Examen Voorbereiding. Mens & Milieu. Teylingen College Leeuwenhorst 2015/ JasperOut.nl

Transcriptie

1 Examen Voorbereiding Mens & Milieu Teylingen College Leeuwenhorst 2015/2016

2 Thema 3 Mens en Milieu Begrippenlijst: Begrip Pesticiden Resistent Persistent Accumulatie Koolstofkringloop Stikstofkringloop Knolletjesbacteriën Groenbemesting Eutrofiëring Waterbloei Belangrijke feiten: Verklaring Chemische bestrijdingsmiddelen. Insecticiden zijn tegen insecten, herbiciden tegen onkruiden. Individuen die niet gevoelig zijn voor een pesticide en daardoor overleven. Resistentie op erfelijkheid gebaseerd (bijvoorbeeld door een mutatie) en kan doorgegeven worden aan het nageslacht waardoor een volledig resistente populatie kan ontstaan. Pesticiden die langzaam langs de natuurlijke weg kunnen worden afgebroken. Dieren kunnen deze pesticiden opslaan in hun vetweefsel waardoor deze kunnen worden doorgegeven aan de volgende schakel in de voedselketen. Het toenemen van de gifconcentratie bij iedere stap in de voedselketen wanneer de pesticide niet wordt afgebroken. Hierdoor kunnen toppredatoren overlijden aan te hoge dosis van het gif. Kringloop van koolstofatomen (C). Worden vanuit CO 2 omgezet in glucose door de koolstofassimilatie. Komen door voortgezette assimilatie in andere organisme terecht. Door de dissimilatie bij producenten en consumenten komt er weer CO 2 vrij of doordat de organismen worden afgebroken door reducenten. Kringloop van stikstof (N) atomen waarbij planten de stikstof uit de bodem opnemen en gebruiken voor de assimilatie van eiwitten. Plantaardige en dierlijke eiwitten bevatten stikstof en kunnen worden afgebroken tot ammoniak en/of ureum waardoor bacteriën in de bodem er weer nitraat van kunnen maken. Bevinden zich in de wortelknolletjes van vlinderbloemige (bijvoorbeeld klaver). Zijn in staat om stikstofgas (N 2 ) uit de lucht om te zetten in nitraat waardoor de vlinderbloemige op stikstofarme grond kunnen groeien. Het bemesten van de grond door vlinderbloemige te laten groeien en onder te ploegen waardoor de stikstof die de knolletjesbacteriën hebben vastgelegd in de bodem terecht komt. Het vermesten van het water doordat er te vel mest op de grond terecht komt en dit uitspoelt door de regen naar de sloten. Een hoge concentratie fosfaat en nitraat in het water zorgt er voor dat er veel algen groeien in het water. De waterbloei zorgt er voor dat er weinig licht in het water komt en er plantensterfte optreedt met uiteindelijk gevolg dat er een dode sloot kan ontstaan. 2

3 Het gebruik van persistente pesticiden kan er voor zorgen dat de pesticiden zich opstapelen in elke volgende schakel van een voedselketen (accumulatie) waardoor toppredatoren komen te overlijden aan een overdosis van het gif (pesticide). Door het planten van vlinderbloemige (=groenbemesting) kan de stikstofbalans op landbouwgrond (deze wordt uitgeput door het telkens weghalen van de verbouwde producten) worden hersteld doordat de knolletjesbacteriën stikstofgas omzetten in nitraat. Overbemesting kan leiden tot eutrofiëring (vermesting van het water) waardoor waterbloei ontstaat (veel algen) en een sloot, door lichtgebrek, te weinig zuurstof gaat bevatten en alle organismen in de sloot overlijden. BINAS tabellen: Tabel Informatie 93 F Koolstofkringloop 93 G Stikstofkringloop Tips: Benoem bij vragen over de stikstofkringloop altijd duidelijk de omzetting waar sprake van is uit de BINAS (tabel 93G). Bij groenbemesting is het van belang dat de vlinderbloemige worden ondergeploegd zodat de stikstof die zij hebben opgenomen ook terug in de bodem komt. Geef bij vragen over waterbloei altijd duidelijk aan dat er sprake is geweest van eutrofiëring en dat door een overschot aan algen er te weinig licht in de sloot komt wat uiteindelijk zorgt voor het overlijden van de organismen in de sloot. 3

4 Examenvragen: Vale gieren in Nederland De Bengaalse gier is verwant aan de Vale gier. Volwassen Bengaalse gieren wegen gemiddeld 5 kg. In 2006 bleek dat de populatiegrootte van deze vogels in Zuidoost-Azië zienderogen afnam. Het grootschalige gebruik van de ontstekingsremmer diclofenac bij het vee was de boosdoener. De gieren blijken uitermate gevoelig te zijn voor dit medicijn. Als ze kadavers van runderen eten die nog diclofenac bevatten, leggen ze het loodje. In zoogdieren wordt in 12 uur de helft van dit medicijn door de lever afgebroken. Bengaalse gieren kunnen dit niet. Dit leidt tot orgaanbeschadigingen die uiteindelijk leiden tot de dood. Voor gieren is 8 mg diclofenac per kg lichaamsgewicht dodelijk. Runderen worden regelmatig behandeld met injecties van 1 mg diclofenac/kg lichaamsgewicht. 59. Leg met behulp van bovenstaande tekst uit dat diclofenac voor de runderen niet dodelijk is en voor de gieren wel. 60. Bereken hoeveel vlees van kadavers een Bengaalse gier tijdens zijn leven ten minste moet eten om een dodelijke hoeveelheid diclofenac binnen te krijgen. Ga er voor de berekening van uit dat de kadavers gemiddeld 12 uur voor het overlijden een injectie hebben gehad en dat er geen uitscheiding van diclofenac plaatsvindt. Hoe weten medicijnen waar ze heen moeten? Hoe weten medicijnen waar ze in het lichaam naar toe moeten? Medicijnen tegen prostaatvergroting naar de prostaat, moleculen uit harttabletten naar het hart, moleculen uit blaaspoeders naar de blaas, etc. Alles komt in de maag terecht en wat gebeurt er dan verder? Sommige tabletten vallen in de maag uiteen. Andere zijn maagsapresistent en geven pas in de dunne darm langzaam hun werkzame inhoud af, zegt professor Joke Bouwstra. De dunne darm neemt het medicijn op. Het komt dan in het bloed. Dat stroomt naar de lever. De lever is de grote opruimer en ontgifter in het lichaam en dus worden de meeste geneesmiddelmoleculen daar ook omgezet. Is de lever gepasseerd, dan is het hele lichaam bereikbaar. Daar moet de medicijnontwerper rekening mee houden. Medicijnmoleculen verspreiden zich op grond van toeval. En het toeval wordt geholpen door de wet van de grote getallen. Eén pil met maar 100 milligram medicijn bevat miljarden actieve moleculen. De bestemming van een medicijnmolecuul is een enzym of een receptor. Daarmee moet het medicijnmolecuul botsen en er zich (aan) binden. Sommige medicijnmoleculen zijn maagsapresistent. Het woord resistent wordt in de biologie ook in een andere betekenis gebruikt. 4

5 Bijvoorbeeld: De bacteriestam Staphylococcus aureus is resistent tegen het antibioticum streptomycine. 61. Leg uit welke betekenis het woord resistent heeft in de uitspraak over maagsap. En leg uit welke andere betekenis het woord resistent in de uitspraak over Staphylococcus heeft. De grote gruttoslachting De grutto is een weidevogel. Het beheer van weilanden waarin de grutto nestelt is de de laatste jaren regelmatig onderwerp van discussie tussen natuurbeheerders en boeren. Natuurbeheerders waarschuwen dat maaien van graslanden resulteert in een massale slachting onder de kuikens van deze vogel. En omdat het goed gaat met verschillende nestrovers, zoals kiekendieven, buizerds en hermelijnen die een grutto-eitje of -kuikentje wel weten te waarderen, neemt het aantal grutto s in Nederland nog verder af. De grutto is van oorsprong een toendravogel, die in Nederland lange tijd uiterst zeldzaam was. Toen de landbouw intensiever werd, begin vorige eeuw, kwam er een biotoop tot ontwikkeling die leidde tot een toename van het aantal grutto s. Er kwam meer grasland dat door organische bemesting veel regenwormen bevatte, het voedsel voor de grutto. Naast regenwormen eten grutto s ook emelten, de larven van langpootmuggen. Deze larven leven onder andere van wortels van het in weilanden veel voorkomende Engels raaigras. Tientallen jaren groeide het gras nog precies langzaam genoeg om de jonge grutto s voldoende lang te beschermen, maar toen er andere grassen kwamen en de bemesting veranderde, was de grutto het haasje omdat er eerder in het jaar gemaaid werd. Het gaat nu goed met de nestrovers zoals buizerds en kiekendieven. Veertig jaar geleden was dat wel anders. Door het gebruik van landbouwgif ter bestrijding van insecten legden deze vogels toen massaal het loodje. 62. Leg uit hoe het kwam dat juist roofvogels, zoals kiekendief en buizerd, stierven door het gebruik van dit landbouwgif. 5

6 Laatste stap wortelknolvorming is opgehelderd De Rupsklaver (Medicago truncatula) is een meerjarige plant. Met de ontdekking van twee genen hebben Wageningse moleculair biologen de laatste stap in de vorming van wortelknolletjes bij vlinderbloemige planten opgehelderd. Al langer was bekend dat deze planten knolletjes vormen als ze geïnfecteerd raken met bacteriën van het geslacht Rhizobium. De twee genen maken het mogelijk dat de bacterie wordt opgenomen door de plant en dat de wortelknol wordt gevormd. Het inzicht in dit proces maakt het misschien mogelijk om in de toekomst andere planten dan vlinderbloemigen zo te veranderen dat ook bij hen wortelknolletjes gevormd kunnen worden. Hoewel rijstplanten niet tot de vlinderbloemigen behoren, proberen onderzoekers deze plant zo te manipuleren dat zij zelf in haar stikstofbehoefte kan voorzien. Bij het verbouwen van akkerbouwgewassen wordt in de biologische landbouw gebruikgemaakt van de eigenschappen van de Rhizobium bacterie. Door het verbouwen en onderploegen van vlinderbloemigen op akkerbouwgronden wordt de stikstofbalans die eerst verstoord was, weer hersteld. 3pt 63. Leg uit waardoor de stikstofbalans door het bedrijven van akkerbouw verstoord raakt. Leg uit welke rol de vlinderbloemigen spelen in de stikstofbalans en leg uit hoe door het onderploegen van vlinderbloemigen de stikstofbalans weer hersteld wordt. 6

7 Examenvragen Mens en Milieu Opdracht Vale gieren in Nederland - Blz Het antwoord bevat de volgende elementen: * het gif bij de gieren hoopt zich in het lichaam op/accumulatie van diclofenac, bij runderen geen ophoping/accumulatie. * runderen hebben een enzym dat diclofenac afbreekt/(bengaalse)gieren hebben geen leverenzymen die diclofenac afbreken. 60. Voorbeeld van een juiste berekening: Voor een gier is de dodelijke hoeveelheid diclofenac gemiddeld 5 x 8 mg = 40 mg. Dit krijgt een gier binnen door het eten van 40 x 1 kg x 2 = 80 kg kadavervlees dat gemiddeld 12 uur oud is. * voor de juiste berekening van de dodelijke hoeveelheid diclofenac voor een gier (van gemiddeld gewicht) = 1pt. * voor de juiste berekening van de hoeveelheid kadavervlees van gemiddeld 12 uur oud (om deze dodelijke hoeveelheid binnen te krijgen) = 1pt. Opdracht Hoe weten medicijnen waar ze heen moeten? - Blz Uit het antwoord moet blijken dat resistent: * in de eerste uitspraak over het maagsap betekent dat de stof niet wordt omgezet/afgebroken. * in de tweede uitspraak over de bacterie betekent dat de bacterie het antibioticum afbreekt / omzet / de bacterie bestand is tegen het antibioticum. Opdracht De grote gruttoslachting - Blz Uit het antwoord moet blijken dat: * (niet afbreekbare) gifstoffen zich ophopen in levende organismen waardoor per trap in de voedselpiramide de concentratie gifstof toeneemt / accumuleert. * Buizerd/kiekendief boven aan de voedselpiramide staat en dus te maken heeft met een zeer hoge concentratie gifstoffen die dodelijk kan zijn. Opdracht Laatste stap wortelknolvorming is opgehelderd - Blz. 90 3pt 63. * Met de oogst worden stikstofverbindingen aan de akkerbouwgronden onttrokken/van de akkerbouwgronden afgevoerd. * Tijdens de groei van vlinderbloemigen vindt bacteriële stikstoffixatie plaats waarvan de vlinderbloemige profiteert en * bij het onderploegen van de vlinderbloemigen voeg je zowel bacteriën als (organische) stikstofverbindingen toe aan de akkerbouwgrond (die weer tot anorganische verbindingen worden omgezet). 7