Deze oefentoets bevat 13 vragen en is te gebruiken in een toetsplatform dat QTI 3.0 ondersteunt. De opgaven zijn gemaakt door een vakdocent Biologie van de NVON. Ideaal om leerlingen gericht te laten oefenen en hun kennis te toetsen.
13
Biologie
VO Kerndoel 31: Processen in de natuur
HAVO 4, HAVO 5
NVON
cc-by-sa-40
2/2 Koolstofdioxide in een sparrenbos.
Vlak boven de grond is de CO2
-concentratie gemiddeld het grootst. Dit komt mede doordat organismen of delen van organismen in de bodem CO2
produceren. Organismen kunnen worden ingedeeld in drie groepen: consumenten, producenten en reducenten.
Tot welke van deze groepen behoren de organismen die in de bodem CO2
produceren?
1/2 Zonnebladeren en schaduwbladeren.
Bij bepaalde bomen zijn zogeheten zonnebladeren en schaduwbladeren te onderscheiden. Zonnebladeren hebben zich ontwikkeld uit knoppen waarop veel licht viel en schaduwbladeren hebben zich ontwikkeld uit knoppen die zich in de schaduw bevonden.
Zie figuur B 1394 van de bijlage.
In een experiment wordt bij deze twee typen bladeren van een loofboom het verband bepaald tussen de verlichtingssterkte en de opname van koolstofdioxide uit de lucht of de afgifte van koolstofdioxide aan de lucht. De resultaten zijn weergegeven in de afbeelding. Aangenomen mag worden dat de intensiteit van de dissimilatie onafhankelijk is van de verlichtingssterkte.
Is een verlichtingssterkte van 10 mW/cm2
een beperkende factor voor, de fotosynthese-activiteit in zonnebladeren?
En in schaduwbladeren?
afbeelding
2/2 Zonnebladeren en schaduwbladeren.
Is bij verlichtingssterkte P de fotosynthese-activiteit in zonnebladeren kleiner dan, gelijk aan of groter dan die in de schaduwbladeren?
afbeelding
1/5 Hogere temperaturen zijn niet altijd gunstig.
De hittegolf van 2003 in Europa heeft de plantengroei ongekend zwaar getroffen. De temperatuur was toen hoger dan gemiddeld en de neerslag was veel minder. Hierdoor is naar schatting de gemiddelde groei in de bossen, op de weiden en het akkerland in Europa zo'n 20 procent achtergebleven bij het gemiddelde over 1960-1990. Het gevolg was dat deze ecosystemen in 2003 netto CO2
afgaven aan de atmosfeer. Ruwweg deed de onverwachte CO2
-productie de CO2
-opname van de vier voorafgaande jaren teniet.
Hoe kan men de jaarlijkse groei van planten in de bossen, op de weilanden en de akkers vaststellen?
2/5 Hogere temperaturen zijn niet altijd gunstig.
Welk proces is direct verantwoordelijk voor de productie van CO2
in een ecosysteem?
3/5 Hogere temperaturen zijn niet altijd gunstig.
In bovenstaande tekst worden twee abiotische factoren genoemd die invloed uitoefenen op ecosystemen: de temperatuur en de neerslag.
Leg uit dat als de temperatuur hoger wordt en de ander abiotische factoren ongewijzigd blijven, dit kan leiden tot meer CO2
-opname uit de atmosfeer.
4/5 Hogere temperaturen zijn niet altijd gunstig.
Onderzoekers menen dat warme zomers, zoals die van 2003, met de daarbij optredende uitstoot van CO2
, de koolstofkringloop verstoren. Aan de andere kant zou de hoge temperatuur de activiteit van reducenten in de bodem verhogen, waardoor daar meer mineralen vrijkomen. De planten zouden hierdoor beter groeien en dus ook meer CO2
uit de atmosfeer binden.
Onderzoekers hebben tussen 1980 en 2000 op bepaalde stukken land de gevolgen onderzocht van een verhoogde activiteit van reducenten bij een temperatuurstijging van de omgeving. Zij bemestten jaarlijks die stukken land met fosfor en stikstof. Na afloop van het hele project onderzochten zij de plantengroei en de bodemsamenstelling en vergeleken die waarden met die van onbemeste stukken land.
Stoffen waarin fosfor en/of stikstof voorkomen zijn:
1. DNA
2. fosfaat
3. nitraat
4. stikstofgas
Welk of welke van deze stoffen heeft men als extra meststof aan de bodem toegevoegd?
5/5 Hogere temperaturen zijn niet altijd gunstig.
Aanvankelijk leken de resultaten weinig verrassend. Op de bemeste stukken begonnen struiken en bosjes te groeien. In de strooisellaag stelden de onderzoekers de aanwezigheid van extra organisch materiaal vast: dode bladeren en plantenwortels. Maar ze kwamen er achter dat de onderliggende organische bodemlaag dunner was geworden. In de bodem was de activiteit van de reducenten dus verhoogd.
Leg uit dat deze verhoogde activiteit het bestaande evenwicht in de koolstofkringloop verandert.
Korstmossen.
Zie figuur B 3003 van de bijlage.
Tekst:
Op bomen, stenen en op droge zandgrond groeien korstmossen. Vroeger kregen ze die naam omdat ze op mossen lijken en men ze toen nog niet microscopisch onderzocht had. Later bleken korstmossen geen mossen te zijn. Ze bestaan uit wieren en schimmels.
In afbeelding A zijn drie verschillende korstmossen getekend. In afbeelding B is een doorsnede van een korstmos weergegeven.
De wieren bevinden zich in het korstmos aan de bovenzijde.
Zie figuur C 308 van de bijlage.
Zie figuur B 3003 van de bijlage.
Tekst:
Op bomen, stenen en op droge zandgrond groeien korstmossen. Vroeger kregen ze die naam omdat ze op mossen lijken en men ze toen nog niet microscopisch onderzocht had. Later bleken korstmossen geen mossen te zijn. Ze bestaan uit wieren en schimmels.
In afbeelding A zijn drie verschillende korstmossen getekend. In afbeelding B is een doorsnede van een korstmos weergegeven.
De wieren bevinden zich in het korstmos aan de bovenzijde.
Periode 1: 20.00-24.00 uur
Periode 2: 24.00- 5.00 uur
Periode 3: 5.00- 6.00 uur
Periode 4: 6.00- 9.00 uur
Periode 5: 9.00-19.00 uur
Periode 6:19.00-20.00 uur
In welke van de hierboven genoemde perioden (in de gehele periode of in een deel ervan) vindt er zowel fotosynthese als dissimilatie plaats?
In de periode [invulveld] en periode [invulveld]
afbeelding
afbeelding
Mestvijvers.
Tijdens periode I neemt het zuurstofgehalte sterk af. Verklaringen die hiervoor genoemd worden zijn:
1. de bacteriën gebruiken zuurstof voor de dissimilatie van organische meststoffen;
2. het aantal algen neemt af waardoor de zuurstofproductie daalt;
3. de bacteriën gebruiken anorganische stoffen waardoor er een tekort hieraan voor algen ontstaat.
Welke verklaringen zijn juist?
afbeelding
Mestvijvers.
In Nederland is sprake van een mestoverschot. Om dat probleem op te lossen heeft een aantal boeren besloten een algenkwekerij te beginnen. In die kwekerij wordt dunne varkensmest gebruikt om algen te laten groeien.
De aangelengde varkensmest in de mestvijver wordt rondgepompt en daardoor belucht. Om duidelijk te maken waarom het belangrijk is dat dit mengsel belucht wordt, formuleren leerlingen twee stellingen:
Stelling 1: 's Nachts dient het mengsel belucht te worden om de bacteriën, die de organische meststoffen omzetten in anorganische meststoffen, zo optimaal mogelijk van zuurstof te voorzien.
Stelling 2: Overdag dient het mengsel belucht te worden om de algen van voldoende CO2
te voorzien. Immers hoe meer CO2
de algen opnemen hoe meer ze produceren.
Welke stelling is of welke stellingen zijn juist?
1/4 Zwemmen gevaarlijk.
ZWEMMEN NA HET ETEN IS GEVAARLIJK.
Zwemmen direct na het eten is ongezond en gevaarlijk. Je kunt maagkramp krijgen of steken in je zij en misschien wel verdrinken. In "Old wives' tales" van Peter Engel en Merrit Malloy (In vertaling: 'Van spinazie word je sterk', uitgeverij BZZToH) wordt dan ook geadviseerd na het eten een uur te wachten alvorens een duik te nemen in het water.
In het vorig jaar bij Bert Bakker verschenen 'Lexicon van hardnekkige misverstanden' van Walter Krämer en Götz Trenkler wordt het advies een sprookje genoemd. "Het verhaal werd vijftig jaar geleden op de wereld gezet door het Amerikaanse Rode Kruis. In een brochure over zwemmen en gezondheid werd afgeraden te water te gaan na het eten, omdat je daarvan maagkramp kon krijgen en mogelijkerwijs zelfs kon verdrinken."
De Amerikaanse sportarts Arthur Steinhaus vroeg begin jaren zestig zwemmers en zwemsters naar eetgewoonten en training. Hij ontdekte dat veel sport- en hobbyzwemmers regelmatig flink aten om daarna baantjes te trekken. Niemand kreeg last van maagkramp en niemand verdronk, aldus Steinhaus. In recentere brochures van het Rode Kruis staat de waarschuwing niet meer, aldus Krämer en Trenkler.
Maar Engel en Malloy zitten iets dichter bij de waarheid dan Krämer en Trenkler. "Als er voedsel in je maag zit", staat in 'Old wives' tales', krijg je vlugger maagkrampen. Dat zit zo: om de spijsvertering te bevorderen, pompt het hart een grote hoeveelheid bloed naar de maag. Tijdens lichaamsbeweging pompt het hart bloed naar de spieren en neemt de bloedstroom naar de maag aanzienlijk af. Zonder bloedtoevoer krijgen de maagspieren een gebrek aan zuurstof en verkrampen ze, zoals elke spier die niet voldoende zuurstof krijgt. De spijsvertering en de lichaamsbeweging zijn verwikkeld in een gevecht om hulp van het lichaam."
En dat is nog maar de helft van de waarheid. Maagkrampen zijn nog tot daaraan toe, een hartstilstand is ernstiger. "Het hart is in staat slechts een bepaalde hoeveelheid bloed uit te pompen", zegt dr. G. van de Bos, arts/fysioloog aan de Vrije Universiteit Amsterdam. "In rust is dat 5 liter bloed per minuut, maar bij topsport kan dat oplopen tot 25 of zelfs 30 liter per minuut.
"Om het voedsel te verteren, hebben de darmen bloed nodig. Daarin worden immers de voedingsstoffen opgenomen. Als de darmen en de spieren tegelijkertijd van het hart bloed willen hebben, moet het hart kiezen. In het uiterste geval kan het hart het dan opgeven. Nu zullen de risico's niet al te groot zijn bij een kleine en lichte maaltijd, maar een royale lunch met behoorlijk wat vet en direct daarop zware lichamelijke inspanning - sauna, flink stuk fietsen, zwemmen - kan fataal worden. Vooral ouderen die te zwaar zijn, moeten uitkijken", zegt Van de Bos.
Engel en Malloy adviseren een uur te wachten alvorens in het water te duiken. Van de Bos zegt dat het ongeveer twee uur duurt voordat het voedsel is verteerd en het spijsverteringssysteem weer leeg is. Maar zo lang hoeft er niet te worden gewacht. "Je voelt het zelf ook wel", zegt hij. "Het is een kwestie van je gezond verstand gebruiken. Ik kwam vroeger nog wel eens bij boeren. Tussen de middag aten die toen nog warm. Na de maaltijd gingen ze altijd even achter de pet, zoals dat heette. Ze zaten dan een tijdje te soezen voordat ze weer aan het werk gingen op het land. Heel verstandig."
(De Volkskrant, 10 maart 1998).
(Stepnet, proef 2, 18 november 1998).
Zie volgende scherm
Leven van radioactieve straling.
Sommige schimmels groeien opvallend goed in een radioactief besmet gebied. Niet zo gek, want deze schimmels blijken straling als energiebron te gebruiken.
Onderzoekers ontdekten dat in het zeer radioactieve gebied rondom de in 1986 ontplofte kernreactor van Tsjernobyl opvallend veel zwarte schimmels voorkomen. Dat sommige schimmels niet doodgaan in een radioactieve omgeving was al bekend. Maar nu blijkt dat ze de stralingsenergie kunnen omzetten in energie om te groeien, is dat groot nieuws. Volgens de onderzoekers maken de zwarte schimmels hierbij gebruik van melanine. Zij vergeleken schimmels zonder melanine en schimmels met melanine terwijl ze bestraald werden door een radioactieve bron. De schimmels met melanine groeiden onder deze condities sneller dan de schimmels zonder dit pigment.
Melanine is ook het pigment in de huid waardoor we bruin kunnen worden in de zon. Van de stof is bekend dat het een beschermende werking heeft tegen UV, röntgen en radioactieve straling. Maar blijkbaar doet het in deze zwarte schimmels nog meer. Het blijkt dat dit pigment van structuur verandert wanneer het door radioactieve straling wordt getroffen en dat het de energie kan overdragen op andere stoffen in de cel. De zo verkregen energie wordt gebruikt voor de aanmaak van organische stoffen en voor allerlei andere celprocessen.
Dit mechanisme doet denken aan de wijze waarop planten chlorofyl inzetten om energie te verkrijgen uit licht.
De zwarte schimmels uit het onderzoek maken met behulp van de energie uit radioactieve straling zelf organische stoffen.
Hoe noem je de voedingswijze van normale schimmels en hoe zou je de verkregen voedingswijze van de zwarte schimmels bij Tsjernobyl noemen?
afbeelding