Bloei van de blauwalg

Vergelijkbare documenten
Bloei van de blauwalg

Voorbereidende opgaven Examencursus

Pallister-Killiansyndroom

Examen VWO. biologie. tijdvak 2 woensdag 18 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Pallister-Killiansyndroom

Examen VWO. biologie (pilot) tijdvak 2 woensdag 18 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Examen VWO. biologie (pilot) tijdvak 2 woensdag 18 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Examen VWO. biologie. tijdvak 2 woensdag 18 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Examen VWO. biologie (pilot) tijdvak 2 woensdag 18 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Voorbereidende opgaven Kerstvakantiecursus

Voorbereidende opgaven Examencursus

Pallister-Killiansyndroom

Voorbereidende opgaven Kerstvakantiecursus

Herkansingscursus. biologie. Voorbereidende opgaven VWO. Voordat je begint. Bestanddelen bloed

Kerstvakantiecursus. biologie. Voorbereidende opgaven VWO. Voordat je begint. Bestanddelen bloed

Blauwalgen: biologie en toxines

Les Koolstofkringloop en broeikaseffect

Samenvatting Biologie Hoofdstuk 3

Examentrainer. Vragen. Broeikasgassen meten in wijn. 1 Uitgeverij Malmberg. Lees de volgende tekst.

Een ei wordt tijdens het bakken verhit. Er moet constant warmte toegevoegd worden, deze reactie is daarom endotherm.

Om een zo duidelijk mogelijk verslag te maken, hebben we de examenvragen onderverdeeld in 4 categorieën.

Pallister-Killiansyndroom

Organismen die organisch en anorganische moleculen kunnen maken of nodig hebben zijn heterotroof

Correctievoorschrift VWO 2014

Veilig plonzen met verbeterde blauwalg detectie

BELGIUM TEAM A TAAK A ANTWOORDBLAD LAND- EN TEAMCODE: HANDTEKENING:

Kwantitatieve PCR van potentieel toxische cyanobacteriën in oppervlaktewateren

Multi-Omics Analyses of the Molecular Physiology and Biotechnology of Escherichia Coli and Synechocystis sp. PCC6803 O. Borirak

Duurzame landbouw door bodemschimmels

Analyse van monsters uit Almere op aanwezigheid cyanotoxines. M. Lurling. 20 oktober Rapport M349.

Vraag Antwoord Scores. Aan het juiste antwoord op een meerkeuzevraag worden 2 scorepunten toegekend.

Nederlandse Samenvatting

BIOLOGIE Thema: Stofwisseling Havo

Begrippen. Broeikasgas Gas in de atmosfeer dat de warmte van de aarde vasthoudt en zo bijdraagt aan het broeikaseffect.

Het milieu is rechtstreeks verantwoordelijk voor onze gezondheid (zuivere lucht, zuiver water zijn nodig om te overleven.)

Synthetic Biology of Cyanobacterial Cell Factories S.A. Angermayr

Samenvattingen. Samenvatting Thema 1: Stofwisseling. Basisstof 1. Organische stoffen:

Deze les ga je leren

Blauwalgen & genomics

Duurzame landbouw door bodemschimmels

4 Verbranding. Bij gele vlammen ontstaat roet (4.1)

biologie vwo 2017-II Bananen bedreigd

BROEIKASEFFECT HET BROEIKASEFFECT: FEIT OF FICTIE? Lees de teksten en beantwoord de daarop volgende vragen.

Blauwalgen in het water?

Samenvatting Biologie Hoofdstuk 1 Stofwisseling

Werkstuk Aardrijkskunde Broeikaseffect

Bijlage VMBO-GL en TL 2004

2. Organisch of anorganisch. a) eigenschap anorganische stof organische stof Eenvoudig

Verslag platformbijeenkomst Blauwalgen

biologie vwo 2017-I Gespierder door gendoping

Vraag Antwoord Scores. Aan het juiste antwoord op een meerkeuzevraag worden 2 scorepunten toegekend.

Verterende bodembacteriën? Aanwezigheid van amylase producerende bacteriën in de bodem

BIOLOGIE Energie & Stofwisseling HAVO Henry N. Hassankhan Scholengemeenschap Lelydorp [HHS-SGL]

Citation for published version (APA): Stomp, M. (2008). Colourful coexistence : a new solution to the plankton paradox Amsterdam

Algenbloeien in ondiepe kustsystemen: trends en risico s

Samenvatting Biologie Stofwisseling

Cellen aan de basis.

Gewassen verbouwen in een zilte wereld

scheikunde vwo 2018-I

Eindexamen biologie pilot havo I

Teveel centrosomen in kankercellen

Celstofwisseling II (COO 5) Vragen bij deoefen- en zelftoets-module behorende bij hoofdstuk 9 en 10 van Biology, Campbell, 8 e druk Versie

Growth and Functioning of the Microbial Plankton Community: Effects of Temperature, Nutrients and Light V.S. Brauer

FOTOSYNTHESE bij PLANTEN

Nutriënten: stikstof, fosfor. Assimilatie: opbouw van levend materiaal

biologie vwo 2019-I Mambagif als pijnstiller

Ontwikkeling van Q-PCR methoden voor de kwantitatieve detectie van toxineproducerende cyanobacteriën. Ontwerp en beperkte validatie Q-PCR methoden

Een mengsel van lucht, hete verbrandingsgassen en kleine deeltjes vaste stof In rook zitten ook soms vonken

Onderdelen van de cel

Eindexamen biologie pilot havo II

Diarreebacterie slaat toe door antibioticagebruik

PACCO-PARAMETERS DO - DOSSOLVED OXYGEN EC- DE ELEKTRISCHE CONDUCTIVITEIT ORP- DE REDOXPOTENTIAAL T - DE TEMPERATUUR. PaccoParameters

Geologische tijdschaal. AK 4vwo vrijdag 31 oktober. 11 Het klimaat door de tijd. inhoud

Onzichtbaar leven. Bovenbouw primair onderwijs

Identificatie en karakterisatie van MIC

Eindexamen biologie havo 2005-I

afbeelding 1 Aquaponics: planten kweken op vissenpoep Een nieuwe duurzame manier om voedsel te produceren!

Ecosysteem en evolutie. vmbo

Aerobe dissimilatie = de afbraak van glucose (maar ook vetzuren en aminozuren) met behulp van zuurstof, waardoor energie vrijkomt om ATP te maken.

17. Kleurrijk oceaanwater

te binden en af te geven. Doordat rode bloedcellen ontbreken is de CO 2 -transportcapaciteit van Hb-kunstbloed echter gering.

vergelijk blije vissen helder water HEEL HELDER 100 KRAAKHELDER!

Op de website smartkidslab.nl vind je de meetinstrumenten en uitleg hoe je aan de slag kunt.

Eindexamen biologie havo II

Ecosysteem voedselrelaties

Basisstof 7 Genetische variatie

Taxonomen (ca. 1850): Organismen vertonen kenmerken van zowel planten als dieren. Wetenschappers gingen dus op kenmerken letten.

Opwarming van de aarde

1 Stoffen worden omgezet. Stofwisseling is het vormen van nieuwe stoffen en het vrijmaken van energie. Kortom alle processen in organismen.

Monitoring van blauwalgen risico s Ron van der Oost

BIOLOGIE Energie & Stofwisseling VWO

Eindexamen biologie compex vwo I

Eindexamen vwo biologie pilot I

Afsluitende les. Leerlingenhandleiding. Alternatieve brandstoffen

Praktijkproeven blauwalgenbestrijding in Noord-Brabant. Guido Waajen Miquel Lurling 3 november 2009

DE ENERGIE[R]EVOLUTIE

Volkerak-Zoommeer. Data-analyse Blauwalgen en Quagga mosselen

Eindexamen aardrijkskunde vwo 2008-II

biologie pilot vwo 2015-I

Energiebalans aarde: systeemgrens

Transcriptie:

Bloei van de blauwalg Blooms like it hot was een kop in het wetenschappelijke tijdschrift Science in april 2008. De onderzoekers Hans Paerl en Jef Huisman wijzen daarmee op een toename van de algenbloei in oceanen door het versterkt broeikaseffect. Zij onderzochten de blauwalgenbloei. Een verhoging van de gemiddelde temperatuur op de aarde heeft geleid tot een exponentiële vermeerdering van onder andere blauwalgen. Bij blauwalgenbloei drijft er een laag drab van deze cyanobacteriën op het water. Ze produceren onder die omstandigheden vaak stoffen zoals microcystines en anatoxine, die bij opname giftig zijn voor (zwemmende) mensen en dieren. Symptomen van blauwalgenvergiftiging variëren van huiduitslag en maagdarmklachten, tot krampen en ademhalingsproblemen. Cyanobacteriën zweven al miljarden jaren in het water en hebben bijgedragen aan het ontstaan van een zuurstofrijke atmosfeer. Cyanobacteriën worden ook wel blauwalgen genoemd vanwege hun blauwe pigment fycocyanine, dat samen met andere pigmenten, zoals chlorofyl-a, bij de fotosynthese betrokken is. Afbeelding 1 toont het absorptiespectrum van pigmenten die gevonden worden in cyanobacteriën. afbeelding 1 absorptie Legenda: chlorofyl a chlorofyl b β-caroteen fycoerythrine fycocyanine 0 250 300 350 400 450 500 550 600 650 paars blauw groen geel rood 700 golflengte (nm) Groene algen beschikken over het algemeen niet over pigmenten als fycocyanine en fycoerythrine. 1p 4 Welk voordeel hebben de cyanobacteriën met fycocyanine en/of fycoerythrine ten opzichte van groene algen zonder deze pigmenten? - 1 -

2p 5 Wat is de functie van fycocyanine bij de fotosynthese? A opvangen van lichtenergie B productie van glucose C productie van zuurstof D productie van ATP E splitsen van water Een effect van verdere opwarming van de aarde is een plaatselijke toename van de regenval. Paerl en Huisman verwachten daardoor een grotere kans op blauwalgenbloei in de uitstroomgebieden van rivieren in zee (estuaria). 2p 6 Door welke verandering in het water kan meer regenval op het land leiden tot een toename van algenbloei in estuaria? A het water wordt minder troebel B het water wordt minder zout C het water wordt voedselrijker D het water wordt zuurstofrijker Men zoekt naar methoden om blauwalgenbloei tegen te gaan. Een manier is om kleideeltjes waaraan de blauwalgen hechten op het water te sproeien. De blauwalgen zakken daardoor naar de bodem (zie afbeelding 2). afbeelding 2 1 kleideeltjes vormen kleine klompjes 2 algen hechten aan de kleiklompjes 3 doordat ze steeds zwaarder worden zakken ze naar beneden 4 blauwalgen gaan dood door steeds grotere druk en gebrek aan zonlicht - 2 -

Het op deze manier (zie afbeelding 2) afzinken van blauwalgen levert ook een bijdrage aan het tegengaan van het versterkt broeikaseffect. 2p 7 Leg uit dat deze methode bijdraagt aan het tegengaan van het versterkt broeikaseffect, maar dat het mogelijk op de lange termijn geen effect heeft. De onderzoeksgroep van Paerl en Huisman onderzocht de invloed van milieuomstandigheden op de giftigheid van de cyanobacterie aeruginosa. In het laboratorium werden deze cyanobacteriën gekweekt in drie vaten waaraan respectievelijk een overmaat koolstof (in de vorm van CO 2 ), een overmaat stikstof (in de vorm van NO 3 - ), of een overmaat van beide stoffen was toegevoegd. Na afloop werd het gehalte van de gifstof microcystine in de cellen bepaald. De resultaten zijn weergegeven in afbeelding 3. afbeelding 3 intracellulair 1,0 microcystine gehalte (μg mm -3 ) 0,8 Legenda: I overmaat C II overmaat N III overmaat C + N 0,6 0,4 0,2 0 I II III 3p 8 Leg uit dat de door mensen veroorzaakte eutrofiëring, gecombineerd met de uitstoot van broeikasgassen, de giftigheid van de cyanobacteriën aeruginosa kan vergroten. Als cyanobacteriën geen microcystines kunnen produceren wil dat nog niet zeggen dat ze onschadelijk zijn. Er zijn ook cyanobacteriën die het gevaarlijke en snelwerkende anatoxine-a maken. Deze stof activeert acetylcholinereceptoren van skeletspieren. Anatoxine-a kan echter niet worden afgebroken door acetylcholinesterase. 3p 9 Wat gebeurt er op celniveau wanneer anatoxine-a terechtkomt in synapsen van motorische eindplaatjes? Gebruik in je antwoord de termen depolarisatie en repolarisatie. Wat is het gevolg hiervan op orgaanniveau? Waardoor kan dit gevaarlijk zijn op organismeniveau? - 3 -

Wanneer er cyanobacteriën in zwemwater worden gevonden, is het belangrijk om snel uitsluitsel te krijgen over de giftigheid ervan. Dat kan door een genetische analyse uit te voeren. Alleen cyanobacteriën met een mcy-gen, dat codeert voor het enzym microcystine synthase, kunnen microcystines produceren. Van zes verschillende stammen cyanobacteriën wordt in een laboratorium de aanwezigheid van de genen mcyb en mcyd onderzocht. Als controlegenen gebruiken de onderzoekers het CYA-gen dat alle soorten cyanobacteriën bezitten, en het MIC-gen dat alleen voorkomt in soorten. Met behulp van de Polymerase Ketting Reactie (PCR) wordt het DNA van de genfragmenten vermenigvuldigd. De PCR-producten worden geanalyseerd door gelelektroforese. Het resultaat daarvan is in afbeelding 4 weergegeven. afbeelding 4 Synechocystis UTEX 2470 Synechococcus PCC 7942 UTEX 2386 PCC 7806 LE-3 Planktothrix PCC 7811 geen DNA toegevoegd CYA CYA CYA CYA CYA CYA mcyb mcyb mcyd mcyd MIC MIC MIC 1 2 3 4 5 6 0 Bij de PCR-techniek wordt gebruikgemaakt van DNA-polymerases, geïsoleerd uit speciale bacteriën. 1p 10 Waardoor zijn menselijke DNA-polymerases niet bruikbaar bij de vermenigvuldiging van DNA door middel van PCR? Over de resultaten van de gelelektroforese (afbeelding 4) worden twee beweringen gedaan: 1 Alle cyanobacteriën uit de test zijn giftig; 2 Het resultaat van Planktothrix is onbetrouwbaar omdat het controlegen MIC ontbreekt. 2p 11 Welke bewering wordt of welke beweringen worden door de resultaten ondersteund? A geen van beide B alleen 1 C alleen 2 D beide beweringen - 4 -

Bij dit onderzoek is ook een controlemonster in de gelelektroforese geanalyseerd. Aan dit controlemonster is geen DNA toegevoegd, maar er is wel PCR toegepast. 1p 12 Waardoor maakt deze controlebepaling de analyse betrouwbaarder? Met behulp van de analyse van genetisch materiaal met gebruik van PCR (zie afbeelding 4) kan een alarmsysteem ontwikkeld worden waardoor overheden vroegtijdig gewaarschuwd worden in welke wateren er mogelijk bloei met giftige blauwalgen kan ontstaan. 2p 13 Beargumenteer waardoor een dergelijke analyse van mcyb en mcyd geschikter is voor een alarmsysteem dan methoden die zich richten op het vinden van de giftige mycrocystines. - 5 -