BS2 Stikstofkringloop 4V

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

De stikstofkringloop

Stikstofkringloop

Belangrijk proces!

Vorming van eiwitten, DNA, aminozuren!

Structuur en functie van organische moleculen

• Organische moleculen bevatten ten minste koolstof (C) en waterstof (H) en vaak ook een zuurstof (O)

Assimilatie

=  opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen

• energie nodig

Dissimilatie 

= afbraak van grote organische moleculen naar kleine moleculen

• energie komt vrij

Koolstofassimilatie

Autotrofe organismen zijn in staat tot koolstofassimilatie, het vormen van glucose uit water en koolstofdioxide, door middel van fotosynthese.

Stikstofassimilatie

glucose

+ nitraat (NO3-)

aminozuren 

eiwit

Aminozuren

Hoe is een aminozuur opgebouwd?

Stikstofkringloop Binas 93G

Consumenten

• Krijgen eiwitten binnen met hun voedsel en maken hier lichaamseigen aminozuren en eiwitten van

Producenten

• Producenten

• Gebruiken nitraat/ammonium om
   aminozuren/eiwitten te maken

• Van kleinere (an)organische stikstofverbindingen organische stikstofverbindingen maken: stikstofassimilatie

Aminozuren worden afgebroken tot ureum en uitgescheiden met de urine.

Nitrificatie

• Nitrificerende bacteriën
• Nitrietbacteriën zetten ammonium en ammoniak om in nitriet (NO₂^- ) 
• Nitraatbacteriën zetten nitriet om in nitraat (NO₃^- )
• Aeroob!

         

Chemosynthese

• Nitrietbacteriën zetten ammonium en ammoniak om tot nitriet (NO2- )
  2 NH3 + 3 O2 → 2 NO2- + 2 H2O + 2 H+ + energie

• Nitraatbacteriën zetten nitriet om in nitraat (NO3- ) 
  2 NO2- + O2 → 2 NO3- + energie

• Met deze energie kunnen de bacteriën glucose maken uit CO₂ en H₂O zonder zonlicht: chemosynthese
• De bacteriën zijn chemo-autotroof

Denitrificatie

• Denitrificerende 

bacteriën gebruiken 
nitraat  (NO₃- ) als
 energiebron: 

stikstofgas (N₂)

 ontstaat hierbij.  

• Anaeroob proces

Stikstoffixatie

• Vlinderbloemen (oa klavers) leven in symbiose met knolletjesbacteriën die N₂ uit de lucht omzetten in NH₃
• Dit heet stikstoffixatie en gebeurt in de wortelknolletjes
• Vlinderbloemen worden ondergeploegd 
• Door nitrificatie wordt er NO₃^- gemaakt
• Dit proces heet groenbemesting

Vleesetende planten

Deze planten leven doorgaans op plekken waar zeer weinig stikstof in de grond zit, zoals moerassen (bv heidevennen).

Om toch aan voldoende stikstof te komen, vangen ze kleine beestjes (bv insecten), welke ze verteren. Strikt genomen is dit geen stikstofassimilatie, maar voortgezette assimilatie.

Vleesetende planten haalt stikstof uit de vliegen. Normaal gesproken haalt het stikstof in de vorm van nitraat uit de grond. 

Aminozuren zijn organische moleculen en worden dus door de bastvaten getransporteerd naar de rest van de plant. 

Aan de slag!

• Blad: maak vraag 13 t/m 20 (HW)
• Opdracht 5 t/m 14 uit je boek maken

Bemesting

Bemesting met stalmest en kunstmest: productieverhoging

mineralen (nitraat + fosfaat) toevoegen

Rotting

• Omzetting van dood organisch materiaal door reducenten waarbij ammoniak (NH₃) ontstaat

• Ammonificatie

• Anaeroob : Zonder zuurstof!!

Ammonificatie

• Schimmels en bacteriën breken de resten af tot ammoniak/ammonium.

• Dit heet ammonificatie
• Anaeroob proces

Groenbemesting

Hoe werkt groenbemesting?

Stikstofbinding/fixatie

vlinderbloemige planten (klavers, erwten, bonen) symbiose knolletjesbacteriën, Rhizobium.  Nitrogenase N₂ -> NH₃

Aan de slag!

• Opdracht 5 t/m 14 uit je boek maken (HW)

Stikstofkringloop (Binas tabel 93G)

Aeroob

Anaeroob

Niet te achterhalen met Binas

Denitrificatie

Ammonificatie

Deammonificatie

Bacteriële stikstoffixatie

Fotochemische stikstoffixatie

Stikstofassimilatie

Nitrificatie

Dissimilatie

Hoe verdwijnt N uit de bodem?

• Denitrificerende bacteriën gebruiken nitraat  (NO₃- ) als energiebron: Stikstofgas (N₂) ontstaat

• Uitspoeling nitraat (NO3- )
  door regenwater

Eutrofiering

Eutrofiering

Eutrofiëring = verrijking van het water met voedingsstoffen (mineralen, meestal nitraat).

-> extreme groei algen (algenbloei)

-> vertroebeling water

-> water planten kunnen niet meer groeien door tekort zonlicht/ roofvissen kunnen prooi niet meer zien

-> dode algen en planten worden afgebroken door reducenten, kost zuurstof

-> water wordt zeer zuurstofarm

-> levende organismen sterven