Thema 6 Mens en milieu
Paragraaf 1 Kringlopen
Als mensen het milieu sterk veranderen, noem je dat aantasting. Door deze invloeden van
de mens worden de natuurlijke kringlopen van stoffen beïnvloed. Stoffen maken in de
natuur onderdeel uit van verschillende kringlopen.
Koolstof doorloopt een kringloop in het systeem aarde
(koolstofkringloop). Koolstof zit in de lucht. In
organismen komt koolstof voor in alle moleculen van
organische stoffen. In de levenloze natuur in bijv.
rotsen. Planten (producenten) zijn foto-autotrofe soorten, ze gebruiken CO2 uit de lucht om
via fotosynthese organische stoffen als glucose te
vormen. Een deel wordt voor dissimilatie gebruikt.
Een ander deel wordt omgezet in organische stoffen
waaruit de autotrofe soorten bestaan, eiwitten,
zetmeel, cellulose en vetten. Dit noem je voortgezette assimilatie. De koolstofatomen
bevinden zich dan in de moleculen van deze stoffen. Consumenten nemen de organische
stoffen van andere organismen op als voedsel. Na vertering en opname in het bloed wordt
een deel van deze stoffen gebruikt om energie te leveren (dissimilatie) waardoor CO2
vrijkomt. Een ander deel van de organische stoffen wordt door voortgezette assimilatie
omgezet in dierlijke organische stoffen en een deel wordt niet verteerd maar uitgescheiden.
Als het dier op zijn beurt wordt gegeten door een
ander dier, komt de koolstof van het ene individu
terecht in het andere.
Alle afval/detritus (organische resten) breken de
reducenten af tot anorganische stoffen,
waaronder CO2, dit is ook een voorbeeld van
dissimilatie. De CO2 die vrijkomt, wordt
afgegeven aan de lucht. Autotrofe soorten
kunnen dit weer opnemen. In de huidige of
kortlopende koolstofkringloop gaat koolstof in
maximaal een paar honderd jaar eenmaal rond.
Fossiele brandstoffen zijn miljoenen jaren
geleden gevormd en opgeslagen en maken deel
uit van de langlopende koolstofkringloop. Deze brandstoffen zijn ontstaan doordat
organische stoffen gedeeltelijk door anaerobe bacteriën werden afgebroken. Gesteenten
bevat ook veel koolstof door kalkskeletjes. Door verbranding van fossiele brandstoffen komt
extra CO2 in de kortlopende koolstofkringloop.
Stikstof doorloopt een kringloop in het systeem aarde (stikstofkringloop). Stikstof komt in
organismen onder andere voor in eiwitten, DNA en ATP. De meeste organismen zijn niet in
staat om N uit de lucht te gebruiken. Producten nemen stikstof vooral op via nitraationen in
de bodem (NO3− ) en maken uit nitraationen en glucose stikstofhoudende organische
verbindingen (bijv. eiwitten en aminozuren). Dit proces heet stikstofassimilatie.
Consumenten maken hun eigen aminozuren met behulp van aminozuren uit hun voedsel.
Uit de aminozuren maakt het dier weer eiwitten, die voor een deel wordt afgebroken
, waardoor ammoniak vrijkomt. Ze scheiden stikstof uit met de urine (als ammoniak, ureum of
urinezuur). Reducenten breken stikstofhoudende organische verbindingen af.
Rottingsbacteriën en urobacteriën breken de eiwitten in organisch afval en de
afbraakproducten van eiwitten in urine af tot o.a.
ammoniak (NH3), dit proces heet ammonificatie.
Het grootste deel van de vrijgekomen ammoniak
wordt in het (bodem)water omgezet in
ammoniumionen. Platen nemen slechts een klein
deel van deze ammoniumionen op. Nitrietbacteriën
zetten ammoniak en ammoniumionen (NH4) om in
nitrietionen (NO2). Nitraatbacteriën zetten
vervolgens nitrietionen om in nitraationen. Dit heet
nitrificatie. De nitriet- en de nitraatbacteriën noem
je samen nitrificerende bacteriën. Nitrificerende
bacteriën zijn aerobe bacteriën: ze zijn actief in een
zuurstofrijke bodem. In een zuurstofarme bodem
zijn denitrificerende bacteriën actief. Deze
anaerobe bacteriën gebruiken geen zuurstof bij de
afbraak van organische stoffen maar nitraationen
(NO3). Nitraationen uit de bodem om in gasvormige stikstof die in de lucht verdwijnt en in
zuurstof die deels door de wortels wordt opgenomen. Dit proces heet denitrificatie. De
grond wordt stikstofarm. Veel planten kunnen niet groeien in een stikstofarme bodem,
sommige wel.
In de bodem komen bacteriën die stikstof uit de lucht kunnen gebruiken voor hun
stofwisseling. Door het enzym nitrogenase, kan het stikstofmolecuul in twee stikstofatomen
worden gesplitst, deze binden zich aan waterstofatomen. Er ontstaat ammoniak of
ammonium. Dit proces noem je stikstofbinding of stikstoffixatie: stikstofbindende bacteriën
zetten gasvormige stikstof om in ammoniak of ammonium. Dit kan alleen plaatsvinden onder
anaerobe omstandigheden. Doordat ze meer NH4 produceren dan dat ze nodig kan het
overschot aan ammoniumionen na nitrificatie worden gebruikt voor de opbouw van
aminozuren bij planten. Stikstofbindende bacteriën leven vrij levend in de bodem en in de
wortelknolletjes van vlinderbloemige planten. De bacteriën krijgen van de platen organische
stoffen zoals glucose voor hun stofwisseling en geven op hun beurt de platen
ammoniumionen of aminozuren. Zo kunnen de planten groeien op stikstofarme grond door
stikstofbindende bacteriën. Bij onweer reageert gasvormig stikstof met ozon (O3), waarbij
nitraat ontstaat, de zogenoemde fotochemische stikstofbinding. Vooral de industrie en het
verkeer veroorzaken hoge afgifte van stikstofoxiden (NO ) aan de lucht.
x
De kringlopen van andere elementen zoals fosfor en zwavel, beginnen ook met opname van
het mineraal uit de bodem, gevolgd door assimilatie (inbouw in een organische molecuul)
Paragraaf 1 Kringlopen
Als mensen het milieu sterk veranderen, noem je dat aantasting. Door deze invloeden van
de mens worden de natuurlijke kringlopen van stoffen beïnvloed. Stoffen maken in de
natuur onderdeel uit van verschillende kringlopen.
Koolstof doorloopt een kringloop in het systeem aarde
(koolstofkringloop). Koolstof zit in de lucht. In
organismen komt koolstof voor in alle moleculen van
organische stoffen. In de levenloze natuur in bijv.
rotsen. Planten (producenten) zijn foto-autotrofe soorten, ze gebruiken CO2 uit de lucht om
via fotosynthese organische stoffen als glucose te
vormen. Een deel wordt voor dissimilatie gebruikt.
Een ander deel wordt omgezet in organische stoffen
waaruit de autotrofe soorten bestaan, eiwitten,
zetmeel, cellulose en vetten. Dit noem je voortgezette assimilatie. De koolstofatomen
bevinden zich dan in de moleculen van deze stoffen. Consumenten nemen de organische
stoffen van andere organismen op als voedsel. Na vertering en opname in het bloed wordt
een deel van deze stoffen gebruikt om energie te leveren (dissimilatie) waardoor CO2
vrijkomt. Een ander deel van de organische stoffen wordt door voortgezette assimilatie
omgezet in dierlijke organische stoffen en een deel wordt niet verteerd maar uitgescheiden.
Als het dier op zijn beurt wordt gegeten door een
ander dier, komt de koolstof van het ene individu
terecht in het andere.
Alle afval/detritus (organische resten) breken de
reducenten af tot anorganische stoffen,
waaronder CO2, dit is ook een voorbeeld van
dissimilatie. De CO2 die vrijkomt, wordt
afgegeven aan de lucht. Autotrofe soorten
kunnen dit weer opnemen. In de huidige of
kortlopende koolstofkringloop gaat koolstof in
maximaal een paar honderd jaar eenmaal rond.
Fossiele brandstoffen zijn miljoenen jaren
geleden gevormd en opgeslagen en maken deel
uit van de langlopende koolstofkringloop. Deze brandstoffen zijn ontstaan doordat
organische stoffen gedeeltelijk door anaerobe bacteriën werden afgebroken. Gesteenten
bevat ook veel koolstof door kalkskeletjes. Door verbranding van fossiele brandstoffen komt
extra CO2 in de kortlopende koolstofkringloop.
Stikstof doorloopt een kringloop in het systeem aarde (stikstofkringloop). Stikstof komt in
organismen onder andere voor in eiwitten, DNA en ATP. De meeste organismen zijn niet in
staat om N uit de lucht te gebruiken. Producten nemen stikstof vooral op via nitraationen in
de bodem (NO3− ) en maken uit nitraationen en glucose stikstofhoudende organische
verbindingen (bijv. eiwitten en aminozuren). Dit proces heet stikstofassimilatie.
Consumenten maken hun eigen aminozuren met behulp van aminozuren uit hun voedsel.
Uit de aminozuren maakt het dier weer eiwitten, die voor een deel wordt afgebroken
, waardoor ammoniak vrijkomt. Ze scheiden stikstof uit met de urine (als ammoniak, ureum of
urinezuur). Reducenten breken stikstofhoudende organische verbindingen af.
Rottingsbacteriën en urobacteriën breken de eiwitten in organisch afval en de
afbraakproducten van eiwitten in urine af tot o.a.
ammoniak (NH3), dit proces heet ammonificatie.
Het grootste deel van de vrijgekomen ammoniak
wordt in het (bodem)water omgezet in
ammoniumionen. Platen nemen slechts een klein
deel van deze ammoniumionen op. Nitrietbacteriën
zetten ammoniak en ammoniumionen (NH4) om in
nitrietionen (NO2). Nitraatbacteriën zetten
vervolgens nitrietionen om in nitraationen. Dit heet
nitrificatie. De nitriet- en de nitraatbacteriën noem
je samen nitrificerende bacteriën. Nitrificerende
bacteriën zijn aerobe bacteriën: ze zijn actief in een
zuurstofrijke bodem. In een zuurstofarme bodem
zijn denitrificerende bacteriën actief. Deze
anaerobe bacteriën gebruiken geen zuurstof bij de
afbraak van organische stoffen maar nitraationen
(NO3). Nitraationen uit de bodem om in gasvormige stikstof die in de lucht verdwijnt en in
zuurstof die deels door de wortels wordt opgenomen. Dit proces heet denitrificatie. De
grond wordt stikstofarm. Veel planten kunnen niet groeien in een stikstofarme bodem,
sommige wel.
In de bodem komen bacteriën die stikstof uit de lucht kunnen gebruiken voor hun
stofwisseling. Door het enzym nitrogenase, kan het stikstofmolecuul in twee stikstofatomen
worden gesplitst, deze binden zich aan waterstofatomen. Er ontstaat ammoniak of
ammonium. Dit proces noem je stikstofbinding of stikstoffixatie: stikstofbindende bacteriën
zetten gasvormige stikstof om in ammoniak of ammonium. Dit kan alleen plaatsvinden onder
anaerobe omstandigheden. Doordat ze meer NH4 produceren dan dat ze nodig kan het
overschot aan ammoniumionen na nitrificatie worden gebruikt voor de opbouw van
aminozuren bij planten. Stikstofbindende bacteriën leven vrij levend in de bodem en in de
wortelknolletjes van vlinderbloemige planten. De bacteriën krijgen van de platen organische
stoffen zoals glucose voor hun stofwisseling en geven op hun beurt de platen
ammoniumionen of aminozuren. Zo kunnen de planten groeien op stikstofarme grond door
stikstofbindende bacteriën. Bij onweer reageert gasvormig stikstof met ozon (O3), waarbij
nitraat ontstaat, de zogenoemde fotochemische stikstofbinding. Vooral de industrie en het
verkeer veroorzaken hoge afgifte van stikstofoxiden (NO ) aan de lucht.
x
De kringlopen van andere elementen zoals fosfor en zwavel, beginnen ook met opname van
het mineraal uit de bodem, gevolgd door assimilatie (inbouw in een organische molecuul)
