Hoofdstuk 13 eten en gegeten worden

HOOFDSTUK 13 ETEN EN GEGETEN WORDEN

§ 13.1 Wie maakt het eten?

Fotosynthese: proces dat in groene bladeren van planten plaatsvindt, die met behulp van zonlicht anorganische stoffen CO₂ en H₂O om kan zetten in een organische stof C₆H₁₂O₆, hierbij komt O2 vrij

Glucose: organische stof C₆H₁₂O₆, brand/bouwstof voor een plant en kan in de vorm van zetmeel worden opgeslagen, bij verbranding komt energie vrij waarmee de levensprocessen van de cellen plaatsvinden

Autotroof: organismen die zelf hun organische brand/bouwstoffen maken uit anorganische stoffen, zelf voedend (planten en bacteriën)

Heterotroof: organismen die hun energie krijgen via de organische stoffen van andere organismen, andere voeden (mensen, dieren, meeste micro-organismen)

In een ecosysteem zijn autotrofe organismen de energiebron voor heterotrofe organismen

Voedselketen: gras  koeien  mensen

gras is autotroof

koeien zijn heterotroof en herbivoor (eten planten)

vleesetend dier is heterotroof en carnivoor (eten vlees)

mensen zijn heterotroof en omnivoor (eten planten en vlees)

Voedselweb: enkele voedselrelaties van een ecosysteem zijn met pijlen weergegeven, stoffen en energie worden doorgegeven, in de werkelijkheid bestaat het voedselweb uit veel meer verschillende organismen

Reducenten: schimmels en bacteriën in de bodem breken organische stoffen, waaruit organismen uit bestaan, af tot anorganische stoffen, CO₂ en voedingszouten komen weer vrij voor autotrofen

Groene planten en een aantal bacteriesoorten maken organische stof met behulp van fotosynthese, daar leven die planten en bacteriën van maar ook de heterotrofe herbivoren, carnivoren en omnivoren, in een voedselketen en voedselweb zijn voedselrelaties in een ecosysteem te zien.

Voor een deel zijn autotrofen en heterotrofen ook reducenten want alle organismen breken organische stoffen af om daaruit celenergie te winnen, daarbij komen de anorganische stoffen CO₂ en H₂O vrij.

Chemosynthese: maken organische stof uit de anorganische stoffen in het hete water dat uit de bodem omhoog stroomt, de energie voor hun autrofe levenswijze komt uit chemische reacties met waterstofsulfide, hierbij leveren bepaalde chemische reacties de energie voor een autotrofe levenswijze, bijv. autotrofe bacteriën die in symbiose leven met grote wormen

Een ecosysteem kan zich zonder autotrofen niet handhaven omdat organische energiebronnen dan opraken

Chemo-autotroof: organismen dat door omzetten van chemische verbindingen energie vrijmaakt die gebruikt kan worden voor de omzetting van organische stoffen, functioneren alsof ze chloroplasten zijn

Organische stoffen: vetten, koolhydraten, eiwitten, glucose, zetmeel enz.

Anorganische stoffen: de rest zoals CO₂ en H₂O

Recycling van stoffen dankzij reducenten:

anorganische stoffen + producenten (reducenten)  organische stoffen + consumenten  organische stoffen + reducenten  anorganische stoffen

§ 13.2 Doorgeven van stoffen

Bij de eiwitsynthese worden aminozuren aan elkaar gekoppeld.

Producenten: autotrofe organismen, zetten anorganische stoffen om in organische stoffen en produceren dus grote voorraden organische stoffen, bijv. planten en autotrofe bacteriën

Consumenten: heterotrofe organismen, herbivoren, carnivoren, omnivoren

Mineralisatie: de vele processen waardoor de organische stoffen worden omgezet in anorganische stoffen, zodat ze weer voor planten beschikbaar komen, dit wordt onder andere gedaan door reducenten

Fossiele brandstoffen: koolstofrijke verbindingen, geproduceerd organisch materiaal dat niet afgebroken isen is omgezet in bruinkool, steenkool, aardolie of aardgas

Groepen planten en dieren zijn te beschouwen als voorraden organische stoffen en energie. De planten hebben zonne-energie vastgelegd in organische moleculen. De producenten vormen de basis van een voedselweb.

Anorganische stoffen: ammonium, ijzer, kalk, koolstofdioxide, nitraat, nitriet, water, zuurstof

Organische stoffen: aminozuur, cellulose, enzym, DNA, suiker, vetzuur, vitamine

Het ecosysteem houdt op met bestaan bij ontbreken van de producenten, bij het ontbreken van de reducenten kan een klein deel van het ecosysteem soms blijven bestaan en bij het ontbreken van consumenten is er niks aan de hand

Stikstofkringloop: planten nemen anorganische stikstof op om aminozuren te kunnen maken (daarmee bouwen ze hun eiwitten op), dieren eten deze eiwitten en verteren ze tot aminozuren (en maken daar dierlijke eiwitten van), bij afbraak komt stikstof vrij in de vorm van ureum, reducenten verwerken de ureum tot ammonium en breken de eiwitten af tot aminozuren, vervolgens worden die aminozuren omgezet in tot ammonium en tot slot tot nitraat, de stikstof (N) komt voor in aminozuren waaruit eiwitten worden opgebouwd

In de stikstofkringloop maken de producenten nieuwe organische stoffen en breken de reducenten die af tot ammonium. Nitrificerende bacteriën zetten dat om in nitraat, de planten kunnen de nitraat weer opnemen als stikstofbron.

Alle organismen maken organische stoffen, maar de grondstoffen die ze daarvoor gebruiken verschillen. Bij producenten zijn de grondstoffen anorganisch, bij consumenten en reducenten zijn de grondstoffen organisch.

Natuurlijke kringlopen zorgen ervoor dat anorganische stoffen al miljoenen jaren worden hergebruikt

Ammonificatie: reducenten verwerken de ureum tot ammonium

Nitrificatie: het chemisch proces waarbij nitrificerende bacteriën ammonium NH₄ omzetten in nitraat NO₃

Denitrificatie: het chemisch proces waarbij denitrificerende bacteriën nitraat NO₃ omzetten in stikstof N₂

Reducenten spelen wel een rol in de recycling van mineralen maar niet van energie of warmte

Producenten zijn planten (autotroof)

Consumenten 1e orde zijn herbivoren, eten planten (heterotroof)

Consumenten 2de orde zijn carnivoren, eten consumenten 1e orde(heterotroof)

Consumenten 3de orde zijn meestal carnivoor of omnivoor, eten consumenten 2de orde

----------------------------------------------------------- de rest is afhankelijk van de voedselketen

Reducenten zijn bacteriën en schimmels (heterotroof)

Aëroob: dat een organisme onder aanwezigheid van zuurstof voorspoedig kan groeien

Anaëroob: dat een organisme zonder aanwezigheid van zuurstof energie kunnen opwekken en kunnen zelfs dood gaan van zuurstof

§ 13.3 Levende piramides

Trofisch niveau: individuen die op vergelijkbare manier aan hun voedsel komen, bijv. producenten

Biomassa: het totaal (droog)gewicht van alle organismen van elk trofisch niveau bijv. producenten

Drooggewicht: het gewicht na een voorgeschreven droogprocedure (versgewicht – gewicht water – gewicht anorganische stoffen)

Voedselpiramide: een diagram waarin de biomassa van elk trofisch niveau is uitgezet, er ontstaat een piramide vorm doordat niet alle biomassa in het volgende trofisch niveau terecht komt

Energiestroomschema: grafische weergave van biomassa, hierbij kun je zien waar de energie blijft die niet in het volgende trofische niveau terecht komt

I = Intake: hoeveelheid opgenomen energie

F = Feces: onverteerbaar deel van voedsel (ontlasting)

A = Assimilatie: hoeveelheid energie die je kunt gebruiken (I – F = A)

R = Respiratie: hoeveelheid energie die je gebruik voor verbranding, groeien

P = Productie: hoeveelheid energie die beschikbaar is voor het volgende trofisch niveau

(A – R = P) en (I – F – R = P)

Opgenomen voedsel wordt deels afgegeven als mest, deels gedissimileerd en afgegeven als warmte. Van de rest wordt nieuw biomassa gevormd.

Topcarnivoor: eten dieren die zelf secundair consument zijn

§ 13.4 Klein grut in de grond

Tropisch regenwoud heeft een onvruchtbare bodem, de bodem bevat maar weinig mineralen, de overvloedige begroeiing is te danken aan snel werkende reducenten, alles wordt meteen gemineraliseerd daardoor bevindt een groot deel van de organische stoffenvoorraad zich in de biomassa en slechts een klein deel in de bodem

Humus: dikke strooisellaag bestaande uit stabiele humuszuren en de tussen producten die zo ontstaan, humusrijke bodem levert mineralen, verbetert de structuur van de bodem en houdt vocht/mineralen vast door poriën ruimte voor lucht

Factoren die invloed hebben op de mineralisatiesnelheid:

-welke soorten bacteriën en schimmels meewerken

-samenstelling van het afval bepaalt de afbraaksnelheid

-C/N-verhouding (reducenten moeten genoeg N binnenkrijgen om hun eigen eiwitten te maken, bij te laag C gehalte levert de verbranding niet genoeg ATP voor de eiwitsynthese)

-vocht en O₂ (aëroob afbraak is sneller en vollediger dan anaërobe afbraak, afbraak in vochtige grond sneller dan in droge grond)

Beperkende factor: factor die onder de op dat moment heersende omstandigheden er verantwoordelijk voor is dat er niet meer geproduceerd/omgezet wordt

Compost: omgezette GFT door micro-organismen

Compostering: kan starten met groei waarbij ziektekiemen en zaden worden gedood, daarna volgt mineralisatie, wordt door dezelfde factoren bepaald als bij de mineralisatie

Rotting: hier zorgen anaërobe organismen voor als GFT te nat is

Specialist: één type voedsel

Generalist: meerdere typen voedsel

§ 13.5 Hoe hard werkt een ecosysteem?

Primaire productie: het maken van biomassa en het gewicht van hun fotosyntheseproducten door planten

BPP = Bruto primaire productie: de totale fotosynthese productie

NPP = Netto primaire productie: BPP – eigen dissimilatie (verbranden productie voor eigen energiebehoefte)

Secundaire productie: het produceren van organische stof en het verteren van voedsel tot kleine organische moleculen en die samen voegen tot dierlijke vetten, koolhydraten en eiwitten door consumenten

BSP = Bruto secundaire productie: het eetbare gedeelte van NPP

NSP = Netto secundaire productie: BSP – dissimilatie

NSP

BSP

NPP

BPP

Planten zorgen voor primaire productie van biomassa, de secundaire productie gebeurt vooral door de herbivoren, met bruto en nettoproductie geef je aan of de dissimilatieverliezen wel of niet verrekend zijn.

Productiviteit: de productie per oppervlakte-eenheid per tijdseenheid, bijv. per km2 per jaar

De productiviteit verschilt per ecosysteem, jonge ecosystemen groeien hard dankzij hun hoge productiviteit.