Biologie samenvatting H16
H16.1
De eerste eencellige autotrofe organismen zorgde voor grote veranderingen in het klimaat. De CO 2
in de atmosfeer ging naar de oceanen waar fotosynthese en omzetting tot CaCO 3 plaatsvond. Door
de afname van CO2, was er ook een temperatuurdaling. Door vulkaanuitbarstingen ging de CO 2-
concentratie weer omhoog, zo ontstonden er niches waar leven mogelijk was. Er kwam veel leven,
verbonden door voedselwebben en ecosystemen; die wij nu kennen als systeem aarde.
Sinks voorraden van koolstof in organische stoffen, vooral steenkool, aardolie en aardgas (fossiele
brandstoffen). Deze koolstofsinks zijn onderdeel van langzame koolstofkringloop, deze duurt
ongeveer 100 tot 200 miljoen jaar. De snelle koolstofkringloop duurt ongeveer enkele minuten tot
duizenden jaren. Deze koolstofvoorraden liggen in: permafrostgebieden rond de noordpool,
afgestorven plankton in de Atlantische Oceaan en de Zuidelijke IJszee, en kalkgesteenten – vooral
CaCO3. De CO2 uit de sinks kan vrijkomen door: het schuiven van tektonische platen (ontstaan van
vulkaanactiviteit). En door erosie van gesteenten.
Vanuit CO2 worden stoffen geproduceerd die vooral in de biomassa van levende planten en dieren
zitten.
Dissimilatie is ook een manier waarop CO 2 vrij kan komen, echter wordt de CO 2 die vrijkomt weer
door planten omgezet in biomassa.
Overal zijn koolstofverbindingen, ook energievoorzieningen voor arbeid, transport en warmte heeft
hier behoefte aan, net als grondstoffen om producten te maken. Hierdoor stijgt de CO2-concentratie
zo erg dat het de koolstofkringloop doet veranderen. Dit heeft gevolgen voor het klimaat. CO2 is een
broeikasgas, dit heeft een warmte-isolerende werking – broeikaseffect. Dit ontstaat voor 50% door
waterdamp, 25% door waterdruppeltjes in de lage bewolking, 20% door CO2 in de atmosfeer en 5%
door andere broeikasgassen als methaan.
De CO2 die vrijkomt uit de fossiele brandstoffen zorgt voor het versterkte broeikaseffect, het meer
dan normaal vasthouden van warmte door de atmosfeer. In de atmosfeer zitten ook de
broeikasgassen; waterdamp, CH4 en N2O, deze kunnen de warmte die de aarde uitstraalt absorberen
om het vervolgens uit te stralen naar alle kanten. Daarnaast schijnt de zon ook warmte op aarde, de
ozonlaag houdt gelukkig een deel tegen.
CH4 (methaan) heeft een GWP van 25, dat wil zeggen dat het een 25x zo sterk broeikasgas is als CO 2.
Methaan komt vrij bij het gebruik van fossiele brandstoffen, landbouw, afvalstortplaatsen,
moerasgas (ontstaat onder anaerobe omstandigheden) en veeteelt.
Toendra’s bevatten veel organische stoffen in de bodem door plantenresten. Als de bovenlaag
ontdooit kan het water niet wegzakken in de bevroren permafrostlaag eronder. Er ontstaan plassen
waar anaerobe methaanbacteriën organische stoffen afbreken. Het versterkte broeikaseffect zorgt
er echter voor dat de permafrost steeds meer ontdooit. Als gevolg is er meer CH 4-vorming, uit de
ontdooide permafrost komt ook moerasgas vrij. CH4 oxideert in 10-15 jaar tot CO2.
Het broeikasgas, N2O komt vrij bij bacterieverwerking in oceanen en in sterk bemeste
landbouwgrond door overtollig of uitgespoeld nitraat (NO3-).
Het versterkte broeikaseffect heeft grote gevolgen voor de aarde. Door de gemaakte
klimaatafspraken wordt er geprobeerd om de gevolgen tegen te gaan.
, H16.2
Veel stikstof is afkomstig uit de landbouwgebieden, boeren bemesten hun gewassen om een snelle
groei en grote productie te bewerken. In niet alle bodems zit namelijk genoeg stikstof. Een deel van
deze stikstof gaat niet naar planten, maar spoelt uit met regenwater en komt in rivieren terecht.
Stikstof zit voornamelijk in de lucht en is gasvormig, moleculaire stikstof. Dit maakt het voor veel
organismen onmogelijk om het op te nemen, behalve voor enkele bacteriën, die het uit de lucht
kunnen opnemen om het te koppelen aan organische stoffen. Dat heet stikstofbinding of
stikstoffixatie (anaeroob). Deze stikstofbindende bacteriën leven in de bodem, water of symbiose
met planten.
In de knolletjes in de wortels van planten heersen anaerobe omstandigheden. Het enzym
nitrogenase werkt zo optimaal. Met behulp van dit enzym zet de bacterie N 2 om in NH4+, (bacteriële
stikstoffixatie). Uit NH4+ en koolhydraten worden aminozuren gemaakt, en daarvan eiwitten.
Reducenten breken de N-houdende organische stoffen af tot NO 3- en NH4+. Dat heet
groenbemesting; het verrijken van de bodem met stikstof afkomstig uit plantenresten.
Het omzetten van NH4+ en NH3 tot NO2- en NO3- heet nitrificatie (aeroob). Het nitraat en nitriet
komen via assimilatie (anaeroob) bij de planten terecht, deze worden gegeten door dieren. Die
scheiden afval uit (urine) en zo kan het door ammonificatie (anaeroob) weer NH4+ en NH3 worden.
Sommige bacteriën zijn in staat om NO3- om te zetten tot N2, dat noem je denitrificatie (anaeroob).
Dit is niet gunstig want er is minder stikstof in de bodem.
Er bestaat ook fysisch-chemische stikstoffixatie. N2 kan via bliksem om worden gezet tot NH4+ en
NH3. Of het kan via de industrie. Als die stikstofhoudende stoffen produceren (kunstmest), dan
kunnen er allerlei stikstofoxiden gevormd worden. Dat lost op in water, regent naar beneden en
wordt zo weer NH4+ en NH3.
Sommige planten nemen NH4+ op met hun wortels. Echter nemen de meeste planten NO 3- op als
stikstofbron, sommige kunnen ook NH4+ verwerken. De opgenomen stikstof wordt gebruik om
aminozuren, eiwitten en andere organische stikstofhoudende verbindingen, zoals DNA, ATP en
chlorofyl te maken.
Stikstof komt via de voedselketen bij dieren, die maken hun eigen organische N-verbindingen uit
verteringsproducten. Reducenten zorgen ervoor dat N weer beschikbaar komt voor planten, het is
een kringloop met veel actieve bacteriën. Stikstof is een basisstof voor planten om te kunnen
groeien. Omdat het aantal inwoners op aarde groeit, groeit ook de voedselvraag en zo ook de vraag
naar N.
De landbouw gebruikt daarom vaak kunstmest, wat fosfaat, kalium, stikstof en sporenelementen
bevat. Bij de productie van kunstmest wordt N 2 onder hoge druk en hoge temperatuur laten
reageren met H2, dat wordt ammoniak (NH3). Dat wordt omgezet tot salpeterzuur (HNO3), en levert
NO3-.
Bij het strooien van kunstmest blijft er altijd een deel achter op de akker, dit kan door bacteriën
omgezet in het broeikasgas N2O. Door regenwater kan NO3- uitspoelen en in het oppervlakte van de
omgeving terecht komen. Dat heet eutrofiëring; verrijking van het water met anorganische
voedingsstoffen. De komst van kunstmest zorgt voor algenbloei. Dit zorgt echter wel voor sterfte van
andere waterplanten, deze krijgen namelijk geen licht meer voor fotosynthese. Er is onvoldoende O 2-
productie overdag om alle planten ’s nachts te voorzien van O 2. Het gevolg kan zijn dat er anaeroob
water komt; hypoxie. Cyanobacteriën (blauwalgen) behoren tot de bacteriën.
H16.1
De eerste eencellige autotrofe organismen zorgde voor grote veranderingen in het klimaat. De CO 2
in de atmosfeer ging naar de oceanen waar fotosynthese en omzetting tot CaCO 3 plaatsvond. Door
de afname van CO2, was er ook een temperatuurdaling. Door vulkaanuitbarstingen ging de CO 2-
concentratie weer omhoog, zo ontstonden er niches waar leven mogelijk was. Er kwam veel leven,
verbonden door voedselwebben en ecosystemen; die wij nu kennen als systeem aarde.
Sinks voorraden van koolstof in organische stoffen, vooral steenkool, aardolie en aardgas (fossiele
brandstoffen). Deze koolstofsinks zijn onderdeel van langzame koolstofkringloop, deze duurt
ongeveer 100 tot 200 miljoen jaar. De snelle koolstofkringloop duurt ongeveer enkele minuten tot
duizenden jaren. Deze koolstofvoorraden liggen in: permafrostgebieden rond de noordpool,
afgestorven plankton in de Atlantische Oceaan en de Zuidelijke IJszee, en kalkgesteenten – vooral
CaCO3. De CO2 uit de sinks kan vrijkomen door: het schuiven van tektonische platen (ontstaan van
vulkaanactiviteit). En door erosie van gesteenten.
Vanuit CO2 worden stoffen geproduceerd die vooral in de biomassa van levende planten en dieren
zitten.
Dissimilatie is ook een manier waarop CO 2 vrij kan komen, echter wordt de CO 2 die vrijkomt weer
door planten omgezet in biomassa.
Overal zijn koolstofverbindingen, ook energievoorzieningen voor arbeid, transport en warmte heeft
hier behoefte aan, net als grondstoffen om producten te maken. Hierdoor stijgt de CO2-concentratie
zo erg dat het de koolstofkringloop doet veranderen. Dit heeft gevolgen voor het klimaat. CO2 is een
broeikasgas, dit heeft een warmte-isolerende werking – broeikaseffect. Dit ontstaat voor 50% door
waterdamp, 25% door waterdruppeltjes in de lage bewolking, 20% door CO2 in de atmosfeer en 5%
door andere broeikasgassen als methaan.
De CO2 die vrijkomt uit de fossiele brandstoffen zorgt voor het versterkte broeikaseffect, het meer
dan normaal vasthouden van warmte door de atmosfeer. In de atmosfeer zitten ook de
broeikasgassen; waterdamp, CH4 en N2O, deze kunnen de warmte die de aarde uitstraalt absorberen
om het vervolgens uit te stralen naar alle kanten. Daarnaast schijnt de zon ook warmte op aarde, de
ozonlaag houdt gelukkig een deel tegen.
CH4 (methaan) heeft een GWP van 25, dat wil zeggen dat het een 25x zo sterk broeikasgas is als CO 2.
Methaan komt vrij bij het gebruik van fossiele brandstoffen, landbouw, afvalstortplaatsen,
moerasgas (ontstaat onder anaerobe omstandigheden) en veeteelt.
Toendra’s bevatten veel organische stoffen in de bodem door plantenresten. Als de bovenlaag
ontdooit kan het water niet wegzakken in de bevroren permafrostlaag eronder. Er ontstaan plassen
waar anaerobe methaanbacteriën organische stoffen afbreken. Het versterkte broeikaseffect zorgt
er echter voor dat de permafrost steeds meer ontdooit. Als gevolg is er meer CH 4-vorming, uit de
ontdooide permafrost komt ook moerasgas vrij. CH4 oxideert in 10-15 jaar tot CO2.
Het broeikasgas, N2O komt vrij bij bacterieverwerking in oceanen en in sterk bemeste
landbouwgrond door overtollig of uitgespoeld nitraat (NO3-).
Het versterkte broeikaseffect heeft grote gevolgen voor de aarde. Door de gemaakte
klimaatafspraken wordt er geprobeerd om de gevolgen tegen te gaan.
, H16.2
Veel stikstof is afkomstig uit de landbouwgebieden, boeren bemesten hun gewassen om een snelle
groei en grote productie te bewerken. In niet alle bodems zit namelijk genoeg stikstof. Een deel van
deze stikstof gaat niet naar planten, maar spoelt uit met regenwater en komt in rivieren terecht.
Stikstof zit voornamelijk in de lucht en is gasvormig, moleculaire stikstof. Dit maakt het voor veel
organismen onmogelijk om het op te nemen, behalve voor enkele bacteriën, die het uit de lucht
kunnen opnemen om het te koppelen aan organische stoffen. Dat heet stikstofbinding of
stikstoffixatie (anaeroob). Deze stikstofbindende bacteriën leven in de bodem, water of symbiose
met planten.
In de knolletjes in de wortels van planten heersen anaerobe omstandigheden. Het enzym
nitrogenase werkt zo optimaal. Met behulp van dit enzym zet de bacterie N 2 om in NH4+, (bacteriële
stikstoffixatie). Uit NH4+ en koolhydraten worden aminozuren gemaakt, en daarvan eiwitten.
Reducenten breken de N-houdende organische stoffen af tot NO 3- en NH4+. Dat heet
groenbemesting; het verrijken van de bodem met stikstof afkomstig uit plantenresten.
Het omzetten van NH4+ en NH3 tot NO2- en NO3- heet nitrificatie (aeroob). Het nitraat en nitriet
komen via assimilatie (anaeroob) bij de planten terecht, deze worden gegeten door dieren. Die
scheiden afval uit (urine) en zo kan het door ammonificatie (anaeroob) weer NH4+ en NH3 worden.
Sommige bacteriën zijn in staat om NO3- om te zetten tot N2, dat noem je denitrificatie (anaeroob).
Dit is niet gunstig want er is minder stikstof in de bodem.
Er bestaat ook fysisch-chemische stikstoffixatie. N2 kan via bliksem om worden gezet tot NH4+ en
NH3. Of het kan via de industrie. Als die stikstofhoudende stoffen produceren (kunstmest), dan
kunnen er allerlei stikstofoxiden gevormd worden. Dat lost op in water, regent naar beneden en
wordt zo weer NH4+ en NH3.
Sommige planten nemen NH4+ op met hun wortels. Echter nemen de meeste planten NO 3- op als
stikstofbron, sommige kunnen ook NH4+ verwerken. De opgenomen stikstof wordt gebruik om
aminozuren, eiwitten en andere organische stikstofhoudende verbindingen, zoals DNA, ATP en
chlorofyl te maken.
Stikstof komt via de voedselketen bij dieren, die maken hun eigen organische N-verbindingen uit
verteringsproducten. Reducenten zorgen ervoor dat N weer beschikbaar komt voor planten, het is
een kringloop met veel actieve bacteriën. Stikstof is een basisstof voor planten om te kunnen
groeien. Omdat het aantal inwoners op aarde groeit, groeit ook de voedselvraag en zo ook de vraag
naar N.
De landbouw gebruikt daarom vaak kunstmest, wat fosfaat, kalium, stikstof en sporenelementen
bevat. Bij de productie van kunstmest wordt N 2 onder hoge druk en hoge temperatuur laten
reageren met H2, dat wordt ammoniak (NH3). Dat wordt omgezet tot salpeterzuur (HNO3), en levert
NO3-.
Bij het strooien van kunstmest blijft er altijd een deel achter op de akker, dit kan door bacteriën
omgezet in het broeikasgas N2O. Door regenwater kan NO3- uitspoelen en in het oppervlakte van de
omgeving terecht komen. Dat heet eutrofiëring; verrijking van het water met anorganische
voedingsstoffen. De komst van kunstmest zorgt voor algenbloei. Dit zorgt echter wel voor sterfte van
andere waterplanten, deze krijgen namelijk geen licht meer voor fotosynthese. Er is onvoldoende O 2-
productie overdag om alle planten ’s nachts te voorzien van O 2. Het gevolg kan zijn dat er anaeroob
water komt; hypoxie. Cyanobacteriën (blauwalgen) behoren tot de bacteriën.
