HEY 8.3 Stikstofkringloop

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

8.3 Stikstofkringloop

Les 1

Voedselkringloop

Koolstofkringloop

Koolstofkringloop

• Koolstof = C
• In de lucht zit het vast in CO₂
• Autotrofe organismen maken van CO_{2 (uit de lucht)} en H₂O (uit de bodem) glucose (C₆H₁₂O₆)
• Bij dissimilatie komt CO₂ weer vrij in de lucht 
  
  
• Consumenten eten de producenten en gebruiken de organische stoffen om andere organische stoffen te maken (voortgezette assimilatie). Bij het eten van een ander organisme komt de koolstof (C) van het ene organisme terecht in het andere organisme
  
  
• De dode resten en andere afvalproducten van organismen worden door de reducenten gebruikt voor dissimilatie

1. Op welke manier kan een C-atoom dat in een CO2-molecuul in de lucht zit, in een dier terecht komen?

2. Wat is voortgezette assimilatie?

Horen fossiele brandstoffen bij de langlopende of kortlopende koolstofkringloop?

In de koolstofkringloop wordt door veel organismen stoffen verbrand. Welke organismen in de koolstofkringloop doen aan verbranding? Meerdere antwoorden mogelijk.

1. Producenten
2. Reducenten
3. Consumenten
4. Afvaleters

Leerdoelen

Je beschrijft de stikstofkringloop in een ecosysteem.

Je noemt oorzaken van een stikstoftoename en stikstofafname in ecosystemen en licht de gevolgen daarvan toe.

Stikstofkringloop - belangrijke begrippen

Stikstofgas:  N₂

BINAS:

Nitraat:          NO₃^-

Nitriet:           NO₂^-

Ammoniak:  NH₃

Ammonium: NH₄⁺

Aeroob:  zuurstof (O₂)

Anaeroob: zonder zuurstof (O₂)

BINAS 93G

Welke van de volgende stoffen
bevat stikstof ?

1. alleen nitraat
2. alleen nitraat en eiwitten
3. ammonium, nitraat, nitriet en eiwitten
4. ammonium, glucose, nitraat en nitriet

Welke van de volgende stoffen worden door de plant opgenomen
die stikstof bevatten ?

1. nitraat
2. nitraat en nitriet
3. nitraat en ammonium
4. aminozuren, nitraat en ammonium

Ammonificatie:

• omzetten van organische stikstofverbindingen in ammonium (NH₄⁺) en ammoniak (NH₃)
  
• gebeurt door rottingsbacteriën
  
• anaeroob
  

Nitrificatie:

• omzetten van ammoniak (NH3) en ammonium (NH4+) in nitriet (NO2- )
  en van nitriet tot nitraat (NO3- )
  
• gebeurt door nitrificerende bacteriën
  
• in zuurstofrijke omstandigheden (aeroob)

Stikstofassimilatie:

 

• planten halen met hun wortels nitraat (NO3- ) en ammonium (NH4+) uit de grond
  
• van dit stikstof maken ze aminozuren en eiwitten
  

Denitrificatie:

 

• omzetten van nitraat (NO3-) in stikstofgas (N2)
  
• gebeurt door denitrificerende bacteriën
  
• gebeurt in zuurstofarme bodem (anaeroob)
  

Stikstoffixatie:

 

• omzetten van stikstofgas (N2) in stikstofverbindingen die door planten gebruikt kunnen worden, bijvoorbeeld ammoniak (NH3)
• gebeurt door stikstofbindende bacteriën
• anaeroob
  

Stikstoffixatie:

• veel vlinderbloemige planten leven in symbiose met stikstofbindende bacteriën
  
• deze bacteriën leven in wortelknolletjes en fixeren stikstof voor de plant. In ruil daarvoor krijgen ze glucose van de plant
  

Is voor nitrificatie door nitrificerende bacteriën zuurstof nodig?
En voor denitrificatie?

1. alleen voor nitrificatie
2. alleen voor denitrificatie
3. voor zowel nitrificatie als voor denitrificatie
4. voor geen van beide processen is zuurstof nodig

Bij de afbraak van eiwitten door rottingsbacteriën ontstaan?

1. Ammoniak
2. Ureum en ammoniak
3. CO2 en N2
4. Ureum en CO2

Welke functie hebben de bacteriën in de wortelknolletjes van vlinderbloemige planten?

1. Het omzetten van nitraat in nitriet.
2. Het binden van de N2 uit de lucht.
3. Het omzetten van nitraat in N2.
4. De vorming van nitraat uit ammoniak en ammoniumzouten.

Stikstofkringloop

Binas 93G

Aan de slag!

8.3 Stikstofkringloop

Maken opdr. 29, 30, 31, 32

8.3 Stikstofkringloop

Les 2

Leerdoelen

Je beschrijft de stikstofkringloop in een ecosysteem.

Je noemt oorzaken van een stikstoftoename en stikstofafname in ecosystemen en licht de gevolgen daarvan toe.

Gebruikelijke route

(vergelijk met BINAS 93G)

1: Planten nemen nitraat (NO₃-) op.

2: Er vindt stikstofassimilatie plaats
     vorming aminozuren

(vorming eiwitten is voortgezette assimilatie)

3: Dier eet plant, verteert en assimileert eigen        organische stoffen.

4: Bij dissimilatie komt ureum vrij. 

5: Rottingsbacterien breken ureum af tot NH₃

6: NH₃ lost in (grond)water op tot NH₄+

7: Nitrietbacterien zetten NH₄+ om in NO₂-

8: Nitraatbacterien zetten NO₂- om in NO₃-

Andere routes

'Verstorende' routes:

- NO₃-  > NH₄+    ammonificatie

- NO₃- > N_{2 (g)    denitrificatie}

Er kan stikstof (tijdelijk) verloren gaan via:

- uitspoeling in de bodem (NH₄- en NO₃-)  

- vervluchtiging (NH₃)

Bijzondere route

Sommige bacteriën kunnen ammoniak (NH₃) omzetten in N₂(g). 

Gevolg: bodem minder voedselrijk voor planten.

Weer andere bacteriën kunnen N₂ (g) omzetten in NH₃ (zie afb. 29).

Gevolg: bodem voedselrijker.

!! Groenbemesten

Eutrofiëring

Eutrofiering

Denitrificerende bacteriën maken...

1. N2
2. NO3-

Stikstofbindende bacteriën gebruiken...

1. N2
2. NO3-

(Binas 93G) De omzetting van nitriet naar nitraat noemen we

1. ammonificatie
2. denitrificatie
3. nitrificatie
4. stifstoffixatie

(Binas 93G of bron 7) De omzetting van eiwit naar ammoniak noemen we

1. ammonificatie
2. denitrificatie
3. nitrificatie
4. stifstoffixatie

(Binas 93G of bron 7) De omzetting van nitraat naar stikstofgas noemen we

1. ammonificatie
2. denitrificatie
3. nitrificatie
4. stifstoffixatie

Hoe kan NH3 uit de kringloop verdwijnen?

1. omzetten naar NH4+
2. ammonificatie
3. vervluchtiging
4. uitspoeling

Zet de volgende gebeurtenissen op volgorde. Begin bovenaan. 

1

2

3

4

5

Toename van het aantal reducenten

Sterfte van planten

Aerobe afbraak van organisch materiaal

Algenbloei, daardoor minder zonlicht

Een toename van nitraat en fosfaat in het water

Waardoor sterven waterdieren als gevolg van eutrofiëring?

1. Te weinig lichtinval, waardoor ze niet zien waar ze zijn en verdwalen
2. Te weinig lichtinval, waardoor minder fotosynthese en minder zuurstof in het water is
3. Te weinig zuurstof, omdat reducenten dit gebruiken voor de afbraak van dode algen
4. Te weinig voedsel voor waterdieren

Nitriet (NO2) heeft dat laatste O'tje niet. Welke bacteriën maken van ammonium (NH4) nitriet (NO2)?

1. Denitrificerende bacteriën
2. Stikstofbindende bacteriën
3. Nitrietbacteriën
4. Nitraatbacteriën

Hoe noem je het proces van de afbraak van nitraat (NO3) tot stikstof (N2)?

1. Denitrificatie
2. Stikstofbinding
3. Rotten
4. Nitrificatie

Als gevolg van vermesting van het water (eutrofiëring) kan het water in de zomer erg zuurstofarm worden.

Welk van de volgende processen verloopt dat niet of nauwelijks?

1. ammonificatie
2. nitrificatie
3. denitrificatie
4. fixatie

Aan de slag!

8.3 Stikstofkringloop

Maken opdr. 33, 34, 35, 36, 37, 38, 40