Leereenheid 1.2
Te beschrijven hoe de biosfeer zich heeft ontwikkeld, en wat de effecten daarvan zijn geweest
op de aarde als geheel
• Biologische evolutie belangrijk voor de ontwikkeling van de biosfeer.
• Tijdens dat er sprake is (al 3,5 miljard jaar) van een biosfeer heeft er een nauwe
wisselwerking bestaan tussen biogene en niet-biogene processen (Biogeen = aan het
leven gebonden)
• Ontwikkeling zuurstof concentratie
- Atmosfeer was 3,5 miljard jaar geleden volkomen ongeschikt voor herbergen van
huidige vorm van leven, met name ontbreken van zuurstof. Vroegste
levensvormen hadden dus geen zuurstof nodig.
- Uit die levensvormen zijn organismen geëvolueerd die de zon als energiebron
konden gebruiken en zuurstof werd geproduceerd uit water als gevolg een steeds
hogere zuurstofconcentratie.
- Ontstaan van organismen die afhankelijk zijn van zuurstof en die zich steeds meer
aanpassen aan de hoge concentratie daarvan.
• Afzwakken ultraviolette straling
- Zuurstof speelde hier ook een belangrijke rol, omdat het door elektrische
ladingen kan worden omgezet tot ozon (O3). Ozon bezit de eigenschap om een
bepaald deel van uv-straling te absorberen
• Eerste planten en dieren
- In zeeën ontwikkelde zich eencellige organismen, waaronder fotosynthetiserende
groene algen (voorlopers groene planten). Daarna verschenen dierlijke
organismen die direct of indirect afhankelijk zijn van groene planten.
- Door explosief ontwikkelde leven in het Cambrium is het aardoppervlak
geleidelijk veranderd → grote delen van de continenten werden bedekt met
tropische wouden en in de oceanen ontstonden grote riffen.
De definitie van de Amerikaanse ecoloog Evelyn Hutchinson te geven over de biosfeer,
waarbij je aangeeft dat metabolisme (stofwisseling) een belangrijke voorwaarde voor leven
is
• Biosfeer volgens Hutchinson → de biosfeer is dat deel van de aarde en de atmosfeer
waar ‘leven’ voorkomt. Meer precies, het deel waar metabolisme plaatsvindt.
De biosfeer kunnen we beschouwen als een dunne schil rond het aardoppervlak. In
deze definitie wordt de biosfeer in feite als één groot, wereldomspannend
ecosysteem beschouwd
• Een nog verder ingeperkte definitie is die van biosfeer als som van alle levende
organismen, het levende deel op aarde.
• Op deze wijze is er strikt onderdeel tussen de biosfeer en de geosfeer (atmosfeer,
lithosfeer en hydrosfeer)
, Uit te leggen dat de biosfeer zich beperkt tot de gebieden die voldoen aan de drie
voorwaarden voor actief metabolisme (aanvoer van energie, water en voldoende elementen
in een biologisch toegankelijke toestand)
• De biosfeer is beperkt tot die regionen waar aan de drie fundamentele voorwaarden
voor actief metabolisme voldaan wordt:
- Er moet voldoende water zijn, en wel in vloeibare vorm
- Er moet voldoende aanvoer van energie van externe bron zijn, zonne-energie.
(maar ook interne energie vanuit aardmantel)
- Er moet aanbod zijn van alle elementen, waaruit levende organismen zijn
opgebouwd. Deze elementen (koolstof en stikstof) moeten in een biologische
toegankelijke chemische toestand zijn
Leereenheid 2.2
De terminologie en notatie van een redoxreactie te herkennen vanuit het basisprincipe dat
elektronen worden overgedragen in redoxreacties
• Redoxreacties zijn reacties waarbij elektronen worden overgedragen. Daarbij gaat
oxidatie van een verbinding altijd samen met reductie.
- Oxidatie → afstaan van elektronen
- Reductie → opname van elektronen
• Elke redoxreactie kunnen we schrijven als een som van twee halfreacties. We
schrijven in deze reactie de overgedragen elektronen expliciet op.
- Een reductiereactie waarbij er elektronen worden opgenomen:
Aox + n e- → Ared
- Een oxidatiereactie waarbij er elektronen worden afgestaan
Bred → Box + n e-
- Uiteindelijk vormen deze samen dan een redoxreactie:
Aox + Bred → Ared + Box
- Het aantal door de reductor afgestane elektronen is altijd gelijk aan het aantal
door de oxidator opgenomen elektronen. In de optelsom van de halfreacties
komen dus geen elektronen voor.
• Aox en Ared of Bred en Box noemen we samen een redoxkoppel. Als een redoxkoppel
reageert met een ander redoxkoppel dan ontstaat een redoxreactie
• Bij organische redoxreacties is sprake van overdracht van twee (gepaarde)
elektronen
• Bij anorganische redoxreactie kan ook een oneven aantal elektronen worden
overgedragen en is er meestal sprake van één elektronoverdracht.
- Zijn reacties waarbij ionen betrokken zijn en waarbij, ten gevolge van de
elektronenoverdracht de lading van de betrokken elementen verandert.
Te beschrijven hoe de biosfeer zich heeft ontwikkeld, en wat de effecten daarvan zijn geweest
op de aarde als geheel
• Biologische evolutie belangrijk voor de ontwikkeling van de biosfeer.
• Tijdens dat er sprake is (al 3,5 miljard jaar) van een biosfeer heeft er een nauwe
wisselwerking bestaan tussen biogene en niet-biogene processen (Biogeen = aan het
leven gebonden)
• Ontwikkeling zuurstof concentratie
- Atmosfeer was 3,5 miljard jaar geleden volkomen ongeschikt voor herbergen van
huidige vorm van leven, met name ontbreken van zuurstof. Vroegste
levensvormen hadden dus geen zuurstof nodig.
- Uit die levensvormen zijn organismen geëvolueerd die de zon als energiebron
konden gebruiken en zuurstof werd geproduceerd uit water als gevolg een steeds
hogere zuurstofconcentratie.
- Ontstaan van organismen die afhankelijk zijn van zuurstof en die zich steeds meer
aanpassen aan de hoge concentratie daarvan.
• Afzwakken ultraviolette straling
- Zuurstof speelde hier ook een belangrijke rol, omdat het door elektrische
ladingen kan worden omgezet tot ozon (O3). Ozon bezit de eigenschap om een
bepaald deel van uv-straling te absorberen
• Eerste planten en dieren
- In zeeën ontwikkelde zich eencellige organismen, waaronder fotosynthetiserende
groene algen (voorlopers groene planten). Daarna verschenen dierlijke
organismen die direct of indirect afhankelijk zijn van groene planten.
- Door explosief ontwikkelde leven in het Cambrium is het aardoppervlak
geleidelijk veranderd → grote delen van de continenten werden bedekt met
tropische wouden en in de oceanen ontstonden grote riffen.
De definitie van de Amerikaanse ecoloog Evelyn Hutchinson te geven over de biosfeer,
waarbij je aangeeft dat metabolisme (stofwisseling) een belangrijke voorwaarde voor leven
is
• Biosfeer volgens Hutchinson → de biosfeer is dat deel van de aarde en de atmosfeer
waar ‘leven’ voorkomt. Meer precies, het deel waar metabolisme plaatsvindt.
De biosfeer kunnen we beschouwen als een dunne schil rond het aardoppervlak. In
deze definitie wordt de biosfeer in feite als één groot, wereldomspannend
ecosysteem beschouwd
• Een nog verder ingeperkte definitie is die van biosfeer als som van alle levende
organismen, het levende deel op aarde.
• Op deze wijze is er strikt onderdeel tussen de biosfeer en de geosfeer (atmosfeer,
lithosfeer en hydrosfeer)
, Uit te leggen dat de biosfeer zich beperkt tot de gebieden die voldoen aan de drie
voorwaarden voor actief metabolisme (aanvoer van energie, water en voldoende elementen
in een biologisch toegankelijke toestand)
• De biosfeer is beperkt tot die regionen waar aan de drie fundamentele voorwaarden
voor actief metabolisme voldaan wordt:
- Er moet voldoende water zijn, en wel in vloeibare vorm
- Er moet voldoende aanvoer van energie van externe bron zijn, zonne-energie.
(maar ook interne energie vanuit aardmantel)
- Er moet aanbod zijn van alle elementen, waaruit levende organismen zijn
opgebouwd. Deze elementen (koolstof en stikstof) moeten in een biologische
toegankelijke chemische toestand zijn
Leereenheid 2.2
De terminologie en notatie van een redoxreactie te herkennen vanuit het basisprincipe dat
elektronen worden overgedragen in redoxreacties
• Redoxreacties zijn reacties waarbij elektronen worden overgedragen. Daarbij gaat
oxidatie van een verbinding altijd samen met reductie.
- Oxidatie → afstaan van elektronen
- Reductie → opname van elektronen
• Elke redoxreactie kunnen we schrijven als een som van twee halfreacties. We
schrijven in deze reactie de overgedragen elektronen expliciet op.
- Een reductiereactie waarbij er elektronen worden opgenomen:
Aox + n e- → Ared
- Een oxidatiereactie waarbij er elektronen worden afgestaan
Bred → Box + n e-
- Uiteindelijk vormen deze samen dan een redoxreactie:
Aox + Bred → Ared + Box
- Het aantal door de reductor afgestane elektronen is altijd gelijk aan het aantal
door de oxidator opgenomen elektronen. In de optelsom van de halfreacties
komen dus geen elektronen voor.
• Aox en Ared of Bred en Box noemen we samen een redoxkoppel. Als een redoxkoppel
reageert met een ander redoxkoppel dan ontstaat een redoxreactie
• Bij organische redoxreacties is sprake van overdracht van twee (gepaarde)
elektronen
• Bij anorganische redoxreactie kan ook een oneven aantal elektronen worden
overgedragen en is er meestal sprake van één elektronoverdracht.
- Zijn reacties waarbij ionen betrokken zijn en waarbij, ten gevolge van de
elektronenoverdracht de lading van de betrokken elementen verandert.
