hoorcollege planten

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

hoorcollege planten

bruto / netto primaire productie

fotosynthese, cam-, c4- en c3 planten

tijd over? bastvaten en houtvaten

keuze: theorie volgen of werken in stilte 

maximale groei/opbrengst

afhankelijk van:

water

koolstofdioxide

bladgroenkorrels

licht

temperatuur

ph

Meestal is bij fotosynthese niet de hoeveelheid licht, maar de hoeveelheid CO2 de beperkende factor.

Bruto en netto productie

- Alle glucose die tijdens fotosynthese wordt gemaakt: bruto productie

- Deel hiervan wordt weer gedissimileerd

- Deel wordt opgeslagen d.m.v. voortgezette assimilatie, dit is de nettoproductie 

NP = BP − D

Overdag: fotosynthese + dissimilatie

's Nachts: dissimilatie

COMPENSATIEPUNT

het compensatiepunt 

hier geldt: de zuurstof-productie (door fotosynthese is dan precies gelijk aan het zuurstof-verbruik (door dissimilatie)

Hoe groot is de O2 productie door fotosynthese bij verlichtingssterkte R ?

1. 0,25
2. 0,50
3. 0,75

In de afbeelding is informatie over een plant te zien. Wat is de netto productie glucose op het moment van de gele staaf?

1. 21 kg/ha/uur
2. 16 kg/ha/uur
3. 5 kg/ha/uur
4. o kg/ha/uur

CO₂ - huidmondjes

Veel fotosynthese ->

Veel glucose (= ATP) ->

Veel K+ naar binnen (actief transport) ->

Veel water volgt door osmose ->

Stevige cellen ->

Huidmondjes open

CO₂ - huidmondjes

                                                 Hoge temperatuur ->

                                                 Veel verdamping ->

                                                 Weinig instroom van water ->

                                                 Slappe cellen ->

                                                 Huidmondjes dicht

                                                maar ook reactie op andere indicatoren                                                    (zoals CO₂ gehalte)

Elektronen bewegen in een lus tussen fotosysteem I, cytochroom-bf en lumen van thylakoïd 

--> levert extra H+ in lumen en dus extra ATP

Calvincyclus

De calvincyclus (of donkerreactie) vindt plaats in het stroma.

Stap 1:

De koolstofassimilatie = 6x binding van CO₂ aan ribulose-1,5-difosfaat (C5), gekatalyseert door enzym rubisco. 

De C6-moleculen die hierbij ontstaan vallen direct uiteen in 12x glycerinezuur-3-fosfaat (C3)

Calvincyclus

Stap 2:

12x ATP draagt een fosfaatgroep over aan glycerinezuur-3-fosfaat (C3). 

Aan de glycerinezuur-1,3-difosfaat die hierbij ontstaan worden elektronen overgedragen door NADPH,H+

Er ontstaat 12x glyceraldehyde-3-fosfaat

(= G3P)

Calvincyclus

Stap 3:

10x glyceraldehyde-3-fosfaat wordt met behulp van energie uit 6 ATP teruggevormd tot 6x ribulose-1,5-difosfaat.  

verhouding gebruikte NADPH,H+: ATP is 12:18, extra ATP uit de cyclische fosforylering is hier dus nodig!

Calvincyclus

Stap 4:

2x glyceraldehyde-3-fosfaat worden samengevoegd tot fructose en omgevormd naar glucose. 

C3 planten (95% van alle planten)

Bij tekort aan CO₂ gaat rubisco met O₂ 

reageren (fotorespiratie). 

Er wordt geen glucose meer gevormd (er ontstaat nl. een C2 product) en dus 

geen ATP. 

De NPP en productiviteit nemen enorm af.

C4 planten (maïs, woestijnplanten)

C4 planten kunnen fotorespiratie omzeilen:

- Ze binden CO₂ in hun bladcellen met enzym PEP-carboxylase (werkt ook bij lage concentraties CO₂)

- Het product dat daarbij ontstaat is oxaalazijnzuur (C4)

- Oxaalazijnzuur wordt weer afgebroken tot CO₂ voor de calvincyclus (via rubisco!). 

CAM planten (vetplanten, cactussen)

CAM planten openen huidmondjes ‘s nachts:

- Ze binden CO₂ met enzym PEP-carboxylase (net als C4)

- Het product dat daarbij ontstaat is appelzuur (C4)

- Overdag (als het warm is) sluiten huidmondjes en start fotosynthese. CO₂ wordt dan weer vrijgemaakt uit appelzuur voor de calvincyclus. 

bastvaten

zeefplaten- lopen plasmadraden

begeleidende cellen bevatten alle organellen

Gevormd ATP en eiwitten bewegen via de plasmadraden

source- wordt sacharose gevormd ontstaat overdruk

sink- opmaken van sacharose

onstaat onderdruk

Opname water

Planten nemen water (met opgeloste mineralen) op in de wortelharen --> vergrote worteloppervlak

Een wortelhaar is een uitstulping van een epidermis(opperhuid)cel van de wortel

BINAS 91B

Endodermis: actief transport van mineralen, daarna volgt osmose

Worteldruk 0,05 - 0,5 MPa

--> water wordt omhoog geperst

KRACHT 1

Centrale cilinder

Binnen de endodermis ligt de centrale cilinder.

In de centrale cilinder liggen 2 vaatsystemen:

Houtvaten (Xyleem): water en mineralen omHoog

Bastvaten (Zeefvaten/ Phloeem): water en organische stoffen meestal naar Beneden, soms naar Boven. 

Centrale cilinder (BINAS 91B)

Watertransport in houtvaten

Cohesie: polaire watermoleculen trekken elkaar aan (waterkolom)

Adhesie: watermoleculen ‘plakken’ aan de wand van de houtvaten

--> Capillaire werking

Houtvat van 25μm – waterkolom van 60 cm

KRACHT 2

Verdamping

In de bladeren zitten huidmondjes, die zorgen voor de gaswisseling in planten en hieruit verdampt ook water.

Watertransport in houtvaten

Door verdamping van water in de bladeren wordt vanuit de bladeren het water naar boven ‘gezogen’ = verdampingsstroom

Verdampingsstroom kan zorgen voor voldoende kracht voor een waterkolom van 100 meter.

KRACHT 3

KRACHT 3

KRACHT 2

KRACHT 1

Waterpotentiaal

= druk nodig om water te verplaatsen

alle krachten opgeteld: zwaartekracht, worteldruk, adhesie, cohesie en verdamping

Afhankelijk van:

• Osmotische waarde van een cel: meer opgeloste stoffen --> negatieve osmotisch potentiaal 
• Drukpotentiaal (turgordruk): meer vocht in een cel --> positieve drukpotentiaal
• Water beweegt van hoog naar laag waterpotentiaal

Absorptiespectrum

• Chlorofyl absorbeert verschillende golflengten licht
• Chlorofyl reflecteerd golflengte licht met kleur groen
• Absorptiespectrum laat zien welke golflengten worden geabsorbeerd
• Geabsorbeerd licht wordt gebruikt voor fotosynthese

bloemkleuren

groen-chlorofyl

oranje -caroteen in chromoplasten

paars/roze/rood- anthocyanen in vacuole

voor het maken van alle cellen is glucose nodig

Glucose als grondstof

Uit fotosynthese ontstaan glucose en fructose 1,6 difosfaat 

Glucose + fructose 1,6 difosfaat -> Sacharose

                    

                        +                              -> 

Sacharose

Koolhydraten worden in de vorm van sacharose vervoerd naar andere delen van de plant.

Als het transport trager gaat dan de aanmaak dan wordt glucose omgezet naar zetmeel in chloroplasten. Neemt de hoeveelheid glucose weer af dan wordt zetmeel weer omgezet naar glucose = regeling osmotische waarde chloroplast

Sacharose

Bij de doelcel wordt sacharose (of glucose) gebruikt voor:

1. dissimilatie (levert ATP)

2. voortgezette assimilatie (levert andere organische stoffen)

Zoals: eiwitten, cellulose, zetmeel, vetten, RNA, DNA.

Ook gifstoffen, kleurstoffen, pectine (tussencelstof), vitamines

Voortgezette assimilatie

Voor het maken van eiwitten, cellulose, zetmeel, vetten, RNA, DNA, gifstoffen, kleurstoffen, pectine (tussencelstof), vitamines

hebben de planten ook andere atomen nodig dan alleen C, H en O.

Nutriënten/ plantenvoeding

Stoffen, buiten C, H en O, die planten nodig hebben:

Veel nodig - macronutriënten

N/ S/ P/ K/ Ca/ Mg (zie Tabel 91D1)

Weinig nodig - micronutriënten

Zie tabel 91D2

bladdoorsnede

waslaagje/cuticula-beschermt plant tegen virussen en schimmels

plant toch aangetast- kleurt geel

gebreksziekte zoals ijzer en magnesiumtekort leidt ook tot verkleuring

oefenen met examenvragen planten

biologiepagina.nl