Thema: voeding en energie

Transcriptie

1 Auteur binas Laatst gewijzigd 19 februari 2017 Licentie CC Naamsvermelding-GelijkDelen 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 Thema voeding en energie Introductie Ophalen voorkennis Leven van de zon module 1: Suiker Intro Eindproduct-Beoordeling Doelen-Concepten Kennisbank Werkwijze Stap1: organen van een plant, bouw en functie Stap 2a: assimilatie - opbouw van stoffen Stap 3: fotosynthese CO2 en zonlicht Stap 4: organische stoffen: koolhydraten Stap 5: voortgezette assimilatie Stap 6: transport van stoffen in een plant Stap 7: leven van planten alleen? Toets Elementen en verbindingen Antwoorden module 2: Energiebronnen van de toekomst Intro Eindproduct-Beoordeling Doelen-Concepten Kennisbank Werkwijze Stap 1a: licht en donker Stap 2a: stroom uit spinazie Stap 3a: energie uit glucose Stap 3c - fotosynthese en dissimilatie Stap 3d - chloroplast Stap 4: dissimilatie zonder zuurstof Stap 5: biomassa als brandstof Toets - Energie Antwoorden Toetsen Stap1 Stap2 Stap3 Pagina 1

3 Documenten Over dit lesmateriaal Pagina 2

4 Thema voeding en energie Introductie Leven van de zon Eten en ademhalen, het is zo gewoon dat je er nauwelijks bij stil staat. En toch zijn het onmisbare lichaamsfuncties: voedsel en zuurstof in je opnemen. En het één heeft geen zin zonder het ander. We hebben immers zuurstof nodig om ons voedsel te verbranden en zo energie te krijgen voor alle processen in onze cellen. In dit hoofdstuk kijken we naar energiestromen: in ons lichaam, in onze cellen, maar ook in de planten en dieren om ons heen. Want we staan niet los van onze omgeving. We maken deel uit van voedselketens. Al ons voedsel is uiteindelijk afkomstig van planten, al zijn die planten in ons voedselpakket nog maar nauwelijks terug te vinden. Kunnen we leven van planten alleen? Sommige mensen vinden van wel: ze eten vegetarisch of veganistisch. Er zijn ook mensen die nog een stapje verder gaan: ze eten die groenten alleen rauw. Krijgen zij alles binnen wat ze nodig hebben? Bekijk het filmpje helemaal of gedeeltelijk. Welke vragen roept het bij je op? Noteer deze vragen in je schrift. In dit hoofdstuk leer je alles over voeding en energie. We kijken eerst waarom planten zo belangrijk zijn voor ons voedsel en voor onze energievoorziening. Pagina 3

5 Introductie kn.nu/b8z24 Leven van de zon Eten en ademhalen, het is zo gewoon dat je er nauwelijks bij stil staat. En toch zijn het onmisbare lichaamsfuncties: voedsel en zuurstof in je opnemen. En het één heeft geen zin zonder het ander. We hebben immers zuurstof nodig om ons voedsel te verbranden en zo energie te krijgen voor alle processen in onze cellen. In dit hoofdstuk kijken we naar energiestromen: in ons lichaam, in onze cellen, maar ook in de planten en dieren om ons heen. Want we staan niet los van onze omgeving. We maken deel uit van voedselketens. Al ons voedsel is uiteindelijk afkomstig van planten, al zijn die planten in ons voedselpakket nog maar nauwelijks terug te vinden. Kunnen we leven van planten alleen? Sommige mensen vinden van wel: ze eten vegetarisch of veganistisch. Er zijn ook mensen die nog een stapje verder gaan: ze eten die groenten alleen rauw. Krijgen zij alles binnen wat ze nodig hebben? Bekijk het filmpje helemaal of gedeeltelijk. Rauw Welke vragen roept het bij je op? Noteer deze vragen in het antwoordvak hieronder. Pagina 4

6 Ophalen voorkennis Wat weet je al over leven van de zon? Maak de volgende vragen: Klik op de knop 'Test je kennis' om de toets te starten Voor ieder goed antwoord krijg je 1 punt. Je voorkennis is voldoende als je meer dan 14 punten haalt. Leven van de zon Leven van de zon kn.nu/auwhm 1 Waaruit haalt de plant de energie die nodig is voor fotosynthese? a. lucht b. mineralen c. zon d. water 2 Welke delen van de plant vangen de energie uit zonlicht op? Pagina 5

7 a. huidmondjes b. bladgroenkorrels c. bloemen d. wortelharen 3 Hieronder zie je een aantal begrippen. Welke heeft een plant niet nodig voor de fotosynthese? a. mineralen b. koolstofdioxide c. water 4 Hieronder zie je een aantal begrippen. Welke heeft een plant niet nodig voor de fotosynthese? a. zonlicht b. bladgroen c. zuurstof 5 Maak de juiste combinatie. Welke omschrijving hoort bij het onderstaande begrip? Bladgroen a. Belangrijk mineraal voor eiwitten. b. Ontstaat bij fotosynthese. c. Absorbeert licht. d. Ontstaat bij voortgezette assimilatie. 6 Maak de juiste combinatie. Welke omschrijving hoort bij het onderstaande begrip? Nitraat a. Belangrijk mineraal voor eiwitten. b. Ontstaat bij fotosynthese. c. Absorbeert licht. d. Ontstaat bij voortgezette assimilatie. 7 Maak de juiste combinatie. Pagina 6

8 Welke omschrijving hoort bij het onderstaande begrip? Zetmeel a. Belangrijk mineraal voor eiwitten. b. Ontstaat bij fotosynthese. c. Absorbeert licht. d. Ontstaat bij voortgezette assimilatie. 8 Maak de juiste combinatie. Welke omschrijving hoort bij het onderstaande begrip? Glucose a. Belangrijk mineraal voor eiwitten. b. Ontstaat bij fotosynthese. c. Absorbeert licht. d. Ontstaat bij voortgezette assimilatie. 9 Bij de verbranding ontstaan twee stoffen. Welke? a. zuurstof en koolstofdioxide b. koolstofdioxide en water c. zuurstof en water d. glucose en koolstofdioxide 10 Bij de dissimilatie zonder zuurstof kunnen er verschillende stoffen ontstaan. Welke stof kan hierdoor niet ontstaan? a. alcohol b. water c. koolstofdioxide d. melkzuur 11 Maak de juiste combinatie. Er zijn verschillende vormen van dissimilatie. Welke stof ontstaat bij alcoholische gisting? a. melkzuur b. koolstofdioxide c. water Pagina 7

9 12 Maak de juiste combinatie. Er zijn verschillende vormen van dissimilatie. Welke stof ontstaat bij melkzuurgisting? a. melkzuur b. alcohol c. water d. koolsofdioxide 13 Maak de juiste combinatie. Er zijn verschillende vormen van dissimilatie. Welke stof ontstaat bij dissimilatie met zuurstof? a. melkzuur b. alcohol c. water 14 Je ziet twee beweringen over dissimilatie. Welke bewering is juist? a. Bij dissimilatie zonder zuurstof ontstaat nooit koolstofdioxide. b. Bij dissimilatie met zuurstof ontstaat altijd koolstofdioxide. 15 Hieronder zie je de reactievergelijking van de alcoholische gisting. Wat moet er staan op de plaats van de puntjes? a. melkzuur b. energie c. zuurstof d. water Pagina 8

10 16 Hieronder zie je de reactievergelijking van de verbranding. Vul het juiste woord in. glucose + > koolstofdioxide + water + energie Pagina 9

11 module 1: Suiker Intro De grootste suikerbiet ter wereld! Zou het jou lukken deze te kweken? Welke kennis heb je nodig? Helpt het als je groene vingers hebt? Kwekers gaan veel verder dan groene vingers alleen. Ze selecteren het zaad en kiezen de juiste groeiomstandigheden om zo supersuikerbieten te kweken. Wat willen ze eigenlijk met die bieten? Welke rol speelt suiker in de voedselvoorziening van plant en mens? Eindproduct-Beoordeling Bij deze module werk je aan 7 stappen. Bij een aantal stappen voer je practica uit (stap 1, 4 en 6) naar keuze. Spreek met je docent af wat je daarvan moet uitvoeren en hoe het wordt beoordeeld. In de laatste stap wissel je meningen en argumenten uit. Pagina 10

12 Doelen-Concepten Aan het eind van deze module: Kun je: organen voor gaswisseling, opname en transport bij planten beschrijven; 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; de bouw en werking van het transportstelsel in planten beschrijven. beschrijven dat cellen stoffen opnemen, transporteren, omzetten en afgeven met behulp van energie, gekatalyseerd door enzymen; beschrijven dat er verschillende vormen van energie zijn: chemische energie (zoals in ATP), lichtenergie, kinetische energie, warmte, en beschrijven dat deze vormen in elkaar kunnen overgaan; uitleggen dat bepaalde stoffen door passief transport en andere door actief transport membranen kunnen passeren; een relatie beschrijven tussen de osmotische waarde binnen en buiten een cel en de invloed daarvan op de stevigheid. Deelconcepten Tussencelstof, fosfolipide, aminozuur diffusie, osmose, semi-permeabel membraan, selectief permeabel, receptoreiwit, ionentransport, isotonisch, hypotonisch, hypertonisch, plasmolyse, turgor, osmotische druk, osmotische waarde, actief transport, passief transport, endo- en exocytose, celplasmastroming, hout- en bastvaten, wortelharen, autotroof, heterotroof, (an)organische stoffen, bladgroenkorrels, netto fotosynthesereactie, voortgezette assimilatie, beperkende factoren, worteldruk, verdamping. Kennisbank Pagina 11

13 KB: Atomen en verbindingen KB: Moleculen KB: Macromoleculen KB: Koolhydraten en vetten KB: Eiwitten KB: Celstofwisseling KB: Reactiesnelheid van de fotsynthese KB: Reactiesnelheid en enzymen KB: Weefsel en organen in zaadplanten KB: Transportstromen bij planten Werkwijze De module 'Suiker' 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 module I Suiker Werkvorm Houd de vorderingen van de module bij op je werkplan. Benodigdheden Werkblad practicum fotosynthese Werkblad practicum aantonen van zetmeel Werkblad practicum stoftransport in een plant Tijd Voor deze module heb je ongeveer 8 slu nodig. Stap1: organen van een plant, bouw en functie Pagina 12

14 Suikerbieten Zoals je in de intro hebt gezien kan uit een zaadje van de suikerbiet, een grote plant met een enorme wortel groeien. In die wortel zit gemiddeld genoeg suiker voor ongeveer 35 suikerklontjes. Het gewicht van de plant is dus geweldig toegenomen. Hoe kan dat? Opdracht 1 De bouw van een plant Herhaal uit de Kennisbank onderbouw: KB: Bouw van zaadplanten - scherm 1 t/m 6 KB: Zaden, bollen en knollen KB: Plantenweefsels En lees: KB: Weefsel en organen in zaadplanten Bedenk zelf wat een suikerbietplant nodig zou kunnen hebben om een dikke wortel te kunnen maken. Welke functie heeft die wortel voor de plant? Opdracht 2 Vastleggen van koolstof Download het werkblad practicum fotosynthese en voer de proef uit om twee factoren te onderzoeken. Lever het resultaat in bij de docent. Opdracht 3 Snelheid van de fotosynthese Onderzoek met behulp van de simulatie de invloed van lichtintensiteit, temperatuur of CO2 gehalte op de fotosynthese. Simulatie waterpest - Flash Onderzoek het effect van een van de verschillende variabelen. Doe daarnaast het banco experiment dat hierbij nodig is. Noteer in een verslag overzichtelijk: de onderzoeksvraag de hypothese, en de verwachting de proefopstelling de resultaten de conclusie. Pagina 13

15 Lever het resultaat in bij de docent. Stap1: organen van een plant, bouw en functie kn.nu/o3egs Opdracht 1: Suikerbieten Zoals je in de intro hebt gezien kan uit een zaadje van de suikerbiet, een grote plant met een enorme wortel groeien. In die wortel zit gemiddeld genoeg suiker voor ongeveer 35 suikerklontjes. Het gewicht van de plant is dus geweldig toegenomen. Hoe kan dat? Opdracht 1 De bouw van een plant Herhaal uit de Kennisbank onderbouw: KB: Bouw van zaadplanten - scherm 1 t/m 6 KB: Zaden, bollen en knollen KB: Plantenweefsels En lees: KB: Weefsel en organen in zaadplanten Bedenk zelf wat een suikerbietplant nodig zou kunnen hebben om een dikke wortel te kunnen maken. Welke functie heeft die wortel voor de plant? Vastleggen van koolstof Download het werkblad practicum fotosynthese en voer de proef uit om twee factoren te onderzoeken. Leg het resultaat hieronder vast. Pagina 14

16 Opdracht 3 Snelheid van de fotosynthese Onderzoek met behulp van de simulatie de invloed van lichtintensiteit, temperatuur of CO2 gehalte op de fotosynthese. Simulatie waterpest - Flash Onderzoek het effect van een van de verschillende variabelen. Doe daarnaast het banco experiment dat hierbij nodig is. Noteer in een verslag overzichtelijk: de onderzoeksvraag de hypothese, en de verwachting de proefopstelling de resultaten de conclusie. Lever het resultaat in bij de docent. Stap 2a: assimilatie - opbouw van stoffen Opbouw kost energie Om organische stoffen op te bouwen uit anorganische stoffen is energie nodig. Opdracht 1 Verbindingen Bestudeer de Kennisbank: KB: Atomen en verbindingen KB: Moleculen Is deze theorie al bij scheikunde behandeld? Pagina 15

17 Dan kun je deze opdracht mogelijk overslaan. Overleg met je docent. Opdracht 2 ATP Lees in de Kennisbank scherm 1 t/m 5 over ATP: KB: Celstofwisseling Stap 2b - assimilatie, opbouw van stoffen kn.nu/lw9db Opdracht 3 - Verbind tot zinnen Schrijf een kort en logisch verhaal, waarin je de volgende woorden in de zinnen hebt verwerkt. Zonne-energie, bindingen, levert, kost, assimilatie, dissimilatie, chemische energie, glucose, warmte, temperatuur, ATP, oplaadbaar. Opdracht 4 - Opbouw en afbraak Neem de figuur over en vul deze in. Kies daarbij uit: CO2 + H2O - ATP - glucose - ADP + Pi. Upload je antwoord. Opdracht 5 - Enzymen Pagina 16

18 Lees uit de kennisbank scherm 1, 2 en 4: KB: Reactiesnelheid en enzymen Alle processen die je in deze module hebt bestudeerd worden gekatalyseerd door enzymen. Leg hieronder uit wat het gevolg zou zijn als planten niet over deze enzymen zouden beschikken. Stap 3: fotosynthese Het gaat om de opbrengst! Opdracht 1 Maximale productie Bekijk het filmpje: Bekijk het filmpje: Probeer zelf ook aan een suikerbiet te komen en proef! CO2 en zonlicht Pagina 17

19 CO2 en zonlicht kn.nu/qf8io 1 Wat kan Piet doen om de biet zo zwaar mogelijk te laten worden? Kies uit: weinig - veel - blauw - geel - groen - rood CO2 geven. Vooral licht gebruiken van de kleuren en. Zorgen dat de plant bloemen vormt. 2 Bekijk de afbeelding. Kies de juiste afbeelding bij nummer 1. Pagina 18

20 a. A b. B c. C d. D 3 Bekijk de afbeelding. Kies het de juiste afbeelding bij nummer 2. a. A b. B c. C d. D 4 Bekijk de afbeelding. Kies het de juiste afbeelding bij nummer 3. Pagina 19

21 a. A b. B c. C d. D 5 Bekijk de afbeelding. Kies het de juiste afbeelding bij nummer 4. Pagina 20

22 a. A b. B c. C d. D 6 Vul de CO2 waarden in. Kies uit: 0,08% - 0,03% - 0,1% Pagina 21

23 Blauw = CO2 Groen = CO2 Rood = CO2 Stap 3c - beperkende factoren kn.nu/nr140 Opdracht 3 - Beperkende factoren Lees uit de kennisbank: KB: Reactiesnelheid van de fotosynthese Pagina 22

24 Bekijk de figuur nog eens. a) Is licht beperkend voor de opbrengst van de fotosynthese bij punt A in de grafiek? En bij punt B in de grafiek? b) Waaraan kun je dat zien? Opdracht 4 - De opbrengst van de fotosynthese In de vorige stap heb je de opbrengst van de fotosynthese bekeken. Welke twee stoffen zijn bij de fotosynthese ontstaan? Stap 4: organische stoffen: koolhydraten Organische stoffen: suiker en zetmeel Suiker is een koolhydraat, een organische stof. Sommige planten, zoals suikerbiet en suikerriet, vormen veel suikers. Andere planten slaan de reserves vooral op als amylose (zetmeel). Opdracht 1 Levenscyclus Planten kunnen worden ingedeeld in eenjarige, tweejarige en vaste planten. Suikerriet is een vaste plant. a. Bij welke groep verwacht je de suikerbiet? Maak een keuze: Pagina 23

25 I. eenjarig II. tweejarig III. vast b. Welk gegeven heb je gebruikt om de suikerbiet in te delen? Opdracht 2 Koolhydraten Ga naar de kennisbank en bestudeer: KB: Koolhydraten en vetten a. Tot welke groep behoren de koolhydraten in de tabel? Neem de tabel over en vul deze in. monosacchariden disacchariden polysacchariden suiker amylose cellulose b. Bekijk de structuurformules van amylose en glucose. Beredeneer welk molecuul ontstaat bij de vorming van amylose uit glucose. c. Amylose en cellulose hebben heel verschillende eigenschappen. Dat komt doordat... d. Hooi en stro zijn alleen geschikt als veevoer en niet als voedsel voor mensen? Hoe komt dat? e. Van welke gewas is de opbrengst aan bruikbare stoffen (suiker, amylose,cellulose) per ha het hoogst? f. Een plant slaat de overmaat glucose op als zetmeel en niet als glucose. De reden daarvoor is dat... Opdracht 3 Aantonen van koolhydraten De aanwezigheid van koolhydraten in planten of voedingsmiddelen kun je aantonen met indicatoren. Download werkblad practicum aantonen zetmeel bij fotosynthese en voer de proeven uit. Zet de resultaten van je onderzoek in een tabel. Beantwoord de onderzoeksvraag en lever de resultaten in. Stap 4 - Organische stoffen, suiker en zetmeel kn.nu/khn8v Opdracht 1 - Levenscyclus Suiker is een koolhydraat, een organische stof. Sommige planten, zoals suikerbiet en suikerriet, vormen veel suikers. Andere planten slaan de reserves vooral op als amylose (zetmeel). Planten kunnen worden ingedeeld in eenjarige, tweejarige en vaste planten. Suikerriet is een vaste plant. a) Bij welke groep verwacht je de suikerbiet? Maak een keuze: - eenjarig - tweejarig Pagina 24

26 - vast b) Welk gegeven heb je gebruikt om de suikerbiet in te delen? Opdracht 2 - Koolhydraten Ga naar de kennisbank en bestudeer: KB: Koolhydraten en vetten a) Tot welke groep behoren de koolhydraten in de tabel? Neem de tabel over en vul deze in. monosacchariden disacchariden polysacchariden suiker amylose cellulose b) Bekijk de structuurformules van amylose en glucose. Beredeneer welk molecuul ontstaat bij de vorming van amylose uit glucose. c) Amylose en cellulose hebben heel verschillende eigenschappen. Dat komt doordat... d) Hooi en stro zijn alleen geschikt als veevoer en niet als voedsel voor mensen? Hoe komt dat? e) Van welke gewas is de opbrengst aan bruikbare stoffen (suiker, amylose,cellulose) per ha het hoogst? f) Een plant slaat de overmaat glucose op als zetmeel en niet als glucose. De reden daarvoor is dat... Stap 5: voortgezette assimilatie Voortgezette assimilatie Wanneer planten glucose hebben gevormd, kunnen ze daar allerlei andere organische stoffen van maken. Opdracht 1 Macromoleculen Pagina 25

27 Lees de rest van kennisbank Macromoleculen, Koolhydraten en vetten en Eiwitten: KB: Elementen en verbindingen Opdracht 2 Bestanddelen van de aardappel Bekijk de figuur en neem deze over. Welke van de bovenstaande bestanddelen van de aardappel zijn ontstaan bij de voortgezette assimilatie? Opdracht 3 Structuur Neem de onderdelen van de figuur over en vul deze in. Kies uit: koolhydraat - vet - nucleotiden - glucerol - eiwit - monosacchariden - nucleinezuur - aminozuren vetzuren Opdracht 4 Indelen Tot welke groep horen de stoffen hieronder? hemoglobine - RNA - zonnebloemolie - lactose - insuline - boter - glucogeen - kokosolie - cellulose schildklierhormoon - glucose - linolzuur - peptase - DNA Neem de tabel over en rangschik ze in een van de vier kolommen. koolhydraten eiwit vet nucleïnezuur Pagina 26

28 Opdracht 5 Wat heeft een plant nodig? Glucose is de grondstof voor de opbouw van alle andere organische stoffen. Zoek in Binas voorbeelden van elk van de vier groepen organische stoffen en van de fotopigmenten. Kijk goed welke atomen in de moleculen voorkomen. a. Bekijk dan de tabel van de stoffen die een biet opneemt. Komen alle atomen die voor de opbouw van alle organische stoffen nodig zijn, in de tabel voor? b. Welke elementen uit de bodem zijn nodig voor de aanmaak van bladgroen? c. In welke groep stoffen vind je de opgenomen stikstof voornamelijk terug? Stap 5b: Voortgezette assimilatie kn.nu/o14y9 Opdracht 2 - Bestanddelen van de aardappel Pagina 27

29 Bekijk de figuur. (aardappel) Welke van de bovenstaande bestanddelen van de aardappel zijn ontstaan bij de voortgezette assimilatie? a. Vitamine B1 b. Vitamine B6 c. Vitamine C d. Bron van foliumzuur e. Bron van kalium f. Laag vetgehalte g. Magnesium, zink en koper h. Rijk aan koolhydraten i. Vezels j. IJzer Opdracht 3 - Structuur Vul de volgende woorden in op de juiste nummers van de figuur: Pagina 28

30 koolhydraat - vet - nucleotiden - glucerol - eiwit - monosacchariden - nucleinezuur aminozuren - vetzuren Opdracht Indelen Tot welke groep hoort hemoglobine? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht Indelen Tot welke groep hoort RNA? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Pagina 29

31 Opdracht Indelen Tot welke groep hoort zonnebloemolie? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht Indelen Tot welke groep hoort lactose? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht Indelen Tot welke groep hoort insuline? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht Indelen Tot welke groep hoort boter? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht Indelen Tot welke groep hoort glucogeen? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht Indelen Tot welke groep hoort kokosolie? Pagina 30

32 a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht Indelen Tot welke groep hoort cellulose? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht Indelen Tot welke groep hoort schildklierhormoon? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht Indelen Tot welke groep hoort glucose? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht Indelen Tot welke groep hoort linolzuur? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht Indelen Tot welke groep hoort peptase? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Pagina 31

33 Opdracht Indelen Tot welke groep hoort DNA? a. Koolhydraten b. Eiwit c. Vet d. Nucleinezuur Opdracht 5 - Wat heeft een plant nodig? Glucose is de grondstof voor de opbouw van alle andere organische stoffen. Zoek in Binas voorbeelden van elk van de vier groepen organische stoffen en van de fotopigmenten. Kijk goed welke atomen in de moleculen voorkomen. a) Bekijk dan de tabel van de stoffen die een biet opneemt. Komen alle atomen die voor de opbouw van alle organische stoffen nodig zijn, in de tabel voor? b) Welke elementen uit de bodem zijn nodig voor de aanmaak van bladgroen? c) In welke groep stoffen vind je de opgenomen stikstof voornamelijk terug? Stap 6: transport van stoffen in een plant Pagina 32

34 Vervoer van stoffen door de plant Opdracht 1 Transport In viertallen Een plant slaat reserves op, in de knollen, wortels en zaden. In deze stap ga je zelf uitzoeken hoe suiker die in het blad is gemaakt, in de biet terecht komt. Je beschrijft hoe het transport van stoffen door de plant verloopt en waardoor dit transport wordt aangedreven. Je hebt daarvoor de beschikking over een aantal bronnen. Ieder bekijkt alle bronnen en samen bespreek je welke conclusies je uit een bron kunt trekken. Vat de conclusie samen in een schema (zie werkblad opdracht 2). Bronnen: Animatie Transport - Flash Artikel: Berkensap aftappen Artikel: Waarom hangen er waterdruppels aan het blad? KB: Weefsel en organen in zaadplanten KB: Transportstromen bij planten Opdracht 2 Experimenten Je gaat zelf met een proef onderzoeken welke rol verdamping bij dit transport speelt. Daarvoor kun je het werkblad transport in een plant gebruiken. Elk tweetal voert een experiment uit. De resultaten wissel je uit. De resultaten van de opdrachten 1 en 2 in deze stap verzamel je in een overzichtelijk schema. Je vindt dat schema ook op het werkblad. Door middel van bijschriften laat je zien dat je de gegevens uit de verschillende bronnen hebt verwerkt. Het schema lever je in. Stap 6b - inleveren van het schema kn.nu/qexvy Pagina 33

35 Inleveren Upload het gemaakte schema of een afbeelding ervan. Stap 7: leven van planten alleen? Kunnen we leven van planten alleen? Je gaat beginnen aan de afronding van deze module. Slotopdracht In tweetallen. Welke stoffen worden in plantencellen gemaakt uit suiker en mineralen? Zijn er ook stoffen die een mens wel nodig heeft en die een plant niet kan maken? Met die gegevens formuleer je jouw mening over het een vegetarisch dieet en een rauw-voedsel dieet. Als afsluiting worden de meningen en argumenten in de klas uitgewisseld. Bronnen: Vegetarisme - nl.wikipedia.org Het eten van slechts rauw voedsel - mens-en-gezondheid.infonu.nl Voedingswaarden - Toets Elementen en verbindingen De opdracht sluit je af met het maken van de toets 'Elementen en verbindingen'. De toets bestaat uit een aantal gesloten en open vragen. De gesloten vragen worden nagekeken door de computer. De open vragen moet je zelf scoren. Pagina 34

36 Als je alle vragen beantwoord hebt, zie je je score. Je krijgt van de vragen die je fout hebt, het goede antwoord te zien. Klik op de knop om de toets te starten. Elementen en verbindingen kn.nu/qevt8 1 Materie bestaat uit deeltjes. Zet de namen van de deeltjes in volgorde van groot naar klein: a. atoomkern b. molecuul c. atoom d. quark e. neutron 2 Welke vier chemische elementen komen het meest voor in organismen?vul de afkortingen van de elementen in. Doe het in de volgorde waarin ze voorkomen in het periodiek systeem. 3 Is er leven op mars? Stel dat op een vreemde planeet leven voorkomt. Het leven wordt net als het leven op aarde, bepaald door nucleïnezuren en eiwitten. Neem aan dat organismen dezelfde vergelijkbare samenstelling hebben als op aarde. Welke drie elementen moeten dan op die vreemde planeet in ieder geval aanwezig zijn, naast de elementen C, H en O? Geef de afkortingen van de elementen. Pagina 35

37 4 Watermoleculen hebben een dipoolkarakter: de elektronen worden naar de kant van het Oatoom getrokken. Hierdoor is water een geschikt oplosmiddel voor bepaalde stoffen. Welke stoffen zijn dat? a. Moleculen met een co-valente binding b. Stoffen met ion-bindingen c. Vetmoleculen 5 Vul de tekst aan met de volgende woorden: hydrofiele, hydrofobe, binnen en buiten. LET OP: niet alle woorden worden gebruikt! Fosfolipiden hebben een kop en een staart. De moleculen zijn in een biomembraan in 2 lagen gerangschikt, met de hydrofiele kant van de moleculen naar gekeerd. 6 Plantaardige cellen bevatten meer water dan dierlijke cellen. Welk celonderdeel van plantencellen bevat dit extra water vooral? a. De celwand b. De plastiden c. De vacuole d. Het cytoplasma 7 Macromoleculen zijn moleculen met een relatief grote molecuulmassa. Grofweg bestaan ze uit meer dan 1000 atomen. Vink aan welke van de onderstaande stoffen bestaan uit macromoleculen: a. cellulose b. DNA c. eiwitten d. glucose e. lood f. stikstof g. water h. waterstof i. zuurstof Pagina 36

38 8 Welke van de volgende kenmerken horen bij cellulose? Vink ze aan: a. koolhydraat b. oplosbaar in water c. plantaardig product d. polysaccharide e. verteerbaar door middel van amylase 9 Wanneer een eiwit wordt blootgesteld aan een te hoge temperatuur, kunnen de waterstofbruggen en sulfide-bindingen breken. De structuur verandert onherstelbaar. Hoe wordt dit verschijnsel genoemd? En welke structuur is dan veranderd? a. Denaturatie: de primaire structuur is veranderd. b. Denaturatie: de tertiaire structuur is veranderd. c. Hydrolyse: de primaire structuur is veranderd. d. Hydrolyse: de secundaire structuur is veranderd. e. Polymerisatie: de secundaire structuur is veranderd. f. Polymerisatie: de quaternaire structuur is veranderd. 10 Nucleïnezuren en eiwitten zijn verschillende stoffen. Toch hebben ze veel met elkaar te maken, in de eerste plaats omdat het organische stoffen zijn, onmisbaar voor het leven. Maar wat hebben deze stoffen nog meer met elkaar te maken? Pagina 37

39 a. De nucleïnezuren bevatten informatie voor eiwitten die in een cel gemaakt moeten worden. b. De eiwitten bevatten informatie voor nucleïnezuren die in een cel gemaakt moeten worden. 11 In een DNA-molecuul bevindt zich Adenine altijd tegenover Thymine en Guanine altijd tegenover Cytosine. Dit komt door het verschillende aantal bindingen tussen A en T, en tussen G en C. Om welk soort bindingen gaat het hier? a. Co-valente bindingen b. Ion-bindingen c. Sulfide-bindingen d. Waterstofbruggen 12 Eiwitten vervullen verschillende functies in organismen. Vul de passende functies achter de eiwitten in. Kies uit: afweer, beweging, chemische reactieversneller, communicatie, regeling, stevigheid en transport. Actine: Antistoffen: Carriers in membranen: Collageen: Insuline: Lipase: Receptoren op celmembraan: 13 Pagina 38

40 Uit welke eenheden bestaan eitwitten? a. nucleotiden b. steroïden c. polypeptiden d. aminozuren 14 Bekijk de onderstaande afbeelding van maltose. Dit is een... a. dipeptide b. disaccharide c. polysaccharide d. steroïde 15 In de afbeelding zie je de structuurformule van triacylglycerol ook wel triglyceride. Dit is een voorbeeld van een: Pagina 39

41 a. een verzadigd vet b. een onverzadigd vet c. een meervoudig onverzadigd vet d. een vetzuur Antwoorden Stap 2 Opdracht 3 Beperkende factoren a. ja en nee b. Aan de helling van de grafiek. Opdracht 4 De opbrengst van de fotosynthese Glucose en zuurstof. Stap 3 Opdracht 1 Levenscyclus a. II. tweejarig b. Een dikke wortel die kan overwinteren. Opdracht 2 Koolhydraten a. monosacchariden disacchariden suiker polysacchariden X amylose X cellulose X b. Water. c. Amylose en cellulose hebben heel verschillende eigenschappen. Dat komt doordat de glucose eenheden op een andere manier aan elkaar gekoppeld zijn. d. Ze bevatten alleen cellulose en dat kunnen mensen niet verteren. e. Suikerbiet. f. De reden daarvoor is dat glucose de osmotische waarde van een cel te sterk verhoogt. Had je deze laatste vraag niet goed? Bestudeer dan het onderdeel: Osmose Stap 5 Opdracht 2 Bestanddelen van de aardappel Pagina 40

42 Opdracht 4 Indelen koolhydraten eiwit vet nucleïnezuur glucose hemoglobine zonnebloemolie DNA glucogeen schildklierhormoon boter cellulose peptase linolzuur lactose insuline kokosolie RNA Opdracht 3 Structuur Opdracht 5 Wat heeft een plant nodig a. Nee, S ontbreekt. En dat is nodig voor het aminozuur cysteine. b. Mg. c. In de eiwitten. Stap 6 Opdracht 4 Opbouw en afbraak 1. glucose 2. ADP + Pi Pagina 41

43 3. CO2 + H2O 4. ATP Pagina 42

44 module 2: Energiebronnen van de toekomst Intro Bekijk het filmpje: Om energie op te wekken hebben we een energiebron nodig, zoals brandstof. Maar wat als alle brandstof in de toekomst op raakt? Gelukkig hebben we veel nieuwe manieren gevonden om energie op te wekken. Varkensmest bijvoorbeeld! Welke manieren nog meer? Dat zie je hier. Elke dag verbranden we grote hoeveelheden biomassa om in onze energiebehoefte te voorzien. Eerst waren dat vooral fossiele brandstoffen, maar fossielen brandstoffen raken op. Mede daarom is er steeds meer belangstelling voor biobrandstoffen. Koolzaadolie, suikerriet, bietenpulp of mest, al deze bronnen zijn in principe geschikt om energie uit te halen. Verbranding van biomassa heeft alleen een groot nadeel: er komt CO2 vrij. Daardoor zal het CO2 gehalte van de atmosfeer stijgen, met alle gevolgen daarvan (zie module Kringlopen). Kan het niet anders? De zon is als energiebron voorlopig nog lang niet uitgeput! Onderzoekers proberen de natuur na te doen en net als planten de energie van de zon rechtstreeks te benutten. Hebben jullie ook al zonnepanelen op het dak? Het rendement is nog niet zo hoog en de productie ervan is vervuilend en kost ook weer energie. Ook planten leggen maar één procent van de invallende energie vast in biomassa. Kunnen we misschien planten kweken met een hoger rendement, bijvoorbeeld doordat ze minder bijproducten maken of doordat ze een groter deel van het lichtspectrum kunnen benutten? Of kunnen we kunstmatige bladeren maken? Om deze vragen te kunnen beantwoorden gaan je eerst nog meer in detail kijken naar de Pagina 43

45 fotosynthese en daarna naar de verliezen die in een plant optreden. In de laatste stap verdiep je je in de energiebronnen van de toekomst. Eindproduct-Beoordeling Eindproduct Deze module werk je aan een een aantal theoretische en praktische stappen. Daarmee verzamel je de kennis die nodig is om de discussie in stap 5 te kunnen voeren. Beoordeling Je spreekt met de docent af van welke practica je een verslag moet inleveren. Doelen-Concepten Aan het eind van deze module kun je: het fotosyntheseproces in cellen met bladgroenkorrels beschrijven; de assimilatieprocessen in planten en dieren beschrijven en toelichten dat deze processen leiden tot de aanmaak van bouwstoffen, brandstoffen, reservestoffen en enzymen; dissimilatieprocessen beschrijven en hierbij onderscheid maken tussen anaerobe en aerobe dissimilatie; assimilatie- en dissimilatieprocessen beschrijven met behulp van de reactievergelijkingen; beschrijven hoe in de biotechnologie gebruikgemaakt wordt van het metabolisme van microorganismen. Deelconcepten Pagina 44

46 Autotroof, heterotroof, fotosynthese, bladgroenkorrel, verbranding, aeroob, anaeroob, gisting, alcohol, melkzuur, ADP en ATP, bouwstoffen, brandstoffen, reservestoffen, enzymen, fosfolipiden, tussencelstof, koolhydraten (mono-, di- en polysachariden, zetmeel, glycogeen, cellulose), vet (vetzuren en glycerol), eiwit, aminozuren, DNA, recombinant-dna, ph. Kennisbank KB: Zonne-energie vastleggen KB: Vastleggen van koolstof en voortgezette assimilatie KB: Oogsten van chemische energie KB: Anaërobe dissimilatie: zonder zuurstof Werkwijze De module 'Energiebronnen van de toekomst' 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 module energiebronnen van de toekomst. Werkvorm De stappen 1 t/m 4 zijn individueel of in drietallen. Je sluit stap 5 klassikaal af. Houd de vorderingen van de module bij op je werkplan. Benodigdheden Werkblad chromatografie spinazie Tijd Voor deze module heb je ongeveer 6 slu nodig. Stap 1a: licht en donker Pagina 45

47 Licht en donker: een verschil van dag en nacht Bekijk het filmpje Wij hebben planten nodig om te ademen. Planten zelf hebben daar weer water, aarde en zonlicht voor nodig. Dat noemen we fotosynthese. Opdracht 1 Samenvatting Lees uit de kennisbank: KB: Zonne-energie vastleggen Maak een korte samenvatting van de eerste drie schermen. Opdracht 2 Oefenvragen en herhaling module 1 Pagina 46

48 a. Een groene plant wordt geplaatst in een verlichte ruimte waarin zich CO2 bevindt met radioactieve isotopen van koolstof. Enige dagen later blijkt de plant te zijn gegroeid. In een plant komen de volgende stoffen voor: (1) glucose, (2) cellulose, (3) vetten en (4) eiwitten. In welke van deze stoffen kunnen dan radioactieve isotopen worden aangetroffen? b. Bij drie verschillende verlichtingssterkten (P, Q en R) wordt de afgifte van zuurstof door een geraniumplant gemeten. Het resultaat van deze metingen is in het diagram hiernaast weergegeven. De bladeren van de geraniumplant zijn gedurende de gehele meetperiode niet verwelkt. Wat is de beperkende factor voor de fotosynthese bij verlichtingssterkte P en Q of is deze niet te bepalen? c. Wanneer de overige factoren die van invloed zijn op de fotosynthese de snelheid niet beperken, dan vindt de grootste productie van glucose plaats in licht dat de kleuren... I. rood en blauw bevat. II. oranje en geel bevat. III. blauw en groen bevat. IV. geel en groen bevat. d. Bekijk de afbeelding van een doorsnede van een blad. In welke van de aangegeven cellen vindt fotosynthese plaats? Stap 1b: licht en donker kn.nu/kedhm Opdracht 1 Samenvatting Lees uit de kennisbank: KB: Zonne-energie vastleggen Maak een korte samenvatting van de eerste drie schermen. Opdracht 2a Een groene plant wordt geplaatst in een verlichte ruimte waarin zich CO2 bevindt met radioactieve isotopen van koolstof. Enige dagen later blijkt de plant te zijn gegroeid. In een plant komen de volgende stoffen voor: (1) glucose, (2) cellulose, (3) vetten en (4) eiwitten. In welke van deze stoffen kunnen dan radioactieve isotopen worden aangetroffen (1 of meer antwoorden correct)? a. Glucose b. Cellulose c. Vetten d. Eiwitten Pagina 47

49 Opdracht 2b Bij drie verschillende verlichtingssterkten (P, Q en R) wordt de afgifte van zuurstof door een geraniumplant gemeten. Het resultaat van deze metingen is in het diagram hiernaast weergegeven. De bladeren van de geraniumplant zijn gedurende de gehele meetperiode niet verwelkt. Wat is de beperkende factor voor de fotosynthese bij verlichtingssterkte P en Q of is deze niet te bepalen? Opdracht 2c Wanneer de overige factoren die van invloed zijn op de fotosynthese de snelheid niet beperken, dan vindt de grootste productie van glucose plaats in licht dat de kleuren... a. rood en blauw bevat b. oranje en geel bevat c. geel en groen bevat d. blauw en groen bevat Opdracht 2d Pagina 48

50 Bekijk de afbeelding van een doorsnede van een blad. In welke van de aangegeven cellen vindt fotosynthese plaats? a. p b. q c. r d. s Stap 2a: stroom uit spinazie Stroom uit spinazie Al meer dan 40 jaar geleden ontdekten wetenschappers dat de fotosystemen ook nog werken als ze uit de spinazieplant worden gehaald. Ze zetten zonlicht om in elektrische energie, met een rendement van bijna 100%. Dat inspireerde onderzoeksteams over de hele wereld om uit te zoeken of deze fotosystemen gebruikt kunnen worden om efficiënte zonnecellen te maken. De meeste planten hebben dezelfde fotosystemen als spinazie. Deze zonnecellen zouden dus gemaakt kunnen worden van goedkope planten, in plaats van dure materialen zoals indium en platina. Sinds de oorspronkelijke ontdekking is er langzaam maar zeker vooruitgang geboekt. Er zijn manieren ontwikkeld om fotopigmenten uit bladeren te halen en om er siliciumcellen mee te maken die stroom leveren als ze worden belicht. Zowel het rendement als de levensduur van deze biohybride zonnecellen wordt steeds beter. Opdracht 1 Spinazie (deze opdracht is facultatief) Pagina 49

51 Wat zit er eigenlijk in spinazie? Download het werkblad chromatografie van spinazie en voer het experiment uit. Opdracht 2 Kleurstof zonnecel (deze opdracht is facultatief) Overleg met je docent of je zelf een kleurstof zonnecel kunt maken, bijvoorbeeld in het kader van je profielwerkstuk. Bronnen: Maak zelf je eigen zonnecel met nanomaterialen Je kunt ook een leerlingenpakker bestellen Stap 2b: stroom uit spinazie kn.nu/xohc2 Opdracht 3 Zonnecel op basis van fotosynthese De productie van zonnecellen op basis van silicium is vrij duur. De onderzoeker Grätzel zocht naar een veel goedkopere manier. Kijk hier naar zijn ontdekking: Het principe van deze cel wordt hier uitgelegd. Bekijk het filmpje en herhaal zo nodig uit de kennisbank: KB: Vastleggen van koolstof en voortgezette assimilatie Bespreek met een klasgenoot de overeenkomst tussen de fotosynthese en het proces in de Grätzel cel. a) Welk deel van het fotosyntheseproces herken je in deze Grätzel cel? b) Waar wordt de opgewekte energie voor gebruikt? In de Grätzel cel? c) En in de fotosynthese? d) Hoe worden de elektronen aangevuld? In de Grätzel cel? e) En in de fotosynthese? Stap 3a: energie uit glucose Pagina 50

52 Energie uit glucose Wat doet een plant met de gevormde glucose? Zoals je al in module Suiker hebt geleerd kunnen er allerlei producten van worden gemaakt die de plant nodig heeft. Denk aan eiwitten, nucleïnezuren, vetzuren, fosfolipiden, enzovoort. Dat kost wel energie! Ook allerlei andere processen kosten energie. Denk bijvoorbeeld aan de opname van zouten in de wortel. Een deel van de glucose wordt gebruikt om de vastgelegde zonne-energie weer vrij te maken. Dat proces heet dissimilatie. De plant kan die energie gebruiken bij alle energievragende reacties in de cellen. Opdracht 1 ATP Je hebt het molecuul ATP al leren kennen. Herhaal eventueel: KB: ATP Bekijk daarna in de kennisbank hoe de plant bij de dissimilatie de energie uit glucose weer vrijmaakt. KB: Oogsten van chemische energie - (scherm 1, 2 en 6) Opdracht 2 Stofwisseling a. Welke van de processen 1 t/m 4 vinden in het licht plaats in de cellen van planten? b. Welke van de processen 1 t/m 4 vinden op dit moment plaats in jouw cellen? c. In veel van jouw cellen houden de processen 2 en 4 elkaar in evenwicht. Bedenk voorbeelden van cellen waarin dat niet het geval is. Opdracht 3 Fotosynthese en dissimilatie Maak de oefening "Fotosynthese en dissimilatie" in stap 3b. Opdracht 4 Chloroplast Pagina 51

53 Maak de oefening "Chloroplast" in stap 3c. Opdracht 5 Koolstofkringloop Bekijk de animatie: Carbon cycle - Flash. Bespreek samen de volgende vragen: Welk proces vermindert het CO2 gehalte van de atmosfeer? Wat moet je doen om het CO2 gehalte van de atmosfeer constant te houden? Beredeneer waarom het in dit verband gunstiger is biobrandstoffen te gebruiken dan fossiele brandstoffen. Tip: bedenk wanneer de CO2 in fossiele brandstoffen is vastgelegd. Opdracht 6 Optimale temperatuur De optimale temperatuur voor de fotosynthese ligt tussen de 20 en 25 C. Vooral boven de 30 C neemt de fotosynthesesnelheid sterk af. De temperatuur heeft ook een grote invloed op de dissimilatie. Bij dagtemperaturen van C en nachttemperaturen van C wordt al 20 tot 25 % van de geproduceerde droge stof in de dissimilatie weer verbruikt. Bij hogere tempraturen liggen die waarden nog hoger. a. Een boer produceert aardappelen. De weersomstandigheden in het najaar zijn belangrijk voor een goede productie. Welk weer is daarvoor het meest gunstig... I. Overdag C, s nachts C. II. Overdag C, s nachts C. III. Overdag C, s nachts C. IV. Overdag C, s nachts 5-12 C. Stap 3b - Energie uit glucose kn.nu/x0jwf Opdracht 1 - Stofwisseling Pagina 52

54 a) Welke van de processen 1 t/m 4 vinden in het licht plaats in de cellen van planten? b) Welke van de processen 1 t/m 4 vinden op dit moment plaats in jouw cellen? c) In veel van jouw cellen houden de processen 2 en 4 elkaar in evenwicht. Bedenk voorbeelden van cellen waarin dat niet het geval is. Opdracht 2 - Koolstofkringloop Bekijk de animatie: Carbon cycle - Flash. Bespreek samen met een medeleerling de volgende vragen: Welk proces vermindert het CO2 gehalte van de atmosfeer? Wat moet je doen om het CO2 gehalte van de atmosfeer constant te houden? Beredeneer waarom het in dit verband gunstiger is biobrandstoffen te gebruiken dan fossiele brandstoffen. Tip: bedenk wanneer de CO2 in fossiele brandstoffen is vastgelegd. Opdracht 3 - Optimale temperatuur Opdracht 3 Optimale temperatuur De optimale temperatuur voor de fotosynthese ligt tussen de 20 en 25 C. Vooral boven de 30 C neemt de fotosynthesesnelheid sterk af. De temperatuur heeft ook een grote invloed op de dissimilatie. Bij dagtemperaturen van C en nachttemperaturen van C wordt al 20 tot 25 % van de geproduceerde droge stof in de dissimilatie weer verbruikt. Bij hogere tempraturen liggen die waarden nog hoger. Pagina 53

55 Een boer produceert aardappelen. De weersomstandigheden in het najaar zijn belangrijk voor een goede productie. Welk weer is daarvoor het meest gunstig... a. Overdag C, s nachts C. b. Overdag C, s nachts C. c. Overdag C, s nachts C. d. Overdag C, s nachts 5-12 C. Stap 3c - fotosynthese en dissimilatie Fotosynthese en dissimilatie kn.nu/akpxf 1 Bekijk de afbeelding en vul de juiste woorden achter de nummers. Kies uit: koolstofdioxide - zuurstof Pagina 54

56 Stap 3d - chloroplast Chloroplast kn.nu/7j18t 1 Pagina 55

57 extra: X en Y vormen samen het fotosyntheseproces: de licht- en donkerreactie (is vwo stof) X = lichtreactie; Y = donkerreactie 1. A = 2. B = 3. C = 4. D = 5. E = 6. X = 7. Y = a. ATP b. H2O water c. O2 zuurstof d. lichtreactie e. glucose f. CO2 koolstofdioxide g. donkerreactie Stap 4: dissimilatie zonder zuurstof Pagina 56

58 Dissimilatie zonder zuurstof De meeste organismen hebben voor het vrijmaken van energie uit glucose zuurstof nodig. Maar er zijn ook organismen die dat zonder zuurstof kunnen. Je kent ze vast wel wel. Bekijk het filmpje: Bestudeer in de kennisbank: KB: Anaërobe dissimilatie: zonder zuurstof Opdracht 1 Gisten In drietallen. Bij de bereiding van voedsel wordt regelmatig gebruik gemaakt van het proces gisting. Daarvoor worden bepaalde micro-organismen aan de voedingsmiddelen toegevoegd. Bestudeer elk de bereiding van twee van de volgende producten: Wijn, zuurkool, gistbrood, zuurdesembrood, yoghurt, kaas. Noteer: de naam van de gebruikte micro-organismen en het eindproduct dat zij vormen. het effect dat de gisting heeft op het eindproduct? de omstandigheden waaronder het productieproces optimaal verloopt. Wissel de gegevens uit en noteer overeenkomsten en verschillen. Wist je dat je zelf heel eenvoudig yoghurt kunt maken? Ga naar bioplek en probeer het uit! Pagina 57

59 Opdracht 2 Keuzeopdracht Biobrandstof In tweetallen. Ieder voert een van de opdrachten 2A of 2B uit. Daarna wissel je samen de antwoorden uit. Zet alles in een overzichtelijk schema. Opdracht 2A Lees het artikel Meer biobrandstof uit plantenafval Leg in eigen woorden uit wat de onderzoekers hebben gedaan. Hoe heet deze techniek? Azijnzuur en glycerol zijn bijproducten van de stofwisseling van het gist. Bedenk waarvoor de gist deze bijproducten zou kunnen gebruiken. De onderzoekers willen van de bijproducten af. Leg uit waarom. Opdracht 2B Bioethanol haarden zijn hot. Zoek uit hoe bioethanol gemaakt wordt. Gebruik daarvoor dit filmpje. Op welke manier hebben de wetenschappers hun kennis van het evolutie proces gebruikt om het proces te verbeteren? Dissimilatie zonder zuurstof kn.nu/lyk27 Opdracht 1 - Gisten De meeste organismen hebben voor het vrijmaken van energie uit glucose zuurstof nodig. Maar er zijn ook organismen die dat zonder zuurstof kunnen. Je kent ze vast wel wel. Bekijk het filmpje: Pagina 58

60 Bestudeer in de kennisbank: KB: Anaërobe dissimilatie: zonder zuurstof Doe deze opdracht in drietallen. Bij de bereiding van voedsel wordt regelmatig gebruik gemaakt van het proces gisting. Daarvoor worden bepaalde micro-organismen aan de voedingsmiddelen toegevoegd. Bestudeer elk de bereiding van twee van de volgende producten: Wijn, zuurkool, gistbrood, zuurdesembrood, yoghurt, kaas. Noteer: de naam van de gebruikte micro-organismen en het eindproduct dat zij vormen. het effect dat de gisting heeft op het eindproduct? de omstandigheden waaronder het productieproces optimaal verloopt. Wissel de gegevens uit en noteer overeenkomsten en verschillen. Opdracht 2 - Keuzeopdracht Biobrandstof In tweetallen. Ieder voert een van de opdrachten 2A of 2B uit. Daarna wissel je samen de antwoorden uit. Zet alles in een overzichtelijk schema. Opdracht 2A Lees het artikel Meer biobrandstof uit plantenafval Leg in eigen woorden uit wat de onderzoekers hebben gedaan. Hoe heet deze techniek? Azijnzuur en glycerol zijn bijproducten van de stofwisseling van het gist. Bedenk waarvoor de gist deze bijproducten zou kunnen gebruiken. De onderzoekers willen van de bijproducten af. Leg uit waarom. Opdracht 2B Bioethanol haarden zijn hot. Zoek uit hoe bioethanol gemaakt wordt. Gebruik daarvoor dit filmpje. Pagina 59

61 Op welke manier hebben de wetenschappers hun kennis van het evolutie proces gebruikt om het proces te verbeteren? Stap 5: biomassa als brandstof Biomassa als brandstof, alternatieve energiebronnen In deze laatste stap gaan we kijken naar de manier waarop mensen de biomassa die planten vastleggen niet alleen als voedsel, maar ook voor hun energievoorziening kunnen gebruiken. In opdracht 3 van stap 4 ben je in het artikel Meer biobrandstof uit plantenafval de term eerste generatie biobrandstoffen tegengekomen. Er bestaan ook tweede en derde generatie biobrandstoffen. Ronde 1 Alle leerlingen krijgen een nummer: 1, 2 of 3. De leerlingen met hetzelfde nummer gaan bij elkaar zitten. Binnen deze groep worden subgroepen van drie gevormd. Elke groep verdiept zich in een van de drie generaties. Beschrijf in elk geval: enkele voorbeelden uit deze generatie de technieken die gebruikt worden om de brandstof te winnen de voor-en nadelen van deze generatie Bronnen: Biogrondstoffen hoofdstuk 1 t/m blz 15 en hoofdstuk 5 t/m blz 62. Pagina 60

62 Gebruik voor verdere informatie de bronnen die genoemd worden bij ronde 2. Ronde 2 De klas wordt verdeeld in drietallen, zodanig dat in elke groep elk nummer voorkomt. Bespreek in de groep waarom biobrandstoffen de voorkeur hebben boven fossiele brandstoffen; welke voorwaarden er gesteld moeten worden aan de productie van deze brandstoffen; welke generatie daar het meest aan voldoet. Ieder doorzoekt als voorbereiding van de discussie één van de bronnen en wisselt gevonden informatie uit met de groep. Let op: je kunt niet alles helemaal lezen. Bedenk dus eerst wat je zoekt. Bronnen: Biogrondstoffen Wat zijn biobrandstoffen Opinistuk energie gewassen Biobrandstoffen: laat de algen met rust Toets - Energie De opdracht sluit je af met het maken van de toets 'Energie'. De toets bestaat uit een aantal gesloten en open vragen. De gesloten vragen worden nagekeken door de computer. De open vragen moet je zelf scoren. Als je alle vragen beantwoord hebt, zie je je score. Je krijgt van de vragen die je fout hebt, het goede antwoord te zien. Klik op de knop om de toets te starten. Energie kn.nu/vhla7 1 Pagina 61

63 In cellen vindt assimilatie en dissimilatie plaats. Welke van de volgende kenmerken passen bij dissimilatieprocessen? Vink ze aan: a. Ze kosten energie b. Er komt chemische energie vrij c. Anorganische stoffen worden omgezet in organische stoffen d. Eenvoudige organische stoffen worden omgezet in complexere organische stoffen e. Organische stoffen worden afgebroken f. Er komt warmte vrij 2 Cellen kunnen energie van de ene vorm in de andere vorm omzetten. Wanneer een spier zich samentrekt schuiven de actine- en myosinefilamenten van de spierfibrillen in elkaar. De binding tussen actine- en myosine komt tot stand door fosforylering van myosine, dat de actine naar zich toetrekt. De spierfibrillen worden daardoor korter. Welke omzetting vindt dus plaats als spierfibrillen zich samentrekken? a. Van kinetische energie en warmte naar chemische energie b. Van kinetische energie naar chemische energie en warmte c. Van chemische energie naar kinetische energie en warmte 3 Wat is de juiste omschrijving van een autotrofe soort? a. Een soort die van anorganische stoffen organische stoffen kan maken. b. Een soort die van organische stoffen anorganische stoffen kan maken. c. Een soort die organische stoffen kan afbreken tot anorganische stoffen. d. Een soort die anorganische stoffen kan afbreken tot organische stoffen. Pagina 62

64 4 Welke elementen zijn altijd betrokken bij autotrofe assimilatie? a. stikstof b. koolstof c. calcium d. waterstof e. ijzer f. zuurstof 5 Onder water dringt op een bepaalde diepte alleen blauw licht door. Welke kleur zullen groene algen in deze omgeving vertonen? Waardoor komt dat? a. Groen, doordat ze chlorofyl bevatten b. Blauw, doordat er alleen blauw licht op valt c. Zwart, doordat ze het blauwe licht absorberen 6 Welke uitspraak over chemosynthetische zwavelbacteriën is juist? a. Ze zijn autotroof b. Ze zijn heterotroof c. Ze gebruiken geen zuurstof d. Ze gebruiken zwavel als energiebron 7 Je ziet afbeeldingen van vier producten die met behulp van klassieke biotechnologie worden gemaakt. Welke producten worden door middel van alcoholische gisting geproduceerd? Pagina 63

65 a. Zuurkool b. Yoghurt c. Brood d. Bier 8 Bij zware lichamelijke inspanning kunnen spieren overgaan op melkzuurgisting. Vergelijk deze vorm van anaerobe dissimilatie met aerobe dissimilatie. Welke uitspraak is of welke uitspraken zijn juist? a. De ph van het bloed wordt hoger. b. Dit levert minder energie op per molecuul glucose. c. Er is minder brandstof nodig om dezelfde hoeveelheid ATP te genereren. d. Er ontstaat geen ATP. Antwoorden Toetsen De opdracht sluit je af met het maken van drie toetsen. De toetsen bestaan uit gesloten en open vragen. De gesloten vragen worden nagekeken door de computer. Pagina 64

66 De open vragen moet je zelf scoren. Als je alle vragen beantwoord hebt, zie je je score. Je krijgt van de vragen die je fout hebt, het goede antwoord te zien. Klik op knoppen om de toetsen te starten. Stap1 Hoe haal je het in je hoofd? Werk in een groepje viertallen. Noteer de leerdoelen van de twee modules op kaartjes. Leg de kaartjes voor je neer. Sorteer de kaartjes: op stapel 1 komen de kaartjes die iedereen vlot beheerst (test dat wel even!). Op stapel 2 de kaartjes die je samen met enige moeite beheerst en op stapel 3 de kaartjes waar je samen niet uitkomt. Zoek voor stapel 3 nog eens in de kennisbank of in Binas. Raadpleeg daarna eventueel je docent. Noteer zowel voor de kaartjes uit stapel 2 als 3 de antwoorden. Stap2 Pagina 65

67 Reflectie Welk van de twee modules sprak je het meest aan? Waardoor? Stap3 Examen opgaven Neem de kaartjes uit stap 1. Verdeel ze over de klas. Ieder zoekt naar een toepasselijke examenvraag voor dat leerdoel. Kun je geen geschikte vraag vinden, bedenk er dan zelf één. Zorg dat de vraag niet alleen reproductie bevat, maar ook toepassing. Pagina 66

68 De lift Stel je een klontje glucose (druivensuiker) voor. Je eet het misschien wel eens voor een sportwedstrijd. Het wordt niet gewonnen uit druiven (daar zit het wel in, maar druiven zijn als grondstof veel te duur) maar uit granen. a. Beschrijf in eigen woorden hoe dat klontje in een tarweplant gemaakt zou kunnen worden. Vergeet niet de grondstoffen te noemen die daarbij nodig zijn. b. Bedenk nu op welke manier het stukje glucose energie gaat leveren aan jouw beenspieren. Beschrijf de weg waarlangs het vanuit de plant in jou en in jouw spier terecht komt. Leg ook uit wat er in de spier precies met de glucose gebeurt. c. Na een intensieve wedstrijd krijgt jouw beenspieren toch zuurstofgebrek. Leg uit wat er dan in de spieren met de energievoorziening zal gebeuren. d. Na de wedstrijd zit je flink uit te hijgen. Kunnen er in jouw uitgeademde lucht onderdelen van de druivensuiker zitten. Zo ja welke? En hoe zijn ze daar dan gekomen? e. Stel dat je volgend jaar weer een pakje druivensuiker koopt. Kunnen daar atomen in zitten die al eerder in jouw lichaam hebben gezeten? Leg je antwoord uit. f. Ga voor de vragen A t/m D na waar enzymen een rol spelen. Documenten practicum aantonen zetmeel in blad kn.nu/ww.68c05de (doc, maken.wikiwijs.nl) practicum fotosynthese kn.nu/ww.328d8f3 (doc, maken.wikiwijs.nl) practicum stoffentransport kn.nu/ww.9156ad7 (doc, maken.wikiwijs.nl) Pagina 67

69 werkplan module suiker kn.nu/ww.5f0041e (doc, maken.wikiwijs.nl) werkplan module II energiebronnen van de toekomst kn.nu/ww.9a7959c (doc, maken.wikiwijs.nl) practicum chromatografie van spinazie kn.nu/ww.ede086c (doc, maken.wikiwijs.nl) Pagina 68