Blok 5

Begrippen:

Fotosynthese: Water + CO2 + Zonlicht = Glucose + Zuurstof

Bladgroen: Groene kleurstof in bladgroenkorrels

Glucose: Een stof die door planten in de fotosynthese wordt gemaakt. Met glucose als bouwsteen zijn planten in staat om alle andere biostoffen te maken

Verbranding: Biostof + Zuurstof = Water + Koolstofdioxide + Energie

Ecosysteem: Een gebied die biologisch is, dus er zijn dieren, planten, water, zonlicht enz

Biologische koolstofverbindingen: Biostoffen, organische bouwstoffen, stoffen waaruit de natuur is gebouwd, zijn in feite biologische koolstofverbindingen

Biodiversiteit: Variatie van biologische soorten in een ecologisch systeem

Voedselweb: is een manier van het weergeven van ‘wat wat eet’. Met lijntjes

Voedselpiramide: laatste manier van weergeven (met behulp van categorieën)

Producenten: Planten, omdat ze de enige organismen zijn die ‘biostoffen’ produceren(=maken) uit stoffen uit de levenloze natuur.

Consumenten I: Grazers die eten van producenten

Piramide van biomassa: Grafische voorstelling van de biomassa: producenten en consumenten I, II en III

Herbivoren: Planteneters

Consumenten II: Carnivoren

Consumenten III: Top- vleeseters

Reducenten: Insecten, Schimmels en Bacteriën die een organisch materiaal afbreken tot de oorspronkelijke bouwstoffen (mineralen). Reducenten eten die ‘biostoffen’ op en verbranden ze in hun lichaam.

Energie verlies (in het piramide van biomassa): Dan wegen die ‘biostoffen’ niet meer gelijk

Mineralen: Zouten, een gevarieerde groep eenvoudige stoffen uit de levenloze natuur, zoals nitraten, fosfaten en ijzerverbindingen. Deze stoffen zijn geen energiedragers

Mineralenkringloop:

Zuurstofkringloop:

Biosfeer: De omgeving van de aarde waarin leven mogelijk is. Omvat hydrosfeer, lage- en hoge atmosfeer waarin er door(levende) organismen wordt geleefd

Compostering: Proces waarbij (plantaardig) materiaal wordt omgezet door micro-organismen. Compost wordt gebruikt om land- of tuinbouwgrond vruchtbaarder te maken.

Carnivoren: Vlees eters

Koolstofkringloop:

Samenvatting:

5.1 Verbranding: Omgekeerde fotosynthese

Met glucose als bouwsteen zijn planten in staat om alle andere biostoffen te maken. Die biostoffen kun je verdelen in drie grote groepen:

-Koolhydraten

-Vetten

-Eiwitten

Koolhydraten eet je dagelijks in grote hoeveelheden: het zetmeel dat in je brood zit en in aardappels of pasta. Zoals een trein uit een reeks wagons bestaat, zo bestaat zetmeel uit een lange rij aan elkaar vastzittende glucose-eenheden. Alleen proef je dat niet meer als glucose. Bij de andere biostoffen (vetten, eiwitten) wordt de grondstof glucose scheikundig wat meer opgebouwd.

Plantaardige vetten zitten in margarine. ‘Olie’ en ‘vet’ zijn scheikundig gezien hetzelfde. Olijfolie en zonnebloemolie bestaan voor 100% uit plantaardige vetten.

Dankzij eiwitten kunnen plantaardige cellen hun werk doen. Eiwitten zorgen ervoor dat processen (zoals spijsvertering) kunnen verlopen. En in jouw lichaam is dat net zo. Bovendien be je gebouwd uit eiwitten (de lijmstof in je botten, de hoornstof in je haren, je nagels enz). Daarom heb je dagelijks eiwitten nodig om lichaamseiwitten die stuk zijn gegaan te vervangen. Die aanvoer krijg je vanuit je voedsel.

Wat we met een eenvoudig woord biostoffen noemen— organische bouwstoffen, stoffen waaruit de natuur is opgebouwd—zijn in feite biologische koolstofverbindingen. We gebruiken het woord biostoffen. In deze stoffen uit de levende natuur zitten altijd koolstof (C), waterstof (H) en zuurstof (O) en daarnaast vaak enkele andere elementen (bv stikstof en fosfor).

Als in glucose al (zonne)energie is opgeslagen, dan begrijp je dat in stoffen die gemaakt zijn op basis van honderden of duizenden aaneengekoppelde glucoseeenheden—de koolhydraten—nog veel meer energie zit. Ook eiwitten en vetten zijn door organismen gemaakt op basis van de grondstof glucose. Daarom zijn alle stoffen uit de levende natuur, alle biostoffen, energiedragers. Het zijn allemaal energierijke verbindingen. De hele levende natuur is in feite een scheikundig proces op basis van koolstof.

Die energie kan er ook weer uitgehaald worden en dat gebeurt bij verbranding. Dat dat heel veel energie kan opleveren, weet je van een houtvuur. Warmte is een van de vormen, waarin energie kan voorkomen.

In jouw lichaam vindt ook verbranding plaats. Het is moeilijk om het je voor te stellen omdat we vooral bekend zijn met verbrandingsprocessen waarbij hitte vrijkomt. De natuur is er echter in geslaagd om die verbranding heel gecontroleerd te laten verlopen, in kleine stapjes. Dan stijgt de temperatuur maar tot 37oC, jouw lichaamstemperatuur. De verbranding vindt plaats in de cellen van jouw lichaam en levert energie voor de cellen op. Daarmee kunnen ze hun werk doen. Scheikundig gezien komt verbranding (dus ook die van een bos hout) neer op:  Biostof + zuurstof = water + koolstofdioxide + energie

Als je voor biostof ‘glucose’ invult, heb je dus een omgekeerde fotosynthese. Je krijgt alleen geen zonne-energie terug, maar energie in een andere vorm.

De rol van groene planten in de natuur is die van het opvangen van zonne-energie en deze omzetten in een voor de dierenwereld bruikbare vorm. Zonder zon geen planten, zonder planten geen dieren.

Als planeet aarde niet meer rond de zon zou cirkelen, zouden we niet meer die energie van de zon krijgen en waren onze dagen geteld. En die van alle andere levende wezens op aarde. Maar maak je geen zorgen: een mensenleven is in een flits vergeleken met het bestaansduur van de zon. Die gaat nog miljarden jaren mee.

5.2 voedselweb en voedselpiramide.

In de marskas is het makkelijk om aan te geven hoe de energiestroom loopt: planten vangen de zonne-energie o pen maken energiedragende ‘biostoffen’. Mensen eten ze op. Mensen leven qua energie dus uiteindelijk van de zon.

Schematistisch weergegeven wordt dat dan met betrekking tot de aarde zoiets:In de natuur is het doorgaans veel ingewikkelder.