voedsel kan worden verkregen:
Bemesting
● Door het oogsten van voedingsgewassen en uitspoeling worden mineralen (voedingsstoffen) onttrokken aan de
kringloop van stoffen op landbouwgrond.
● Met stalmest, kunstmest of groenbemesting worden mineralen (vooral stikstofhoudende mineralen en fosfaat) aan de
bovenste laag van de landbouwgrond toegevoegd.
● Reducenten (bacteriën en schimmels) in de bodem breken de mest af, waardoor mineralen vrijkomen.
❏ Pesticiden: chemische bestrijdingsmiddelen in het algemeen.
❏ Insecticiden: middelen voor de bestrijding van insecten.
❏ Herbiciden: middelen voor de bestrijding van onkruid.
Bescherming tegen ziekten en plagen
● Chemische bestrijding met pesticiden (herbiciden, insecticiden).
○ Voordeel: effectief.
○ Nadelen: vaak niet soortspecifiek (doden ook andere organismen), resistentie (soort kan ongevoelig worden
tegen het bestrijdingsmiddel) Resistentie ontstaat vooral bij soorten die zich snel voortplanten, zoals
plaagorganismen en het berust op erfelijke aanleg. Resistente individuen overleven en planten zich voort,
waardoor er een resistente populatie ontstaat, er een nieuwe plaag optreedt en het bestrijdingsmiddel niet meer
werkt. Persistentie (wordt niet of zeer langzaam langs natuurlijke weg afgebroken) Dieren slaan pesticiden op in
het vetweefsel. Als dieren aan het eind van de voedselketen staan,vindt in het vetweefsel accumulatie plaats.
(de gifstof wordt niet afgebroken, waardoor de gifconcentratie toeneemt) De dieren worden ziek of gaan dood.
2
