8.1 - 8.2 Energie in Ecosystemen

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

H8 Kenmerken van ecosystemen

Hoofdstuk 8

8.1 Opbouw en afbraak van stoffen in ecosystemen

8.2 Energie in ecosystemen (lastig!)

8.3 Kringlopen en water (lastig!)

8.4 Veranderende ecosystemen

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

Paragraaf 8.1 Opbouw en afbraak van stoffen in ecosystemen

Lesdoel 8.1 Je kunt

• uitleggen hoe stoffen zoals koolstof en stikstof via kringlopen door een ecosysteem gaan.
  
• uitleggen hoe energiestromen in een ecosysteem verlopen.
  
• factoren beschrijven die invloed hebben op de afbraak van organische stoffen.

Ecosysteem

Ecosysteem:

-> Afgegrensd gebied

-> Waar organismen leven

-> In wisselwerking met elkaar (biotische factoren) en abiotische factoren

-> Die wisselwerking leidt tot (gesloten) kringlopen

Reducenten: 

Zetten al het organische materiaal om in anorganisch materiaal.

Bacteriën en schimmels

Detrivoren/ detrituseters: Consumenten die leven van dood organisch materiaal

Detritus: Dood organisch materiaal

Consumenten:

Herbivoren/ carnivoren/ omnivoren

Producenten:

Zetten anorganische stoffen om in organische stoffen

Planten/ algen en sommige bacteriën

Energie van de zon wordt omgezet naar chemische energie en warmte. Elke schakel in het ecosysteem verbruikt chemische energie en geeft warmte af.

Anorganische stoffen

Organische stoffen

Energie

Energie

Organische stoffen

Anorganische stoffen

(voortgezette) assimilatie

Chemische reactie

dissimilatie

Energie

Foto-autotroof                                    Chemo-autotroof

8.2 Energie in ecosystemen

8.2 Energie in Ecosystemen

Je leert hoe energie door een ecossysteem heen stroomt

1. Autotroof & heterotroof
2. Energiestroomschema
3. Piramide van productiviteit
4. Bruto Primaire Productie & Netto Primaire Productie
5. Eutrofiëring & algenbloei

Binas 93 A2

Productie

Planten leggen door fotosynthese energie uit zonlicht vast in chemische energie (energierijke organische stof) 

= Bruto productie (BP)

Planten gebruiken gevormde organische stof voor:

- Eigen brandstof: dissimilatie (D)

- Bouwstof: aanmaak van weefsel voor groei/ontwikkeling 

= Netto productie (NP)

BPP en NPP

Alle producenten in een ecosysteem:

Bruto primaire productie (BPP): De totale hoeveelheid energie die alle producenten vastleggen in hun organische stoffen (bijv. glucose).

Netto primaire productie (NPP): De hoeveelheid energie die alle producenten vastleggen in hun organische stoffen minus de energie die ze zelf gebruiken (via dissimilatie) voor levensprocessen. BPP – dissimilatie = NPP

Voedselconversie: Het omzetten van organische stoffen van het ene organisme naar het andere

Energiestroomschema

Trofische 

Piramide vormen

Biomassa

Piramide van biomassa

• Deze piramide heeft altijd een piramidevorm
• In een voedselketen wordt de biomassa in elke volgende schakel kleiner

Biomassa is:

1. Gewicht van een organisme
2. Gewicht van een organisme minus water
3. Gewicht organisme minus water en mineralen
4. Gewicht organisme minus water mineralen en anorganische stoffen

Trofische 

Piramide vormen

Piramide vormen

Bij een piramide van energie en biomassa zie je dat bij elke schakel omhoog er energie verloren gaat. Dit komt door de volgende processen:

- Dissimilatie: Elk trofisch niveau gebruikt organische stoffen voor de eigen dissimilatie, deze energie wordt verbruikt. 

- Niet alles wordt gegeten: Niet elk organisme uit een trofisch niveau wordt gegeten door het volgende trofisch niveau (deze gaan dood en naar reducenten) 

- Niet alles is verteerbaar: Organismen bestaan deels uit onverteerbare delen (deze onverteerbare resten gaan naar reducenten of fossiliseren)

- Organisch afval: Organismen scheiden organisch afval uit, bijv. uitwerpselen, afgevallen bladeren, huid, haar en veren, deze gaan naar de reducenten. 

Energiestroomschema

Energiestroom

Energiestroomschema

Binas 93A2

In de afb. is het energiestroomschema van een herbivoor zoogdier weergegeven. Bij een carnivoor is A/I groter, waarom is dat?

Voedselweb

Wie zijn de:

Producenten?

Reducenten?

Detrituseters?

Consument van de 2e orde?

0

Welke stoffen zijn anorganisch? en welke zijn anorganisch?

Sleep de moleculen naar de juiste categorie.

anorganische moleculen

organische moleculen

water

glucose

zetmeel

zuurstof

aminozuur

eiwit

CO2

nitraat

DNA

stikstof (N2)

RNA

bladgroen

Sleep de termen naar de bijbehorende omschrijving

Deze organismen halen energie uit chemische processen om daarmee te assimileren.

Deze organismen kunnen zelf geen organische stoffen maken. Hiervoor zijn ze van andere organismen afhankelijk

Deze organismen onttrekken alleen maar anorganische stoffen uit hun omgeving. Daar maken ze organische stoffen van.

Deze organismen vangen lichtenergie op om daarmee te kunnen assimileren

autotroof

chemo-autotroof

foto-autotroof

heterotroof

Zet de volgende organismen in de juiste volgorde om een voedselketen te vormen. Begin links met het laagste trofisch niveau

Bonenplanten verdedigen zich tegen vraat van spint (mijteninfectie) door bepaalde stoffen aan te maken. Deze stoffen worden terpenen genoemd. Deze terpenen lokken roofmijten aan die de spint-mijten vervolgens opeten. Daarnaast zorgen de terpenen ervoor dat buurplanten ook terpenen aanmaken.
Van welke voedselrelatie is er sprake tussen de bonenplant en de spint?
Van welke voedselrelatie is er sprake tussen de spint en de roofmijt?

Bonenplanten verdedigen zich tegen vraat van spint (mijteninfectie) door bepaalde stoffen aan te maken. Deze stoffen worden terpenen genoemd. Deze terpenen lokken roofmijten aan die de spint-mijten vervolgens opeten. Daarnaast zorgen de terpenen ervoor dat buurplanten ook terpenen aanmaken.
Leg uit dat het functioneelis voor planten om de terpenen pas af te scheiden als ze worden bedreigd door herbivoren.

Hiernaast zie je een piramide. De breedte van de balk van het onderste trofische niveau is smaller dan de balk daarboven.
Welke verklaring daarvoor is het meest aannemelijk?

1. bomen creëren minder biomassa dan bladeters
2. Alle bomen bij elkaar wegen minder dan alle bladeters bij elkaar
3. de getoonde piramide is een piramide van aantallen
4. Dit is een piramide uit een ecosysteem waar niet veel bomen groeien

Leg met behulp van dit voedselweb uit dat de kikker zowel een consument 2e orde als consument 3e orde is.

Het proces dat in de reactievergelijking is weergegeven is een voorbeeld van

1. assimilatie
2. dissimilatie

Welke groepen van organismen zijn in staat tot dit proces?

Let op: meerdere antwoorden kunnen goed zijn.

1. producenten
2. consumenten
3. afvaleters
4. reducenten

Leg uit waarom niet de volledige hoeveelheid biomassa die geproduceerd wordt door producenten in een ecosysteem (bruto primaire productie) beschikbaar is voor de consumenten eerste orde.

Sleep de onderstaande processen naar de juiste plaats in het energiestroomschema

Het voedselaanbod 

Energieverlies via ontlasting

Deel van de energie gebruikt voor vastleggen biomassa

Deel van de energie dat opgenomen wordt in het lichaam van een organisme

Deel van het voedselaanbod dat niet wordt gegeten 

Energieverlies door dissimilatie  

Het ene energiestroomschema is van toepassing op konijnen, het andere op vossen. Welk energiestroomschema is van toepassing op vossen? Licht je antwoord toe. (T2,2p)