Module: 2008, het jaar van - v456. CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie.

Transcriptie

1 Auteur VO-content Laatst gewijzigd 21 juli 2016 Licentie CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Webadres Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

2 Inhoudsopgave 2008, het jaar van Intro Vooraf Eindproduct-Beoordeling Doelen-Concepten Kennisbank Werkwijze Verwerking Stap1 Stap2 Stap3 Stap4 Stap5 Stap6 Stap7 Stap8 Stap9 Antwoorden Verwerking Over dit lesmateriaal Pagina 1

3 2008, het jaar van Intro Aardappels De algemene vergadering van de VN riep 2008 uit tot het Internationaal jaar van de aardappel. Het voorstel kwam van Peru en werd gesteund door de wereld voedsel- en landbouw organisatie (FAO). De Canadese krant Toronto Star dacht dat het om een aprilgrap ging. Toch is die keuze misschien niet zo gek. De aardappel is voor veel mensen onmisbaar als basisvoedsel. Bekijk het filmpje: Beantwoord de vragen: a. Wat heeft de aardappel te bieden? Noteer enkele antwoorden uit het filmpje. b. Welk doel wil de FAO bereiken? c. Welke acties zou de FAO kunnen inzetten? In deze module ga je kijken naar de bijdrage van planten aan de wereld, in het bijzonder de voedselgewassen zoals de aardappel. Pagina 2

4 Vooraf Eindproduct-Beoordeling Eindproduct - Beoordeling In de afsluitende opdracht ga je op zoek naar een plant die volgens jou een jaar in de schijnwerpers zou moeten staan. Bijvoorbeeld omdat deze plant een belangrijke bijdrage kan leveren aan het voeden van de wereldbevolking. Je verdedigt je uitspraak voor de klas, met de argumenten die je in stap 7 hebt verzameld. Doelen-Concepten Leerdoelen Aan het eind van deze module Pagina 3

5 kun je: beschrijven dat organismen door fotosynthese autotroof zijn; voorwaarden voor het fotosyntheseproces in planten benoemen; het belang van fotosynthese als basis voor de voortgezette assimilatie en dissimilatie van het organisme beschrijven; beschrijven wat bij planten de kenmerken en functies zijn van orgaanstelsels voor transport; het transport van water, zouten en assimilatieproducten in planten beschrijven en de relatie met fotosynthese, dissimilatie en opslag van stoffen beargumenteren. Deelconcepten Autotroof, heterotroof, (an)organische stoffen, chloroplasten, netto fotosynthesereactie, voortgezette assimilatie, beperkende factoren, huidmondjes, hout- en bastvaten, wortelharen, verdampingsstroom, cohesie, adhesie, worteldruk. Kennisbank KB: Atomen en verbindingen KB: Celstofwisseling KB: Vorm en topografie KB: Transport van water en opgeloste stoffen KB: Plantenweefsels Werkwijze De module '2008, het jaar van de aardappel' bestaat uit een groot aantal opdrachten. Op bijgaand werkplan kun je invullen welke opdrachten je gedaan hebt. Zo houd je goed overzicht. Download hier het Werkplan '2008, het jaar van de aardappel'. Werkvorm Je werkt in deze module alleen en soms in groepjes. De eindopdracht doe je in viertallen. Benodigdheden: Werkblad Vervoer stoffen in de plant Tijd Pagina 4

6 Voor deze module heb je ongeveer 8 uur nodig, afhankelijk van de hoeveelheid practicum. Pagina 5

7 Verwerking Stap1 Opdracht 1 De aardappel De ene aardappel is de andere niet. Kijk maar eens naar de eerste paar minuten van dit filmpje: Video: KRO's keuringsdienst - Aardappelen Het gebruik van aardappels valt uiteen in drie categorieën: 1. consumptie aardappelen (45%) 2. zetmeelaardappelen (31%) en 3. pootaardappelen (24%). Voor elk van deze drie zijn speciale rassen gekweekt. Opdracht 2 Aardappel rassen a. Zoek voorbeelden van rassen uit elke categorie. b. Hier zie je waarvoor je dat zetmeel kunt gebruiken: Video: Plastic van aardappelresten Zoek nog enkele andere toepassingen van aardappelzetmeel. c. Nederland exporteert veel pootaardappelen. Ze heten in het Engels seedpotatoes. Deze naam kan verwarrend werken. Leg uit. Gebruik daarvoor de afbeelding van de aardappel. d. Kwekers proberen altijd hun rassen te verbeteren. Bedenk een eigenschap voor elk van de drie categorieën aardappelen die jij als kweker graag zou willen verbeteren. Opdracht 3 De aangepaste aardappel In tweetallen. Onderzoekers passen de aardappelplant aan hun wensen aan. Bekijk het filmpje: Pagina 6

8 Lees ieder twee van de artikelen. Geen najaarteelt door piepermutatie bionieuws : voer bij zoek op trefwoord de titels in. Artikel Cisgene piepers de grond in - bionieuws Artikel Eiwitrijke gentechaardappel - bionieuws Artikel Planten leveren bouwstenen voor chemische industrie Noteer samen de verschillende doelstellingen van de onderzoekers. Bespreek wat je van deze onderzoeken vindt. Betrek daarbij ook de doelstelling van de FAO. Stap2 De groei van de aardappel In ongeveer negen weken kan een pootaardappel uitgroeien tot een plant met een enkele tientallen knollen en een gewicht van ongeveer een kilo. Video: Hoe groeit een aardappel? Wil je het eens proberen? Je kunt zelfs aardappelen telen in een emmer of jute zak. De biomassa van de plant is dus geweldig toegenomen. Hoe kan dat? Wat heeft een plant om zoveel biomassa te vormen? Opdracht 1 Fotosynthese In deze opdracht onderzoek je de fotosynthese. Er zijn daarbij drie onderzoeksvragen, zie de volgende bladzijde. Verdeel de drie vragen over de klas. Vorm tweetallen. Ieder tweetal krijgt één onderzoeksvraag. Bij elke vraag staat een bron met een suggestie voor de methode. Maak een onderzoeksplan om de onderzoeksvraag te beantwoorden. Overleg met je docent over het te gebruiken materiaal. Je kunt eventueel werken met algenballetjes. Pagina 7

9 Zie daarvoor Techniekkaart fotosynthese - Onderzoeksvragen: 1. Vormen plantendelen met bladgroen evenveel zetmeel als plantendelen zonder bladgroen? 2. Is voor de vorming van zetmeel licht nodig? Aantonen van zetmeel in een blad 3. Wat is de invloed van de CO2-concentratie op de snelheid van de fotosynthese? Techniekkaart assimilatie-dissimilatie fotosynthese Voer de proef uit en maak een verslag. Lever het verslag bij je docent in. Opdracht 2 Simulatie Als je opdracht 1 niet kunt uitvoeren, doe dan deze opdracht 2. Gebruik de video om de invloed van lichtintensiteit, lichtkleur en CO2 gehalte op de fotosynthese te onderzoeken. Bekijk de snelheid bij X5. Noteer van elke proef overzichtelijk: de onderzoeksvraag de hypothese de werkwijze (omschrijf de proefomstandigheden) de resultaten de conclusie. Opdracht 3 Telen a. Wat kun je doen om de knolopbrengst zo groot mogelijk te laten worden? I. Veel koolstofdioxide geven. II. Weinig koolstofdioxide geven. b. Vooral licht gebruiken van de kleuren... I. groen en blauw. II. rood en blauw. III. groen en rood. IV. blauw. c.... ras kiezen. I. Bloeiend II. Niet bloeiend Opdracht 4 Experiment In een experiment heeft een onderzoeker de fotosynthese van een plant gemeten onder verschillende omstandigheden, waarbij hij verlichtingssterkte, temperatuur of CO2-concentratie kon variëren. Resultaten zijn weergegeven in het diagram van afbeelding. Aangenomen wordt dat de intensiteit van de dissimilatie niet wordt beïnvloed door de verlichtingssterkte. a. In welke van deze situaties is de verlichtingsstrekte zeker beperkend voor de fotosynthese? Pagina 8

10 b. Waaraan kun je dat zien? Opdracht 5 Temperatuur De optimale temperatuur voor de fotosynthese ligt in Nederland tussen de 20 en 25 C. Het optimum hangt af van de lichtintensiteit: hoe hoger de lichtintensiteit, hoe hoger de optimumtemperatuur. Vooral boven de 30 C neemt de fotosynthesesnelheid echter sterk af. Geef in een grafiek het verband tussen fotosynthese opbrengst en temperatuur aan. Doe dat zowel voor hoge als voor lage lichtintensiteit. Vergelijk je grafiek met een klasgenoot. Controleer ook af je de assen juist hebt gekozen en hebt benoemd. Weet je niet meer zeker hoe dat moet? Controleer het dan hier. Stap3 Organische stoffen: suiker en zetmeel Suiker is een koolhydraat, een organische stof. Sommige planten, zoals suikerbiet en suikerriet vormen veel suikers. Andere planten, zoals de aardappel, slaan de reserves vooral op als zetmeel. Opdracht 1 Koolhydraten Ga naar de kennisbank: KB: Koolhydraten en vetten Maak voor jezelf een overzicht van de verschillende koolhydraten. Gebruik ook Binas. Opdracht 2 Zetmeel In het Duits heet zetmeel stärke. Deze naam slaat op een van oudste toepassingen van het zetmeel: het stijven, sterken van doek. Zetmeel is eigenlijk een verzamelnaam. Het bestaat uit twee componenten. Welke? Waarin verschillen ze? Waarvoor worden ze gebruikt door de plant? En door mensen? Bron: Zetmeel een gevestigde waarde in de voedingsindustrie Opdracht 3 Zetmeelkorrels Pagina 9

11 Planten slaan zetmeel op in de vorm van korrels. Aan een zetmeelmonster kun je zien van welke plant het zetmeel afkomstig is. Zo kunnen onderzoekers het aardappelzetmeel van het veel goedkopere bonenzetmeel onderscheiden en dus vervalsingen aantonen. Onderzoek de zetmeelkorrels van verschillende plantensoorten en leg je resultaten vast in tekeningen. Vergelijk je resultaten met de afbeeldingen de bronnen. In de eerste kun je ook de handleiding voor dit onderzoek vinden. Bronnen: Stap4 Opbouw kost energie Om organische stoffen op te bouwen uit anorganische stoffen is energie nodig. Opdracht 1 Kennisbank Bestudeer de eerste drie onderdelen van de kennisbank. KB: Atomen en verbindingen KB:?Moleculen KB:?Macromoleculen Opdracht 2 Assimilatie en dissimilatie Gebruik de onderstaande woorden om in een logische verhaal de assimilatie en dissimilatie te beschrijven. Vergelijk jouw beschrijving met die van een klasgenoot en vul je beschrijving zo nodig aan. Woorden: zonne-energie, bindingen, levert, kost, assimilatie, dissimilatie, chemische energie, glucose, CO2, H2O, O2, warmte, temperatuur, ATP, oplaadbaar. Opdracht 3 Exotherm en endotherm Pagina 10

12 Opbouw kost energie kn.nu/w2qxc 1 Sleep de juiste woorden naar de cijfers a. endotherm b. exotherm c. dissimilatie d. assimilatie Stap5 Pagina 11

13 Na de fotosynthese Als planten glucose hebben gevormd, kunnen ze daar allerlei andere organische stoffen van maken. Opdracht 1 Samenvatting Lees de rest van de kennisbank: KB: Koolhydraten en vetten KB: Eiwitten Maak ook van dit gedeelte (zie stap 3) een schematische samenvatting (eventueel met behulp van Binas). Opdracht 2 Moleculen Waarin verschillen organische moleculen van elkaar? Maak de oefening "Na de fotosynthese" onderaan de pagina. Opdracht 3 Stoffen Tot welke groep macromoleculen behoren de volgende stoffen? Maak de oefening "Na de fotosynthese" onderaan de pagina. Opdracht 4 Grondstof Glucose is de grondstof voor de opbouw van veel organische stoffen in de tabel van opdracht 3. a. Welke elementen moet een plant in ieder geval uit de omgeving opnemen om deze stoffen te kunnen maken? Bekijk de structuurformules om deze vraag te beantwoorden. Opdracht 5 Voedingswaarde Bekijk de voedingswaarde van een aardappel. In de figuur zie je een blauwe, een oranje en een rode groep stoffen. Beredeneer voor elke van de drie groepen hoe deze stoffen in de aardappel zijn gekomen. Welke uitzondering is er in de blauwe groep? Vergelijk je antwoorden met een klasgenoot en vul je antwoord zo nodig aan. Opdracht 6 Nachtschade familie De aardappel hoort net als de paprika, tomaat en aubergine tot de nachtschade familie, de Solanacaea. Pagina 12

14 De bladeren, stengels en onrijpe vruchten van deze planten bevatten stoffen die mensen minder op prijs stellen. Lees het artikel De giftige aardappel. a. Welke delen van een aardappel worden groen? Wanneer worden ze groen? b. Waarop moet je letten als je je eigen aardappels gaat telen?vergelijk je antwoorden met je klasgenoten. Om de gevolgen van solanine te onderzoeken werd aan ratten en hamsters een bepaalde hoeveelheid solanine toegediend, zowel met het voedsel (oraal) als via injecties (intraveneus). Deze solanine was radioactief gemerkt. Bepaald werd hoe lang het duurde voor de helft van deze solanine verdwenen was. T1/2 was na orale toediening in ratten vier maal korter (en in hamsters twee maal korter) dan na intraveneuze toediening. c. Welke conclusie kun je daaruit trekken? d. Noem twee verschillende redenen waardoor risico van sterfte door solanine in een voedselketen beperkt is. Opdracht 7 Aardappel ras Stel dat je aardappels wilt gaan telen. Je moet dan een heel aantal beslissingen nemen. Kies je bijvoorbeeld een ras dat vroeg in het seizoen groeit en bloeit of een wat later ras? In stap 2 heb je gezien hoe de aardappelplant groeit en bloeit. Niet alle rassen ontwikkelen zich in hetzelfde tempo. Waar hangt dat vanaf? Bronnen: Fytochroom - nl.wikipedia.org. Artikel Genen gevonden waardoor aardappelplanten ook in Nederland aardappels kunnen maken. Bekijk het filmpje: Beantwoord de volgende vragen: Kies uit: lang, kort, mutant, wildtype, lengte en breedte. a. b. c. d. In noordelijke streken zijn de dagen... De aardappel komt oorspronkelijk uit een streek waar de dagen... zijn. Een plant met een genotype dat in Europa vroeg in het seizoen knollen vormt, moet een... zijn. Dankzij de ontdekking in Wageningen kan de aardappelplant genetische worden aangepast aan de geografische... van het gebied waar de aardappel geteeld moet worden. Opdracht 8 Groeiseizoen Bekijk de figuur. Pagina 13

15 a. Welk voordeel hebben een vroeg en een laat ras voor een teler? Waardoor ontstaat dat verschil? b. Hoe lang moet het groeiseizoen voor een laat ras tenminste zijn? c. Waarvan is de lengte van het groeiseizoen afhankelijk? Opdracht 9 Plagen Een goed ras. De juiste bemesting, voldoende zon, voldoende water En toch kan de hele oogst verloren gaan. De Ierse hongersnood, waarbij tussen 1845 en 1850 een miljoen Ieren stierven, wordt ook wel de Potato Famine genoemd. Zoek hier wat de oorzaak was. Bekijk op deze site ook de informatie over de ziekteverwekker ( biologie en ziektecyclus ). En bekijk: a. Bedenk met deze kennis wat je zou kunnen doen om de Phytophtera te bestrijden. Vergelijk jouw antwoorden met de genoemde bestrijdingsmethoden op de website. b. Welke methode zou je kiezen als je let op effectiviteit? En welke kies je als je let op duurzaamheid. Extra info: Duurzame ontwikkeling is de ontwikkeling die aansluit op de behoeften van het heden zonder het vermogen van de toekomstige generaties om in hun eigen behoeften te voorzien in gevaar te brengen. Bespreek de antwoorden in de klas. Opdracht 10 Aardappel in bloei Om aardappelen te oogsten is bloei niet noodzakelijk. Maar voor andere doeleinden wel! Lees Peruaanse aardappelen veilig op Spitsbergen. Noteer waarvoor geslachtelijke voortplanting van de aardappelplant kan worden gebruikt. Na de fotosynthese kn.nu/x3ycn Pagina 14

16 Moleculen Sleep de woorden naar de juiste plaats. Structuur Molecuul Bouwstenen Pagina 15

17 a. koolhydraat b. nucleotiden c. vet d. aminozuren e. eiwit f. nucleïnezuur g. glycerol h. monosacchariden i. vetzuren Stoffen Tot welke groep macromoleculen behoren de koolhydraten? Vink de macromoleculen aan. a. glycogeen b. peptase c. zonnebloemolie d. cellulose e. hemoglobine f. boter g. RNA h. kokosolie i. insuline j. linolzuur k. lactose l. glucose m. DNA n. schildklierhormoon Stoffen Tot welke groep macromoleculen behoren de eiwit? Vink de macromoleculen aan. Pagina 16

18 a. lactose b. glucose c. zonnebloemolie d. DNA e. peptase f. hemoglobine g. glycogeen h. insuline i. boter j. cellulose k. schildklierhormoon l. linolzuur m. RNA n. kokosolie Stoffen Tot welke groep macromoleculen behoren de vet? Vink de macromoleculen aan. a. linolzuur b. peptase c. glucose d. RNA e. glycogeen f. zonnebloem g. schildklierhormoon h. insuline i. lactose j. cellulose k. kokosolie l. hemoglobine m. boter n. DNA Stoffen Tot welke groep macromoleculen behoren de nucleïnezuur? Vink de macromoleculen aan. Pagina 17

19 a. schildklierhormoon b. insuline c. glycogeen d. cellulose e. peptase f. RNA g. kokosolie h. boter i. DNA j. hemoglobine k. zonnebloemolie l. lactose m. glucose n. linolzuur Stap6 Transportweefsel In de vorige stap zag je dat de aardappelplant vele stoffen vormt. Dat gebeurt in eerste instantie in de bladeren. Hoe vindt het vervoer van stoffen door een plant plaats? Bij deze stap is ook praktisch werk mogelijk. Overleg daarover met je docent. Opdracht 1 Huidmondjes Herhaal uit de onderbouw: KB: Plantenweefsels Je ziet hiernaast de ligging van de huidmondjes aan de onderkant van een blad. Opdracht 2 Animaties Pagina 18

20 Bekijk op Bioplek en maak schematische tekeningen van blad en stengel. Benoem de verschillende weefsels. Bouw van het blad Bouw van de vaatbundels Transportweefsel kn.nu/zk02b 1 Transportweefsel Lees de tekst hieronder door. In de tekst ontbreekt nog een aantal woorden. Sleep de woorden naar de juiste plaats in de tekst. Huidmondjes vind je op het bladoppervlak van. Een huidmondje is een kleine opening gevormd door twee. Huidmondjes zijn noodzakelijk om uitwisseling van tussen de plant en de buitenlucht mogelijk te maken. Om van de plant tegen te gaan moeten huidmondjes zich kunnen openen en sluiten. Als de huidmondjes open staan, er water. 's Nachts of als de plant uitdroogt, sluiten de huidmondjes zich. Omdat er in de sluitcellen zitten, kan er fotosynthese plaatsvinden. Beschikbare keuzes: verdampt, waterdamp, bladgroenkorrels, sluitcellen, vaatplanten, uitdroging Stap7 Pagina 19

21 Watertransport Plantenfysiologen hebben zich lang afgevraagd op welke manier stoffen door planten getransporteerd worden. Hoe komt er voldoende water boven in een meer dan honderd meter hoge boom (zoals de Sequoia). In de volgende vragen is het onderzoek naar het watertransport in de plant beschreven. Lees het onderzoek en beantwoord de vragen. Opdracht 1 De eerste experimenten In de 17e eeuw werd, dankzij de eerste microscopen, veel onderzoek aan de bouw van planten gedaan. De geleerden raakten onder de indruk van de vele verschillende cellen en weefsels die in een plant zaten. In 1682 veronderstelde de Engelse onderzoeker Nehemiah Grew dat het water actief omhoog geperst werd door de levende cellen van het hout. a. Bedenk een hypothese om de veronderstelling van Grew te toetsen. In de jaren vijftig van de achttiende eeuw ontdekte men een verschijnsel dat licht zou kunnen werpen op het watertransport in houtvaten. Je ziet in de afbeelding twee glasplaten die tegen elkaar aan staan in een vloeistof, met een heel kleine ruimte tussen de twee glasplaten. b. Hoe noem je dit verschijnsel? c. Denk je dat dit fenomeen alleen een afdoende verklaring biedt voor het watertransport in planten? Het duurde tot 1880 voordat de Duitse plantkundige Eduard Strassburger een slim experiment deed. De hypothese van Strassburger was de volgende: als het transport in een stengel van levende cellen afhangt, dan zal dat transport stoppen wanneer de cellen in de stengel gedood worden. De dorpssmid maakte een grote ketel die om een gedeelte van de stengel van een blauwe regen (Wisteria) heen paste. Strassburger liet kokend water in de ketel lopen om de cellen van de stengel te doden. Hij ontdekte dat de bladeren van de plant niet verwelkten. d. Welke conclusie kun je uit deze proef trekken? De veenarbeiders die in het begin van de vorige eeuw in Drenthe en Friesland werkten kenden het verschijnsel. Wanneer je op een wat heiige ochtend in het vroege voorjaar een berk omhakte dan spoot er water uit de rest van de stam die nog in de grond stond. Ook berken in het park of langs de weg kunnen in het vroege voorjaar heel veel water via de takken en knoppen verliezen (we noemen dat bloeden). Pagina 20

22 Zolang de wortel van de boom intact blijft kan dat bloeden optreden. e. Waardoor zagen zij het verschijnsel vooral in het voorjaar? In 1938 Deed de Amerikaan Philip White onderzoek naar de worteldruk van een tomaat. Er bleek een druk te zijn die voor transport tot 70 meter hoogte kon zorgen. Bij heel veel naaldbomen (waar ook de Douglas spar toe behoort) bleek nauwelijks sprake te zijn van worteldruk. Bij droger weer, wanneer de bomen veel water verliezen via hun bladeren, vindt het transport in het hout met een grote snelheid plaats. Maak de volgende hypothese af: f. Als het water door de worteldruk omhoog geperst zal worden, dan zal er water... een houtvat lopen wanneer je met een kleine naald in het houtvat prikt. Experimenten toonden aan dat het water nauwelijks onder druk staat. Bekijk het filmpje: Er moest dus nog een andere factor zijn. Pagina 21

23 De genoemde experimenten gaven de onderzoekers de indruk dat bij het aanprikken van houtvaten lucht aangezogen werd in plaats van dat er water uitgeperst werd. Het leek dus alsof het water omhooggetrokken werd. De Amerikaans botanicus MacDougal veronderstelde dat mede daardoor de druk om de wanden van de houtvaten kleiner zou worden wanneer er overdag veel water door de houtvaten getransporteerd wordt. g. Stel dat MacDougal gelijk heeft. Die diameter van een boom is dan s nachts... dan overdag. h. In figuur hiernaast zie je het resultaat van de metingen aan de boomdiameter van MacDougal. De boom bereikt zijn grootste omvang.... De hypothese is dus.... Het naar boven trekken door verdamping van het water zou tot een verschil in transportsnelheid van dat water kunnen leiden. In 1936 deed Bruno Huber onderzoek naar de transportsnelheid van water in de bovenste takken en de stam van een boom. i. Formuleer de bijbehorende hypothese. Huber bracht boven aan het einde van de takken en halverwege de stam een heel gevoelig thermokoppel aan. Hij verwarmde het water in de houtvaten van de stam door draden in de houtvaten elektrisch te verhitten. In de figuur hiernaast zie je de resultaten. j. De hypothese is... k. Welke drie oorzaken zijn er zo aangetoond voor het transport van water in de houtvaten van een plant? l. Bekijk de afbeelding. Op welke gedeeltes van het blad vind je de waterdruppels? m. Waardoor dit verschijnsel wordt veroorzaakt? Bron: nl.wikipedia.org n. Actief water uitscheiden kost energie. Toch doet de plant dit. Met welk doel? Stap8 Pagina 22

24 Transport door hout- en bastvaten Lees de kennisbank: KB: Transportstromen bij planten Opdracht 1 Transport Ook het mechanisme van het transport door de bastvaten en van de opname en het transport door de wortel, vergde veel onderzoek. Je ziet hieronder enkele voorbeelden. Lees het onderzoek en beantwoord de vragen. In 1675 sneed de Italiaanse onderzoeker Marcello Malphighi een stuk bast rondom de stam van een boom weg. Hij wilde meer te weten komen over het transport van stoffen in een boom. De Engelse plantkundige Stephan Hales herhaalde deze ringwondproef in het midden van de 18e eeuw. Het resultaat van de proef was tweeledig. De bladeren van de boom verwelkten niet en er ontstond een verdikking aan de bovenkant van de ringwond. a. De buitenste vaten in de stam van een boom zijn... b. Het stroomt naar het deel waar de osmotische waarde... is. Het transport van organische stoffen in de bastvaten is nog steeds niet helemaal verklaard. Toch komt er steeds meer bewijs voor een verklaring die al in 1926 door de Duitse onderzoeker E. Münch werd geopperd. Münch ging uit van het volgende model. Bestudeer de tekening van het model. b. Bij i is de osmotische waarde... Daardoor wordt water opgenomen. c. Het transport door de houtvaten is door de ringwond... Bij de modelvorming noemde de onderzoeker de plaatsen waar suikers geproduceerd werd de bron en de plaatsen waar de suikers naar toe zouden moeten gaan het putje. e. Maak een lijstje van bronnen en putjes in de plant. f. Geef aan welke putjes in de loop van het jaar een bron kunnen worden. Het is niet gemakkelijk om het transport van stoffen door de bastvaten in werking te zien. Bastvaten zijn heel klein en omdat ze een levende inhoud hebben zijn ze snel beschadigd. Je zou graag met een naald in een zeefvat willen prikken om de inhoud te analyseren. In de natuur komen gelukkig levende naalden voor. Bladluizen voeden zich met de organische stoffen uit de zeefvaten. Ze zijn in Pagina 23

25 staat om die zeefvaten aan te prikken. Bekijk het filmpje: Video: Bladluis Wanneer je de bladluis scheidt van zijn naaldvormige mond (de stylet) dan kun je de vloeistof uit het zeefvat aftappen en analyseren. Op die manier vingen Kennedy en Miller in 1953 het vocht uit de bastvaten op. Per uur kwam er 1 mm3 vloeistof voor analyse vrij. Het bleek voor meer dan 90% te bestaan uit koolhydraten. Het gebruik van radioactieve stoffen halverwege de 20e eeuw heeft het inzicht in het transport van organische stoffen door de zeefvaten verdiept. In een experiment brachten beschadigden ze met hete was de buitenste vaten van de stam onder de bladeren. Ze gaven de plant13co2 en de wortel 32 P. Daarna hebben ze op verschillende plaatsen in de plant het 13C gehalte (linker kolom in de figuur) en het 32P gehalte (rechterkolom) gemeten. h. Bestudeer de figuur. Noteer de waarnemingen in woorden. i. Trek conclusies uit de resultaten. j. Maak de oefening "Transport door hout- en bastvaten" onderaan de pagina. Extra info: 13CO2 C13 is een stabiel isotoop van koolstof en niet radioactief. De C13 gemerkte CO2 wordt door middel van een infrarood spectrometer gemeten. Fosfor-32 of 32P is een onstabiele radioactieve isotoop van fosfor. Pagina 24

26 Opdracht 2 De wortel Het wortelstelsel van de boom in de figuur is gesplitst en wel zo dat een gedeelte van de wortels in gedestilleerd water zit (A) en een gedeelte in een oplossing met radioactief fosfor (B). a. Er werd radioactief fosfor in de wortels bij A gevonden vóórdat er in de top van de plant radioactiviteit te meten was. Welke conclusie trek je daaruit? Uit de proef blijkt dat de radioactieve fosfor door de wortel wordt opgenomen uit de oplossing. Alle mineralen die een plant nodig heeft worden via de wortel opgenomen. Dat zou kunnen door diffusie en of door actief transport. Bestudeer de tabel hieronder. mineraal kalium % in slootwater % in waterplant 0,006 % in kranswier 0,004 natrium ,02 0,4 calcium ,15 0,4 ijzer spoor 0,013 0,0003 silicium spoor 0,09 0,0035 b. Leg uit welke mineralen in de waterplant en het kranswier via diffusie opgenomen kunnen worden. Pagina 25

27 De opname van een bepaalde stof (het bromide ion) in een aardappel is gemeten in relatie tot de dissimilatie. (gemeten als relatieve respiratiesnelheid van de aardappel). Bestudeer de grafiek hiernaast. c. Leg uit waarom men uit dit experiment de conclusie kan trekken dat er hier sprake is van een actief transport van bromide in de aardappel. Transport door hout- en bastvaten kn.nu/8ytgp 1 Transport door hout- en bastvaten Pagina 26

28 1. 2. Beschikbare keuzes: niet geringd, geringd Stap9 Pagina 27

29 Planten voeden de wereld In viertallen. In deze opdracht kies je met je groep één voedingsgewas (een ander gewas dan de aardappel), waarvan jij denkt dat het een belangrijke voedselproducent is of kan zijn. Je gaat onderzoeken of deze plant een belangrijke bijdrage levert of kan gaan leveren aan het voeden van de wereldbevolking. Daarvoor gebruik je de informatie uit deze module. Je beschrijft: de levenscyclus van de plant die je hebt gekozen. de eigenschappen die de plant geschikt maken als voedselgewas, b.v. voedingswaarde, houdbaarheid, opbrengst, transportmogelijkheden enz. Je onderzoekt: waar op de wereld dat gewas geteeld kan worden, rekening houdend met o.a. de daglengte en het klimaat. hoe dat op duurzame wijze kan gebeuren. welke factoren die de oogst kunnen bedreigen. hoe de oogst daartegen kan worden beschermd. hoe de teelt van dat voedingsgewas geoptimaliseerd kan worden. de manier waarop de mens deze plant aanpast aan zijn wensen. Tenslotte doe je een uitspraak over de vraag of jullie gewas ook een eigen jaar verdient. Je verdedigt je uitspraak tegenover de klas in een korte presentatie. Daarbij maak je gebruik van bovenstaande gegevens. Pagina 28

30 Antwoorden Verwerking Stap 2 Opdracht 3 Telen a. b. c. I. Veel koolstofdioxide geven. II. Vooral licht gebruiken van de kleuren rood en blauw. II. Niet bloeiend ras kiezen. Opdracht 4 Experiment a. In situatie 4. b. Aan het feit dat de grafiek bij elke lichtintensiteit stijgt als de lichtintensiteit toeneemt. Stap 5 Opdracht 4 Grondstof a. N, S, Mg, Ca, P. Opdracht 6 Nachtschade familie c. Solanine wordt kennelijk wel afgebroken in het darmkanaal. d. Dieren mijden de bittere stof. Solanine wordt afgebroken, hoopt zich dus niet op in de voedselketen. Opdracht 7 Aardappel ras a. In noordelijke streken zijn de dagen lang. b. De aardappel komt oorspronkelijk uit een streek waar de dagen kort zijn. c. Een plant met een genotype dat in Europa vroeg in het seizoen knollen vormt, moet een mutant zijn. d. Dankzij de ontdekking in Wageningen kan de aardappelplant genetische worden aangepast aan de geografische breedte van het gebied waar de aardappel geteeld moet worden. Stap 7 Opdracht 1 De eerste experimenten a. Als levende cellen water omhoog persen, dan zal door een boven de grond afgesneden plant, waarvan de wortels nog leven, water naar buiten geperst worden. b. Capillaire werking. c. De hoogte is te berekenen en hangt o.a. af van factoren als viscositeit, zwaartekracht en straal van de buis. Globaal mag de volgende formule worden gebruikt. Voor een buisje met ene straal van 0,1 mm betekent dit een stijging van ca 1,5 m. d. Levende cellen in de wortel persen water naar boven. e. Dan is er een sterke sapstroom naar de zich ontwikkelende bladeren. f. Als het water door de worteldruk omhoog geperst zal worden, dan zal er water uit een houtvat lopen wanneer je met een kleine naald in het houtvat prikt. g. Stel dat MacDougal gelijk heeft. Die diameter van een boom is dan s nachts groter dan overdag. h. De boom bereikt zijn grootste omvang in de ochtend. De hypothese is dus juist. i. De transportsnelheid van water in de bovenste takken zal groter zijn dan in de onderste takken. j. De hypothese is juist. Pagina 29

31 k. worteldruk verdamping capillaire werking l. Op de plaatsen waar de nerven uitmonden. m. Een waterstroom handhaven, ook als er weinig verdamping mogelijk is. Stap 8 Opdracht 1 Transport a. b. c. d. e. De buitenste vaten in de stam van een boom zijn bastvaten. Het stroomt naar het deel waar de osmotische waarde laag is. Bij i is de osmotische waarde hoog. Daardoor wordt water opgenomen. Het transport door de houtvaten is door de ringwond niet beïnvloed. Bronnen: alle bladgroenhoudende weefsels. Putjes: alle plaatsen waar veel suikers verbruikt worden voor dissimilatie of opslag: zaden, vruchten, wortels. Opdracht 2 De wortel a. Er moet ook dwars transport mogelijk zijn. b. De mineralen die in de plant een lagere concentratie hebben dan in het slootwater en dat geldt alleen voor natrium in kranswier. c. Voor actief transport is energie (ATP) nodig. Dankzij verbranding is er voldoende energie beschikbaar voor het transport. Pagina 30

32 Antwoorden Antwoorden: Opbouw kost energie 1 Sleep de juiste woorden naar de cijfers c 2. d 3. b 4. a Aantal punten juist antwoord: 1 Antwoorden: Transportweefsel 1 Transportweefsel Lees de tekst hieronder door. In de tekst ontbreekt nog een aantal woorden. Sleep de woorden naar de juiste plaats in de tekst. Huidmondjes vind je op het bladoppervlak van vaatplanten. Pagina 31

33 Een huidmondje is een kleine opening gevormd door twee sluitcellen. Huidmondjes zijn noodzakelijk om uitwisseling van waterdamp tussen de plant en de buitenlucht mogelijk te maken. Om uitdroging van de plant tegen te gaan moeten huidmondjes zich kunnen openen en sluiten. Als de huidmondjes open staan, verdampt er water. 's Nachts of als de plant uitdroogt, sluiten de huidmondjes zich. Omdat er in de sluitcellen bladgroenkorrels zitten, kan er fotosynthese plaatsvinden. Aantal punten juist antwoord: 1 Antwoorden: Transport door hout- en bastvaten 1 Transport door hout- en bastvaten 1. niet geringd 2. geringd Aantal punten juist antwoord: 1 Pagina 32

34 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur VO-content Laatst gewijzigd 21 juli 2016 om 16:02 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerniveau VWO 6; VWO 5; Leerinhoud en Fotosynthese op celniveau; Biologie; Voortgezette assimilatie; Instandhouding; doelen Celstofwisseling; Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Studiebelasting 8 uur en 0 minuten Trefwoorden leerlijn, rearrangeerbare, rearrangeerbare leerlijn Pagina 33