Opdracht 1.15 Vergelijking tussen prokaryoten en eukaryoten

Transcriptie

1 14 THEMA 1 DE CEL Opdracht 1.15 Vergelijking tussen prokaryoten en eukaryoten In de onderstaande tabel zijn een aantal kenmerken van prokaryoten en eukaryoten genoteerd. Maak gebruik van de geziene leerstof en de uitbreidingsstof over prokaryoten en eukaryoten om de tabel in te vullen. Prokaryoten zoals: Eukaryoten zoals: Grootte van de cel in µm Uitzondering: vogel- en reptieleneieren kunnen centimeters groot zijn. Membranen Cytoskelet DNA Kernlichaampjes Celwand Flagellen en trilharen Celdifferentiatie Levenswijze (aëroob - anaëroob) Opdracht 1.16 Invloed van de osmotische waarde van bodemwater op de wateropname bij planten Afb. O 1.8 Opstelling proef osmotische waarde bodemwater Vul drie genummerde maatcilinders met sacharoseoplossingen van respectievelijk 20 %, 10 % en 0 %. Zet in elke maatcilinder een jong plantje van klein kruiskruid. Zorg ervoor dat de wortels van de plantjes in de oplossingen hangen. Giet een laagje olie op de vloeistof en laat alles een week staan. Formuleer je waarneming. Hoeveel ml is het vloeistofniveau na een week gedaald in maatcilinders 1, 2 en 3? Welk verband zie je tussen de hoeveelheid opgenomen water en de concentratie aan sacharose? olie sacharose -oplossing olie water 20 % 1 10 % 2 0 % 3

2 THEMA 1 DE CEL 15 Opdracht 1.17 Osmotische waarde bodemwater Er werd onderzocht of planten zich kunnen aanpassen aan hogere concentraties aan zouten in bodemwater. In de tabel vind je de resultaten van zo n experiment. Osmotische waarde van de 1,2 2,0 3,4 5,0 7,3 cultuuroplossing (x 10 5 Pa) Osmotische waarde van het 4,6 5,5 6,7 7,6 9,0 celsap (x 10 5 Pa) Daarvoor worden jonge maïsplanten en cultuuroplossingen met verschillende osmotische waarden (= o.w.) gebruikt. a Wat constateer je, in elke opstelling afzonderlijk, als je de o.w. van de cultuuroplossing vergelijkt met de o.w. van het celsap? b Veronderstel dat de o.w. in kolom 1 de aanvankelijke o.w. van bodemwater en van celsap zijn. Hebben de wortelharen het vermogen de o.w. van hun celvocht te wijzigen naargelang van de o.w. van het bodemwater? Waaruit kun je dat afleiden? c Hoe zouden de planten dat kunnen doen? Stel een hypothese voor. d Zou dat een passief verschijnsel van diffusie of osmose kunnen zijn? Verklaar je antwoord.

3 16 THEMA 1 DE CEL DENKVRAGEN 1 Cellen van planten en dieren zijn beide van het eukaryote celtype. Naast enkele opmerkelijke verschillen bezitten ze ook opmerkelijke overeenkomsten. Hieronder staat een lijst van celstructuren die ofwel in plantencellen, ofwel in dierlijke cellen, ofwel in beide kunnen worden aangetroffen. 1 kern 2 chloroplasten 3 celwand 4 plasmamembraan 5 delingsfiguur 6 mitochondriën 7 lysosomen 8 centriolen Welke combinatie van celstructuren kun je zowel in plantencellen als in dierlijke cellen aantreffen? A B C D In welke soort menselijke cel is het Golgi-apparaat het zwakst ontwikkeld? A B C D in een willekeurige spiercel in een rode bloedcel in een kliercel in een onbevruchte eicel 3 In welke soort menselijke cel is het Golgi-apparaat het sterkst ontwikkeld? A B C D in een gladde spiercel in een rode bloedcel in een lymfekliercel in een spermacel 4 Van een cel met een uitgebreid Golgi-apparaat verwacht je dat ze 6 Welke combinatie tussen een celorganel en zijn functie is juist? A B C D lysosoom en fotosynthese mitochondrion en celademhaling mitochondrion en synthese van vetten ribosoom en fotosynthese 7 Stoffen die in een bladcel binnendringen, passeren altijd A microtubuli. B het Golgi-apparaat. Chet plasmamembraan. D de kern. 8 Welk organel van de cel behoort niet tot het cytoplasma? A een ribosoom B de kern Ceen mitochondrion D de vloeistof tussen de celorganellen 9 Bacteriën zijn prokaryoten. In vergelijking met een typische eukaryote cel A zijn ze meestal kleiner. B hebben ze een kleinere kern. Chebben ze geen plasmamembraan. D bezitten ze meer celorganellen. 10 De maximale afmetingen van een cel worden bepaald A B C D door haar oppervlak, dat groot genoeg moet zijn om voldoende uitwisselingen met de omgeving toe te laten. door het aantal organellen dat ze bevat. door de hoeveelheid voedsel die ze nodig heeft om te overleven. door de aard van haar bouwstoffen. 11 Wat verwacht je van een cel met een uitgebreid Golgiapparaat? A B C D grote hoeveelheden voedsel opstapelt. aan fotosynthese doet. veel suikers aanmaakt. veel sappen afscheidt. A dat ze veel ATP synthetiseert B dat ze veel materiaal zal afscheiden Cdat ze grote hoeveelheden voedsel stockeert D dat ze aan fotosynthese doet 5 Welke combinatie tussen een celorganel en zijn functie is juist? A kern en celademhaling B ribosoom en synthese van vetten Cmitochondrion en fotosynthese D lysosoom en vertering 12 Welke combinatie tussen een celorganel en zijn functie is juist? A mitochondrion en fotosynthese B kern en celademhaling Cribosoom en synthese van lipiden D centrale vacuole en opslaan van stoffen

4 THEMA 1 DE CEL Gegeven: volgende groepen van organellen. In welke groep spelen de drie organellen een rol in de synthese van stoffen die de cel nodig heeft? A ribosoom, ruw endoplasmatisch reticulum, glad endoplasmatisch reticulum B lysosoom, vacuole, ribosoom Cglad endoplasmatisch reticulum, ribosoom, vacuole D ruw endoplasmatisch reticulum, ribosoom, vacuole 15 Wanneer men de cilindervormige epitheelcellen van de dunne darm met een bepaalde stof behandelt, vallen ze in mekaar en verliezen ze elke vorm. Die stof vernietigt waarschijnlijk de volgende inwendige structuren: A ruw endoplasmatisch reticulum, B Golgi-apparaat, Cmicrotubuli, D plasmodesmen. 14 Een cel bevat mitochondriën, ribosomen, ruw en glad endoplasmatisch reticulum en andere organellen. Voortgaande op die informatie kun je besluiten dat het niet gaat om een A gistcel. B bacterie. Ccel van een sprinkhaan. D pantoffeldiertje.

5 2 thema Chemische samenstelling van organismen Opdracht 2.1 Opsporen van stoffen Vroeger heb je al indicatoren gebruikt om water, proteïnen, glucose, zetmeel en lipiden op te sporen. In de onderstaande tabel vind je een overzicht van die indicatoren en van de positieve reacties (wijziging in kleur of uitzicht van de indicator). Verbinding Indicator Positieve reactie water kobaltchloridepapier blauw p roze proteïne albustix geel p groen glucose clinistix roze p paars zetmeel lugol (KI 3) bruin p blauw lipide papier (vlekproef) ondoorschijnend doorschijnend Clinistix reageert niet op alle suikers: wél op glucose, niet op sacharose. Albustix reageert op de meeste proteïnen van levende organismen. Door gebruik te maken van de indicatoren kun je de aanwezigheid van stoffen aantonen in enkele delen van organismen. Doe eerst de vlekproef en daarna de kleurproeven, maar lees het resultaat van de vlekproef af na de kleurproeven. Duid de positieve reacties aan met een plusteken en de negatieve met een minteken. Deel van plant of dier Water Proteïnen Sachariden Lipiden Glucose Zetmeel 1 eiwit 1 2 eigeel 3 melk 4 vlees 5 boon 6 pinda 7 tomaat 8 banaan 9 appel 10 aardappel 11 peen (wortel) 12 schorseneer 13 prei 14 ui Neem voor de vlekproef een hardgekookt ei.

6 THEMA 2 CHEMISCHE SAMENSTELLING VAN ORGANISMEN 19 Opdracht 2.2 Bepaling van het watergehalte 1 a Hoe zou jij het watergehalte van een aardappel berekenen? b Pas die methode toe en schrijf de resultaten in een tabel, zoals je er hieronder één vindt. Schrijf er ook de resultaten in die door de andere werkgroepen werden gevonden. aardappel nr. van de kroes Massa (in g) % kroes kroes + vers vers kroes + droog water droge water materiaal materiaal materiaal stof gemiddeld boon gemiddeld vlees gemiddeld Opdracht 2.3 Elementen in de koolstofverbindingen 1Blanco-referentieproeven Reactie van koolstofdioxide met zijn indicator kalkwater: CO 2 + Ca(OH) 2 p CaCO 3 + H 2 O (troebel) a Maak de opstelling zoals op afbeelding O 2.1. Afb. O 2.1 Bereiding van CO 2 Afb. O 2.2 Bereiding van H 2 S vochtig loodethanoaatpapiertje verdund HCl CaCO 3 kalkwater verdund HCl FeS Giet wat verdund HCl in een reageerbuis met marmer. Vang het ontwijkende gas op in kalkwater. Wat constateer je? CaCO 3 + 2HCL p CaCl 2 + H 2 O + CO 2 b Giet wat verdund HCl op een klein stukje ijzersulfide in een reageerbuis. Hang over de rand van de reageerbuis een vochtig loodethanoaatpapiertje (afbeelding O 2.3).Welke kleurverandering ondergaat het? FeS + 2HCl p FeCl 2 + H 2 S

7 20 THEMA 2 CHEMISCHE SAMENSTELLING VAN ORGANISMEN Reactie van waterstofsulfide met zijn indicator loodethanoaat: H 2 S + Pb(CH 3 - COO) 2 p PbS + 2CH 3 COOH (zwart) c Houd een glazen staafje dat je met HCl hebt bevochtigd boven een open fles ammoniakoplossing. Wat zie je op de glazen staaf? Reactie van ammoniak met zijn indicator waterstofchloride: NH3 + HCl p NH4Cl (wit) d Noteer nu al je bevindingen in een tabel. Verbinding (gas)reagens (indicator) Positieve reactie CO 2 kalkwater helder p... H 2 S vochtig wit p... loodethanoaatpapiertje NH 3 glazen staafje in HCl... p... gedompeld 3 Interpretatie van de resultaten a De verhitting kwam neer op verbranding zonder de stoffen aan de vlam bloot te stellen. Daarbij vallen de onderzochte stoffen uiteen in verschillende gassen: H 2 O- damp, CO 2,NH 3 en H 2 S. Welke elementen komen voor in de verschillende onderzochte stoffen? Zet een plusteken in de tabel. Onderzochte stof H C O N S bonenmeel albumine zetmeel suiker olie b Is er een element dat misschien niet van de onderzochte stoffen afkomstig is? Verklaar je antwoord. 2 Opsporen van verbrandingsgassen a Doe een kleine hoeveelheid droog bonenmeel (dat je vooraf gedurende ten minste drie uren in een droogstoof bij een temperatuur van 105 C hebt verwarmd) in een hittebestendige reageerbuis en verhit de reageerbuis in een bunsenvlam. Aan de rand van de reageerbuis zie je vloeistofdruppels verschijnen. Breng daar blauw kobaltchloridepapier aan. b Sluit nu de reageerbuis af met een doorboorde kurk met een afvoerbuis erin. Leid de ontwijkende gassen in kalkwater. c Breng in de ontwijkende gassen een glazen staafje dat bevochtigd werd met waterstofchloride. d Zet je onderzoeken voort met een nieuwe portie bonenmeel. Hang een vochtig loodethanoaatpapiertje over de rand van de reageerbuis. e Verwarm nu verder tot er geen gassen meer ontsnappen. Schrijf in de tabel hieronder je waarnemingen en de besluiten uit de waarnemingen bij a, b, c en d. Andere groepen doen dezelfde proeven met albuminepoeder (een proteïne), zetmeel, poedersuiker en olie (een lipide). Noteer de besluiten van iedere groep in een tabel. Onderzochte Ontsnappen de Ontstaat Ontstaat er stof volgende gassen? er een een grijswitte zwarte kleur? stof (as)? H2O-damp CO2 NH3 H2S bonenmeel albumine zetmeel suiker olie

8 THEMA 2 CHEMISCHE SAMENSTELLING VAN ORGANISMEN 21 Opdracht 2.4 Bepaling gehalte C-verbindingen a Hoe zou jij het gehalte aan C-verbindingen in aardappelen, bonen en vlees berekenen? b Pas die methode toe en schrijf de resultaten in een tabel zoals hieronder. Schrijf er ook de resultaten in die door de andere werkgroepen werden gevonden. Bereken het gehalte aan C-verbindingen en het asgehalte. aardappel Massa (in g) % kroes + droog kroes + organische vers organische as materiaal as stoffen materiaal stoffen gemiddeld boon gemiddeld vlees gemiddeld c In de tabel hieronder vind je onder A resultaten van wegingen. Bereken het percentage C-verbindingen en as t.o.v. de droge massa. (Bij je proeven deed je dat t.o.v. de verse massa.) A massa (in g)b % t.o.v. C % t.o.v. verse massa droge massa verse massa droge massa C verbindingen as C verbindingen as C ver as bindingen aardappel 105,64 22,79 21,99 0, ,8 boon 50,45 43,18 41,43 1, ,5 vlees 59,34 15,05 14,35 0, Opdracht 2.5 Verse en droge massa a Maak een blokdiagram (op millimeterpapier) van de % samenstelling van een aardappelknol, kabeljauw en volle melk t.o.v. de verse massa. b Maak een blokdiagram (op millimeterpapier) van de % samenstelling van een aardappelknol, kabeljauw en volle melk t.o.v. de droge massa. Haal de gegevens uit tabel 2.2 in je leerboek.

9 22 THEMA 2 CHEMISCHE SAMENSTELLING VAN ORGANISMEN Opdracht 2.6 Elementen in de as Vlees en aardappelen leveren heel weinig as, bonen geven er wat meer; tabaksbladeren geven er heel veel (sigarenas). De elementen waaruit de oxiden en zouten van de as bestaan, kun je opsporen door gewone chemische analyse. 1Blanco-referentieproeven Omdat niet iedereen vertrouwd is met chemische analyse, kunnen enkele klassikale proeven worden verricht om aan te tonen hoe je bepaalde elementen kunt opsporen. a b c d e Opsporen van ijzer Giet 1 ml van een waterige oplossing (1 %) FeCl2, FeCl 3, NaCl, KCl in vier reageerbuizen. Voeg aan elke oplossing enkele druppels (1 ml) geel bloedloogzout K 4 Fe(CN) 6 toe. Opsporen van fosfor Giet 1 ml van een waterige oplossing (1 %) van Na 3 PO 4 en van NaCl in twee reageerbuizen. Doe er 1 ml HNO 3 bij. Voeg nu 3 ml ammoniummolybdaat aan de Na 3 PO 4 - oplossing toe en verwarmen. Doe hetzelfde met de NaCl-oplossing. Als je geen neerslag krijgt, voeg je een overmaat molybdaat bij. Opsporen van zwavel Giet een waterige oplossing (1 %) van Na 2 SO 4 en van Na 3 PO 4 in twee reageerbuizen. Voeg er telkens enkele druppels bariumchloride aan toe. Opsporen van chloor Giet een waterige oplossing (1 %) van NaCl en van Na 2 SO 4 in twee reageerbuizen. Voeg er telkens een paar druppels zilvernitraat aan toe. Opsporen van natrium en kalium Daartoe gebruik je bijvoorbeeld natriumchloride en kaliumchloride. Bevochtig het uiteinde van een magnesiumstaafje (of van een platinadraadje) met gedestilleerd water en dompel het in de bokaal met NaCl. Houd het daarna in het niet-lichtende deel van de vlam. Ga op dezelfde manier tewerk voor kaliumchloride. (Het gebruikte uiteinde van het magnesiumstaafje wordt telkens afgebroken en weggegooid.) f Besluiten Noteer nu de herkenningsmiddelen voor de onderzochte ionen in een tabel. Ion Naam van het reagens Positieve reactie ofwel vlamtest FE 2+ licht- FE 3+ blauwe neerslag donker- PO 3-4 gele, kristallijne neerslag SO 2-4 witte neerslag Cl - witte neerslag Na + intens gele kleur violetroze kleur K + 2 Asonderzoek Onderzoek welke elementen aanwezig zijn in as van tabaksbladeren (sigarenas) en in bonenas. a b c Aantonen van koolstof en zuurstof Doe 5 g as in een erlenmeyer en voeg er 20 ml 10 %- waterstofnitraat aan toe. Wat stel je vast? Als je dat gas door kalkwater leidt, wordt het kalkwater troebel. Welk gas is het? Noteer in de tabel hieronder welke elementen uit de as je daarmee hebt aangetoond. Opsporen van ijzer, fosfor, zwavel en chloor De onoplosbare carbonaten zijn verdwenen uit de as. Voeg er nu 30 ml gedestilleerd water aan toe. Filtreer en verdeel dat asextract over vier reageerbuizen, zodat je ijzer, fosfor, zwavel en chloor kunt opsporen. Voeg daartoe telkens 1 ml van het vereiste reagens toe, behalve voor ammoniummolybdaat waarvan je een overmaat moet gebruiken. Noteer in de tabel hieronder of de elementen aanwezig zijn of niet. Opsporen van natrium en kalium Breng de magnesiumstaaf met as in de vlam. Neem de kleur waar en kijk dan door blauw kobaltglas. Schrijf je besluiten in de tabel. Elementen Sigarenas Bonenas C O Fe P S Cl Na K

10 THEMA 2 CHEMISCHE SAMENSTELLING VAN ORGANISMEN 23 Opdracht 2.7 Factoren die het watergehalte bepalen Beantwoord de volgende vragen aan de hand van tabel 2.1 in het leerboek. 1 a Gegeven: appelboom, beuk, hulst, grove den. Zijn planten wintergroen of vallen hun bladeren af in de herfst? b Vergelijk het watergehalte van wintergroene bladeren met dat van bladeren van bladverliezende loofbomen. 2 a Welk deel van de bonenplant overwintert: de volledige plant, de wortel of de zaden? b Vergelijk het watergehalte van het zaad met dat van de volledige plant. 3 a Wat blijkt uit 1b en 2b? b Het water van een plant bestaat voor een groot deel uit celvocht binnen een of meer blaasjes in de cellen, de vacuolen. Bij het bevriezen zet water uit. Zo kan bevroren celvocht de plantencellen doen openbarsten, waardoor de plant zou sterven. c Leg nu het verband tussen 3a en 3b. 4 a Illustreer aan de hand van cijfers uit de tabel dat er een verband bestaat tussen het watergehalte en de graad van ontwikkeling van het individu bij de mens, de kip, de kikker, de kalandertor. b Gegeven: kikker, kwal, muis, kip, landslak. Rangschik die dieren volgens stijgende graad van ontwikkeling van de hoofdafdeling of volgens de klasse waartoe ze behoren in het dierenrijk. Leg nu een verband tussen hun watergehalte en hun graad van ontwikkeling in het dierenrijk. 5 Hieronder vind je voorstellingen van zonaties van wieren aan een rotskust en van andere planten in en bij een vijver. Noteer bij elke plant het watergehalte voor zover je het kunt vinden. Afb. O 2.3 Zonaties 6 Toon aan de hand van twee voorbeelden (plant of dier) aan dat het watergehalte afhankelijk is van het onderzochte deel van het organisme. In de tabel hieronder vind je het water- en lipidengehalte van enkele organismen of delen van organismen. ROTSKUST VIJVER kleine zeeëik knotswier blaaswier gezaagde zeeëik purperwier vingerwier suikerwier watermunt waterkers eendekroos waterpest normale vloedlijn normale eblijn waterlijn % water % lipiden A mager rundsvlees 74 3 vet rundsvlees B kabeljauw (magere vis)79 0,5 zalm (vette vis)65 16 C okkernoot 5 65 rijst 13 1 Welk verband zie je tussen het water- en lipidengehalte bij elk van die drie groepen? a b c Welke relatie is er tussen het watergehalte van wieren en hun groeiplaats aan de rotskust? Welke relatie is er tussen het watergehalte van planten en hun groeiplaats in en bij een vijver? Vergelijk het watergehalte van landplanten met dat van waterplanten. Staaf je antwoord met enkele voorbeelden.

11 24 THEMA 2 CHEMISCHE SAMENSTELLING VAN ORGANISMEN DENKVRAGEN (Gebruik waar nodig tabellen 2.1 en 2.2 uit het leerboek.) 1 Op de ontbijttafel liggen brood, boter, vlees en peren. Hoe zou je aantonen dat brood rijk is aan zetmeel, boter aan vet, vlees aan proteïnen en peren aan glucose? Schrijf dat op in een tabel. Voedsel Hoofdbestanddeel Indicator Positieve reactie brood boter vlees peren 2 a Hoeveel water neemt een leeuw op als hij een antilope van 10 kg oppeuzelt? b c Hoeveel water neemt een paard op als het een zak haver van 10 kg naar binnen werkt? Hoeveel water neemt een koe op als ze 10 kg bieten eet? 3 Is de uitdrukking een appeltje voor de dorst wetenschappelijk verantwoord? Leg uit. 4 Teken een curve die de wijziging van het watergehalte gedurende de evolutie van een embryo tot een baby van twee maanden voorstelt. In abscis zet je het aantal maanden; in ordinaat het percentage water. Wat constateer je? 5 Uit welke C-verbindingen zijn organismen hoofdzakelijk opgebouwd? a dieren? b planten? 6 Organismen stapelen reserves op onder de vorm van sachariden of lipiden. Welke reservestoffen komen het meest voor a bij dieren? b bij planten? 7 Bij een zoutarm dieet is niet alleen keukenzout (NaCl) verboden, maar ook o.a. varkenslever. Het vleesverbruik is beperkt tot 100 g per dag. Waarom? 8 Hemoglobine is een ijzerhoudend eiwit. Anemie is een tekort aan hemoglobine. Welk voedsel zou je aanbevelen aan een persoon die aan anemie lijdt?

12 3 thema Autotrofe voeding Opdracht 3.1 De samenstelling van bladgroen Versnipper een kleine hoeveelheid groene bladeren in een mortier, maal ze fijn met een weinig zand en kook ze in 100 ml gedenatureerde ethanol. Voor de veiligheid zet je de ethanoloplossing in een warmwaterbad en sluit je de beker af met een kolf koud water. Na enige tijd ontkleuren de bladsnippers en kleurt de ethanoloplossing groen. Decanteer 50 ml van de warme oplossing in een zuivere beker van 250 ml, voeg er 10 ml water en 50 ml tolueen bij en schud goed. De groene pigmenten lossen op in tolueen en de gele of oranje pigmenten blijven opgelost in het ethanolwatermengsel. Giet het groene tolueenmengsel heel voorzichtig in een glazen reageerbuis en bewaar het voor verder onderzoek (opdrachten 3.2, 3.3 en 3.4). Wat stel je vast? Wat besluit je uit je vaststellingen? Opdracht 3.2 Papierchromatografie van bladgroen Wat is chromatografie? In een mengsel zitten zuivere stoffen. Iedere zuivere stof loopt met een welbepaalde snelheid op een welbepaalde drager in een welbepaalde loopvloeistof binnen een welbepaalde tijd tot op een welbepaalde hoogte op de drager. Knip een strook Watmann-1-papier die past in een maatcilinder van 500 ml (de randen van het papier mogen het glas niet aanraken). Giet 30 ml loopvloeistof (25,5 ml aceton, 3 ml petroleumether en 1,5 ml tolueen) in de maatcilinder en dek die af met een rubberen stop waaraan een oogvijs bevestigd is. Snipper enkele spinaziebladeren in een mortier en stamp ze fijn met zand en aceton (20 ml) tot je een donkergroene vloeistof bekomt (voeg er desnoods nog wat aceton bij). Je kunt ook wat extract nemen uit het tolueenmengsel van opdracht 3.1. Maak nu met behulp van een capillair buisje of een pasteurpipet op 30 mm van de onderste rand van het Watmann-1-papier een heel fijne streep van puntjes of vlekjes met het groene acetonmengsel. Herhaal dat minstens tienmaal na elkaar. Blaas op het papier terwijl je de puntjes aanbrengt, zo verdampt de aceton sneller. Hang het Watmann-1-papier aan de oogvijs in de maatcilinder, maar zorg ervoor dat de groene streep niet in de loopvloeistof hangt. Volg het verloop van het proces. Wat stel je vast? Wat besluit je uit je waarnemingen? Opmerking: in de herfst verkleuren de bladeren van bladverliezende bomen, ze verliezen hun groene kleur. Eerst wordt het chlorofyl afgebroken, later het caroteen. Welke golflengtepieken zullen er uit het absorptiespectrum van de verschillende pigmenten afnemen en zelfs verdwijnen?

13 26 THEMA 3 AUTOTROFE VOEDING Opdracht 3.3 Absorptie van licht door chlorofyl Schuif een kartonnen buis van 450 mm lang over de lens van een diaprojector zodat alle licht doorheen de buis moet. Klem de buis vast op een statief. Maak op 350 mm van de lens een horizontale spleet in de buis en steek er een stuk zwart karton in, in het midden voorzien van een spleet van 5 mm breed en 30 mm lang. Maak op 400 mm van de lens een gat waarin een reageerbuis past. Vul de reageerbuis met het tolueenmengsel van chlorofyl uit opdracht 3.1. Het witte licht van de diaprojectorlamp schijnt nu doorheen de opening in het karton en de reageerbuis met het tolueenmengsel. Het licht wordt geabsorbeerd en gereflecteerd. Welke stralen worden bij wit licht gereflecteerd? Plaats een rode of blauwe dia in de diaprojector. Welke stralen worden nu gereflecteerd? Wat stel je vast? Wat besluit je uit je waarnemingen? Opdracht 3.4 Absorptie van licht doorheen een chlorofyloplossing (demonstratieproef) Neem een kleine hoeveelheid groene bladeren. Breng ze in een bekerglas en overgiet de bladeren met ethanol (80 %). Verwarm dat mengsel op een elektrische plaat. Decanteer het mengsel als de bladeren voor het grootste deel ontkleurd zijn. Voeg bij een deel van de oplossing (bv. 50 ml) ongeveer 10 ml water. Meng de oplossing met een gelijke hoeveelheid tolueen. De groene chlorofylpigmenten lossen op in tolueen, de gele pigmenten blijven opgelost in de ethanolfase (je kunt ook starten met de oplossing uit opdracht 3.1). Breng de chlorofyloplossing in een smalle cuvet of een maatcilinder (opgelet: sommige plasticsoorten worden aangetast door tolueen!). Plaats de oplossing ongeveer 30 cm voor een sterke lichtbron en bekijk het licht dat doorheen de cuvet gegaan is en het licht dat aan de voorkant en aan de zijkanten van de cuvet te zien is. Wat stel je vast? Wat besluit je uit je waarnemingen? Opdracht 3.5 Het belang van CO 2 bij landplanten tijdens de fotosynthese Welke rol speelt de NaHCO 3 -oplossing? Steek een dag voor de les twee potplanten afzonderlijk in een plastic zak. Zet onder één zak een bekertje met NaOH - of KOH-kristallen, onder de andere een bekertje met een NaHCO 3 -oplossing. De plastic zak moet de volledige plant en ook de pot omvatten. Sluit de zak goed af en belicht de planten gedurende 12 uren. Voer daarna, na ontkleuring met alcohol, de zetmeeltest uit op een of meerdere bladeren. Zorg ervoor dat je de CO 2 -arme kunt onderscheiden van de CO 2 -rijke planten. Noteer de chemische reactie die er tussen NaOH of KOH en het CO 2 -gas in water plaatsvindt.

14 THEMA 3 AUTOTROFE VOEDING 27 Opdracht 3.6 Gebruik van CO 2 -gas uit het water voor de fotosynthese door waterplanten (p cd-rom) Referentieproef Verdun, juist voor gebruik, een kresolrood-thymolblauwoplossing tienmaal. Je vertrok oorspronkelijk van een stamoplossing. Maak de kresolroodindicator als volgt: los 0,2 g thymolblauw en 0,1 g kresolrood op in 10 ml ethanol. Los 0,84 g zuiver natriumwaterstofcarbonaat op in 900 ml gedestilleerd water. Doe de alcoholische oplossing bij de waterstofcarbonaatoplossing en breng het volume met gedestilleerd water op 1 liter. Doe 5 ml van de verdunde oplossing in een cultuurbuis en test de indicator door erin uit te ademen (CO 2 -rijke lucht). De indicator kleurt geel. Door de indicator op te warmen in een warmwaterbad zal de CO 2 aan de oplossing ontsnappen en kleurt de oplossing rood. Uitvoering: Vul vier cultuurbuizen met de verdunde kresolroodthymolblauwplossing. Cultuurbuis 1 bevat een CO 2 -rijke oplossing (door erin uit te ademen), dus de kleur is geel. Cultuurbuis 2 werd vooraf verwarmd zodat de oplossing CO 2 -arm geworden is, de oplossing is rood. In cultuurbuis 3, met gele oplossing, hang je een waterpestplantje. In cultuurbuis 4, met gele oplossing, hang je eveneens een waterpestplantje, maar die cultuurbuis wordt afgesloten van het licht met aluminiumfolie of zwart karton. Plaats de cultuurbuizen op 35 cm van de lichtprojector. Vul de tabel verder aan. Wat stel je vast? Formuleer een besluit. Cultuurbuis (belicht) 4 (donker) Kleur indicator Opdracht 3.7 Tijdens de fotosynthese komt er zuurstofgas vrij (p cd-rom) De indicator indigokarmijn kleurt blauw in zuurstofrijk water. Als zuurstofgas echter aan de oplossing onttrokken wordt, slaat de kleur om naar geel tot geelgroen. De vloeistof wordt opnieuw blauw als er terug zuurstofgas aan toegevoegd wordt. We kunnen zuurstofgas aan een oplossing onttrekken door toevoeging van natriumdithioniet (Na 2 S 2 O 4 ). Referentieproef Vul een cultuurbuis voor 3/4 met water. Voeg er met een spatel een weinig indigokarmijnpoeder aan toe en meng goed. Er ontstaat een blauwe oplossing. Onttrek het zuurstofgas aan de oplossing door toevoeging van een weinig natriumdithioniet (Na 2 S 2 O 4 ) in poedervorm. Door de buis met een stop af te sluiten en ze herhaaldelijk langzaam te kantelen zal de blauwe oplossing geel tot geelgroen worden. Lukt dat niet onmiddellijk, voeg dan opnieuw Na 2 S 2 O 4 toe. Als de gele oplossing goed geschud wordt en zo terug in contact komt met de lucht, keert de blauwe kleur terug. Indigokarmijn is dus een indicator voor zuurstofgas. Opmerking Na 2 S 2 O 4 is in de handel verkrijgbaar, verpakt in plastic en metaal. De metalen verpakking is extra afgesloten met plakband. Dat is noodzakelijk om te vermijden dat natriumdithioniet met zuurstofgas uit de lucht en vocht in contact komt. Het fijne, witte poeder zou dan klonteren. Bewaar het dus droog, best in een exsiccator. De hierna volgende reacties maken duidelijk wat er gebeurt: Na 2 S 2 O 4 + H 2 O + O 2 p NaHSO 2 + NaHSO 4 2 Na 2 S 2 O 4 + O 2 p 2Na 2 S 2 O 5 Uitvoering Vul drie cultuurbuizen met CO 2 -rijk spuitwater of een 1 % oplossing van NaHCO 3 in water tot ze overlopen. Voeg er enkele druppels indigokarmijn aan toe tot het water blauw kleurt. Door een weinig (spatelpuntje) Na 2 S 2 O 4 toe te voegen en langzaam te mengen, terwijl je de cultuurbuis met een stop afsluit, zal alle zuurstofgas gebonden worden door het Na 2 S 2 O 4. Het water kleurt nu geelgroen. Cultuurbuis 1 fungeert als blanco: er wordt niets aan toegevoegd. In cultuurbuizen 2 en 3 steek je een waterpesttakje, met de vers afgesneden stengel naar boven en volledig ondergedompeld. Dek cultuurbuis 3 volledig af met aluminiumfolie. Sluit de cultuurbuizen af met een stop en zet ze, gedurende ongeveer 15 minuten, op 40 cm van de lichtprojector. Observeer en noteer je waarnemingen. Wat kun je hieruit besluiten?