Oefentoets Biologie: Kringlopen | HAVO 4/HAVO 5 | variant 4

Kringloop.

In de stikstofkringloop komt een bacteriesoort voor, Nitrobacter winogradsky, die nitriet omzet in nitraat. Het gevormde nitraat wordt in de stikstofkringloop verbruikt.

Bij welke omzetting en door welke organismen kan het nitraat worden verbruikt ?

Welke betekenis hebben nitriet- en nitraatbacteriën in de stikstofkringloop in de bodem ?

Als beide typen bacteriën aanwezig zijn, kunnen ze

Een kringloop.
Zie figuur A 290 van de bijlage.

In een stikstofkringloop circuleert in planten en bodem een bepaalde hoeveelheid stikstof in verschillende organische verbindingen en zouten. Een deel van deze stikstof kan uit deze kringloop verdwijnen. Dit verlies aan stikstof kan weer worden aangevuld.
Een leerling doet de volgende beweringen over de wijze waarop de hoeveelheid stikstof in deze kringloop kan worden aangevuld:

1. Deze hoeveelheid kan worden aangevuld doordat stikstofbindende bacteriën, stikstof (N) uit de lucht assimileren.
2. Deze hoeveelheid kan worden aangevuld doordat planten met bladgroen, nitraat assimileren.
3. Deze hoeveelheid kan worden aangevuld doordat rottingsbacteriën ammoniak produceren.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist ?

Een kringloop.
Zie figuur A 290 van de bijlage.

In een stikstofkringloop bevindt zich in planten en bodem een bepaalde hoeveelheid stikstof in verschillende organische verbindingen en zouten. Een deel van deze stikstof kan uit deze kringloop verdwijnen. Dit verlies aan stikstof kan weer worden aangevuld.
Een leerling doet de volgende beweringen over de wijze waarop de hoeveelheid stikstof in deze kringloop kan worden aangevuld:

1. Deze hoeveelheid kan worden aangevuld doordat stikstofbindende bacteriën, stikstofgas uit de lucht omzetten in nitraatzouten.
2. Deze hoeveelheid kan worden aangevuld doordat planten met bladgroen zelf nitraatzouten kunnen maken.
3. Deze hoeveelheid kan worden aangevuld doordat rottingsbacteriën ammoniak produceren.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist ?

Een kringloop.

Welke rol spelen planten met bladgroen in de stikstofkringloop ?

De stikstofkringloop.
Zie figuur B 560 van de bijlage.

In het volgende schema is een deel van de stikstofkringloop weergegeven.
Voor sommige van de aangegeven processen is de activiteit van bacteriën of schimmels (zogenaamde reducenten) noodzakelijk.

Is de activiteit van reducenten voor proces 1 noodzakelijk ?
En voor proces 2 ?

afbeelding

Een stikstofkringloop.
Zie figuur B 1450 van de bijlage.

In de afbeelding is een schema van een stikstofkringloop weergegeven. Vier genummerde pijlen geven omzettingen aan.

Welke van deze omzettingen vindt plaats in cellen van een plant met bladgroen ?

1/2 Algen als brandstof.

Tekst:
Binnenkort zal waarschijnlijk elektriciteit opgewekt worden door de verbranding van gedroogde algen. De algen worden gekweekt in grote reactorvaten gevuld met een voedingsoplossing. Deze vaten worden in zonlicht gezet. Na enige tijd kunnen de algen worden geoogst, gedroogd en verbrand. De bij de verbranding vrijkomende gassen waaronder CO₂ worden teruggevoerd in het reactorvat.

bewerkt naar: NRC Handelsblad, 23 september 1993

Moet alleen koolstofdioxide, moeten alleen voedingszouten of moeten zowel koolstofdioxide als voedingszouten in het water van de voedingsoplossing zijn opgelost om de algen zo snel mogelijk te laten groeien ?

2/2 Algen als brandstof.
Zie figuur B 2709 van de bijlage.

In de tekst wordt een koolstofkringloop beschreven. In de afbeelding is deze kringloop schematisch weergegeven.
Z geeft een proces weer dat zich in de algen afspeelt. X en Y worden in de tekst genoemd.

Wat moet er op de plaatsen X, Y en Z worden ingevuld ?

Plaats
X ........
Y ........
Z ........

1/4 Laatste stap wortelknolvorming is opgehelderd.
Zie figuur B 4686 van de bijlage.

De Rupsklaver (Medicago truncatula) is een meerjarige plant. Met de ontdekking van twee genen hebben Wageningse moleculair biologen de laatste stap in de vorming van wortelknolletjes bij vlinderbloemige planten opgehelderd. Al langer was bekend dat deze planten knolletjes vormen als ze geïnfecteerd raken met bacteriën van het geslacht Rhizobium. De twee genen maken het mogelijk dat de bacterie wordt opgenomen door de plant en dat de wortelknol wordt gevormd.
Het inzicht in dit proces maakt het misschien mogelijk om in de toekomst andere planten dan vlinderbloemigen zo te veranderen dat ook bij hen wortelknolletjes gevormd kunnen worden. Hoewel rijstplanten niet tot de vlinderbloemigen behoren, proberen onderzoekers deze plant zo te manipuleren dat zij zelf in haar stikstofbehoefte kan voorzien.

De stikstofbacteriën in de wortelknolletjes vormen een belangrijke schakel in de stikstofvoorziening van de plant.

Welke van de onderstaande alternatieven geeft deze rol juist weer?

2/4 Laatste stap wortelknolvorming is opgehelderd.

De door de bacterie geleverde stikstofverbindingen worden in de plant gebruikt voor assimilatie.

Welke van onderstaande stoffen bevatten als gevolg van deze assimilatie stikstof?

3/4 Laatste stap wortelknolvorming is opgehelderd.

Het proces van wortelknolvorming luistert zeer nauw. Het is zelfs zo dat de klaverplant niet ongelimiteerd de wortelknolbacteriën binnenlaat omdat dit op den duur nadelig is voor de klaverplant.

Waardoor is het voor de klaverplant nadelig om te veel wortelknolbacteriën binnen te laten?

4/4 Laatste stap wortelknolvorming is opgehelderd.

Bij het verbouwen van akkerbouwgewassen wordt in de biologische landbouw gebruikgemaakt van de eigenschappen van de Rhizobium bacterie.
Door het verbouwen en onderploegen van vlinderbloemigen op akkerbouwgronden wordt de stikstofbalans die eerst verstoord was, weer hersteld.

Leg uit waardoor de stikstofbalans door het bedrijven van akkerbouw verstoord raakt.
- Leg uit welke rol de vlinderbloemigen spelen in de stikstofbalans
- en leg uit hoe door het onderploegen van vlinderbloemigen de stikstofbalans weer hersteld wordt.

3/9 Kringlopen.
Zie figuur B 4950 van de bijlage.

Sandra Langezaal (zie afbeelding hiernaast) ontdekte dat Foraminiferen, eencellige diertjes in zeewater, nitraat kunnen omzetten in zuurstof en stikstofgas.

Welke gevolgen kan deze omzetting hebben voor de stikstofkringloop in zee?

4/9 Kringlopen.

Phaeocystis globosa is een microscopisch kleine algensoort in zeewater. Bij voldoende licht en voedingsstoffen gaat deze alg snel groeien. Dan maakt hij ook een stof die naar de atmosfeer ontsnapt: dimethylsulfide (DMS). Deze gasvormige stof stimuleert wolkenvorming. Daardoor bereikt minder licht de aarde en ook het zeewater.

Hoe noemt men de relatie tussen Phaeocystis en zonlicht?
Wordt hierdoor homeostase bevorderd of tegengegaan?

5/9 Kringlopen.
Zie figuur B 4951 van de bijlage.

In het science fiction boek "De zwerm" van Frank Schätzing is sprake van grote ijsmethaanvelden op de zeebodem die door een combinatie van wormen en bacteriën worden aangetast. Daardoor komen grote gasbellen van methaan vrij, die een tsunami veroorzaken.

Leg uit hoe deze wormen en bacteriën zulke grote hoeveelheden methaan kunnen vrijmaken.

6/9 Kringlopen.

Door de opstijgende gasbellen van methaan wordt ook de aarde warmer.

Geef hiervoor een verklaring.

7/9 Kringlopen.
Zie figuur B 4952 van de bijlage.

Rond het Zweedse kasteel Tullgarn worden de waterpartijen biologisch gezuiverd. Het water wordt over speciale trappen geleid (zie afbeelding hiernaast), waar het met lucht in contact komt.

Leg uit welk voordeel dit contact met lucht heeft in verband met waterzuivering.