§1 Opbouw en afbraak van stoffen in
ecosystemen
Kringlopen in een ecosysteem
Overal zijn er aparte ecosystemen, die leven dankzij de kringlopen van stoffen via voedselketens. Een
voedselketen begint met producenten; organismen die energie vastleggen in de organische stof
glucose, die bestaat uit een C-keten en C-H-bindingen die veel energie bevatten. Producenten
gebruiken hiervoor de anorganische stoffen H2O en CO2, energiearme moleculen. Via voortgezette
assimilatie (opbouw) maakt een producent uit glucose andere organische stoffen zoals koolhydraten,
zetmeel, eiwitten, vetten en vitamines. Hiervoor zijn aanvullende elementen uit de bodem nodig
zoals N (stikstof), P (fosfor) en S (zwavel). Consumenten krijgen deze organische stoffen binnen met
hun voedsel: een bron van energie en bouwstoffen. Nadat detrituseters (afvaleters als wormen,
pissebedden en kevers die planten- en dierenresten eten) het organische afval van de producenten
en consumenten kleiner hebben gemaakt, breken reducenten: bacteriën en schimmels, de
organische stoffen af tot anorganische (grond)stoffen, die zo weer opnieuw beschikbaar komen voor
de kringloop.
Natuurlijke kringlopen
De bovenste grondlaag is de strooisellaag, met dode bladeren en takken. Verteerd materiaal vormt
samen met de strooisellaag de humuslaag. De organische stoffen van de humus zijn een rijke
voedingsbodem voor bacteriën en schimmels: de reducenten. Het zijn de laatste organismen die
energie halen uit de organische verbindingen van het voedselweb. Wat er overblijft zijn anorganische
stoffen zoals NH4+ (ammonium), NO3- (nitraat), SO42- (sulfaat) en PO43- (fosfaat).
Composteren: een versnelde kringloop
De ecologische voetafdruk is de hoeveelheid land en water die een mens gebruikt als leefruimte, als
productieruimte en om zijn afval te (laten) verwerken. Composteren is het gecontroleerd afbreken
van organische stoffen.
Energiestroom in een ecosysteem
Organismen leggen energie vast op verschillende manieren. Tijdens de fotosynthese maken groene
planten en sommige soorten bacteriën uit anorganische stoffen CO2 en H2O (bij bacteriën ook H2S)
het organische energierijke C6H12O6 (glucose). (Groene) planten zijn foto-autotrofe organismen en
leven dus van zonlicht als energiebron. Bacteriën zijn chemo-autotroof en leven van energie uit
chemische stoffen. Dit is chemosynthese: het opbouwen van organische stoffen uit anorganische
stoffen met energie die vrijkomt bij een chemische reactie met anorganische stoffen. Consumenten
en reducenten zijn heterotroof, organismen hoger in de voedselketen halen hun energie uit de
organische stoffen afkomstig van de organismen lager in de voedselketen. Na elke stap van de
voedselketen gaat energie verloren in de vorm van warmte bij de levensprocessen van de
organismen.
ecosystemen
Kringlopen in een ecosysteem
Overal zijn er aparte ecosystemen, die leven dankzij de kringlopen van stoffen via voedselketens. Een
voedselketen begint met producenten; organismen die energie vastleggen in de organische stof
glucose, die bestaat uit een C-keten en C-H-bindingen die veel energie bevatten. Producenten
gebruiken hiervoor de anorganische stoffen H2O en CO2, energiearme moleculen. Via voortgezette
assimilatie (opbouw) maakt een producent uit glucose andere organische stoffen zoals koolhydraten,
zetmeel, eiwitten, vetten en vitamines. Hiervoor zijn aanvullende elementen uit de bodem nodig
zoals N (stikstof), P (fosfor) en S (zwavel). Consumenten krijgen deze organische stoffen binnen met
hun voedsel: een bron van energie en bouwstoffen. Nadat detrituseters (afvaleters als wormen,
pissebedden en kevers die planten- en dierenresten eten) het organische afval van de producenten
en consumenten kleiner hebben gemaakt, breken reducenten: bacteriën en schimmels, de
organische stoffen af tot anorganische (grond)stoffen, die zo weer opnieuw beschikbaar komen voor
de kringloop.
Natuurlijke kringlopen
De bovenste grondlaag is de strooisellaag, met dode bladeren en takken. Verteerd materiaal vormt
samen met de strooisellaag de humuslaag. De organische stoffen van de humus zijn een rijke
voedingsbodem voor bacteriën en schimmels: de reducenten. Het zijn de laatste organismen die
energie halen uit de organische verbindingen van het voedselweb. Wat er overblijft zijn anorganische
stoffen zoals NH4+ (ammonium), NO3- (nitraat), SO42- (sulfaat) en PO43- (fosfaat).
Composteren: een versnelde kringloop
De ecologische voetafdruk is de hoeveelheid land en water die een mens gebruikt als leefruimte, als
productieruimte en om zijn afval te (laten) verwerken. Composteren is het gecontroleerd afbreken
van organische stoffen.
Energiestroom in een ecosysteem
Organismen leggen energie vast op verschillende manieren. Tijdens de fotosynthese maken groene
planten en sommige soorten bacteriën uit anorganische stoffen CO2 en H2O (bij bacteriën ook H2S)
het organische energierijke C6H12O6 (glucose). (Groene) planten zijn foto-autotrofe organismen en
leven dus van zonlicht als energiebron. Bacteriën zijn chemo-autotroof en leven van energie uit
chemische stoffen. Dit is chemosynthese: het opbouwen van organische stoffen uit anorganische
stoffen met energie die vrijkomt bij een chemische reactie met anorganische stoffen. Consumenten
en reducenten zijn heterotroof, organismen hoger in de voedselketen halen hun energie uit de
organische stoffen afkomstig van de organismen lager in de voedselketen. Na elke stap van de
voedselketen gaat energie verloren in de vorm van warmte bij de levensprocessen van de
organismen.
