BIOLOGIE SE 1: STOFWISSELING, ECOLOGIE EN MENS & MILIEU Wat moet doen bij elke basisstof?* (volgens de docent) * lezen ** begrippen kennen *** begrippen kennen en kunnen toepassen ‼ tabellen/schema’s die handig zijn om uit je hoofd te weten *Achteraan deze samenvatting vind je een compleet overzicht van wat je moet leren.
Thema 1: Stofwisseling B1 Wat is stofwisseling?** Stofwisseling is het totaal van alle chemische processen in de cellen van een individu. Organische en anorganische stoffen Organische stoffen bevatten altijd één of meerdere atomen van C, H en O Anorganische stoffen: H2O, CO2, O2 of mineralen (zouten) Assimilatie en dissimilatie Assimilatie is de opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen (A+B=C) Assimilatie is energie vragend Dissimilatie is de omzetting van organische moleculen tot kleinere moleculen (afbraak: C → A+B) Dissimilatie is energie gevend (chemische energie) Het doel van dissimilatie is het gebruiken van chemische energie, dat ook kan worden opgezet in andere energievormen, voor andere doeleinden: -kinetische energie voor het maken van bewegingen -warmte voor het peil houden van de lichaamstemperatuur -chemische energie zenuwcellen kunnen chemische energie omzetten in… -elektrische energie voor het geleiden van impulsen -lichtenergie sommige dieren (glimwormen, vuurvliegjes, etc) gebruiken lichtenergie om licht te geven Grotere organische molecuul ↗
↘
↖
↙
energie → assimilatie
dissimilatie → energie Kleinere organische molecuul
ATP en ADP ‼ ATP (adenosinetrifosfaat): deeltje waarin energie is opgeslagen ADP (adenosinedifosfaat): deeltje waarin geen energie is opgeslagen Het vastleggen en vrijmaken van energie met behulp van ATP:
Licht
↘ Energie
ATP
Dissimilatie ↗
ADP
© 2012 Wouter van der Maden
↗ kinetische energie ↗ warmte Energie → assimilatie ↘ elektrische energie ↘ licht
B3 Koolstofassimilatie*** Koolstofassimilatie is de vorming van glucose en zuurstof uit koolstofdioxide en water. ‼ 6CO2 + 6H2O + energie → C6H12O6 + 6O2 (koolstofdioxide + water + energie = glucose + zuurstof) (lichtspectrum staat in de binas)
B5 Dissimilatie*** Aëroob → met zuurstof Anaëroob → zonder zuurstof Aërobe dissimilatie met glucose: C6H12O6 → 6CO2 + 6H2O + energie
vind voor het grootste deel plaats in mitochondriën
Anaërobe dissimilatie met glucose: alcoholgisting:
C6H12O6 → 2C2H6O (ethanol) + 2CO2 + energie
melkzuurgisting:
C6H12O6 → 2C3H6O3 (melkzuur) + energie
B7 Koolstofkringloop** en B8 Stikstofkringloop** Beide staan in de binas
Thema 2: Ecologie B1 De organisatieniveaus van de ecologie**
Biotische factor licht wind neerslag temperatuur lucht grondsoort
Abiotische factor voedselaanbod parasieten concurrentie predatie bescherming door vegetatie nestgelegenheid
individu → populatie → levensgemeenschap → ecosysteem → biosfeer B2 Voedselproductie*** autotroof producenten loofbos eik oceaan plant. plankton autotroof heterotroof
heterotroof 1e orde rups dier. plankton
2e orde koolmees makreel
maken van anorganische stoffen organische stoffen zijn afhankelijk van organische stoffen
© 2012 Wouter van der Maden
3e orde wezel tonijn
Kringloop van stoffen ‼ 2e orde
3e orde
1e orde
afvaleters
reducenten
producenten
anorganische stoffen Ecologische voedselpiramides Piramide van aantallen Piramide van biomassa, biomassa het totale gewicht van alle organische stoffen Piramide van energie, geeft van elke schakel in de voedselketen weer hoeveel energie in deze schakel is vastgelegd in moleculen van organische stoffen (energie-inhoud) In elke schakel van een voedselketen verdwijnt er energie uit de voedselketen.
B3 Populaties*** Het bepalen van de populatiedichtheid Merken en terugzetten ‼ e
Kwadrant - en de lijntransect methode ‼
1 vangst → aantal gevangen dieren merken
afspiegeling van het ecosysteem kiezen
2e vangst → perc. gemerkte berekenen = x%
hier een kwadrant of lijntransect uitzetten
eerste vangst was ook x% van totale populatie
aantal individuen (per soort) bepalen
totale populatie berekenen
uit dit aantal het aantal individuen (per soort) in het ecosysteem berekenen
Biologisch evenwicht Hierbij wordt de populatiedichtheid geregeld door negatieve terugkoppeling Als de populatiedichtheid groter wordt, krijgen de factoren die een afname van de populatiedichtheid veroorzaken meer invloed (meer natuurlijke vijanden, etc) Als de populatiedichtheid kleiner wordt, krijgen de factoren die een toename van de populatiedichtheid veroorzaken meer invloed (minder natuurlijke vijanden, etc)
© 2012 Wouter van der Maden
Veranderingen in de populatiedichtheid kunnen worden geanalyseerd door bepaling van: Geboortecijfer, hoeveel individuen er per tijdseenheid door voortplanting ontstaan Sterftecijfer, hoeveel individuen er per tijdseenheid sterven Immigratie, hoeveel individuen er van elders een populatie binnentrekken Emigratie, hoeveel individuen uit hun populatie wegtrekken kleinere populatie dichtheid ↗
↘
toename predatie toename parasitisme toename ziekten toename voedselconcurrentie
afname predatie afname parasitisme afname ziekten afname voedselconcurrentie ↖
↙ grotere populatie dichtheid
Draagkracht
maximale populatiegrootte die over een langere tijd in een ecosysteem kan worden gehandhaafd
Populatiegroei is weer te geven in een: J-vormige groeicurve (groei is exponentieel) S-vormige groeicurve (als de omstandigheden optimaal zijn en optimaal blijven) B4 Ecosystemen in verandering*** successie verandering van de soortensamenstelling van een levensgemeenschap, zodat deze geleidelijk in een andere overgaat pionierecosysteem ecosysteem dat als eerste ontstaat in een onbegroeid terrein climaxecosysteem laatste stadium in de successie primaire successie successie op kale ondergrond verloop: verwering (gruis gaat in kuiltjes en scheurtjes zitten) en vermenging met aangevoerd bodemmateriaal – pionierecosysteem - climaxecosysteem secundaire successie er is al een humuslaag aanwezig pionierecosysteem‼ sterk wisselende factoren vaak een humusarme bodem soortenarme levensgemeenschap eenvoudig voedselweb geringe biomassa productie die groter is dan de afbraak kringlopen zijn open
climaxecosysteem‼ gematigde abiotische factoren humusrijke bodem soortenrijke levensgemeenschap ingewikkeld voedselweb grote biomassa productie die gelijk is aan de afbraak kringlopen zijn gesloten
B5 Ecosystemen in Nederland* Alleen even doorlezen in het boek. Vooral heide + verlanding goed lezen!
B6 Competitie en coöperatie** COMPETITIE mutaties → natuurlijke selectie → de best aangepaste overleefd ↓ veranderingen ↓ nieuwe soorten
© 2012 Wouter van der Maden
COÖPERATIE Symbiose: het langdurig samenleven van individuen van verschillende soorten mutualisme beiden hebben voordeel commensalisme één heeft voordeel de ander geen nadeel parasitisme één heeft voordeel (parasiet), de ander nadeel (gastheer) B7 Abiotische factoren** Optimumkromme ‼ STRESS ZONE
STRESS ZONE
↑ aantal individuen
← tolerantie gebied → abiotische factor → tolerantie verspreidingsgebeid optimumkromme
vermogen van organismen schommelingen in een abiotische factor te kunnen verdragen het gebied op aarde waar individuen van bepaalde soorten voorkomen zie hierboven, geeft weer: -tolerantiegrenzen -tolerantiegebied -optimum (meest gunstigste waarde)
Thema 3: Mens en Milieu B2 Voedselproductie*** Manieren om (a)biotische factoren zo gunstig mogelijk te maken bij voedingsgewassen: bemesting bodembewerking bescherming tegen ziekten en plagen uitspoeling kunstmest stalmest gier monocultuur
de benodigde mineralen zakken met het regenwater naar diepere lagen manier om precies de mineralen aan de bodem toe te voegen die nodig zijn uitwerpselen van dieren vloeibare stalmest heel veel van hetzelfde gewas op een groot stuk land verbouwen
CHEMISCHE BESTRIJDING pesticiden: chemische bestrijdingsmiddelen (gifstoffen) insecticiden: insectenbestrijdingsmiddelen herbiciden: planten bestrijdingsmiddelen nadelen chemische bestrijding: vaak niet soortspecifiek soort wordt, te snel, resistent accumulatie, de bestrijdingsmiddelen hopen zich op aan het eind van de voedselketen
© 2012 Wouter van der Maden
BIOLOGISCHE BESTRIJDING voorbeelden biologische bestrijding: natuurlijke vijanden lokken (met geuren/geluiden) vruchtwisseling (wisselteelt), om de 2 jaar van gewas wisselen om ziekteverwekkers in de bodem tegen te gaan
Doorgeven erfelijke eigenschappen: veredeling: de nakomelingen met de meest gunstige erfelijke eigenschappen worden geselecteerd voor verdere kruisingen kunstmatige inseminatie (KI): het sperma van een stier met gunstige erfelijke eigenschappen wordt gebruikt om andere koeien te bevruchten BIOINDUSTRIE → intensieve veehouderij krachtvoer: voer met veel mineralen en andere nodige grondstoffen om de groei van de beesten zo snel mogelijk te stimuleren, mogelijkheid om er hormonen en geneesmiddelen aan toe te voegen dieren leven vaak in slechte omstandigheden en worden in kleine hokken gehouden (b.v. legbatterij) B3 De lucht** emissie → uitstoot gassen van gassen in de lucht zure regen → neerslag met zwavelsuur en salpeterzuur (gevolg van emissie)
B4 Het water** 1e vangst → aantal gevangen dieren merken producenten
reducenten 2e vangst → perc. gemerkte berekenen = x%
© 2012 Wouter van der Maden
eutrofiëring → het aantal mineralen in het water neemt sterk toe kunstmest
organische mest
afbraak door reducenten
mineralen komen vrij → eutrofiëring
algengroei (waterbloei) en groei drijvende planten
weinig licht
snoeken gaan dood
waterplanten sterven
soorten brasem neemt toe
zoöplankton (o.a. watervlooien) nemen af door brasem
verdere algengroei, vele algen leven kort, sterven een natuurlijke dood
veel organische stoffen in het water
aantal reducenten neemt toe, gebruiken veel zuurstof
zuurstof tekort
waterdieren sterven
stinkend ‘dood’ water
B1 De relatie tussen mens en milieu*, B5 De Grond* en B6 Milieubeleid en milieubeheer* Even goed doorlezen in het boek.
© 2012 Wouter van der Maden
Wat moet je leren? * ** ***
lezen begrippen kennen begrippen kennen en kunnen toepassen
T1: Stofwisseling B1 Wat is stofwisseling?** B3 Koolstofassimilatie*** B5 Dissimilatie*** B7 Koolstofkringloop** B8 Stikstofkringloop**
T2: Ecologie B1 De organisatieniveaus van de ecologie** B2 Voedselrelaties*** B3 Populaties*** B4 Ecosystemen in verandering*** B5 Ecosystemen in Nederland* B6 Competitie en coöperatie** B7 Abiotische factoren**
T3: Mens en Milieu B1 De relatie tussen mens en milieu* B2 Voedselproductie*** B3 De lucht** B4 Het water** B5 De grond* B6 Milieubeheer en milieubeleid*
© 2012 Wouter van der Maden