6.1 Kringlopen

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

T6 Mens & Milieu

6.1 Kringlopen

• Leerboek op tafel
• Telefoon in het zakkie op tafel
• Jas uit en over je stoel
• Tas op de grond

Leerdoelen

• Je kunt de koolstofkringloop en stikstofkringloop in hoofdlijnen beschrijven en schema's hiervan interpreteren/uitleggen

Begrippen:

Koolstofkringloop, fossiele brandstoffen, stikstofkringloop, amonificatie, (de-)nitrificatie

Koolstofkringloop

Opdeling in twee verschillende groepen organismen: autotrofe en heterotrofe organismen.

Autotrofe organismen kunnen uit anorganische stoffen organische stoffen maken. Hierbij maken ze gebruik van chloroplasten en lichtenergie.

Heterotrofe organismen: voor de organische stoffen zijn zij afhankelijk van autotrofe organismen.

Dode resten en andere afvalproducten van organismen heet detritus of afval. Dit wordt afgebroken door dierlijke afvaleters en reducenten tot CO2, dat weer door autotrofe organismen opgenomen kan worden.

koolstofkringloop

Stikstofkringloop

• Organisch gebonden stikstof komt vooral voor in eiwit, nucleotiden en nucleïnezuren. Stikstof komt ook voor in afvalproducten als ureum.
• Producenten nemen stikstof op via NO₃^- of NH₄⁺. Stikstoffixerende bacteriën kunnen N₂ uit de lucht omzetten in bruikbare stikstof voor planten. Dit kan alleen anaeroob.
• Consumenten halen stikstof alleen uit eiwitten.
  
• Reducenten zetten via ammonificatie stikstofhoudende verbindingen om in NH3. De ammoniak (NH3) wordt door nitrificerende bacteriën omgezet in nitriet en vervolgens in nitraat.
  
• Bij denitrificatie wordt nitraat door bacteriën omgezet in stikstofgas. 

biologiepagina.nl

Stikstof (N₂) Is een stof die niet reageert met andere stoffen. Een plant of dier heeft er dan ook niets aan. N₂ blijft N₂.

Alleen met geweld (bliksem, hitte in een motor) bindt N₂ aan zuurstof. 

Of door sommige bacteriën bindt N₂ aan waterstof. 

Ammoniak (NH3) en ammonium (NH4+) zijn eigenlijk twee toestanden van dezelfde stof. 

Als ammoniak oplost, pikt het een H+ van water zodat NH4+ ontstaat. Als ammonium de lucht in gaat, wordt het weer NH3. 

Nitriet bestaat maar heel kort in de natuur, omdat de reactie tot nitraat heel snel gaat. Dat is goed, want nitriet is giftig.

Deze NH₃ zit binnenin een plant. Het wordt meteen gebruikt door de plant om er N-bevattende organische stoffen van te maken. Deze NH₃ komt dus niet in de grond terecht. De andere NH₃ wel.

Stikstofassimilatie is gewoon assmilatie met stikstof. Assimilatie = opbouw van grotere moleculen uit kleinere moleculen. Dus bv. opbouw van aminozuren uit nitraat (en glucose)

Besteed even een paar minuutjes aan het doornemen van de stikstofkringloop in je eigen BINAS 93G . 

De meeste onduidelijkheden vind je hiernaast toegelicht.

Hoe kan er 'N' verdwijnen uit de bodem?

anaeroob proces, verloopt allean als er geen zuurstof is

anaeroob proces, verloopt allean als er geen zuurstof is

aeroob proces, verloopt allean als er wel zuurstof is

aeroob proces, verloopt allean als er wel zuurstof is

Groenbemesting

Bij groenbemesting wordt klaver op stikstofarme grond geteeld, waarna deze omgeploegd wordt. Klaver leeft in symbiose met stikstofbindende bacteriën (knolletjesbacteriën), waardoor extra stikstof in de bodem komt. Door om te ploegen, blijft de stikstof beschikbaar voor nieuwe planten. Als planten geoogst worden, wordt de stikstof die als eiwitten aanwezig zijn in de plant onttrokken aan de bodem. De kringloop wordt onderbroken.

www.bioplek.org

Fotochemische stikstofbinding

Bij fotochemische stikstofbinding reageert N₂ met ozon (O₃) tot nitraat, die zo beschikbaar komt voor planten.

Aan de slag!

• Maak van 5.4 opdrachten 56, 60 & 61
• Maak van 6.1 opdrachten 1, 2, 3, 5, 8 & 11