Biogenie+ 1 leerwerkboek - Editie 2019 by VAN IN

r aa pl

Natuurwetenschappen Leerwerkboek voor het eerste leerjaar

Bart Vanopré Luc D’Haeninck Leen Dekeersmaeker

Inleiding

betekenis

uitleg

opdracht

Die helpen je de theorie (leerinhouden) te verwerven.

symbool

De onderwerpen in dit leerwerkboek zijn verdeeld over 13 themaâ&#x20AC;&#x2122;s. Elk leerstofonderdeel wordt ingeleid door een vraag op een gekleurd raster. In de tekst worden ook enkele symbolen gebruikt waarvan we je hier de betekenis geven.

zoekopdracht

proef

toepassing

Die helpen je de theorie te verwerken.

aan de slag

Het is een samenvatting van wat voorafging. Dit moet je zeker kennen voor de toetsen.

verrijking

Deze leerinhoud bevat extra oefeningen om de theorie te verwerken.

verbreding

Deze opdrachten behoren tot hetzelfde leerstofonderdeel. Je mag hier opdrachten kiezen.

verdiepende opdracht

Dit is een verdiepend leerstofonderdeel.

online oefenen

Bij het onlinelesmateriaal vind je per thema een of meerdere oefeningen waarmee je je kennis van de leerstof kunt toetsen.

synthese

EXTRA

KEUZE

(V)

Leerstof kun je inoefenen op jouw niveau.

Je kunt vrij oefenen en de leerkracht kan ook voor jou oefeningen klaarzetten.

Hier vind je de opdrachten terug die de leerkracht voor jou heeft klaargezet.

Hier kan de leerkracht toetsen en taken voor jou klaarzetten.

oefeningen per niveau: remediĂŤringâ&#x20AC;Ż(*), basis (**) en verrijking (***)

Benieuwd hoe ver je al staat met oefenen en opdrachten? Hier vind je een helder overzicht van je resultaten.

Hier vind je het lesmateriaal per thema (powerpoints op lesniveau, kruiswoordraadsels waarin alle begrippen van het thema ingeoefend kunnen worden, filmpjes over de dissectie van het konijn). Ga hier ook aan de slag met de ontdekplaat!

het onlineleerplatform bij BIOgenie+ 1

evaluatieoefeningen waaraan een resultaat gekoppeld is

Inhoud Inleiding op het vak natuurwetenschappen

DEEL 1 BIOTOOPSTUDIE Thema 1 Organismen in hun biotoop

1 Verscheidenheid aan organismen in de natuur 2 Abiotische factoren

1 Het vak natuurwetenschappen 12 2 Experimenteren volgens een natuurwetenschappelijke methode 13 Samenvatting 14

2.1 Abiotische factoren meten 2.2 Invloeden van abiotische factoren op organismen

3 Biotische factoren 4 Omschrijving van het begrip â&#x20AC;&#x2DC;biotoopâ&#x20AC;&#x2122; 5 Invloed van de mens op de natuur

5.1 Negatieve invloeden van de mens 5.2 Gevolgen voor het ecologisch evenwicht 5.3 Positieve invloeden van de mens

6 Aanpassen om te overleven en zich voort te planten

6.1 Aanpassingen van planten aan hun leefomgeving 6.2 Aanpassingen van dieren aan hun leefomgeving

15 17 23 23 25

27 28 29 29 30 32

34 35 37

7 Verband tussen aanpassingen en evolutie (V) 43 Samenvatting 49

Thema 2 Uitwendige kenmerken van gewervelde dieren (V)

1 Wat zijn gewervelde dieren? 2 Gewervelde dieren herkennen 2.1 De grote lichaamsdelen van gewervelde dieren 2.2 Gewervelde dieren indelen in klassen

51 53 54 54 56

Samenvatting 62

Thema 3 Voedselrelaties 1 Relaties in een levensgemeenschap 1.1 Voedselketen 1.2 Voedselweb 1.3 Van voedselketen naar voedselkringloop 1.4 Voedselpiramide

2 Belang van biodiversiteit 2.1 Biodiversiteit 2.2 Belang van biodiversiteit 2.3 Invloed van de mens op de biodiversiteit

63 65 66 67 70 75

76 76 78 81

Samenvatting 86 5

DEEL 2 BOUW, EIGENSCHAPPEN EN STRUCTUUR VAN MATERIE Thema 4 Eigenschappen van materie

1 Voorwerpen en stoffen 2 Materie in drie aggregatietoestanden 3 Massa en massabepaling

89 90 91

3.1 De grootheid massa 3.2 Massa van een hoeveelheid vaste stof en vloeistof bepalen

4.1 De grootheid volume 4.2 Volume van een hoeveelheid materie bepalen

4 Volume en volumebepaling

91 92

94 95

Thema 5 Stofomzettingen

5 Materie bestaat uit deeltjes 100 Samenvatting 102

1 Moleculen veranderen niet van samenstelling

1.1 Invloed van temperatuurswijziging 1.2 Verband tussen aggregatietoestand en deeltjesmodel 1.3 Uitzetten en krimpen van stoffen 1.4 Faseovergangen

103 105 105 106 108 111

2 Mengsels en zuivere stoffen 115 3 Moleculen veranderen van samenstelling 118 Samenvatting 122

DEEL 3 ENERGIEVORMEN, TRANSPORT, BELANG EN EFFECTEN

Thema 6 Energievormen en energieomzettingen 1 Energie, energiebronnen en energievormen

1.1 Energie 1.2 Energiebronnen 1.3 Energievormen

2 Energieomzettingen 2.1 Omzettingen van energievormen 2.2 Verbranding

3 Energieomzettingen bij machines 4 Energieomzettingen in verschillende technische toepassingen 4.1 Elektrische energie geleverd door batterijen 4.2 Elektrische energie geleverd door het net

123 125 125 126 128

129 129 132

134 136 136 137

Samenvatting 141

DEEL 4 MATERIE EN ENERGIE IN LEVENDE SYSTEMEN Thema 7 Inwendige bouw van zoogdieren met focus op de mens

143

Thema 8 Organisatieniveaus bij organismen

1 Organen gegroepeerd tot stelsels 145 2 Organen van de borstholte 146 148 3 Organen van de buikholte 4 Stelsels bij de mens 153 Samenvatting 155

1 Van macroscopische naar microscopische waarnemingen 2 Een preparaat maken (V) 3 Plantaardige en dierlijke cellen waarnemen 3.1 De cel als bouwsteen 3.2 Bouw van een plantaardige cel en functie van de delen 3.3 Verschillen tussen plantaardige en dierlijke cellen (V)

157 159 162 163 163 165 167

4 Weefsels en organen microscopisch bekeken 168 5 Samenhang tussen organisatieniveaus in een organisme 170 Samenvatting 172

Thema 9 Spijsvertering

173 175 176

2.1 Voedsel levert het lichaam brandstoffen 2.2 Energierijke voedingsmiddelen

176 178

1 Belang van voeding 2 Voedsel is een bron van chemische energie

3 Samenstelling van het voedsel

3.1 Onderscheid tussen voedingsmiddel en voedingsstof 3.2 Functies van voedingsstoffen 3.3 Gezonde, evenwichtige voeding (V)

4 Verkleining van voedingsmiddelen 5 Verkleining van voedingsstoffen

5.1 Noodzaak van verkleining van voedingsstoffen 5.2 Vertering

180 180 181 187

190 191 191 193

6 Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten 195 Samenvatting 199

Thema 10 Ademhaling

201

1 Uitwendige waarnemingen van de ademhaling 2 Ademvolume en vitale capaciteit (V) 3 Functionele bouw van het ademhalingsstelsel

203 204 206

3.1 Macroscopische bouw van het ademhalingsstelsel 3.2 Microscopische bouw van het ademhalingsstelsel 3.3 Aanpassingen van de longen aan de gasuitwisseling

206 208 209

4 Verschillen tussen inen uitgeademde lucht (V) 5 Doel van de ademhaling

210 213 213 214

5.1 Gasuitwisseling ter hoogte van de longen en de cellen 5.2 Belang van zuurstofgas voor energieproductie

6 Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten 216 Samenvatting 221

1 Functionele bouw van het hart 2 Functionele bouw van de bloedvaten 3 Bloedsomloop

3.1 Kleine bloedsomloop 3.2 Grote bloedsomloop

223

Thema 11 Transport

225 227 230 230 231

4 Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten 233 Samenvatting 234

Thema 12 Uitscheiding

1 Noodzaak van uitscheiding 2 Uitscheidingsorganen

2.1 Uitscheiding via de longen 2.2 Uitscheiding via zweetklieren in de huid 2.3 Uitscheiding via de nieren

237 239 240 240 241 242

3 Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten 244 Samenvatting 246

Thema 13 Stofuitwisselingen tussen stelsels en hun omgeving

247

1 Samenhang tussen stelsels 249 Samenvatting 251

272

273 274 276 277 278 279 280 281

Aan de slag 11 Aan de slag 12 Aan de slag 13 Aan de slag 14 Aan de slag 15 Aan de slag 16 Aan de slag 17

271

Aan de slag 10

253 259 261 263 266 267 269

Aan de slag 9

Leerwandeling Hoe is een voedselpiramide samengesteld? Biodiversiteit in een goed onderhouden gazon en een wegberm Hoe kun je de kwaliteit van compost bepalen? Heeft lucht een massa? Kookt water altijd bij dezelfde temperatuur? Welk verschil is er tussen regenwater en leidingwater? Bij welke lamp is de energieomzetting van elektrische energie naar stralingsenergie het grootst? Hoe komt het dat sommige plantendelen een opvallende kleur hebben? Hoe kunnen planten stoffen uitwisselen met hun omgeving via de bladeren? Bevatten alle voedingsmiddelen dezelfde voedingsstoffen? Hoe toon je het ontstaan van water aan tijdens de verbranding? Hoe kun je de elasticiteit van de longen onderzoeken? Hoe is de bouw van aders aangepast aan hun functie? Hoe kun je uitscheiding via de longen aantonen? Hoe kun je uitscheiding via de huid aantonen? Hoe kun je de aanwezigheid van stoffen in de urine onderzoeken?

Aan de slag 1 Aan de slag 2 Aan de slag 3 Aan de slag 4 Aan de slag 5 Aan de slag 6 Aan de slag 7 Aan de slag 8

BEGRIPPENLIJST 282

Inleiding op het vak natuurwetenschappen INHOUD

In het lager onderwijs leerde je tijdens de lessen wereldoriĂŤntatie veel over de natuur, het menselijk lichaam en het milieu. Maar er valt nog heel wat meer te ontdekken. In de lessen natuurwetenschappen ga je dit schooljaar je kennis verder uitbreiden.

1 Het vak natuurwetenschappen 2 Experimenteren volgens een natuurwetenschappelijke methode Samenvatting

em ex jk ki In

Wegwijzer

Wat bestuderen de natuurwetenschappen?

EXTRA

Het vak natuurwetenschappen

Waaraan denk je als je het woord â&#x20AC;&#x2DC;natuurwetenschappenâ&#x20AC;&#x2122; hoort?

Op drac h t 1

Fig. 0.1 Onderzoeksvraag voor een bioloog: hoe verloopt de gedaanteverandering van rups naar vlinder?

Bijna dagelijks krijg je via kranten, radio of tv informatie over de opwarming van de aarde, over verkeersellende en energieproblemen, over de strijd tegen ziekten, het oprukken van woestijnen of over met uitsterven bedreigde planten en dieren. Om die informatie goed te begrijpen en de problemen te kunnen aanpakken, heb je wetenschappelijke kennis nodig. De wetenschappelijke kennis is tegenwoordig zo uitgebreid dat er verschillende domeinen zijn ontwikkeld. Zo bestudeert men in de biologie de levende wezens, ook organismen genoemd. De natuurverschijnselen worden onderzocht in de fysica en de chemie (scheikunde).

Fig. 0.2 Twee onderzoeksvragen voor een fysicus A: Hoe ontstaat een regenboog? B: Hoe ontstaat bliksem?

Fig. 0.3 Een chemicus onderzoekt in het laboratorium hoe stoffen met elkaar reageren en hoe daardoor een nieuwe stof ontstaat.

Het doel van de natuurwetenschappen is het onderzoeken en begrijpen van de natuur en de natuurverschijnselen. 12

Experimenteren volgens een natuurwetenschappelijke methode

Welke stappen voer je achtereenvolgens uit in een natuurwetenschappelijke methode?

In de zoektocht naar kennis van de natuur is experimenten uitvoeren noodzakelijk. Je leert experimenteren door gebruik te maken van een natuurwetenschappelijke methode, waarbij je een bepaald stappenplan volgt.

Op drac h t 2

Zet de stappen van de natuurwetenschappelijke methode in de juiste volgorde. Plaats voor elke stap het juiste nummer. nummer

stappen van de natuurwetenschappelijke methode

een mogelijke veronderstelling of hypothese op de onderzoeksvraag formuleren een onderzoeksvraag formuleren (probleemstelling) een onderzoek uitvoeren (experiment)

de onderzoeksvraag beantwoorden en een conclusie (besluit) formuleren informatie verzamelen over het probleem

gegevens uit het onderzoek verzamelen en verwerken

Een experiment uitvoeren gebeurt volgens een natuurwetenschappelijke methode: • stap 1: een probleem omschrijven (onderzoeksvraag); • stap 2: een hypothese formuleren; • stap 3: informatie verzamelen over het probleem; • stap 4: een onderzoek uitvoeren; • stap 5: gegevens uit het onderzoek verzamelen en verwerken; • stap 6: de onderzoeksvraag beantwoorden en een conclusie (besluit) formuleren. Toepassing

EXTRA

Je hebt stekelbaarsjes gevangen en je wilt ze graag in een aquarium in leven houden. Maar je weet niet welk voedsel ze nodig hebben. Welke stappen van de natuurwetenschappelijke methode herken je? Noteer ze in de tabel. Kies uit: stap 1 – stap 2 – stap 3 – stap 4 – stap 5 – stap 6. stappen in de natuurwetenschappen

onderzoek naar de voeding van stekelbaarsjes Ik zoek op het internet naar gegevens over de watertemperatuur en de grootte van het aquarium. De stekelbaarsjes krijgen achtereenvolgens blaadjes van een waterplant, muggenlarven, watervlooien en slingerwormen. De stekelbaarsjes voeden zich met diertjes en niet met planten.

Fig. 0.4 Stekelbaarsjes voeden in een aquarium

Wat geef ik de stekelbaarsjes te eten? Ik denk dat de stekelbaarsjes kleine waterdiertjes eten. Ik noteer de gegevens uit het onderzoek en verwerk ze. Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform. Inleiding op het vak natuurwetenschappen

Inleiding - Samenvatting 1

Het vak natuurwetenschappen

Experimenteren volgens een natuurwetenschappelijke methode 1: 2: 3: 4: 5: 6:

een probleem omschrijven (onderzoeksvraag) een hypothese formuleren informatie verzamelen over het probleem een onderzoek uitvoeren gegevens uit het onderzoek verzamelen en verwerken de onderzoeksvraag beantwoorden en een conclusie (besluit) formuleren

Stap Stap Stap Stap Stap Stap

• • • • • •

Doel van de natuurwetenschappen: de natuur en de natuurverschijnselen onderzoeken en begrijpen.

Thema

Organismen in hun biotoop

DEEL 1 BIOTOOPSTUDIE

r aa

INHOUD

Leren waarnemen met al je zintuigen is een belangrijke opdracht tijdens een excursie in een biotoop. Op die manier ontdek je de verscheidenheid aan organismen in de natuur en krijg je een antwoord op de vraag waarom die organismen op die plaats leven. Om dat te onderzoeken, ga je een aantal metingen uitvoeren om de abiotische factoren te achterhalen. Ook biotische factoren beïnvloeden de verscheidenheid aan organismen in een biotoop. De mens is een biotische factor. Tijdens een excursie ga je dan ook de invloed van de mens op de leefomstandigheden in een biotoop na en bekijk je de gevolgen voor het ecologisch evenwicht. De uitleg van alle nieuwe begrippen vind je in het thema.

1 Verscheidenheid aan organismen in de natuur 2 Abiotische factoren

Wegwijzer

2.1 Abiotische factoren meten 2.2 Invloeden van abiotische factoren op organismen

3 Biotische factoren 4 Omschrijving van het begrip ‘biotoop’ 5 Invloed van de mens op de natuur

5.1 Negatieve invloeden van de mens 5.2 Gevolgen voor het ecologisch evenwicht 5.3 Positieve invloeden van de mens

6 Aanpassingen om te overleven en zich voort te planten 6.1 Aanpassingen van planten aan hun leefomgeving 6.2 Aanpassingen van dieren aan hun leefomgeving

7 Verband tussen aanpassingen en evolutie (V) Samenvatting

Verscheidenheid aan organismen in de natuur

Op welke wijze neem je organismen waar in de natuur?

Om de verscheidenheid van organismen vast te stellen tijdens een excursie is het belangrijk om goed te leren waarnemen. Je hebt daarvoor al je zintuigen nodig: gericht kijken, aandachtig luisteren (stil worden), ruiken, voelen en eventueel proeven. Het doel van de waarnemingen is vaststellen welke organismen in een gebied voorkomen. Dat kan gebeuren via directe waarneming (je ziet het organisme in de natuur) en indirecte waarneming (je ziet het organisme niet, maar je vindt wel sporen die zijn achtergelaten).

OP DR AC H T 1

In de linkerkolom van de tabel zie je een aantal vondsten (A) uit de natuur die de aanwezigheid van bepaalde dieren (B) in de biotoop verraden. Om welk soort sporen gaat het? Vul de zin in de rechterkolom aan.

Spoor 1:

Welk spoor op de dennenkegel (A) laat de bosmuis (B) achter om haar aanwezigheid te verraden?

Fig. 1.1

Braakballen (A) van een ransuil (B1) verraden niet alleen zijn aanwezigheid in een biotoop, maar â&#x20AC;&#x201C; als je de inhoud bekijkt â&#x20AC;&#x201C; ook die van

ki In

Spoor 2:

(B2)

Fig. 1.2

Thema 1: organismen in hun biotoop

Spoor 3:

Dat in deze biotoop een vos (B) leeft, zie je aan (A)

Fig. 1.3 B1

Spoor 4:

Dat hier een winterkoninkje (B1) en een huiszwaluw (B2) hebben gewoond, zie je aan

Fig. 1.4

Spoor 5: Dat dit het territorium is van het konijn (B) zie je aan

Fig. 1.5

Organismen waarnemen gebeurt met alle zintuigen via: â&#x20AC;˘ directe waarneming van organismen in de natuur. â&#x20AC;˘ indirecte waarneming (sporen van organismen). 18

(A1 en A2)

(A)

Hoe determineer je organismen? In de biologie betekent determineren de naam van organismen opsporen door hun uitwendige kenmerken te bestuderen. Dat kun je door bijvoorbeeld gebruik te maken van een determineertabel. Wat is een determineertabel? Een determineertabel is een tabel waarin een aantal typische kenmerken van organismen, verduidelijkt met afbeeldingen, zijn opgenomen. Aan de hand van die typische kenmerken kun je de naam van een organisme te weten komen. Hoe gebruik je een determineertabel?

• Bij het determineren begin je altijd bij nummer 1. Daarna zijn er telkens twee keuzemogelijkheden (A en B). Je bekijkt het organisme en maakt de juiste keuze, bijvoorbeeld A. • Na je keuze vind je een verwijzing naar de volgende fase, bijvoorbeeld (ga naar) 3. • Na enkele stappen vind je de juiste naam van het organisme. Bekijk als voorbeeld een eenvoudige determineertabel waarmee je kunt oefenen.

Opdracht 2

Determineer de afgebeelde kevers aan de hand van een determineertabel. Noteer de juiste naam bij elke figuur.

Eenvoudige determineertabel voor kevers 1

De achterpoten zijn duidelijk behaard.

GEELGERANDE WATERTOR

Anders

De voelsprieten zijn langer dan het lichaam.

BOKTOR

De voelsprieten zijn borstelvormig.

MEIKEVER

Anders

Heel grote grijpkaken

VLIEGEND HERT

Anders

Duidelijke dekschilden

SNUITKEVER

Korte dekschilden, het achterlijf is zichtbaar.

KORTSCHILDKEVER

Thema 1: organismen in hun biotoop

Toepassing 1

naam plant:

Determineer de bomen en struiken aan de hand van de determineertabel op p. 19-20. a Bepaal de gevolgde weg en noteer bij elke tekening de verwijsnummers uit de determineertabel. b Noteer bij elke tekening de juiste naam van de plant.

naam plant:

B Samengesteld blad

A Veernervig blad

B Handnervig blad

A De bladrand is licht gegolfd en meestal behaard; de bladschijf is glanzend.

BEUK 4

B De bladrand is getand.

D De bladrand is dubbel gezaagd.

E Anders

A De bladvorm is langwerpig.

HULST

A De bladvorm is langwerpig – ovaal.

AMERIKAANSE VOGELKERS

B De bladvorm is omgekeerd eirond; er ontbreekt een spitse bladtop.

C De bladvorm is hartvormig.

TAMME KASTANJE

B De bladvorm is eirond – ovaal, bladschijf met dikke glanzende waslaag.

C De bladrand is gezaagd.

A Enkelvoudig blad

ZWARTE ELS LINDE

D De bladvorm is lancetvormig.

WILG

E De bladvorm is driehoekig.

POPULIER

A De bladvorm is driehoekig – eirond.

BERK

Thema 1: organismen in hun biotoop

C De bladvorm is ovaal.

A De bladvoet (= de basis van de bladschijf) is symmetrisch.

HAAGBEUK

B De bladvoet is asymmetrisch.

IEP

A De diepere insnijding in de bladschijf is gelobd of gespleten.

EIK

A Op het einde van de bladsteel vertrekken drie grote nerven.

MEIDOORN

B De diepere insnijding in de bladschijf is gedeeld. 9

C De bladsteel en de achterzijde van de bladschijf zijn wit behaard.

WITTE ABEEL

ESDOORN

A Handvormig samengesteld

PAARDENKASTANJE

B Veervormig samengesteld

A De blaadjes zijn eirond en bijna gaaf.

ACACIA

B Anders

A Zeven of minder blaadjes (meestal vijf)

VLIER

B Negen of meer blaadjes

A De knopschubben zijn zwart.

B De knopschubben zijn niet zwart.

LIJSTERBES

PLATAAN

B Op het einde van de bladsteel vertrekken vijf grote nerven; de voor- en achterzijde van de bladschijf zijn groen.

HAZELAAR

B De bladvorm is omgekeerd eirond.

Abiotische factoren

De soorten organismen die je bijvoorbeeld aantreft in de duinen, in het bos of in de weide verschillen opvallend veel van elkaar. Dat heeft te maken met de leefomstandigheden die anders zijn. De leefomstandigheden worden beïnvloed door omgevingsfactoren zoals vochtigheid, hardheid en samenstelling van de bodem, temperatuur, hoeveelheid licht, wind … Al die niet-levende factoren die de leefomstandigheden op een bepaalde plaats beïnvloeden, zijn de abiotische factoren.

2.1 Abiotische factoren meten Welke abiotische factoren kun je meten?

Opdracht 3

Tijdens de excursie ga je een aantal abiotische factoren meten. Bekijk bij opdracht 3 welke abiotische factoren je kunt meten, welke meetinstrumenten je nodig hebt en hoe je de metingen correct uitvoert.

Noteer welke metingen je ziet op de afbeeldingen. Kies uit: bodemvochtigheid – doorlatendheid van de bodem – bodemtemperatuur – bodemhardheid – stroomsterkte – verlichtingssterkte.

Fig. 1.6 Een flesje water uitgieten over de bodem om na te gaan hoelang het duurt voor het water in de bodem is getrokken. (eenheid: s)

Fig. 1.7 Digitale thermometer (eenheid: °C)

Thema 1: organismen in hun biotoop

r aa

Fig. 1.9 De valpen valt doorheen een pvc-buis en zakt in de grond. (eenheid: cm)

Fig. 1.8 Bodemvochtigheidsmeter (eenheid: %)

Fig. 1.10 Lichtmeter (eenheid: lux)

De meetresultaten variëren naargelang het gebied waar je de metingen hebt verricht.

• Abiotische factoren zijn de omgevingsfactoren die de leefomstandigheden van organismen beïnvloeden. • Je kunt de volgende omgevingsfactoren meten: – verlichtingssterkte – bodemvochtigheid – bodemhardheid – bodemtemperatuur – doorlatendheid van de bodem • De meetresultaten variëren van plaats tot plaats.

EXTRA

Toepassing 2 In welke eenheden worden de meetresultaten van de volgende abiotische factoren uitgedrukt? Schrap wat niet past. eenheid

bodemtemperatuur

PrOCENT (%) / grADEN CELSIUS (°C) / SECONDEN (s) / LUX (lux)

bodemvochtigheid

PrOCENT (%) / grADEN CELSIUS (°C) / SECONDEN (s) / LUX (lux)

verlichtingssterkte

PrOCENT (%) / grADEN CELSIUS (°C) / SECONDEN (s) / LUX (lux)

abiotische factor

Toepassing 3

Je onderzoekt op verschillende plaatsen de doorlatendheid van de bodem en komt tot de volgende omschrijvingen van de bodemtypes: • plaats 1: de bodem is over het algemeen samengesteld uit grotere korrels (zandbodem). • plaats 2: de bodem is over het algemeen samengesteld uit kleinere korrels (leembodem). • plaats 3: de bodem is vooral samengesteld uit heel kleine korrels (kleibodem). Rangschik de plaatsen van zwakke naar sterke doorlatendheid. ,

2.2 Invloeden van abiotische factoren op organismen Welke invloeden hebben de abiotische factoren op organismen?

Alleen de organismen die aan de invloeden van de abiotische factoren aangepast zijn, zullen talrijk voorkomen op een bepaalde plaats in de natuur. Daaruit kun je afleiden dat de variatie in het voorkomen van organismen in een gebied sterk afhankelijk is van de abiotische factoren.

OP DR AC H T 4

VERTICAAL

Volgens de hoogte van de planten die in het bos voorkomen, onderscheid je vier lagen. Vul die lagen in op Fig. 1.11. Kies uit: kruidlaag – moslaag – boomlaag – struiklaag.

naaldbos

loofbos

heide

ven

H O R I Z O N TA A L

Fig. 1.11 Horizontale en verticale zonegrenzen (schematisch)

Vergelijk de verscheidenheid aan kruiden in de kruidlaag van een bos en van de heide. Waar tref je de grootste verscheidenheid aan? Welke abiotische factor speelt hierbij een belangrijke rol? Thema 1: organismen in hun biotoop

Opdracht 5

abiotische factoren

organismen die zijn aangepast aan hun omgeving

WEIDE / DUINEN / BOS

• bodem: meestal klei • bodemvochtigheid: vrij hoog; soms wateroverlast • bodemhardheid: steenhard bij droog weer • verlichtingssterkte: vrij veel licht; kruidlaag is goed vertegenwoordigd

leefomgeving

a Welke leefomgeving past telkens bij de beschreven abiotische factoren in de tweede kolom van de tabel? Schrap wat niet past. b Welke organismen hebben de ideale aanpassingen om te overleven in een bepaald gebied? Noteer ze bij de juiste leefomgeving. Kies uit: • duindoorn: kleine bladeren beperken de verdamping van vocht; • varens: schaduwplant; • kussentjesmos: houdt van vocht en schaduw; • boterbloem: lange, stevige bloemstengels om zonlicht op te vangen; • konijn/haas: graaft holen om zich te verstoppen bij onraad; • eekhoorntjesbrood: leeft van afgevallen bladeren en takken; • muurpeper: opslag van water in de bladeren; • paardenbloem: heeft veel licht nodig en vormt een wortelrozet zodat kruiden in de buurt moeilijk kunnen groeien.

Fig. 1.12

• bodem: vrij dikke humuslaag die heel vruchtbaar is • bodemvochtigheid: vrij vochtig; houdt het water goed vast • bodemtemperatuur: vrij constant omdat er weinig zonlicht op de bodem invalt en de strooisellaag (takjes, bladeren) voor een goede isolatie zorgt • verlichtingssterkte: verschillend door de aanwezigheid van boomlaag, struiklaag, kruidlaag en moslaag

Fig. 1.13

WEIDE / DUINEN / BOS

• bodem: zand • bodemvochtigheid: droog; water en mineralen sijpelen snel langs de korrels • bodemtemperatuur: grote verschillen tussen dag en nacht in de zomer • verlichtingssterkte: vrij veel licht; je kunt er de moslaag, kruidlaag en struiklaag waarnemen

Fig. 1.14

De abiotische factoren beïnvloeden het voorkomen van organismen in een gebied. Alleen organismen die zijn aangepast, kunnen overleven.

Toepassing 4

EXTRA

a Hoe komt het dat bomen in het bos dikwijls een lange stam en een heel smalle kruin hebben?

b De bosanemoon heeft een ondergrondse stengel waarin hij reservevoedsel opslaat. Heel vroeg in het voorjaar staat hij in bloei en in de zomer vind je van de plant boven de grond niets meer terug. Hoe komt dat?

Fig. 1.15 Bomen in een bos

Biotische factoren

Fig. 1.16 Bosanemoon in het bos

OP DRAC H T 6

Leid uit de figuren af welke factoren een belangrijke rol spelen in het voorkomen van dieren in een bepaald gebied.

Fig. 1.17 Een eekhoorn eet vruchten uit het bos.

Fig. 1.18 Nest van een zwartkop in een stekelige dauwbraam

Thema 1: organismen in hun biotoop

Niet alleen abiotische factoren hebben een invloed op het al dan niet voorkomen van organismen in een leefomgeving. Ook de aanwezigheid van planten en dieren zullen de leefomstandigheden voor organismen beïnvloeden. Die levende omgevingsfactoren worden de biotische factoren genoemd.

Biotische factoren zijn organismen die het leven van andere organismen beïnvloeden. Organismen kunnen van elkaar afhankelijk zijn voor hun voeding, veiligheid en voortplanting.

OP DR AC H T 7

Zijn de volgende omgevingsfactoren biotische of abiotische factoren? Plaats een kruisje in de juiste kolom. abiotische factor Het konijn valt niet op in de kleuren van zijn biotoop.

In een bos is er te weinig licht voor een boterbloem. De larven van de langpootmug leven van graswortels.

Noten vormen een voedselbron voor eekhoorns.

biotische factor

Omschrijving van het begrip ‘biotoop’

Een konijn kan geen hol graven in de stenige bodem van het Ardeens plateau.

In de titel van het thema vind je het begrip ’biotoop’. Heel wat kenmerken van een biotoop zijn tot nu toe aan bod gekomen. Voorbeelden van leefomstandigheden maken duidelijk dat de invloed van omgevingsfactoren verschilt van biotoop tot biotoop. De duinen, het bos en de weide zijn daarom verschillende biotopen. Het strand, de heide en de vijver zijn andere voorbeelden van biotopen.

Het begrip biotoop kun je nu als volgt omschrijven: een biotoop is een plaats waar bepaalde organismen zoals specifieke planten en dieren, samenleven in specifieke leefomstandigheden. Die leefomstandigheden worden beïnvloed door: • biotische factoren (organismen die het leven van andere organismen beïnvloeden); • abiotische factoren (niet-levende omgevingsfactoren die organismen beïnvloeden).

OP DRAC H T 8 Behalve de specifieke planten en dieren die in een bepaalde biotoop voorkomen, kun je (vooral in de herfst) nog een andere groep organismen waarnemen. Welke?

Fig. 1.19 Eekhoorntjesbrood

Invloed van de mens op de natuur

5.1 Negatieve invloeden van de mens

De mens is een biotische factor en kan dus de leefomstandigheden van een biotoop beïnvloeden. De invloed van de mens kan zowel positief als negatief zijn.

Hoe kan de mens de leefomstandigheden in een biotoop negatief beïnvloeden?

Mensen vormen in vele gevallen een bedreiging voor de natuur, omdat ze er respectloos mee omgaan of omdat ze er te weinig kennis over bezitten.

Fig. 1.20 Paardrijden buiten het paardenpad is een bedreiging voor de biotoop.

Fig. 1.21 Beschermende planten (bv. parnassia) uit de biotoop weghalen

Opdracht 9

Kruis de menselijke handelingen die een bedreiging kunnen zijn voor een biotoop, aan. o op wandelpaden wandelen o de hond laten loslopen in het bos o jagers redden eenden met botulisme uit het kanaal o de weide maaien voordat de planten hun zaden verspreid hebben o een brandende sigaret weggooien in het bos o een boomhut in een boom timmeren o met de mountainbike in een beschermd gebied rijden o een kampvuur ontsteken in de duinen o humus uit het bos weghalen om de tuin te bemesten

Planten- of diersoorten waarvan men weet dat hun aanwezigheid in de natuur sterk vermindert en/of dat ze zeldzaam zijn, zal men op een rode lijst plaatsen. Op die rode lijst staan per land de planten- of diersoorten die in hun voortbestaan bedreigd zijn. Op die lijst staan ook beschermingsmaatregelen om de bedreigde soorten opnieuw in aantal leden te laten toenemen. (Enkele voorbeelden van organismen die op de lijst voorkomen, zijn: de nachtegaal, de huiszwaluw, de zonnedauw en de fijne kervel.)

De mens kan de leefomstandigheden van een biotoop negatief beïnvloeden waardoor het voortbestaan van bepaalde planten- en diersoorten bedreigd kan worden.

Thema 1: organismen in hun biotoop

EXTRA

Toepassing 5 Noteer vier negatieve invloeden van de mens op een biotoop. • • • •

Toepassing 6

Welke maatregelen stel jij voor om te vermijden dat mensen uit onwetendheid een biotoop negatief kunnen beïnvloeden? • •

•

5.2 Gevolgen voor het ecologisch evenwicht

Welke gevolgen heeft de negatieve invloed van de mens op het ecologisch evenwicht in een biotoop? Zoek op 1

a Door bebouwing en wegenaanleg verdwenen grote stukken duingrasland. Daardoor werd niet alleen het duinviooltje zeldzamer, maar ook het aantal kleine parelmoervlinders verminderde sterk.

Fig. 1.23 De kleine parelmoervlinder

Welke verklaring voor de achteruitgang van die vlindersoort is de juiste? o Het aantal insecteneters is toegenomen. o Het aantal plantensoorten is toegenomen. o De vlinder legt uitsluitend haar eitjes op het duinviooltje. o Door de klimaatopwarming is de temperatuur in de duinen fors toegenomen.

Fig. 1.22 Het duinviooltje

b Het verdwijnen van de parelmoervlinder is zowel voor heel wat bloeiende duinplanten als voor een aantal diersoorten een slechte zaak. Verklaar. • Voor bloeiende plantensoorten: omdat die duinplanten • Voor bepaalde diersoorten: omdat die dieren

Als organismen uit een biotoop verdwijnen, heeft dat gevolgen voor andere organismen in die biotoop. Daardoor wordt het evenwicht tussen het aantal soorten planten, planteneters en vleeseters in de natuur verstoord.

Ecologie is de wetenschap die o.a. de relaties tussen organismen in de natuur bestudeert. Als alle soorten planten en dieren in een biotoop in de juiste verhoudingen aanwezig zijn, heerst er stabiliteit in het gebied. Je spreekt dan van een ecologisch evenwicht. Het verdwijnen van soorten organismen, zoals het duinviooltje en de kleine parelmoervlinder, kan gevolgen hebben voor andere soorten organismen, met verstoring van het ecologisch evenwicht tot gevolg.

Opdracht 10

Wat is een ecologisch evenwicht? Kruis het juiste antwoord aan. o Het aantal organismen is voldoende vertegenwoordigd in een biotoop. o De soorten organismen in een biotoop zijn in de juiste verhouding aanwezig. o Er zijn evenveel planten en dieren aanwezig in een biotoop. o Het is een biotoop waar de mens nog niet heeft ingegrepen.

EXTRA

Zoek op 2

• Als alle soorten organismen in een biotoop in de juiste verhoudingen aanwezig zijn, spreek je van een ecologisch evenwicht. • Er is een verstoring van het ecologisch evenwicht als er soorten organismen verdwijnen uit een biotoop en als dat ook gevolgen heeft voor de andere organismen. • Menselijke activiteiten zoals bebouwing en wegenaanleg kunnen tot verstoring van het ecologisch evenwicht leiden.

De boerenzwaluw is een trekvogel, die op vliegende insecten jaagt. Hij leeft meestal in groepjes buiten de stad. Jammer genoeg staat de vogel op de rode lijst. Wat is de voornaamste oorzaak van die ecologische verstoring? Kruis één antwoord aan. o Uitlaatgassen van auto’s verstoren de voortplanting. o Er zijn minder velden door toenemende bebouwing. o Het aantal insecten vermindert door het stijgend gebruik van pesticiden. Kleine, open stallen waar de zwaluw kan nestelen, o worden veel schaarser.

Zoek op 3

Hoe komt het dat de Amerikaanse brulkikker het ecologisch evenwicht in ons land bedreigt?

Fig. 1.24 Boerenzwaluw

Fig. 1.25 Amerikaanse brulkikker

Thema 1: organismen in hun biotoop

5.3 Positieve invloeden van de mens

Hoe kan de mens de leefomstandigheden in een biotoop positief beĂŻnvloeden?

Mensen voelen zich soms geroepen om iets te doen aan de teloorgang van de natuur. Ze voeren allerlei werken uit om de leefomstandigheden voor planten en dieren te verbeteren. Dat noem je beheerswerken. Die initiatieven komen niet alleen van vrijwilligers uit natuurverenigingen; sommige beheerswerken worden ook in opdracht van de overheid uitgevoerd.

Opdracht 12

aa pl

Waarom worden Schotse hooglanders ingezet om bepaalde gebieden te begrazen? Er zijn meerdere antwoorden mogelijk. o De mossen kunnen beter groeien omdat er geen kruidlaag, struiklaag en boomlaag worden gevormd. o Deze runderen maken weinig lawaai in tegenstelling tot een bosmaaier. o De runderen betreden de plantengroei minimaal in tegenstelling tot een tractor. Kruiden kunnen beter groeien omo dat de struiklaag en boomlaag geen kans krijgen om te ontwikkelen.

Opdracht 11

Fig. 1.26 Een Schotse hooglander eet niet alleen gras, maar ook bladeren en twijgen.

AmfibieĂŤn hebben zoetwaterplassen nodig om zich voort te planten, maar heel veel zoetwaterplassen verlanden. Hoe kan de mens iets doen aan die verlanding? Er zijn meerdere antwoorden mogelijk. o oeverbegroeiing afgraven o water toevoegen o moerasplanten beperken o waterplassen dieper uitgraven o folie in de waterplas aanbrengen

Fig. 1.27 Parende padden in zoetwaterplas

De mens kan de leefomstandigheden in een biotoop ook positief beĂŻnvloeden waardoor het voortbestaan van bepaalde planten- en diersoorten verzekerd is of zelfs verbetert.

Toepassing 7

EXTRA

Waarom wordt een wegberm pas gemaaid na 15 juni en na 15 september? Kruis het juiste antwoord aan. o Het gras is dan lang genoeg om gemaaid te worden. o Bloemplanten hebben de tijd om hun zaden te verspreiden. o Er is dan minder verkeer op de weg, zodat men de werken kan uitvoeren. o Bloemplanten hebben dan nog voldoende zonlicht om opnieuw te groeien.

Fig. 1.28 Bloemplanten in een wegberm

EXTRA

Zoek op 4

ÂŠ Paul Hermans

De overheid legt ecoducten aan over drukke autosnelwegen. Wat is de functie van een ecoduct?

Fig. 1.29 Ecoduct over de E314

Thema 1: organismen in hun biotoop

Aanpassingen om te overleven en zich voort te planten

Waarom komen niet alle organismen in dezelfde omgeving voor?

Een grote bonte specht zoekt van beneden naar boven op een boomstam naar voedsel. Hij klopt met zijn snavel op de stam om de door insecten gegraven tunnels te vinden waarin zijn prooien zich verschuilen.

KEUZE

Zoek op 5

Een veldmuis verkiest een graanveld boven een naaldbos, een grote bonte specht precies het omgekeerde. Varens groeien niet op het strand of in de duinen, maar wel in een bos.

Fig. 1.30 Een veldmuis pikt een graantje mee.

a Welke kenmerken van de grote bonte specht zijn een aanpassing om voedsel op de boomstam te zoeken? Kruis de juiste antwoorden aan. o een stevige snavel o de opvallend gekleurde veren o de krachtige klauwen aan de tenen o lange en stevige staartpennen

b Waarom is een bos een betere biotoop voor een grote bonte specht dan een graanveld? Kruis het juiste antwoord aan. o In een graanveld komen geen insecten voor. o Een grote bonte specht lust geen zaden. o Lichaamskenmerken die een voordeel zijn in het bos, zijn dat niet in een graanveld. o In een bos heeft een specht minder vijanden.

Fig. 1.31 Grote bonte specht zoekt van beneden naar boven op een boomstam naar voedsel.

a Planten verdampen water langs de bladeren. Waarom zijn de opvallend grote bladeren van de varen een voordeel in een bos? Kruis het juiste antwoord aan. o Daardoor kan de plant meer water verdampen. o Daardoor kan de plant meer zuurstof opnemen. o Daardoor kan de plant meer voedingsstoffen opnemen. o Daardoor kan de plant meer licht opnemen.

KEUZE

OP DR AC H T 13

b Waarom zijn grote bladeren voor een varen in de duinen geen voordeel?

Fig. 1.32 Varens in een loofbos

Organismen kunnen maar op een bepaalde plaats overleven als ze bijvoorbeeld voldoende water en voedsel vinden of als de temperatuur gunstig is. Voor planten speelt ook de hoeveelheid licht een heel belangrijke rol. Je weet al dat factoren zoals water, voedsel, temperatuur en licht omgevingsfactoren worden genoemd en dat ze de leefomstandigheden in de omgeving beïnvloeden. Alleen organismen die aangepast zijn aan de omgevingsfactoren van een biotoop zullen zich in dat gebied thuis voelen. Hun aangepaste bouw of levenswijze is voor hen een voordeel ten opzichte van hun concurrenten om voedsel, een nestplaats of een voortplantingspartner te bemachtigen. In een andere biotoop met andere omgevingsfactoren zijn die aanpassingen geen voordeel.

Als de omgevingsfactoren in de biotoop veranderen en een organisme kan zich niet aanpassen aan de veranderde leefomgeving, dan zal dat organisme niet overleven of het zal een andere omgeving moeten opzoeken.

Alleen een organisme dat door zijn bouw en levenswijze aangepast is aan de biotische en abiotische factoren maakt kans op overleven in de biotoop. De aanpassingen geven het organisme een voordeel ten opzichte van zijn vijanden of van zijn concurrenten op gebied van voedselvoorziening, een nestplaats of een voortplantingspartner. Wie overleeft, heeft meer kans om zich voort te planten en die kenmerken door te geven aan de nakomelingen.

6.1 Aanpassingen van planten aan hun leefomgeving OP DR AC H T 14

KEUZE

Tweejarige planten, zoals de radijs, de aardappel en de ui, zijn planten die slechts twee jaar leven. Het eerste jaar groeit de plant en vormt een stengel, bladeren en wortels. In het tweede jaar bloeit de plant – hij vormt dus bloemen – en produceert zaad na de bloei. Daarna sterft de plant af.

Fig. 1.33 Verdikte wortel van een radijs

Fig. 1.34 Verdikte stengel van een aardappel

Fig. 1.35 Verdikte bladeren van een ui

Hoe zijn de tweejarige planten aangepast om te overwinteren? Haike zegt dat sommige planten in verdikte delen reservevoedsel opslaan. Karim beweert dat de radijs, de aardappel en de ui extra water opslaan om niet uit te drogen in de winter. Wie heeft het juist antwoord? Kruis het aan. o Haike o Karim o Haike en Karim o geen van beide

Thema 1: organismen in hun biotoop

KEUZE

OP DR AC H T 15

Fig. 1.37 Bij grote droogte rolt het blad van helmgras zich op tot een kokertje.

Fig. 1.36 Detail van de bloeiwijze van dopheide

Dopheide in de heide en helmgras in de duinen zijn twee voorbeelden van planten die zijn aangepast aan extreme leefomstandigheden, zoals felle wind, warme en koude omgevingstemperaturen of droogte.

a Welke eigenschappen hebben de bladeren van dopheide en helmgras gemeen? Kruis het juiste antwoord aan. o grote bladeren o kleine bladeren o smalle bladeren o dikke bladeren o brede bladeren b Welke invloed hebben die kenmerken op de verdamping van water? Schrap wat niet past. Door die aanpassingen gaan de bladeren MEER / MINDER water verdampen.

KEUZE

OP DR AC H T 16

KEUZE

De bladschijf van de bladeren aan dezelfde tak op Fig. 1.38 is niet even groot en hun bladsteel niet even lang, waardoor ze op een bepaalde manier gerangschikt staan op de tak. Bekijk de figuur. Waarvoor is dit een aanpassing?

Fig. 1.38 Bladschikking van de zomereik

OP DR AC H T 17 De stengel van de weegbree is zo kort dat alle bladeren min of meer op dezelfde plaats op de stengel vastzitten, net boven de grond. Met die aanpassing kan de weegbree overleven tussen de tegels van een voetpad, op autoparkings en langs wandelpaden in de natuur. Waarmee heeft die aanpassing te maken?

Fig 1.39 Weegbree tussen de tegels van een voetpad

Enkele voorbeelden van aanpassingen van planten aan hun omgeving zijn: overwinteren • verdikte plantendelen (reservevoedsel) in extreme weersomstandig• bladeren met een klein verdampingsoppervlak heden overleven voldoende licht • rangschikking van bladeren met verschillende grootte opvangen betreding • heel korte stengel met bladeren

6.2 Aanpassingen van dieren aan hun leefomgeving

Net zoals de planten kunnen dieren maar overleven als ze zich kunnen aanpassen aan veranderende omgevingsfactoren. In dit punt gaan we dieper in op enkele aanpassingen aan de leefomgeving en de leefgewoonte bij het konijn en de kikker.

Hoe is het konijn aangepast aan het leven op het land? OP DR AC H T 18

KEUZE

Fig. 1.40 Verschil tussen zomer- en wintervacht

dekharen

dekharen wolharen

wolharen

De vacht van een konijn verandert naargelang de koudere of de warmere maanden aanbreken. a Noteer onder Fig. 1.40 A en B of het om een zomervacht of een wintervacht gaat.

b Waaraan kun je de wintervacht herkennen?

OP DR AC H T 19 Waarom leven prooidieren, zoals bijvoorbeeld het konijn, meestal in groep? Kruis het juiste antwoord aan. o Ze vinden gemakkelijker voedsel. o In de winter kruipen ze dichter bij elkaar om het warm te hebben. o In een groep leven verkleint de kans dat je door een roofdier gevangen wordt. o Ze vinden gemakkelijker iemand om zich mee voort te planten.

Thema 1: organismen in hun biotoop

EXTRA

c Waarvoor is de verandering van zomer- naar wintervacht een aanpassing?

OP DR AC H T 21

KEUZE

Fig. 1.41 De snorharen van het konijn

De snorharen van het konijn die een tastfunctie hebben, zijn de langste haren. Ze staan ingeplant op de snuit en zijn zo lang als de breedte van de romp. Waarom is die lengte belangrijk om te kunnen ontsnappen aan mogelijke vijanden? Kruis het juiste antwoord aan. o De lange snorharen voorkomen dat het konijn een te klein hol binnenvlucht en komt vast te zitten. o Met lange snorharen kan het konijn zich oriënteren in donkere gangen. o Met lange snorharen ruikt het konijn zijn vijand van een grote afstand. o Lange snorharen breken af wanneer ze door de vijand worden gegrepen.

KEUZE

OP DR AC H T 20

Ook de stand van de ogen op de kop is bij dieren een aanpassing om te overleven. De ogen van prooidieren zoals een konijn staan opvallend anders ingeplant op de kop dan bij roofdieren zoals een vos. Welk voordeel heeft het konijn van die aanpassing?

zone buiten het gezichtsveld zone met dieptezicht zone voor maar één oog zichtbaar

Fig. 1.42 Gezichtsveld van een konijn (prooidier) en een vos (roofdier)

Hoe is de kikker aangepast om zowel in het water als op het land voort te bewegen?

Enkele aanpassingen van het konijn om te overleven op het land zijn: • huidbedekking (haren): bescherming tegen koude, schutkleur, oriënteren; • de zijwaartse stand van de ogen om de vijand tijdig op te sporen.

KEUZE

Opdracht 22 Leid uit Fig. 1.43 af hoe het kikkervisje aangepast is aan de voortbeweging in het water.

Fig. 1.43 Kikkervisje (kikkerlarve)

KEUZE

OP DRAC H T 23

a De bouw van een kikker is aangepast aan een snelle voortbeweging in het water. Leid daarvoor drie aanpassingen af uit Fig. 1.44. Vul in.

Fig. 1.44 Zwemmende kikker

1 De vorm van de romp is

. Daardoor ondervindt de

kikker minder weerstand. 2 De achterpoten zijn

om krachtig af te duwen.

3 Tussen de tenen zitten

b De huid is glibberig. Verklaar waarom ook dat een aanpassing is aan de voortbeweging in het water.

c Juf Sara vraagt aan de klas waarom de glibberige huid van een kikker ook een voordeel betekent op het land. Lukas antwoordt dat de kikker daarmee sneller kan voortbewegen. Stien beweert dat de kikker daarmee kan ontsnappen aan zijn vijanden. Wie heeft gelijk? Kruis het juiste antwoord aan. o Lukas o Stien o allebei o geen van beiden

Opdracht 24

KEUZE

a Leid uit Fig. 1.45 een aanpassing aan een springende voortbeweging bij de kikker af.

b Wat is de functie van de voorpoten?

Fig. 1.45 Voorbeweging van de kikker A Zittende kikker B Springende kikker

Thema 1: organismen in hun biotoop

Enkele aanpassingen van de kikker aan de voortbeweging in het water: • een glibberige huid, een gestroomlijnd lichaam, gespierde achterpoten en zwemvliezen. Enkele aanpassingen van de kikker aan de voortbeweging op het land: • gespierde achterpoten die in rust Z-vormig zijn opgeplooid en bij het springen werken als een veer; • voorpoten die de schok opvangen bij de landing.

Hoe is de kleur van de huid een aanpassing om te overleven of zich voort te planten?

OP DR AC H T 25

KEUZE

a De kleur van de vacht van een wild konijn is overwegend bruingrijs. Waarvoor is dat een aanpassing?

Fig. 1.46 (1) Witte vlek onder staart, (2) grijsbruine dekharen

b De onderzijde van de staart van een wild konijn is opvallend wit. De staart heeft daardoor een signaalfunctie voor soortgenoten in de biotoop. Verklaar die aanpassing.

Zoek op 6

EXTRA

De schutkleur is zowel handig voor de prooi als voor het dier. Enerzijds kan de prooi dankzij zijn schutkleur goed onzichtbaar blijven (bv. het konijn). Anderzijds kan een vijand met een schutkleur de prooi goed besluipen (bv. de leeuwin). Zoek hiervan nog een voorbeeld.

Fig. 1.47 Een leeuwin kan dankzij haar schutkleur een prooi onopvallend naderen.

KEUZE

Opdracht 26

Leid uit Fig. 1.48 de functie van kleuren bij pauw af.

Zoek op 7

EXTRA

Fig. 1.48 Pauw en pauwin

Rechtzetting: kameleons veranderen niet van kleur om zich te camoufleren. Waarom dan wel?

Fig. 1.49 Een kameleon gebruikt felle kleuren om concurrenten te imponeren.

Thema 1: organismen in hun biotoop

KEUZE

Opdracht 27 In kleur gelijkt een zweefvlieg erg goed op een wesp. Welk voordeel biedt dat aan de zweefvlieg?

Fig. 1.50 A Zweefvlieg B Wesp

Kleuren bij dieren zijn aanpassingen om hen voordeel op te leveren in de volgende omstandigheden: • als prooi minder opvallen bij je vijanden; • als vijand beter de prooi benaderen; • als mannetje een wijfje imponeren; • als mannetje een concurrent imponeren; • als prooi de kleur hebben van een ander dier dat meer angst inboezemt.

Verband tussen aanpassingen en evolutie (V)

Wat is evolutie?

heden

OP DRAC H T 28

Fig. 1.51 beeldt een aantal veranderingen bij de kameel uit gedurende 65 miljoen jaar. Leid uit de figuur twee kenmerken af die in de loop van de tijd zijn veranderd. 1

Je stelt vast dat de kameel in de loop van de tijd geleidelijk veranderd is. Daarom zeg je dat de diersoort geĂŤvolueerd is.

Fig. 1.51 Evolutie van de kameel in de loop van de tijd.

65 miljoen jaar geleden

Evolutie van het leven op aarde is een geleidelijke verandering van eigenschappen of kenmerken van een soort in de loop van de tijd.

Toepassing 8

Aan het eind van de zomer is onze huidskleur bruiner dan na de winter. Is er hier sprake van evolutie? Schrap wat niet past en argumenteer.

Ja / nee, want

Fig. 1.52 Zonnebaden

Thema 1: organismen in hun biotoop

Wat zijn fossielen? OP DR AC H T 29

a Wat stellen de volgende foto’s voor? Plaats de passende letter bij de foto’s. Kies uit: A versteend skelet B röntgenfoto C kadaver

b Als dieren en planten snel na hun dood door zand of slib bedekt worden, dan bestaat de kans dat sommige resten behouden blijven. Dat zand en slib kan na verloop van tijd verstenen, samen met de planten- en dierenresten die erin begraven liggen. Die planten- of dierenresten die in gesteenten bewaard zijn, noem je fossielen. Welk van de drie bovenstaande foto’s beantwoordt aan de beschrijving van een fossiel en het ontstaan ervan? Antwoord met de letter van de foto.

c Geef twee voorbeelden van natuurrampen die de vorming van fossielen mogelijk maken.

Wat leren fossielen je uit het verleden?

Fossielen zijn resten en afdrukken van planten en dieren die in gesteenten bewaard zijn.

OP DR AC H T 30 a Door de ouderdom van fossielen te onderzoeken konden wetenschappers een tijdsband opstellen.

3000 miljoen jaar

250

200

542

145

488

444

Fig. 1.53 Mijlpalen in de evolutie van het leven uitgedrukt in miljoenen jaren geleden

416

360

5,3

300

2,6

0,01

Wat stelt de tijdsband voor? Kruis het juiste antwoord aan. o Het tijdstip waarop bepaalde organismen op aarde zijn ontstaan. o Het tijdstip waarop bepaalde organismen zijn uitgestorven.

b Tyrannosaurus rex was 70 miljoen jaar geleden een reusachtige vleeseter en had toen geen vijanden. Is dat ook vandaag nog zo? Schrap wat niet past en argumenteer. Ja / nee, want

Welk kenmerk (bekijk de kop) past er niet bij vogels?

c1 Bekijk op Fig. 1.55 het skelet van een pterosaurus. Welk kenmerk past er bij de klasse van de vogels?

Fig. 1.54 Tyrannosaurus rex A Fossiel van een tyrannosaurus rex. Van dit kolossale dier (tot 14 m lang) zijn tanden gevonden van 18 cm groot. B Skelet van een tyrannosaurus rex

c2 In 1861 werd er een eigenaardig fossiel ontdekt (Fig. 1.56A) dat Archaeopterix werd genoemd. Het dier had kenmerken van een vogel, bijvoorbeeld de aanwezigheid van vleugels en veren. Onderzoekers ontdekten ook schubben op het dier. Naar welke klasse van de gewervelde dieren verwijst het kenmerk ‘schubben’? Kruis het juiste antwoord aan. o vissen o amfibieën o reptielen o vogels o zoogdieren

Fig. 1.55 Skelet pterosaurus

Fig. 1.56 Archaeopteryx of oervogel A Het fossiel B Een reconstructie

c3 De oudste fossielen van vogels zijn minder oud dan die van reptielen. Wat kun je daaruit afleiden, rekening houdend met wat je weet uit vraag c2? Kruis het juiste antwoord aan. o De reptielen zijn ontstaan uit de vogels. o De vogels zijn ontstaan uit de reptielen.

Kennis over fossielen leert je: • wanneer bepaalde soorten op aarde zijn ontstaan; • welke organismen vroeger hebben geleefd en ondertussen zijn uitgestorven; • welke organismen uit reeds bestaande organismen zijn ontstaan.

Thema 1: organismen in hun biotoop

EXTRA

Toepassing 9 Leid uit de tijdsband van Fig. 1.53 af wanneer de volgende organismen op aarde zijn ontstaan: 1 kwallen: 2 vissen: 3 reptielen (dinosauriërs): 4 mensachtigen: Fig. 1.57 Kwal

EXTRA

Zoek op 8

a Bekijk op Fig. 1.58 het fossiel van een trilobiet. Kan de trilobiet vandaag het ecologisch evenwicht in zee verstoren? Schrap wat niet past en argumenteer.

Zoek op 9

Hoe verloopt evolutie?

Fig. 1.58 Trilobiet

EXTRA

Waardoor zijn dinosauriërs uitgestorven?

Ja / nee, want

OP DRAC H T 31

Door fossielen van beenderen en tanden van oud naar jong te rangschikken kun je de geleidelijke veranderingen van kenmerken van paarden laten zien (Fig. 1.59).

huidig paard 1,8

Pliohippus

5,3

Merychippus (Protohippus) 23

Fig. 1.59 Evolutie van het paard van 56 miljoen jaar geleden tot nu (1): beenderen van een voorpoot (2): tandoppervlak van een kies (†): uitgestorven soorten

Mesohippus 2

Eohippus

a In welke leefomgeving kwamen de allereerste voorouders van het huidige paard voor? Schrap wat niet past. bos / open grasland b Uit de studie van fossielen heeft de wetenschap ontdekt dat die allereerste voorouders niet groter waren dan een vos. Waaruit leidde men dat af? Kruis het juiste antwoord aan. o de grootte van de maag o de grootte van de tanden o het aantal tenen o de lengte van de beenderen van de voorpoot

d Op hoeveel tenen/vingers per poot steunden die dieren?

c In zijn biotoop was een kleine gestalte voor het paard een voordeel. Waarom? Kruis het juiste antwoord aan. o Het kon sneller lopen. o Het kon beter aan voedsel geraken. o Het kon zich beter verbergen achter bomen en struiken. o Het kon zijn lichaam sneller opwarmen.

e Wetenschappers leidden uit de vorm van de kroon van de kiezen af welk voedsel de dieren toen aten (Fig. 1.60). Over welk voedsel gaat het in de periode tussen 56 en 23 miljoen jaar geleden? Kruis het juiste antwoord aan. o gras o bodemdiertjes o planteneters o bladeren

f Ongeveer 23 miljoen jaar geleden veranderde het leefmilieu als gevolg van klimaatveranderingen (droogte). Aan welk landschap moesten de paarden van toen zich kunnen aanpassen? Schrap wat niet past. bos / open grasland

g De paarden die zich in dat landschap thuis voelden, hadden langere poten, o.a. doordat ze op hun tenen liepen. Het huidige paard staat zelfs op één teentop per poot. Welk voordeel had groot zijn in deze nieuwe leefomgeving?

h Het oppervlak van de kiezen was aangepast om ander voedsel te eten. Over welk voedsel gaat het? Duid het juiste antwoord aan. o gras o bodemdiertjes o planteneters o bladeren

Hoe gebeurt de evolutie van een soort? Sommige organismen worden geboren met een variant (wijziging) op een bestaande eigenschap. De natuur (leefomgeving) bepaalt of die ‘variante’ organismen daarmee een voordeel hebben (= beter aangepast zijn) op hun soortgenoten. Wetenschappers noemen dat natuurlijke selectie. Als voorbeeld bekeek je de evolutie bij paarden. Oorspronkelijk hadden paarden korte poten en leefden ze in het bos. Zolang ze in het bos leefden, hadden paarden die geboren werden met langere poten (de variant) geen voordeel ten opzichte van hun soortgenoten met kortere poten. Ze waren dus niet beter aangepast.

Thema 1: organismen in hun biotoop

Dat veranderde echter toen de leefomgeving wijzigde door klimaatveranderingen, en bossen geleidelijk veranderden in open graslanden. De paarden met langere poten waren nu beter aangepast aan de veranderde leefomgeving dan hun soortgenoten met kortere poten. Ze hadden meer overlevingskansen omdat ze beter aan hun vijanden konden ontsnappen. Een grotere overlevingskans betekent ook meer kans op voortplanting en daardoor een grotere kans op het doorgeven van die nieuwe eigenschap (langere poten) aan het nageslacht. Na vele opeenvolgende generaties kunnen er zoveel nieuwe eigenschappen zijn ontstaan, dat er een nieuwe soort ontstaat.

Toepassing 10

KEUZE

Evolutie van een soort verloopt als volgt: Sommige organismen worden geboren met een variant op een bestaande eigenschap. Als die gewijzigde eigenschap een voordeel biedt in de leefomgeving dan zijn de â&#x20AC;&#x2DC;varianteâ&#x20AC;&#x2122; organismen beter aangepast en hebben ze een grotere kans om de gewijzigde eigenschap door te geven aan de nakomelingen, generatie na generatie. Zo verandert de soort geleidelijk en kan een nieuwe soort ontstaan.

Naar schatting een miljoen jaar geleden leefden er ook bruine beren op de ijsvlakte aan de Noordpool. In dat gebied waren zeehonden het belangrijkste voedsel voor beren.

a Verklaar waarom de bruine beer op de Noordpool het veel moeilijker had om te overleven dan zijn soortgenoten die leefden op andere plekken op aarde.

Fig. 1.61 Bruine beer in de sneeuw

b Op een bepaald ogenblik moet er uit twee bruine ouders een beer zijn geboren met een nieuwe eigenschap: een witte vacht. Waarom is die witte beer beter aangepast om te overleven op de Noordpool? o Hij kon zich beter opwarmen in de zon. o Hij kon beter aan zijn vijanden ontsnappen. o Hij kon zijn prooi dichter benaderen zonder gezien te worden. o Hij ondervond minder weerstand tijdens het zwemmen.

Fig. 1.62 IJsbeer in de sneeuw

c De witte beren waren beter gevoed en hadden een dikkere vetlaag om de winter door te komen dan de bruine beren. Welk gevolg had dat voor het aantal bruine beren op de Noordpool? d Uiteindelijk verschilden de witte beren zodanig van de bruine beren, dat de witte beren (ongeveer 150 000 jaar geleden) een nieuwe soort werden. Hoe noemden de wetenschappers die nieuwe soort?

Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform. 48

Thema 1 - Samenvatting Verscheidenheid aan organismen in de natuur

Organismen waarnemen gebeurt met alle zintuigen: • via directe waarneming van organismen in de natuur; • via indirecte waarneming door op zoek te gaan naar sporen van organismen.

Abiotische factoren

• Abiotische factoren zijn de niet-levende omgevingsfactoren die de leefomstandigheden van organismen beïnvloeden. Je kunt de volgende abiotische factoren meten: – verlichtingssterkte – bodemvochtigheid – bodemhardheid – bodemtemperatuur – doorlatendheid van de bodem • De abiotische factoren beïnvloeden het voorkomen van organismen in een gebied. Alleen de organismen die zich kunnen aanpassen aan veranderende omgevingsfactoren kunnen overleven.

Biotische factoren

Biotische factoren zijn de levende omgevingsfactoren, dus de organismen die het leven van andere organismen beïnvloeden. Organismen kunnen van elkaar afhankelijk zijn voor hun voeding, veiligheid en voortplanting.

Omschrijving van het begrip ‘biotoop’

Een biotoop is een plaats waar bepaalde organismen, zoals specifieke planten en dieren, in specifieke leefomstandigheden voorkomen. Die leefomstandigheden worden beïnvloed door: • biotische factoren (organismen die het leven van andere organismen beïnvloeden); • abiotische factoren (niet-levende omgevingsfactoren die organismen beïnvloeden).

Invloed van de mens op de natuur

• Negatieve invloed van de mens: het voortbestaan van bepaalde planten- en diersoorten wordt bedreigd. Het ecologisch evenwicht wordt verstoord. • Positieve invloed van de mens: het voortbestaan van bepaalde planten- en diersoorten blijft verzekerd of verbetert. Het ecologisch evenwicht kan zich daardoor herstellen.

Thema 1: organismen in hun biotoop

Aanpassingen om te overleven en zich voort te planten Alleen een organisme dat door zijn bouw en levenswijze aangepast is aan de biotische en abiotische factoren maakt kans op overleven in de biotoop.

Verband tussen aanpassingen en evolutie (V)

De aanpassingen geven het organisme een voordeel ten opzichte van zijn vijanden of ten opzichte van zijn concurrenten op gebied van voedselvoorziening, een nestplaats of een voortplantingspartner. Wie overleeft, heeft meer kans om zich voort te planten en die kenmerken door te geven aan de nakomelingen.

Evolutie van het leven op aarde is een geleidelijke verandering van eigenschappen of kenmerken van soorten in de loop van de tijd.

Fossielen helpen om de evolutie aan te tonen: • soorten veranderen (bv. het paard); • soorten sterven uit (bv. dinosauriërs); • nieuwe soorten ontstaan uit reeds bestaande soorten (ijsbeer ontstaat uit bruine beer).

Wie geboren wordt met een gewijzigde eigenschap en daardoor beter aangepast is om te overleven in zijn leefomgeving, heeft meer kans om zich voort te planten en die nieuwe eigenschap door te geven aan de nakomelingen. Op die manier kunnen de eigenschappen van een soort geleidelijk veranderen en kan er zelfs een nieuwe soort ontstaan.

Thema

2 In

Uitwendige kenmerken van gewervelde dieren (V)

DEEL 1 BIOTOOPSTUDIE

r aa

Wegwijzer

INHOUD

In dit thema leer je hoe je op basis van uitwendige kenmerken de gewervelde dieren indeelt in verschillende klassen. Bij de bespreking van de uitwendige kenmerken leer je de grote lichaamsdelen en de huidbedekking aanduiden.

1 Wat zijn gewervelde dieren? 2 Gewervelde dieren herkennen

2.1 De grote lichaamsdelen van gewervelde dieren 2.2 Gewervelde dieren indelen in klassen

Samenvatting

Wat zijn gewervelde dieren?

Op drac h t 1

Kleur de wervelkolom van deze organismen in met blauw.

Vissen

Reptielen

AmfibieĂŤn

Zoogdieren Vogels

Fig. 2.1

Fig. 2.2 Insecten, zoals de vlieg, hebben geen wervelkolom.

Het geraamte van een vis, een reptiel, een amfibie, een vogel en een zoogdier bevat een wervelkolom of een ruggengraat. Die is opgebouwd uit kleine, onregelmatige beenderen: de wervels. Alle dieren die wervels bezitten, noem je gewervelde dieren. Ook de mens behoort tot die groep. Ongewervelde dieren, zoals spinnen, slakken of vliegen, bezitten geen wervelkolom.

Gewervelde dieren hebben een wervelkolom of ruggengraat.

Toepassing 1 Kruis de dieren aan die geen wervelkolom hebben. o zeepaardje o mossel o meikever o zeester o zeehond o schildpad o pinguĂŻn o rivierkreeft o paard o zalm

Thema 2: uitwendige kenmerken van gewervelde dieren

Gewervelde dieren herkennen

Welke grote lichaamsdelen tref je aan bij alle gewervelde dieren?

2.1 De grote lichaamsdelen van gewervelde dieren Je weet nu dat alle gewervelde dieren een wervelkolom bezitten. Maar hoe zijn die dieren aangepast aan hun levenswijze? Je bekijkt eerst de overeenkomsten tussen de grote lichaamsdelen van gewervelde dieren en dan de verschillen.

Op drac h t 2

Welke delen herken je op de afbeeldingen? Plaats de cijfers op de juiste plaats in de foto’s. • 1 = kop • 2 = ledematen • 3 = romp • 4 = staart

Fig. 2.3 A IJsbeer B Schildpad C Ree D Meeuw

Op drac h t 3

Bekijk de twee zoogdieren. Naast overeenkomsten vertoont hun lichaam ook enkele verschillen. Herken je ze? Schrap in de tabel wat niet past.

Fig. 2.4 A Haas B Wolf

kenmerken haas (prooidier)

kenmerken wolf (roofdier)

• ogen: FRONTAAL / ZIJDELINGS • achterpoten: GESPIERD / MINDER GESPIERD • voorpoten: GESPIERD / MINDER GESPIERD

Alle gewervelde dieren hebben de volgende lichaamsdelen gemeen: • kop • romp • ledematen • (staart)

In de kop zitten de ogen, het gehoor- en het reukorgaan. Dat noem je de zintuigen omdat die organen signalen uit de omgeving opvangen. Aan de romp hangen de ledematen en de kop vast. Dikwijls zie je ook een staart aan de romp. De ledematen zijn aanhangsels van de romp. Bij sommige gewervelde dieren zijn dat vinnen, poten of vleugels. Ze zorgen voor de voortbeweging van het organisme. De kop, de romp en de ledematen zijn aangepast aan de levenswijze van het organisme. Zo is de lichaamsbouw van de roofdieren aangepast om snel en efficiënt prooidieren aan te vallen en te doden. Het lichaam van de prooidieren daarentegen is aangepast om tijdig te vluchten voor de roofdieren.

Toepassing 2

functie van de staart

dieren en het gebruik van hun staart

Welke functies van de staart kun je afleiden uit de afbeeldingen?

Fig. 2.5 Kat met staart omhoog

Fig. 2.6 Een koe weet haar staart goed te gebruiken.

Fig. 2.7 Indrukwekkende staartveren bij een mannetjespauw

Thema 2: uitwendige kenmerken van gewervelde dieren

2.2 Gewervelde dieren indelen in klassen

Hoe deel je de gewervelde dieren in klassen in op basis van het uitwendige kenmerk huidbedekking? Op drac h t 4 Duid in de tabel de juiste huidbedekking aan.

zoogdieren

o schubben o schilden o slijm o veren o haren o naakt

huidbedekking

Fig. 2.8 Sneeuwhaas

vissen

Fig. 2.9

amfibieĂŤn

o schubben o schilden o slijm o veren o haren o naakt

Fig. 2.11 Pad

Fig. 2.10 Kikker

Fig. 2.12 Salamander

o schubben o schilden o slijm o veren o haren o naakt

reptielen

o schubben o schilden o slijm o veren o haren o naakt Fig. 2.14 Zeeschildpad

vogels

o schubben o schilden o slijm o veren o haren o naakt

Fig. 2.13 Hagedis

Fig. 2.15 Meeuw

2.2.1 Huidbedekking bij zoogdieren

Je bekijkt het konijn als voorbeeld van zoogdieren die op het land leven. De huid van het konijn is bedekt met een pels of vacht die bestaat uit drie soorten haren, elk met een verschillende functie.

OPDRACHT 5

Noteer bij Fig. 2.16 en in de tabel de drie soorten haren. Kies uit: wolharen – dekharen – snorharen.

Fig. 2.16 Soorten haren bij het konijn

soorten haren 1 2 3

waar komen ze voor

enkele functies

over het hele lichaam

• beschermen tegen regen en verwondingen • schutkleur

tussen de dekharen

• beschermen tegen koude • nestbekleding om jongen warm te houden

op de snuit

• tasten en oriënteren in het donker

Thema 2: uitwendige kenmerken van gewervelde dieren

2.2.2 Huidbedekking bij vissen De huid is bedekt met schubben en slijm.

OPDRACHT 6

b Waarom is deze rangschikking van schubben een voordeel bij de voortbeweging in het water?

Fig. 2.17 Visschubben

a Leid uit Fig. 2.17 af hoe de schubben gerangschikt liggen. Kruis het juiste antwoord aan. o naast elkaar o willekeurig op elkaar o dakpansgewijs

c Aan welke kant van de figuur bevindt zich de kop van de vis (leid het antwoord af uit vraag b)? Kruis het juiste antwoord aan. o boven o onder o links o rechts

Zoek op 1

d Welke functies heeft de slijmlaag? Kruis de juiste antwoorden aan. o beschermen tegen uitdroging o beschermen tegen verwondingen o hulp bij het ontsnappen aan vijanden o weerstand in het water verminderen tijdens het zwemmen

Visschubben groeien mee met het lichaam en vertonen daardoor jaarringen. Welke informatie kun je uit die jaarringen afleiden?

2.2.3 Huidbedekking bij amfibieën

Amfibieën hebben een naakte huid die bedekt is met een slijmlaag.

OPDRACHT 7

Dankzij de slijmlaag drogen amfibieën minder gemakkelijk uit op het land. Welk ander voordeel heeft de slijmlaag?

Fig. 2.18 Een pad heeft gifklieren in de wratten.

2.2.4 Huidbedekking bij reptielen

De huid van reptielen is bedekt met schubben. Op lichaamsplaatsen waar het dier moet kunnen bewegen, liggen de schubben dakpansgewijs. Op plaatsen waar extra stevigheid voor bescherming nodig is, zoals op de kop, liggen de schubben als platen naast elkaar en vormen aaneengegroeide schilden.

Fig. 2.20 Schildpad

Fig. 2.19 Hagedis

OPDRACHT 8

Zoek op 2

De schubben bij reptielen zijn gemaakt van hoornstof die geen water doorlaat. Waardoor is de huid van reptielen beter aangepast aan het leven op het land dan de huid van amfibieĂŤn?

De huid van reptielen groeit niet mee met de rest van het lichaam. Hoe lossen reptielen, zoals slangen, dat probleem op?

Fig. 2.21 Slangenhemd

Thema 2: uitwendige kenmerken van gewervelde dieren

2.2.5 Huidbedekking bij vogels De huid van de vogels is bedekt met verschillende soorten veren.

OPDRACHT 9 a Maak gebruik van de informatie in de linkerkolom van de tabel om de veren te benoemen. Kies uit: staartpen – dekveer – vleugelpen – donsveer – wolharen – dekharen. b Welke functies hebben die veren? Noteer het nummer van de veer bij de passende functie. nr.

soorten veren

nr.

functies • vormen een isolatielaagje warme lucht • nestmateriaal

Fig. 2.22

Je treft ze aan op de staart.

Naam:

• geven stuwkracht tijdens het vliegen

Fig. 2.23

Ze zitten tussen de dekveren. Naam:

• beschermen tegen verwondingen • beschermen tegen water • kleur van de vogel (schutkleur, paringskleur)

Fig. 2.24

Je treft ze aan op de vleugels.

Naam:

• sturen • afremmen • evenwicht

Fig. 2.25

Ze liggen dakpansgewijs over het hele lichaam. Naam:

Op basis van het uitwendig kenmerk huidbedekking kun je de gewervelde dieren in vijf klassen indelen:

huidbedekking

zoogdieren

vissen

amfibieën

reptielen

vogels

• haren

• schubben • slijm

• naakte huid • slijm

• schilden • schubben

• veren

Toepassing 3

Bij vogels worden jongen van nestblijvers blind en kaal geboren. Ze kunnen niet zelf het nest verlaten. Ze zijn geheel afhankelijk van hun ouders voor voedsel. Jongen van nestvlieders daarentegen worden geboren met hun ogen open, kunnen direct lopen en hun huid is al bedekt met één soort veren. a Met welk soort veren worden nestvlieders geboren?

b Welke functie hebben die veren?

Fig. 2.26 Nestblijvers tref je meestal aan bij kleinere vogels, zoals merels, die een nest maken in struiken.

Fig. 2.27 Nestvlieders vind je bij vogels die broeden op de grond, zoals kippen en eenden.

Toepassing 4

Bij vogels zijn de mannetjes vaak felgekleurd. De vrouwtjes daarentegen hebben een onopvallend verenkleed. Waarmee heeft dat te maken? Vul aan.

• Mannetjes

• Vrouwtjes

Fig. 2.28 Een koppel wilde eenden. Het mannetje (de woerd) is felgekleurd.

Fig. 2.29 Wijfje van een wilde eend zit op haar nest.

Thema 2: uitwendige kenmerken van gewervelde dieren

Thema 2 - Samenvatting 1

Wat zijn gewervelde dieren? Gewervelde dieren herkennen

Alle gewervelde dieren bezitten wervels. Die vormen samen een wervelkolom of ruggengraat.

• Alle gewervelde dieren hebben de volgende lichaamsdelen gemeen: – kop om signalen uit de omgeving op te vangen; – romp voor de aanhechting van ledematen en kop; – ledematen die zorgen voor beweging; – staart die niet altijd waarneembaar is en die verschillende functies kan hebben.

• Gewervelde dieren herken je aan een aantal uitwendige kenmerken zoals de huidbedekking. Je kunt ze op basis van die kenmerken indelen in klassen. vijf klassen van de gewervelde dieren zoogdieren • haren

amfibieën

reptielen

vogels

• schubben • slijm

• naakte huid • slijm

• schilden • schubben

• veren

huidbedekking

vissen

Thema

r aa pl em

Voedselrelaties

DEEL 1 BIOTOOPSTUDIE

r aa

Wegwijzer

INHOUD

Dit thema start met enkele voedselrelaties binnen een levensgemeenschap. Je leert een voedselketen, een voedselweb, een voedselkringloop en een voedselpiramide opstellen.

1 Relaties in een levensgemeenschap

2 Belang van biodiversiteit

2.1 Biodiversiteit 2.2 Belang van biodiversiteit 2.3 Invloed van de mens op de biodiversiteit

Vervolgens komt het belang van biodiversiteit aan bod en het verband tussen biodiversiteit en ecologisch evenwicht. Ook voor de mens is biodiversiteit van groot belang. Je bestudeert de negatieve en positieve invloeden van de mens op de biodiversiteit.

1.1 Voedselketen 1.2 Voedselweb 1.3 Van voedselketen naar voedselkringloop 1.4 Voedselpiramide

Samenvatting

Relaties in een levensgemeenschap

Wat is een levensgemeenschap?

Als je in een loofbos onopvallend rondwandelt, merk je heel wat organismen op: bomen, struiken, kruiden, mossen, dieren in de verticale zonegrenzen en dieren in de bodem. Al die organismen zijn op een of andere manier afhankelijk van elkaar en staan dus in relatie met elkaar. Ze vormen een levensgemeenschap.

Fig. 3.1 Een loofbos is een levensgemeenschap met een grote verscheidenheid aan organismen.

Een levensgemeenschap is een verzameling van organismen die: • in dezelfde biotoop samenleven; • op een of andere manier van elkaar afhankelijk zijn.

Toepassing 1

EXTRA

Welke dieren behoren tot dezelfde levensgemeenschap en leven dus ook in dezelfde biotoop? Noteer de organismen in de passende kolom. Kies uit: eekhoorn – duindoorn – zomereik – waterlelie – reiger – zwanenmossel – specht – konijn – rund – boomkruiper –stekelbaars – groene zandloopkever – groene kikker – zeeraket. vijver

duinen

loofbos

Thema 3: voedselrelaties

1.1 Voedselketen

Wat is een voedselketen? Op dr ac ht 1

eikenblad

sperwer

lieveheersbeestje

Fig. 3.2

koolmees

blad fijnspar

bladluis

kruisspin

a Door welke organismen worden de volgende organismen gegeten? Noteer de organismen uit een loofbos in het juiste kadertje. Helemaal links noteer je het organisme dat aan het begin van de voedselketen staat en helemaal rechts het organisme dat doorgaans niet door een ander wordt gegeten. De pijltjes staan voor: â&#x20AC;&#x2DC;wordt gegeten doorâ&#x20AC;&#x2122;.

b Tot welke groep behoort het organisme helemaal rechts uit de voedselketen van vraag a? Kruis het juiste antwoord aan. o planten o planteneters o vleeseters o alleseters c Tot welke groep behoort het organisme helemaal links uit de voedselketen van vraag a? Kruis het juiste antwoord aan. o planten o planteneters o vleeseters o alleseters Organismen zijn afhankelijk van elkaar voor hun voedsel; ze vormen de schakels van een voedselketen.

Een voedselketen is een aaneenschakeling van organismen of schakels, waarbij een organisme uit de keten zich voedt met de vorige schakel en zelf voedsel is voor de volgende schakel. Toepassing 2

EXTRA

Stel twee voedselketens samen met de volgende organismen. Noteer de organismen in het juiste kadertje. a Kies uit: kikkerlarven – voorn – groenwieren – reiger. b Kies uit: veldmuis – aardhommel – witte dovenetel – torenvalk.

Voedselketen a:

1.2 Voedselweb

Voedselketen b:

Hoe is een voedselweb opgebouwd?

Op dr ac ht 2

Stel een tweetal voedselketens samen met de volgende organismen. Noteer de organismen in het juiste kadertje. Kies uit: eikenblad – sperwer – regenworm – miljoenpoot – merel.

Uit die twee voorbeelden van voedselketens in dezelfde biotoop kun je afleiden dat verschillende diersoorten hetzelfde voedsel gebruiken. Op die manier kun je voedselketens met elkaar verbinden. Wanneer verschillende voedselketens met elkaar in verbinding staan en een netwerk vormen, spreek je van een voedselweb.

Thema 3: voedselrelaties

bijeneter bosuil

groene specht

sperwer

koolmees kruisspin

rode mier

rups

grote bonte specht

sluipwesp

oorworm

lieveheersbeestje

bladluizen

galwesp

merel

schorskevers

vliegend hert eikenblad

regenworm

bosmuis

wordt gegeten door

duizendpoot miljoenpoot

Fig. 3.3 Voorbeeld van een vereenvoudigd voedselweb in een loofbos (schematisch)

pissebed

EXTRA

Een voedselweb is opgebouwd uit verschillende voedselketens die met elkaar verbonden zijn. Toepassing 3 Stel een drietal voedselketens samen door gebruik te maken van het voedselweb in een loofbos. Elke voedselketen bestaat minstens uit vier schakels. Vergeet de pijlen niet te tekenen! •

•

Toepassing 4

Lees de tekst aandachtig en maak een voedselweb in het kader.

Resten van afgevallen bladeren in een vijver worden gegeten door zoetwaterpissebedden en steekmuglarven, die allebei op het menu staan van de rietvoorn. De paling lust ook wel steekmuglarven en is dus een voedselconcurrent van de rietvoorn. Zoetwaterpissebedden en steekmuglarven zijn ook een lekker hapje voor het bootsmannetje. Dit roofinsect, dat vaak op zijn rug zwemt, moet oppassen voor een groene kikker. Zowel de kikker als de rietvoorn en de paling staan op het menu van een blauwe reiger.

Thema 3: voedselrelaties

1.3 Van voedselketen naar voedselkringloop 1.3.1 Voedselkringloop

Hoe is een voedselkringloop opgebouwd?

eikenblad

rups

Op dr ac ht 3

rode bosmier

Fig. 3.4 Een voedselketen in een loofbos

groene specht

a Bekijk de voedselketen. Omcirkel de volgende organismen: • organismen die geen organismen moeten doden om energierijke stoffen te verkrijgen: groen; • organismen die wel organismen moeten doden om energierijke stoffen te verkrijgen: rood. b Bekijk de voedselketen. Vul in en schrap wat niet past. • Welke organismen worden niet gegeten door andere organismen?

• Blijven die organismen dan eeuwig leven? JA / NEE. • Zo niet, waarom niet?

c Stel je voor dat het groene blad aan de eik niet wordt gegeten. Het blad valt tijdens de herfst op de grond. Toch is dat blad in de lente verdwenen. Hoe verklaar je dat?

Wanneer planten en dieren afsterven, komen hun resten op de bodem terecht. Dat is ook het geval voor andere resten, zoals afgevallen bladeren van bomen en uitwerpselen van dieren. De sluitende schakel in de voedselketen wordt gevormd door microscopisch kleine organismen die dat afval omzetten in bruikbare mineralen voor planten. Het zijn bacteriën en schimmels die dat werk verrichten; je noemt ze de reducenten in de voedselkringloop. De mineralen die door het afbraakwerk van reducenten ontstaan, zijn meststoffen voor de planten, waardoor ze goed kunnen groeien. Dankzij de reducenten ontstaat er een verbinding tussen het begin en het einde van de voedselketen. Zo’n schematische voorstelling van een ‘gesloten voedselketen’ noem je een voedselkringloop.

Fig. 3.5 Bacteriën zijn microscopisch klein, dat betekent dat je ze zonder microscoop niet kunt waarnemen (sommige zijn niet groter dan een duizendste van een mm = 0,001 mm).

afgestorven organismen en hun afval omzetten

sterft af

afgelegde weg van voedingsstoffen

T oe pa s sing 5

EXTRA

Een voedselkringloop is een gesloten voedselketen.

Fig. 3.6 Voedselkringloop in een loofbos

bacteriĂŤn en schimmels

mineralen

a Vergelijk de opstelling van bladkorf A en B. Vul de tabel in en schrap wat niet past. B

Fig. 3.7 Herfstbladeren A Bladkorf A B Bladkorf B

bladkorf A

bladkorf B

Ondergrond: grasveld / betegeld voetpad

bladeren wel / niet in contact met de bodem

Ondergrond: grasveld / betegeld voetpad

b Van welke bladkorf worden de bladeren het snelst omgezet in mineralen?

c Welke factor is daarbij doorslaggevend? Kruis het juiste antwoord aan. o temperatuur o bodemdieren o vochtigheid o wind

Sommige organismen, zoals regenwormen, pissebedden en miljoenpoten eten afgevallen bladeren en ander plantaardig en dierlijk afval dat je detritus noemt. Vandaar dat die dieren de benaming detrituseters of detrivoren krijgen. In feite zijn detrivoren consumenten die zich voeden met plantaardig of dierlijk afval. BacteriĂŤn en schimmels zetten de resten van het afval die in de uitwerpselen van detrivoren zitten, in mineralen om. Het afbraakwerk van de detrivoren versnelt het opruimen van plantaardig en dierlijk afval door de reducenten.

Fig. 3.8 Uitwerpselen van de regenworm

Thema 3: voedselrelaties

1.3.2 Rol van producenten, consumenten en reducenten in een voedselkringloop

Welke rol vervullen de producenten, consumenten en reducenten in de voedselkringloop?

Alle schakels in de voedselkringloop kun je indelen in drie grote groepen: producenten, consumenten en reducenten. Die indeling gebeurt op basis van hun rol in de voedselkringloop.

KEUZE

Op dr ac ht 4

rol in de voedselkringloop

o producenten o consumenten o reducenten

• Afval van organismen omzetten in bruikbare mineralen. • Voorbeelden: schimmels, bacteriën …

o producenten o consumenten o reducenten

• Maken hun eigen voedingsstoffen aan zonder andere organismen op te eten. • Voorbeelden: zomereik, paardenbloem, herderstasje …

o producenten o consumenten o reducenten

• Voeden zich met andere organismen om voedingsstoffen te verkrijgen. • Voorbeelden: konijn, hond, rups …

groep organismen

Op dr ac ht 5

KEUZE

In het algemeen betekent een ‘producent’ iets of iemand die iets aanmaakt of produceert. Een ‘consument’ betekent iets of iemand die, wat anderen hebben aangemaakt, verbruikt of consumeert. Die informatie kun je gebruiken bij het uitvoeren van de volgende opdracht: Behoren de volgende eigenschappen tot de producenten, consumenten of reducenten? Kruis het juiste antwoord aan.

a Schrijf de begrippen op de juiste plaats in de voedselkringloop. Kies uit: producenten – consumenten – reducenten. b Schrap wat niet past in de voedselkringloop.

1e ORDE / 2e ORDE / 3e ORDE

mineralen

D E T R I V O R E N

1e ORDE / 2e ORDE / 3e ORDE

bacteriën, schimmels

Fig. 3.9 Voedselkringloop in een hooiweide met volgende organismen: witte dovenetel, aardhommel, veldmuis en torenvalk.

1e ORDE / 2e ORDE / 3e ORDE

KEUZE

OPDRACHT 6 Door te werken krijg je honger. Honger is een signaal van je lichaam waarmee het aangeeft dat het meer energie nodig heeft om te blijven werken. Automatisch reageer je op dat signaal door naar voedsel te zoeken.

a Welk voedsel moet je zeker niet innemen om het hongerprobleem op te lossen? Kruis het juiste antwoord aan. o druif o banaan o boterham o mineraalwater

b Waarom niet? Kruis het juiste antwoord aan. o Omdat mineraalwater mineraalrijk is. o Omdat mineraalwater vitaminearm is. o Omdat mineraalwater vitaminerijk is. o Omdat mineraalwater energiearm is.

c Welke voedingsstof zit veel in druiven en neemt het hongergevoel weg? Kruis het juiste antwoord aan. o water o suiker o ijzer o eiwitten d Waarom verdwijnt het hongergevoel als je die voedingsstof inneemt?

Zoek op 1

EXTRA

Alleen planten zijn in staat om zelf suiker te maken uit energiearme stoffen. Dat aanmaakproces noem je fotosynthese. Wat hebben de planten daarvoor nodig? Kruis de juiste antwoorden aan. o licht o zuurstofgas o koolstofdioxide o water o bladgroen o stikstofgas

Bij het begin van elke voedselketen vind je altijd de groene planten. Groene planten zijn in staat om zelf energierijke stoffen op te bouwen. Daarom noem je ze producenten. Het proces waarbij planten suiker aanmaken noem je fotosynthese. (Dat proces bekijk je in detail in het tweede leerjaar.) Alle andere organismen in de voedselkringloop geraken rechtstreeks of onrechtstreeks aan hun energierijke stoffen (eiwitten, vetten, suikers) via de planten. Zo haalt het konijn zijn energierijke stoffen rechtstreeks uit gras of wortels. De vos eet geen gras, maar door het konijn op te eten, is hij onrechtstreeks afhankelijk van gras.

Dankzij de producenten komt er energierijk voedsel in de voedselkringloop terecht. Consumenten

Dieren eten andere organismen en daarom noem je ze consumenten. Ze zijn niet in staat om zelf hun energierijke stoffen op te bouwen; producenten kunnen dat wel. Planteneters, zoals rupsen en konijnen, leven rechtstreeks van planten. Omdat ze in de voedselketen de eerste consumenten zijn, noem je ze consumenten van de eerste orde. Bij vleeseters staat vlees op het menu, dus hier worden dieren als voedsel gebruikt. De rode bosmier is een consument van de tweede orde als hij een rups opeet, terwijl de groene specht dan weer een consument van de derde orde is als hij de rode bosmier opeet.

Thema 3: voedselrelaties

Een bijzondere groep consumenten zijn de detrivoren, zoals regenwormen, pissebedden en miljoenpoten. Ze voeden zich met detritus: afgevallen bladeren, takken, afgestorven dieren en uitwerpselen. In uitwerpselen van detrivoren zitten nog heel kleine resten van plantaardig en dierlijk afval. Ook sommige zwammen, zoals de inktzwam, zijn detrivoren. Detrivoren versnellen het afbraakwerk van de reducenten. B

Fig. 3.10 Voorbeelden van detrivoren A Pissebed B Miljoenpoot

Toepassing 6

In een voedselkringloop vind je altijd de volgende organismen terug: • producenten: organismen die zelf hun energierijke stoffen kunnen opbouwen uit energiearme stoffen. • consumenten: organismen die andere organismen (planten, dieren en sommige zwammen) eten om energierijke stoffen te verkrijgen. • reducenten: microscopisch kleine bacteriën en schimmels die dode organismen en hun uitwerpselen omzetten in bruikbare mineralen voor de producenten.

EXTRA

Behoren de volgende organismen tot de groep van de producenten, consumenten of reducenten? Plaats een kruisje in de juiste kolom. producenten

tamme kastanje aardhommel bacteriën

herderstasje regenworm

paard

microscopisch kleine schimmels bladluis vliegenzwam vos lieveheersbeestje mestkever

consumenten

reducenten

Toepassing 7 (V)

EXTRA

Stel zelf een voedselkringloop samen met organismen in je achtertuin.

1.4 Voedselpiramide Hoe is een voedselpiramide opgebouwd?

Voedselkringloop uit eigen omgeving

Je leerde een voorstelling maken van een voedselketen en een voedselweb. De hoeveelheid voedsel per schakel in de voedselketens van een biotoop kun je met een ruimtelijke figuur weergeven. Met wat verbeeldingskracht herken je in die figuur een piramide (zie opdracht 7).

OPDRACHT 7

Fig. 3.11 geeft een voedselpiramide voor een grasland weer. Vul rechts van de figuur de volgende informatie aan: producenten, consumenten van 1e, 2e en 3e orde.

Fig. 3.11

Een voedselpiramide is opgebouwd uit verschillende lagen, die de hoeveelheid voedsel per schakel in de voedselketens van een biotoop voorstellen. Toepassing 8 Leg in je eigen woorden uit waarom de grote roofdieren bovenaan in de voedselpiramide staan.

Thema 3: voedselrelaties

Belang van biodiversiteit

Wat is biodiversiteit?

2.1 Biodiversiteit Op dr ac ht 8

In welke leefomgeving tref je de meeste soorten organismen aan? Kruis de juiste foto aan en geef een verklaring voor je keuze. verklaring voor je keuze

Fig. 3.13 Hooiweide

Fig. 3.12 Graasweide

leefomgeving met de meeste soorten organismen

Fig. 3.14 Koraalriffen in tropische gebieden

Fig. 3.15 Poolgebied

Op dr ac ht 9

Waarom is het kappen van het regenwoud niet goed voor de biodiversiteit? Kruis het juiste antwoord aan. o Er is te veel lichtinval in het regenwoud waardoor er andere planten en dieren leven. Abiotische en biotische factoren wijzio gen waardoor bedreigende soorten organismen zelf bedreigd worden. Er o wordt te weinig geĂŻnvesteerd in het herbebossen waardoor veel soorten organismen zich niet meer thuis voelen in deze gebieden. De o aanwezigheid van mensen en het geluid van een kettingzaag verjagen veel dieren in het regenwoud. Fig. 3.16 Houtkap bedreigt het regenwoud.

Overal op aarde is leven te vinden. Maar niet op elke plek leven er evenveel soorten organismen. Dat is te wijten aan de abiotische (temperatuur, neerslag …) en biotische (invloed van organismen) factoren. Door de grote verscheidenheid aan leefomstandigheden komen er vele soorten planten, dieren en schimmels voor. Die grote verscheidenheid aan leven noem je de biodiversiteit. Het is moeilijk te bepalen hoe groot de biodiversiteit op aarde precies is. Er zijn immers nog veel onbekende en onbeschreven soorten. Ruim 1,75 miljoen soorten zijn ontdekt en beschreven. Biologen schatten echter dat de totale biodiversiteit op aarde 10 miljoen of meer soorten bedraagt. Ook de verscheidenheid aan individuen binnen een soort (bv. niet alle soortgenoten van een bepaalde vogelsoort hebben dezelfde snaveldikte) en de verscheidenheid aan leefgebieden (verschillende biotopen) bepalen mee hoe groot de biodiversiteit is.

Toepassing 9

EXTRA

De grote verscheidenheid aan levende wezens in een bepaald gebied noem je de biodiversiteit.

Welke leefomstandigheden in een bos kunnen de biodiversiteit verhogen? Selecteer ze allemaal. o Het bos uitdunnen zodat er meer licht in het bos komt. o De strooisellaag verwijderen zodat het bos er mooi en proper uitziet. o Afgevallen takken sprokkelen voor brandhout. o Dode bomen niet verwijderen zodat reducenten hun werk kunnen doen. o Kruiden en struiken verwijderen om de bomen meer ruimte te geven. o Oude bomen verwijderen om jonge bomen meer ruimte te geven.

Toepassing 10

EXTRA

Fig. 3.17 Goed beheerd loofbos

Noteer een tweetal maatregelen om de biodiversiteit in jouw tuin of de schooltuin te verhogen. • •

Thema 3: voedselrelaties

2.2 Belang van biodiversiteit

Hoe belangrijk is biodiversiteit? Op dr ac ht 10 a Heerst er in de volgende situaties een ecologisch evenwicht of is het evenwicht verstoord? Schrap wat niet past. Situatie 2

Situatie 4

Situatie 3

VERSTORING / ECOLOGISCH EVENWICHT

Situatie 1

VERSTORING / ECOLOGISCH EVENWICHT

Fig. 3.18

b Wat gebeurt er met de populaties? Schrap wat niet past.

Situatie 2 (zie Fig. 3.18) • Het aantal veldmuizen is GESTEGEN / CONSTANT GEBLEVEN / GEDAALD. • Het aantal buizerds is GESTEGEN / CONSTANT GEBLEVEN / GEDAALD.

Situatie 3 (zie Fig. 3.18) • Het aantal veldmuizen is GESTEGEN / CONSTANT GEBLEVEN / GEDAALD. • Het aantal buizerds is GESTEGEN / CONSTANT GEBLEVEN / GEDAALD.

c Zou de buizerd sterven als er te weinig veldmuizen zijn? Kruis het juiste antwoord aan. o Ja, want er zijn onvoldoende veldmuizen om de buizerds te voeden. o Nee, want hij kan wel een tijdje zonder voedsel. o Nee, want hij zoekt wel een ander prooidier om te eten. o Ja, want zijn manier van jagen is aangepast om op veldmuizen te jagen. 78

Op drac ht 11 Welke voordelen biedt een hoge biodiversiteit voor de mens? Selecteer ze allemaal. o Stoffen in planten vormen de basis voor nieuwe geneesmiddelen. o Op mooie toeristische trekpleisters kan de mens zich ontspannen. o Het vasthouden van de humuslaag. o Het absorberen van koolstofdioxide, afkomstig van menselijke activiteiten. o Er ontstaat een ecologisch evenwicht waardoor insectenplagen op een natuurlijke wijze bestreden worden. Biodiversiteit van soorten is belangrijk voor het ecologisch evenwicht

Roofdieren, zoals de buizerd, jagen meestal op meerdere soorten prooidieren. Daardoor vormt de achteruitgang van één soort meestal geen directe bedreiging voor het overleven van de roofdieren. Ook planteneters (prooidieren) hebben meestal meerdere plantensoorten op het menu staan. In die zin zorgt biodiversiteit van soorten ervoor dat het ecologisch evenwicht niet verstoord wordt.

Zoek op 2

Soms kan het verdwijnen van één soort uit de levensgemeenschap toch ernstige gevolgen hebben voor het ecologisch evenwicht. Het volgende voorbeeld toont dat aan. a Van welke plant is de dagpauwoog afhankelijk om zich voort te planten?

b Welk nadeel heeft de dagpauwoog als die plant verdwijnt?

Fig. 3.19 Dagpauwoog A Dagpauwoog drinkt nectar B Eitjes van de dagpauwoog C Rupsen van de dagpauwoog

c Om welke reden is het verdwijnen van vlinders uit de biotoop een nadeel voor planten?

d Voor welke andere dieren is het verdwijnen van vlinders nadelig en waarom?

Thema 3: voedselrelaties

De meeste soorten bestaan uit een groot aantal individuen. Op het eerste gezicht zien ze er allemaal min of meer hetzelfde uit; toch is elk individu uniek. Alleen de individuen die het best zijn aangepast aan de leefomstandigheden, zullen goed gedijen en zich gemakkelijker voortplanten. Zo vinden bijvoorbeeld goudvinken met een dikkere snavel gemakkelijker voedsel, omdat ze met hun snavel zowel harde als zachte zaden kunnen eten. Biodiversiteit binnen de soort is dus ook belangrijk.

Biodiversiteit binnen de soort is belangrijk voor het in stand houden van een soort

Fig. 3.20 Een goudvink met een dikkere snavel heeft een grotere overlevingskans.

Biodiversiteit bepaalt in grote mate het dagelijks leven van de mens. Daar sta je niet zo vaak bij stil. Een hogere biodiversiteit zorgt niet alleen voor een betere voedselvoorziening, maar ook voor heel wat ander comfort (toerisme, ontspanning, cultuur, medische zorg …). Zo wordt meer dan 25 % van de geneesmiddelen ontwikkeld uit stoffen van planten. Als de biodiversiteit vermindert, verminderen ook de mogelijkheden om nieuwe en krachtige geneesmiddelen te ontwikkelen.

Biodiversiteit is belangrijk voor de mens

Fig. 3.21 De tabaksplant (Nicotiana benthamiana) heeft een remmende werking bij hiv-patiënten.

Biodiversiteit is belangrijk voor: • het in stand houden van het ecologisch evenwicht; • het in stand houden van een soort; • de mens.

EXTRA

Toepassing 11 a Schrap wat niet past. In een woonwijk laten de inwoners hun kat ’s nachts dikwijls vrij rondlopen. Kan dat leiden tot de verstoring van het ecologisch evenwicht in de omgeving? JA / NEE. b Leg in je eigen woorden jouw keuze bij vraag a uit.

2.3 Invloed van de mens op de biodiversiteit

Welke menselijke activiteiten kunnen de biodiversiteit beĂŻnvloeden?

De invloed van de mens op de biodiversiteit is groot en neemt nog toe. Die invloed kan positief zijn, waardoor de biodiversiteit standhoudt of zelfs toeneemt. Maar de mens heeft jammer genoeg ook een negatieve invloed op de biodiversiteit, waardoor bepaalde planten- en diersoorten verdwijnen.

Op drac ht 12

menselijke activiteit met negatieve invloed op de biodiversiteit

a Herken op de afbeeldingen menselijke activiteiten die een negatieve invloed kunnen hebben op de biodiversiteit. Kruis bij elke figuur in de linkerkolom het juiste antwoord aan. b Welke negatieve gevolgen hebben die menselijke activiteiten? Selecteer ze allemaal in de rechterkolom. negatieve gevolgen

o Reducenten hebben te veel werk om het afval te

verwerken. Watervervuiling, omdat het afval niet biologisch o afbreekbaar is. o Bodemvervuiling, omdat het afval niet biologisch afbreekbaar is. Luchtvervuiling door het verbranden van afval. o

Fig. 3.22

o ontbossen o huishoudelijk afval produceren o bevissen o uitheemse organismen invoeren o afvalwater lozen o uitlaatgassen produceren

o Werkt broeikaseffect in de hand. o Vorming van zure regen waardoor de bodem verzuurt.

o Bodemvervuiling door het aanleggen van wegen. o Watervervuiling door het bevaren van de zee.

Fig. 3.23

o ontbossen o huishoudelijk afval produceren o bevissen o uitheemse organismen invoeren o afvalwater lozen o uitlaatgassen produceren

Thema 3: voedselrelaties

o Minder verdamping van water waardoor er een droger klimaat ontstaat.

o Wegspoelen van vruchtbare bodem bij een grote kaalslag.

o Verdwijning van heel wat diersoorten, omdat ze geen schuilplaats meer vinden.

o Verdwijning van plantensoorten door de verandering van leefomstandigheden.

Fig. 3.24

o ontbossen o huishoudelijk afval produceren o bevissen o uitheemse organismen invoeren o afvalwater lozen o uitlaatgassen produceren

o Zeezoogdieren kunnen verstrikt geraken in de grote netten.

o Tijdens het slepen van de netten kunnen voortplantingsplaatsen van vissen vernield worden.

o Tijdens het slepen van de netten worden dier-

soorten gevangen die niet geconsumeerd worden. o Veel scheepswrakken vervuilen de zeebodem.

Fig. 3.25

o ontbossen o huishoudelijk afval produceren o bevissen o uitheemse organismen invoeren o afvalwater lozen o uitlaatgassen produceren

Fig. 3.26

o ontbossen o huishoudelijk afval produceren o bevissen o uitheemse organismen invoeren o afvalwater lozen o uitlaatgassen produceren 82

o Rivieren overstromen door het extra water. o Samenstelling van het water verandert waardoor sommige dieren niet meer kunnen overleven. o Samenstelling van het water verandert waardoor sommige waterplanten niet meer kunnen overleven. o Voorraad drinkbaar water slinkt enorm.

Op drac ht 13 De volgende menselijke activiteiten hebben een positieve invloed op de biodiversiteit. Hoe kunnen ze de biodiversiteit verhogen?

• Aanleggen van rust- en broedgebieden

Fig. 3.28 Een ecoduct verbindt twee natuurgebieden, gescheiden door een autosnelweg.

• Aanleggen van ecoducten

Fig. 3.27 Rust- en broedgebieden worden goed beschermd.

• Begrazing van een heidegebied

Fig. 3.29 Struikhei in een natuurgebied

Thema 3: voedselrelaties

Menselijke activiteiten hebben een invloed op de biodiversiteit. â&#x20AC;˘ Negatieve invloed: o.a. ontbossing, overbevissing, bodem-, lucht- en watervervuiling vormen een bedreiging voor de biodiversiteit. â&#x20AC;˘ Positieve invloed: o.a. aanleggen van natuurgebieden, aanleggen van ecoducten en begrazing bevorderen de biodiversiteit.

EXTRA

Zoek op 3

Fig. 3.30 Voorstelling broeikaseffect: invallende zonnestralen (1), zonne-energie naar de ruimte (2), zonne-energie die op aarde blijft (3)

a Wat is het broeikaseffect?

b Geef een voorbeeld van hoe de mens het broeikaseffect versterkt.

c Hoe kan fotosynthese het broeikaseffect verlagen?

EXTRA

d Het Grote Barrièrerif, ten oosten van Australië, bestaat uit tweeduizend kilometer koraalriffen. De riffen worden opgebouwd door miljoenen koraalpoliepen (zeediertjes van enkele millimeter groot), die nauw samenleven met microscopisch kleine algen. Beide soorten organismen hebben voordeel van het samenleven.

1 Welk voordeel hebben de zeediertjes bij het fotosyntheseproces van de algen?

Fig. 3.31 In koraalriffen is de biodiversiteit hoog.

2 Welk voordeel hebben de algen van de koralen?

e De plaats met de grootste biodiversiteit in zee vind je in het Grote Barrièrerif. Noem twee belangrijke redenen.

f Verklaar waarom klimaatopwarming de biodiversiteit in het koraalrif doet dalen.

Toepassing 12

EXTRA

Hoe kun je zelf een positieve invloed uitoefenen op de biodiversiteit in je leefomgeving? Noteer een tweetal voorbeelden. •

•

Thema 3: voedselrelaties

Thema 3 - Samenvatting Relaties in een levensgemeenschap eikenblad

rups

groene specht

mier

• In een voedselketen voedt een organisme zich met een organisme uit een vorige schakel.

Voorbeeld van een voedselketen

• Een voedselweb is een verzameling van verschillende voedselketens die met elkaar verbonden zijn.

boomvalk

vleermuis

rups consument eerste orde

producent

• Een voedselkringloop is een gesloten voedselketen die bestaat uit: – producenten – consumenten – reducenten

mier consument tweede orde

Voorbeeld van een voedselkringloop

mineralen

groene specht

rups

reducenten (bacteriën en schimmels)

consumenten van 3e orde

mier

slak

koolmees

lijster

kikker

Voorbeeld van een voedselweb

consumenten van 2e orde

eikenblad

• Een voedselpiramide is opgebouwd uit verschillende lagen, die de hoeveelheid voedsel per schakel in de voedselketens van een biotoop voorstellen.

Belang van biodiversiteit

• De grote verscheidenheid aan leven in een bepaald gebied noem je biodiversiteit. • Biodiversiteit is belangrijk voor: – het in stand houden van het ecologisch evenwicht; – het in stand houden van een soort; – de mens. • Menselijke activiteiten hebben een invloed op de biodiversiteit. – Negatieve invloed: bedreiging voor de biodiversiteit, bv. overbevissing. – Positieve invloed: bevorderen de biodiversiteit, bv. beheerswerken. 86

groene specht consument derde orde

consumenten van 1e orde

producenten

Thema

aa pl

Eigenschappen van materie

DEEL 2 Bouw, eigenschappen en structuur van materie

r aa

INHOUD

Wetenschappers gebruiken het woord materie als algemene benaming voor stoffen. Om meer over materie te weten te komen, kun je waarnemingen en metingen doen. Zo kun je waarnemen dat materie in verschillende toestanden voorkomt, nl. als vaste stof, als vloeistof en als gas. Elke hoeveelheid materie heeft een massa en een volume. In dit thema bekijk je enkele methodes om de massa en het volume van een hoeveelheid materie te bepalen. Je doet niet alleen metingen, maar je gaat ook op zoek naar de kleinste bouwsteen van materie: de materiedeeltjes. Die deeltjes stel je voor in een deeltjesmodel dat je nog verfijnt tijdens het schooljaar.

1 Voorwerpen en stoffen 2 Materie in drie aggregatietoestanden 3 Massa en massabepaling

Wegwijzer

3.1 De grootheid massa 3.2 Massa van een hoeveelheid vaste stof en vloeistof bepalen

4 Volume en volumebepaling

4.1 De grootheid volume 4.2 Volume van een hoeveelheid materie bepalen

5 Materie bestaat uit deeltjes Samenvatting

Voorwerpen en stoffen

Welk verband is er tussen voorwerpen en stoffen?

voorwerp

Hieronder zijn een aantal voorwerpen gegeven. Met welke grondstoffen zijn ze geproduceerd?

Op drac h t 1

grondstoffen

fiets

ballon

Fig. 4.1 Een fles (voorwerp) is opgebouwd uit plastic (stof).

ijsblokje vuilzak aluminiumfolie

keukenkast

Je bent omringd door allerlei voorwerpen die uit een of meer stoffen (bv. water, hout ...) zijn opgebouwd. Een algemene naam voor stoffen is materie.

Voorwerpen zijn opgebouwd uit een of meer stoffen (materie).

Fig. 4.2 Een suikerklontje (voorwerp) is opgebouwd uit suiker (stof).

Toepassing 1

ki In

voorwerp

EXTRA

Heb je te maken met een voorwerp of een stof? Plaats de begrippen in de juiste kolom. Kies uit: spaghetti – hout – zout – suikerklontje – ijzerdraad – venster – zuurstofgas – azijnzuur – koolstofdioxide (CO2) – kookpot – houten plank – ijzer – suiker – lucht. stoffen

Thema 4: eigenschappen van materie

Materie in drie aggregatietoestanden

In welke drie aggregatietoestanden kan materie voorkomen?

KEUZE

Op drac h t 2

aggregatietoestand

benzine

VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS

zout

VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS

lucht

VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS

spuitwater (uitgeschonken)

VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS

hout

VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS

olijfolie

VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS

materie

In welke vormen kan materie zich bevinden bij kamertemperatuur (20 °C)? Schrap wat niet past.

Fig. 4.3 IJs (vaste stof)

Fig. 4.4 Water (vloeistof)

Fig. 4.5 Waterdamp (gas)

Water is een stof die in drie verschillende aggregatietoestanden kan voorkomen: • als vaste stof in de vorm van ijs; • als vloeistof in de vorm van water; • als gas in de vorm van waterdamp.

Materie kan voorkomen als: • vaste stof • vloeistof • gas De toestanden vaste stof, vloeistof en gas noem je de aggregatietoestanden of fasen van de materie.

EXTRA

Toepassing 2 Herken de drie aggregatietoestanden in een glas champagne. Noteer de stoffen bij de juiste aggregatietoestand. • vaste stof: • vloeistof: • gas:

Fig. 4.6 Een glas gevuld met champagne

Massa en massabepaling

3 Wat is massa?

3.1 De grootheid massa Om meer over voorwerpen en stoffen te weten te komen, kun je metingen doen. Iets dat je kunt meten, noem je een grootheid. Elke grootheid wordt voorgesteld door een symbool. Bij elke grootheid hoort ook een eenheid. Bekijk enkele voorbeelden van grootheden die je al kent: symbool

eenheid

lengte

meter

tijd

seconde

m s

KEUZE

Op drac h t 3

symbool

grootheid

Zet de volgende meetresultaten om in hun passende eenheid. • 5 kg water =

g water

• 1,07 g suiker = • 7 g lucht =

mg suiker

kg lucht g ijs

• 0,01 kg ijs =

• 5,02 kg hout =

mg hout

Heel vaak gebruikt men ten onrechte het begrip ‘gewicht’ voor massa. De massa van een voorwerp is een maat voor de hoeveelheid materie waaruit het voorwerp is opgebouwd. De grootheid massa stel je voor met het symbool m. De eenheid van massa is kilogram (kg). Daarnaast worden de massa-eenheden gram (g) en milligram (mg) veel gebruikt.

De massa van een voorwerp is een maat voor de hoeveelheid materie waaruit het voorwerp is opgebouwd. grootheid

symbool

eenheden

symbool

verband tussen de eenheden

massa

kilogram gram milligram

kg g mg

1 kg = 1000 g 1 g = 1000 mg

Thema 4: eigenschappen van materie

Toepassing 3 (V) Plaats bij de volgende getalwaarden de juiste eenheid van massa. • 76,6 g = 76600 • 7500 kg = 7500000 • 25000 mg = 25 • 256,8 cg = 2,568

• 345 hg = 34,5

3.2 Massa van een hoeveelheid vaste stof en vloeistof bepalen Hoe bepaal je de massa van een hoeveelheid vaste stof en vloeistof?

Proef 1

KEUZE

Massabepaling van een vaste stof

Ga naar het onlineleerplatform en gebruik het werkblaadje massabepaling van een vaste stof.

Werkwijze • Plaats een leeg bekerglas op een balans en lees de massa af. Noteer het meetresultaat op de juiste plaats in de tabel. • Breng vervolgens met een spatel (klein labolepeltje) enkele schepjes glucose (suiker) in het bekerglas. • Plaats het bekerglas met de hoeveelheid glucose opnieuw op de balans en lees de massa af. Noteer het meetresultaat op de juiste plaats in de tabel. • Bepaal de massa van de hoeveelheid suiker door de totale massa (bekerglas + glucose) te verminderen met de massa van het bekerglas. Noteer de uitkomst van je berekening op de juiste plaats in de tabel.

Tip • Er bestaan verschillende soorten balansen: mechanische balansen, elektronische balansen. Elke balans heeft zijn eigen werkmethode. Vraag je leraar uitleg over de werking van de balans in jouw klaslokaal. • Elk meettoestel heeft een meetbereik. Dat is het verschil tussen de laagste en de hoogste waarde die je met het meettoestel kunt bepalen. De laagste waarde is dikwijls nul. Het meetbereik staat meestal op het meettoestel aangegeven.

Fig. 4.7 Massabepaling van een hoeveelheid vaste stof met een mechanische balans

Waarneming Noteer in deze tabel de resultaten uit proef 1. m (bekerglas + hoeveelheid glucose) g

m (bekerglas)

m (hoeveelheid glucose) g

Besluit De massa van een hoeveelheid vaste stof kun je bepalen door:

Fig. 4.8 Massabepaling van een hoeveelheid vaste stof met een elektronische balans

KEUZE

Proef 2 Massabepaling van een vloeistof Ga naar het onlineleerplatform en gebruik het werkblaadje massabepaling van een vloeistof.

r aa pl

Werkwijze • Plaats een leeg bekerglas op een balans en lees de massa af. Noteer het meetresultaat op de juiste plaats in de tabel. • Giet een kleine hoeveelheid water in het bekerglas, zodat het voor een vierde gevuld is. • Plaats het bekerglas met de hoeveelheid water opnieuw op de balans en lees de massa af. Noteer het meetresultaat op de juiste plaats in de tabel. • Bepaal de massa van de hoeveelheid water door de totale massa (bekerglas + water) te verminderen met de massa van het bekerglas. Noteer de uitkomst van je berekening op de juiste plaats in de tabel.

Fig. 4.9 Massabepaling van een hoeveelheid vloeistof met een mechanische balans

Fig. 4.10 Massabepaling van een hoeveelheid vloeistof met een elektronische balans

Waarneming Noteer in deze tabel de resultaten uit proef 2. m (bekerglas + hoeveelheid water)

m (bekerglas)

m (hoeveelheid water) g

Besluit De massa van een hoeveelheid vloeistof kun je bepalen door:

De massa van een hoeveelheid stof wordt bepaald met een balans. m (bekerglas en hoeveelheid stof) – m (bekerglas) = m (hoeveelheid stof)

Zoek op 1

EXTRA

Zoek het meetbereik van een balans in de klas op. • Wat is de hoogste waarde die je met de balans kunt meten? • Wat is de laagste waarde die je met de balans kunt meten? • Wat is dus het meetbereik van de balans?

Toepassing 4

Thema 4: eigenschappen van materie

EXTRA

• Kun je de massa van je eigen lichaam ook bepalen met de balans in het labo? JA / NEE • Leg uit.

Volume en volumebepaling

4 Wat is volume?

4.1 De grootheid volume

KEUZE

Op drac h t 4

Zet de volgende meetresultaten om in hun passende eenheid. • 15 l water =

dm³ water l lucht

• 1200 ml lucht = • 3502 ml koffie =

cm³ koffie

• 15 m³ zuurstofgas =

l zuurstofgas

cm³ stookolie

• 12,56 dm³ stookolie =

De grootheid volume stel je voor met het symbool V. De eenheid van volume is de kubieke meter (m3). Voor vloeistoffen en gassen gebruik je als volume-eenheden ook dikwijls liter (l), deciliter (dl) en milliliter (ml).

1 m3 = 1 m x 1 m x 1 m = 1000 dm3

1m= 10 dm

1 dm3 = 1000 cm3

1 dm3 = 1 l

1 cm3 = 1 ml 1 dm = 10 cm : 1000

: 1000

Fig. 4.11 Verbanden tussen de volumeeenheden schematisch voorgesteld

Het volume van een voorwerp of een hoeveelheid stof is de ruimte die het voorwerp of de hoeveelheid stof inneemt. grootheid

symbool

eenheden

symbool

verband tussen de eenheden

volume

kubieke meter liter deciliter milliliter

m3 l dl ml

1 m3 = 1000 l 1 dm3 = 1 l 1 cm3 = 1 ml 1 l = 10 dl 1 l = 1000 ml

EXTRA

Zoek op 2 Dikwijls vind je op een meetspuit de eenheid ‘cc’ terug. Waarvoor staat die volume-eenheid?

4.2 Volume van een hoeveelheid materie bepalen Je weet al hoe je de massa van een hoeveelheid materie kunt bepalen. Maar hoe meet je het volume van een hoeveelheid materie? Om dat te onderzoeken, bepaal je het volume van een vloeistof en het volume van een voorwerp met een regelmatige vorm en een onregelmatige vorm.

4.2.1 Volume van een vloeistof bepalen Hoe bepaal je het volume van een vloeistof?

Welke voorwerpen zou jij gebruiken om het volume van een hoeveelheid water (100 ml) te bepalen? Selecteer ze allemaal. o een reageerbuis o een geijkt bekerglas (50 ml) o een drinkbeker o een petfles o een geijkte maatcilinder (500 ml) o een geijkte erlenmeyer (250 ml) o een geijkt bekerglas (250 ml) o een geijkte maatcilinder (250 ml)

Op drac h t 5

Fig. 4.12 Hol vloeistofoppervlak

Het volume van een hoeveelheid vloeistof kun je rechtstreeks meten met een bekerglas, een erlenmeyer of een maatcilinder. Dat zijn glazen voorwerpen uit het laboratorium waarop een schaalverdeling in ml is aangebracht. Het vloeistofvolume in een maatcilinder aflezen is niet zo eenvoudig. Dat komt omdat water de neiging heeft om tegen de wanden van het glas omhoog te kruipen. Daardoor staat het vloeistofoppervlak niet horizontaal, maar enigszins hol. B

Fig. 4.13 Glaswerk voor volumebepaling van een hoeveelheid vloeistof A Een bekerglas B Een erlenmeyer C Een maatcilinder

Het volume van een vloeistof kun je rechtstreeks aflezen met geijkte glazen voorwerpen: bekerglas, erlenmeyer en maatcilinder.

Thema 4: eigenschappen van materie

KEUZE

EXTRA

Toepassing 5

Hoe moet je op de juiste manier het volume aflezen? Kruis het juiste antwoord aan.

4.2.2 Volumebepaling van een voorwerp

Hoe bepaal je het volume van een voorwerp?

Zoek op 3

KEUZE

Hoe bereken je het volume van de volgende regelmatige voorwerpen? Noteer de formules.

• cilinder:

• kubus:

• balk:

KEUZE

Op drac h t 6 Bereken het volume van de volgende voorwerpen. voorwerp

afmeting voorwerp

volume (V)

r = 0,7 cm l = 20 m

m³ =

z = 3,12 cm

cm³ =

m³ =

l = 45 m b = 30 m h = 75 m

l = 25,53 cm r = 1,73 cm

Om het volume van een regelmatig voorwerp te bepalen, doe je eerst een lengtemeting met bv. een meetlat, een plooimeter, een schuifmaat … Met een formule kun je dan het volume berekenen.

Thema 4: eigenschappen van materie

KEUZE

proef 3 Volumebepaling van een sleutel Een sleutel is een voorwerp met een onregelmatige vorm. Je kunt het volume niet berekenen met een formule. Daarom dompel je de sleutel onder in een maatcilinder gevuld met water.

Deze methode van volumebepaling is gebaseerd op de eigenschap van ondoordringbaarheid van materie. Op de plaats waar de sleutel zich in dit voorbeeld bevindt, kan er geen water zijn. Het verplaatste water heeft een volume gelijk aan het volume van de sleutel. Het water komt hoger in de maatcilinder te staan.

Werkwijze • Giet een hoeveelheid water in een maatcilinder, zodat hij ongeveer voor de helft gevuld is. • Lees het volume van het water af en noteer dat in de tabel. • Leg de sleutel voorzichtig in de maatcilinder. • Lees het volume van het water opnieuw af en noteer dat in de tabel. • Bereken het volume van de sleutel door het volumeverschil (V2 – V1) te berekenen.

Fig. 4.14 volume van een onregelmatig voorwerp bepalen door waterverdringing

Waarneming Noteer in deze tabel de resultaten uit proef 3. V1 (water voor onderdompeling)

V2 (water na onderdompeling) ml

V2 – V1

Besluit Een sleutel is een onregelmatig voorwerp. Het volume wordt bepaald door waterverdringing. V (voorwerp) = V (water na onderdompeling) – V (water voor onderdompeling)

volumebepaling van een voorwerp kan op de volgende manieren gebeuren: • bij regelmatige voorwerpen (kubus, cilinder …): formules; • bij onregelmatige voorwerpen (sleutel, steen …): proef met waterverdringing.

EXTRA

toepassing 6

Bereken het volume lucht in een klaslokaal met de volgende afmetingen: lengte = 7,80 m, breedte = 4,05 m en hoogte = 4,00 m.

EXTRA

Toepassing 7

Schrap wat niet past en vul in. a Het menselijk lichaam heeft een REGELMATIGE / ONREGELMATIGE vorm. b Bedenk zelf een proef om het volume van je eigen lichaam te bepalen.

Toepassing 8

pl B

EXTRA

Rangschik de volgende organismen van het kleinste naar het grootste volume. Noteer de letter van de afbeelding.

kleinste volume

Fig. 4.15 A Eencellig organisme (amoebe) B Blauwe vinvis C IJsbeer D Zwaarlijvige mens E Aardappel

grootste volume

. Thema 4: eigenschappen van materie

Materie bestaat uit deeltjes

Wat zijn de bouwstenen van materie? Proef 4

aa Fig. 4.16 Suikerkristallen waargenomen onder de microscoop

Tip • In een labo is het niet vanzelfsprekend dat je proeft. Let op de hygiënische omstandigheden van dit proefje! • Gebruik een propere drinkbeker, een mesje en een koffielepel uit de keuken. • Werk op een onderlegger of een bord uit de keuken, zodat je niet in contact komt met de labotafel.

Werkwijze • Neem een suikerklontje en schraap er met een mesje over. • Vermaal het suikerklontje en doe de vermalen suiker in een drinkbeker gevuld met water. • Roer met een koffielepeltje in de suikeroplossing. • Proef van de suikeroplossing.

Onderzoek van een suikerklontje

Waarneming a Wat is een suikerklontje? Kruis het juiste antwoord aan. o voorwerp o stof

b Wat schraap je van het suikerklontje af met een mesje?

c De suiker is opgelost in water. Schrap wat niet past. • De suikerdeeltjes zijn ZICHTBAAR / NIET ZICHTBAAR in water. • Je proeft WEL / GEEN suiker in de oplossing. • Er is WEL / GEEN suiker in de oplossing aanwezig.

Besluit Een suikerklontje is opgebouwd uit suikerkristallen. Tijdens het oplossen worden de suikerkristallen in kleine, niet zichtbare deeltjes verdeeld: de suikerdeeltjes.

De algemene benaming voor een materiedeeltje is molecule (afgeleid van het Latijnse moles wat ‘last’ of ‘massa’ betekent; molecule is een verkleinwoord en betekent dus ‘kleine massa’). Hoewel materiedeeltjes in het algemeen onzichtbaar zijn voor het oog, kun je ze voorstellen als bolletjes in een deeltjesmodel. Door de kleur van de bolletjes te variëren, geef je de verschillende soorten stoffen weer. Variatie in de grootte van de bolletjes toont verschillen in massa en volume van elk deeltje.

waterdeeltje suikerdeeltje

Fig. 4.17 Oplossing van water en suiker (deeltjesmodel)

100

Afmetingen van een molecule

Fig. 4.18 Grafiet is de zwarte stof die je in een potlood aantreft.

Fig. 4.19 Met een speciale microscoop verkregen beeld van grafietdeeltjes (rood ingekleurd) met lege ruimte (zwart) ertussen

Tegenwoordig kun je met speciale microscopen materie miljoenen malen vergroot op een computerscherm afbeelden. De nieuwe beeldtechnieken laten deeltjes zien met lege ruimte ertussen. Die beelden bevestigen dus het deeltjesmodel van de materie.

Elke soort stof bestaat uit een andere soort deeltjes of moleculen. De afmetingen van een molecule zijn verschillend van stof tot stof. De grootte van moleculen ligt in de orde van miljoensten van een mm.

â&#x20AC;˘ Materie is opgebouwd uit kleine, onzichtbare bouwstenen: de materiedeeltjes (moleculen). Je kunt ze voorstellen met bolletjes in een deeltjesmodel.

waterdeeltje

suikerdeeltje

EXTRA

Toepassing 9

Herken de opgeloste stof en het oplosmiddel in de volgende oplossingen. oplossing

opgeloste stof

oplosmiddel

zeepsop

leidingwater

zoutwater

spuitwater gezoete oploskoffie

Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform.

Thema 4: eigenschappen van materie

101

Thema 4 - Samenvatting 1

Voorwerpen en stoffen Materie in drie aggregatietoestanden

De voorwerpen die ons omringen, zijn opgebouwd uit stoffen. Een algemene benaming voor stoffen is materie.

Massa en massabepaling

Materie kan voorkomen als: • vaste stof • vloeistof • gas De toestanden vaste stof, vloeistof en gas noem je de aggregatietoestanden of fasen van de materie.

Massa = maat voor de hoeveelheid materie waaruit een voorwerp is opgebouwd. grootheid

symbool

massa

eenheden

symbool

verband tussen de eenheden

kilogram gram milligram

kg g mg

1 kg = 1000 g 1 g = 1000 mg

• Massa wordt gemeten met een balans. • m (bekerglas en hoeveelheid stof) – m (bekerglas) = m (hoeveelheid stof)

Volume en volumebepaling

Volume = de ruimte die het voorwerp of de hoeveelheid stof inneemt. grootheid

eenheden

symbool

verband tussen de eenheden

kubieke meter liter deciliter milliliter

m l dl ml

1 m3 = 1000 l 1 dm3 = 1 l 1 cm3 = 1 ml 1 l = 10 dl 1 l = 1000 ml

volume

symbool

• Volume bepalen van een vloeistof: rechtstreeks aflezen met geijkte glazen voorwerpen • Volume bepalen van een regelmatig voorwerp: formules • Volume bepalen van een onregelmatig voorwerp: proef met waterverdringing

Materie bestaat uit deeltjes Materie is opgebouwd uit kleine, onzichtbare bouwstenen: de materiedeeltjes (moleculen). Je kunt ze voorstellen met bolletjes in een deeltjesmodel.

102

waterdeeltje suikerdeeltje

Thema

r aa pl em

Stofomzettingen

DEEL 2 Bouw, eigenschappen en structuur van materie

r aa

Wegwijzer

INHOUD

In dit thema onderzoek je het verband tussen de aggregatietoestand van een stof en het deeltjesmodel. Dat inzicht heb je nodig om een aantal structuurveranderingen van stoffen te begrijpen: uitzetten of inkrimpen van stoffen en faseovergangen. Je zult merken dat de samenstelling van de moleculen daarbij niet verandert, maar wel de afstand tussen de moleculen. Dikwijls zijn structuurveranderingen van stoffen stofomzettingen waarbij de samenstelling van de moleculen wel verandert. Om stofomzettingen te verklaren, moet je het deeltjesmodel verfijnen door het atoom als kleiner deeltje in een molecule te zien.

1 Moleculen veranderen niet van samenstelling

1.1 Invloed van temperatuurswijziging 1.2 Verband tussen aggregatietoestand en deeltjesmodel 1.3 Uitzetten en krimpen van stoffen 1.4 Faseovergangen

2 Mengsels en zuivere stoffen 3 Moleculen veranderen van samenstelling Samenvatting

104

Moleculen veranderen niet van samenstelling

Heeft een temperatuurswijziging invloed op de samenstelling van moleculen? Op drac h t 1

1.1 Invloed van temperatuurswijziging

Welke veranderingen vinden plaats als je warmte toevoegt of weghaalt bij een stof? Schrap wat niet past of kruis het juiste antwoord aan.

ijs

toevoeging van warmte

water

toevoeging van warmte

waterdamp

verwijdering van warmte

• aggregatietoestand: VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS • Met welke deeltjes heb je te maken? o waterdeeltjes o ijsdeeltjes o waterdampdeeltjes • aggregatietoestand: VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS • Met welke deeltjes heb je te maken? o waterdeeltjes o ijsdeeltjes o waterdampdeeltjes • aggregatietoestand: VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS • Met welke deeltjes heb je te maken? o waterdeeltjes o ijsdeeltjes o waterdampdeeltjes

water

• aggregatietoestand: VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS • Met welke deeltjes heb je te maken? o waterdeeltjes o ijsdeeltjes o waterdampdeeltjes

eigenschappen

veranderingen van een stof

Als je een stof laat stollen en daarna laat smelten, kom je opnieuw bij dezelfde stof uit. In het voorbeeld vertrek je van ijs (bevroren water). Doordat je voortdurend warmte toevoegt, begint het ijs te smelten om uiteindelijk water te worden. Blijf je verder verwarmen, dan verdampt het water en vormt er zich waterdamp. Koel je de waterdamp af, dan krijg je opnieuw water. Je noemt dat fysische verschijnselen omdat de moleculen van een stof niet A B C van samenstelling veranderen. In het voorbeeld zijn ijs, water en waterdamp opgebouwd uit watermoleculen. Fig. 5.1 Deeltjesmodel ijs (A), water (B), waterdamp (C)

Als je de temperatuur van een stof wijzigt, veranderen de moleculen van die stof niet van samenstelling. Dat noem je een fysisch verschijnsel.

Thema 5: stofomzettingen

105

EXTRA

Zoek op 1 • Als water de vaste toestand aanneemt, spreek je van ijs. Wat is droogijs?

• Als je een blokje droogijs in een omgeving op kamertemperatuur brengt, wordt het blokje kleiner. Er ontstaat geen plasje water. Is die stof dan verdwenen? JA / NEE Noteer je verklaring. Raadpleeg bronnen om je verklaring op te zoeken.

Fig. 5.2 Droogijs in een omgeving op kamertemperatuur

1.2 Verband tussen aggregatietoestand en deeltjesmodel Welke eigenschappen van een aggregatietoestand vind je terug in het deeltjesmodel?

Op drac h t 2

Je weet al dat moleculen uiterst kleine, beweeglijke deeltjes zijn met lege ruimte ertussen (de lege ruimte is geen lucht, want lucht bestaat zelf uit moleculen o.a. zuurstof en stikstof). Tussen gelijksoortige moleculen werken er krachten die de moleculen bij elkaar houden.

Welke eigenschappen gelden voor de volgende deeltjesmodellen? Schrap wat niet past. eigenschappen deeltjesmodel • WEL / GEEN vaste vorm • WEL / GEEN vast volume • krachten tussen moleculen: GROOT / KLEIN / UITERST KLEIN

deeltjesmodel aggregatietoestanden

VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS • WEL / GEEN vaste vorm • WEL / GEEN vast volume • krachten tussen moleculen: GROOT / KLEIN / UITERST KLEIN

VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS • WEL / GEEN vaste vorm • WEL / GEEN vast volume • krachten tussen moleculen: GROOT / KLEIN / UITERST KLEIN VASTE STOF / VLOEISTOF / GAS 106

In de verschillende deeltjesmodellen van de aggregatietoestanden kun je de volgende eigenschappen aflezen: vloeistof

gas

Toepassing 1

klein ja nee

uiterst klein nee nee

EXTRA

krachten tussen de groot moleculen ja vast volume ja vaste vorm

vaste stof

Welk deeltjesmodel is van toepassing bij de volgende stoffen op kamertemperatuur (20 Â°C)? Plaats een kruisje in de juiste kolom. vloeistof

gas

vaste stof

water

suiker

koolstofdioxide goud

zuurstofgas

Thema 5: stofomzettingen

107

1.3 Uitzetten en krimpen van stoffen Hoe reageren stoffen op een temperatuurswijziging?

KEUZE

proef 1 Het toestel van ’s Gravesande

Werkwijze • Probeer op kamertemperatuur of de stalen bol door de ring kan. • Verwarm de stalen bol met een bunsenbrander. • Onderzoek of de stalen bol na het verwarmen door de ring kan. • Breng de verwarmde stalen bol in een bekerglas, gevuld met koud water. • Onderzoek of de afgekoelde stalen bol door de ring kan.

Ga naar het onlineleerplatform en gebruik het werkblaadje: verwarmen en afkoelen van vaste stoffen.

Fig. 5.3 Toestel van ’s gravesande

Waarneming • Gaat de stalen bol door de ring na het verwarmen? JA / NEE. Het volume van de stalen bol is dus VERMINDERD / VERMEERDERD. • Gaat de stalen bol door de ring na het afkoelen? JA / NEE. Het volume van de stalen bol is dus VERMINDERD / VERMEERDERD.

KEUZE

Besluit • Bij het verwarmen van een vaste stof zal de stof UITZETTEN / INKRIMPEN. • Bij het afkoelen van een vaste stof zal de stof UITZETTEN / INKRIMPEN.

proef 2

Verwarmen en afkoelen van water

Ga naar het onlineleerplatform en gebruik het werkblaadje: verwarmen en afkoelen van vloeistoffen.

Werkwijze • Vul een kookkolf tot aan de rand met gekleurd water (water met kaliumpermanganaat) en sluit hem af met een doorboorde stop. Zorg ervoor dat er geen lucht zit tussen het water en de stop. • Breng in de opening van de stop een dunne glazen buis en duid op het buisje met een streepje het waterniveau aan. • Breng de kookkolf in een warmwaterbad zoals weergegeven op Fig. 5.4. • Laat nadien de kookkolf afkoelen.

kookkolf

doorboorde stop warmwaterbad

glazen buisje

gekleurd water

Fig. 5.4 een vloeistof verwarmen

Waarneming • Wat gebeurt er met het vloeistofniveau tijdens het verwarmen? Het vloeistofniveau STIJGT / DAALT. Het volume van het water is VERMINDERD / VERMEERDERD. • Wat gebeurt er met het vloeistofniveau tijdens het afkoelen? Het vloeistofniveau STIJGT / DAALT. Het volume van het water is VERMINDERD / VERMEERDERD. Besluit • Bij het verwarmen van een vloeistof zal de stof UITZETTEN / INKRIMPEN. • Bij het afkoelen van een vloeistof zal de stof UITZETTEN / INKRIMPEN.

108

KEUZE

Proef 3 Verwarmen en afkoelen van lucht Ga naar het onlineleerplatform en gebruik het werkblaadje: verwarmen en afkoelen van gassen.

kleefband

glazen bak

plastic flesje

Werkwijze • Leg een leeg, afgesloten, platgedrukt plastic flesje op de bodem van een glazen bak. • Plak met stevige kleefband het flesje aan de bodem vast. • Vul de glazen bak met heet water en wacht een zestal minuten. • Maak de kleefband los en haal het flesje uit het water.

heet water

Fig. 5.5 Gassen verwarmen

water? De lucht VERMINDERD /

Waarneming • Wat is er met de lucht in het flesje gebeurd na het toevoegen van heet in het flesje is UITGEZET / INGEKROMPEN. Het volume van de lucht is VERMEERDERD. • Wat is er met de lucht in het flesje gebeurd na de verwijdering uit het in het flesje is UITGEZET / INGEKROMPEN. Het volume van de lucht is VERMEERDERD.

water? De lucht VERMINDERD /

Besluit • Bij het verwarmen van een gas zal de stof UITZETTEN / INKRIMPEN. • Bij het afkoelen van een gas zal de stof UITZETTEN / INKRIMPEN.

• Bij verwarming zal een stof uitzetten. De moleculen trillen of bewegen heviger en bewegen verder uit elkaar. Het volume zal daardoor vergroten. • Bij afkoeling zal een stof inkrimpen. De moleculen trillen of bewegen trager en bewegen naar elkaar toe. Het volume zal daardoor verkleinen.

deeltjesmodel vloeistof

Toepassing 2 Beantwoord de vragen. a Verklaar waarom er zich uitzettingsvoegen bevinden op een brug en tussen spoorstaven.

deeltjesmodel gas

EXTRA

deeltjesmodel vaste stof

Fig. 5.6 A Uitzettingsvoeg op een brug B Uitzettingsvoeg tussen spoorstaven

Thema 5: stofomzettingen

109

Fig. 5.7 Zonnestralen vallen rechtstreeks in op een fiets.

EXTRA

b Het is verstandig om in de zomer een fiets in de schaduw te zetten en niet in de zon. Leg uit.

expansievat

EXTRA

Toepassing 3

c Een expansievat wordt dikwijls gemonteerd op het leidingennetwerk van de centrale verwarming. Wat is het nut van zo’n expansievat?

Fig. 5.8 Installatie centrale verwarming

Water is een vloeistof die een beetje anders reageert op temperatuursveranderingen dan andere vloeistoffen. Welke speciale eigenschappen heeft water? Kruis ze allemaal aan. o Bij een temperatuur < 4 °C zal water uitzetten bij afkoeling. o Bij een temperatuur < 4 °C zal water uitzetten bij verwarming. o Bij een temperatuur < 4 °C zal water inkrimpen bij verwarming. o Bij een temperatuur < 4 °C zal water inkrimpen bij afkoeling.

Fig. 5.9 Een gevuld glas water bevriest in de diepvriezer.

110

1.4 Faseovergangen

Welk verband is er tussen temperatuur en aggregatietoestand?

De aggregatietoestanden of de fasen van de materie (vast, vloeibaar, gas) kunnen in elkaar overgaan. Dat noem je faseovergangen. Bij elke faseovergang is er warmte-uitwisseling.

1.4.1 De faseovergang vaste toestand

vloeibare toestand

Proef met de kaarsen

Werkwijze • Neem een theelichtje en meet de temperatuur van het kaarsvet. • Ontsteek de kaars. • Laat de kaars een tiental minuten branden en meet de temperatuur van het kaarsvet. • Blaas de kaars uit en meet na een tiental minuten opnieuw de temperatuur van het kaarsvet.

Waarneming

Fig. 5.10 Ontstoken kaarsen

kaarsvet voor het ontsteken van de kaars

kaarsvet na het ontsteken van de kaars

kaarsvet als de kaars is uitgeblazen

aggregatietoestand: o vaste stof o vloeistof o gas

°C

temperatuur:

KEUZE

Proef 4

°C

temperatuur:

°C

Besluit Door toevoeging van voldoende warmte gaat kaarsvet over van de vaste toestand naar de vloeibare toestand (= smelten). Kaarsvet wordt opnieuw een vaste stof bij het afgeven van warmte (= stollen).

1.4.2 De faseovergang vloeibare toestand

gasvormige toestand KEUZE

Proef 5

Verwarmen van water en afkoelen van waterdamp Werkwijze • Verwarm in een bekerglas een kleine hoeveelheid water en neem de temperatuur waar. • Neem vervolgens een spiegeltje en houd dat boven de waterdamp.

spiegeltje waterdruppel

waterdamp waterdamp

water warmtebron

Fig. 5.11 Verdampen van water

water warmtebron

Fig. 5.12 Condenseren van waterdamp

Thema 5: stofomzettingen

111

KEUZE

Waarneming • Welke temperatuur heeft het water voor het verwarmen? °C • Wat gebeurt er met de temperatuur van het water als de warmtebron wordt ingeschakeld? De temperatuur STIJGT / DAALT. • Wat vormt er zich boven het bekerglas? • De temperatuur van het spiegeltje is KOUDER / WARMER dan de temperatuur van de waterdamp. • Wat vormt er zich op het spiegeltje?

1.4.3 De faseovergang vaste toestand

Besluit Door toevoeging van voldoende warmte gaat water over van de vloeibare toestand naar de gasvormige toestand (= verdampen). Waterdamp wordt opnieuw een vloeistof bij het afgeven van warmte (= condenseren).

gasvormige toestand

KEUZE

Proef 6

Proef met luchtverfrisser

Werkwijze • Open de verpakking van een luchtverfrisser. • Bepaal de massa van de luchtverfrisser door gebruik te maken van een balans. • Neem een haardroger en blaas met warme lucht over de luchtverfrisser gedurende 10 minuten. • Bepaal opnieuw de massa van de luchtverfrisser.

Fig. 5.13 Massa van de luchtverfrisser bepalen

Fig. 5.14 Warme lucht over de luchtverfrisser blazen

Waarneming • Welke aggregatietoestand heeft het geurblokje van de luchtverfrisser voor het proefje? VASTE TOESTAND / VLOEIBARE TOESTAND / GASVORMIGE TOESTAND • Wat neem je waar wanneer je warme lucht over de luchtverfrisser blaast?

112

• Massa van de luchtverfrisser bepalen.

KEUZE

massa luchtverfrisser voor het proefje (g)

massa luchtverfrisser na het proefje (g)

• Wat is er met de verdwenen materie van de luchtverfrisser gebeurd?

Besluit Bij voldoende opwarming vindt de faseovergang van vaste toestand naar gasvormige toestand plaats (= sublimeren).

Proef 7 Proef met koelelement

Waarneming

Werkwijze • Leg een koelelement in de diepvriezer. • Haal één uur later het koelelement uit de diepvriezer. • Laat het diepgevroren koelelement gedurende een tiental minuten liggen.

Fig. 5.15 Koelelement na 10 minuten uit de diepvriezer

koelelement na een tiental minuten uit de diepvriezer

Wat bevindt er zich rond het koelelement? o ijs o water o waterdamp

Welke aggregatietoestand heeft de stof rond het koelelement? o vaste toestand o vloeibare toestand o gasvormige toestand

koelelement net uit de diepvriezer

Besluit Bij voldoende afkoeling vindt de faseovergang van gasvormige toestand naar vaste toestand plaats (= desublimeren).

Op drac h t 3

Welke eigenschappen herken je bij de volgende faseovergangen? Schrap wat niet past. faseovergangen

temperatuur

afstand tussen de materiedeeltjes

smelten

AFKOELEN / VERWARMEN

VERGROOT / VERKLEINT

stollen

AFKOELEN / VERWARMEN

VERGROOT / VERKLEINT

verdampen

AFKOELEN / VERWARMEN

VERGROOT / VERKLEINT

condenseren

AFKOELEN / VERWARMEN

VERGROOT / VERKLEINT

sublimeren

AFKOELEN / VERWARMEN

VERGROOT / VERKLEINT

desublimeren

AFKOELEN / VERWARMEN

VERGROOT / VERKLEINT

Thema 5: stofomzettingen

113

Faseovergangen: de aggregatietoestanden of de fasen van de materie gaan in elkaar over bij voldoende opwarming of afkoeling. °C

verdampen

condenseren

desublimeren

gasvormige toestand

sublimeren

vloeibare toestand

smelten

stollen

vaste toestand

De moleculen veranderen niet van samenstelling, maar de afstand tussen de moleculen wijzigt.

Toepassing 4

EXTRA

Welke faseovergangen herken je in de volgende voorbeelden? Schrijf het cijfer van de passende faseovergang achter elk verschijnsel. • smelten (1) • stollen (2) • verdampen (3) • condenseren (4) • sublimeren (5) • desublimeren (6) verschijnsel

Een benzinegeur in een tankstation waarnemen. De glazen van een bril beslaan. Vorming van een dikke laag ijs op een vijver. De hoeveelheid gel van een wc-verfrisser vermindert na een aantal weken. Vorming van ijs in een diepvriezer door het regelmatig openen en sluiten. Een parfum ruiken.

114

nummer van de faseovergang

Mengsels en zuivere stoffen

Welk verschil is er tussen een mengsel en een zuivere stof? Verschillen en gelijkenissen tussen leidingwater en gedemineraliseerd water

Proef 8

Werkwijze • Vul twee kristalliseerschalen tot ongeveer 0,5 cm met leidingwater (Fig. 5.16 kristalliseerschaal links) en gedemineraliseerd water (Fig. 5.16 kristalliseerschaal rechts). • Verwarm beide kristalliseerschalen tot al het water verdwenen is. • Noteer je waarnemingen.

Fig. 5.16 Verdampen van leidingwater en gedemineraliseerd water

Fig. 5.17 Verdampen van leidingwater

Waarneming Wat zie je op de bodem van beide kristalliseerschalen na het verdampen van het water? voor verdamping water

na verdamping water

kristalliseerschaal gevuld met leidingwater

kristalliseerschaal gevuld met gedemineraliseerd water

Besluit • In leidingwater zit er niet alleen water, maar ook nog heel wat mineralen zoals kalk. Leidingwater noem je een mengsel omdat er verschillende stoffen in aanwezig zijn. • Gedemineraliseerd water bevat enkel water. De mineralen zijn eruit verwijderd. Gedemineraliseerd water is een voorbeeld van een zuivere stof omdat het enkel uit water bestaat. Gedemineraliseerd water is geschikt voor elektrische apparaten, zoals strijkijzers, omdat er geen kalksporen achterblijven.

Fig. 5.18 Mengsel (model)

Fig. 5.19 Zuivere stof (model)

Thema 5: stofomzettingen

115

r aa

Fig. 5.21 Urine, een mengsel van water en afvalstoffen, werd opgevangen in een potje voor verder onderzoek.

Fig. 5.20 Een huilende baby produceert overvloedig traanvocht en speeksel, mengsels van water en zouten.

Mengsels en zuivere stoffen zijn begrippen die niet alleen op de niet-levende natuur van toepassing zijn. Ook in de levende natuur tref je meestal mengsels van stoffen aan. Voor alle organismen is water het oplosmiddel voor allerlei andere stoffen. Daardoor komen er in organismen veel mengsels op basis van water voor. Duidelijke voorbeelden van mengsels in je lichaam zijn traanvocht, speeksel, urine ...

• Een mengsel bestaat uit verschillende stoffen en bevat meerdere soorten moleculen. • Een zuivere stof bestaat maar uit één enkele soort stof en bevat slechts één soort moleculen.

EXTRA

Zoek op 2

Van de lucht aan zee zegt men vaak dat ze zuiver is.

• Zeelucht is een MENGSEL / ZUIVERE STOF. • Samenstelling:

Toepassing 5

EXTRA

Uit welke stoffen zijn de volgende mengsels samengesteld? mengsel

azijnoplossing suikeroplossing zeewater spuitwater

116

stoffen in mengsel

Hoe herken je een zuivere stof en een mengsel op basis van het deeltjesmodel? Op dr ac h t 4

MENGSEL / ZUIVERE STOF

Herken een mengsel of een zuivere stof op de verschillende deeltjesmodellen. Schrap wat niet past.

MENGSEL / ZUIVERE STOF

In het dagelijks leven heb je heel dikwijls te maken met mengsels. Voedingsmiddelen, zoals melk, brood, fruit ... zijn voorbeelden van mengsels van stoffen.

Fig. 5.22 een zuivere stof en een mengsel voorgesteld met het deeltjesmodel van de materie a een zuivere stof bevat één soort moleculen. B een mengsel bevat meerdere soorten moleculen.

in het deeltjesmodel over de materie worden de moleculen in een zuivere stof of mengsel schematisch weergegeven: • een zuivere stof bevat één soort moleculen. • een mengsel bevat meerdere soorten moleculen.

Thema 5: stofomzettingen

117

Moleculen veranderen van samenstelling

Wat neem je waar wanneer moleculen veranderen van samenstelling?

Tot nu toe nam je in dit thema alleen voorbeelden van fysische verschijnselen waar. Daarbij verandert de samenstelling van moleculen niet. In de natuur zijn er ook heel wat verschijnselen waarbij de samenstelling van moleculen wel verandert. De natuurwetenschap die chemische verschijnselen bestudeert, is de chemie (scheikunde).

Op dr ac h t 5

Met je zintuigen stel je vast dat er in materie stofomzettingen plaatsvinden, dat stoffen wijzigen naar andere soorten stoffen. Daaruit volgt dat moleculen niet de kleinste deeltjes van de materie kunnen zijn. Om stofomzettingen te verklaren, moet je het deeltjesmodel bijsturen of verfijnen. Een molecule is opgebouwd uit atomen die met elkaar verbonden zijn. Ook atomen worden voorgesteld als bolletjes. Je neemt als voorbeeld koolstofdioxide (CO2).

Wat gebeurt er als je een bruistablet in een glas water brengt? Kruis alle waarnemingen aan. o Het bruistablet blijft gewoon op de bodem liggen. o Er ontstaat een gas. o Het bruistablet ontploft. o Het bruistablet verdwijnt volledig. o Er verdampt een geurende stof. o Er bevindt zich een opgeloste stof in het water.

Fig. 5.23 Bruistablet in een glas water

deeltjesmodel CO2

moleculemodel CO2 1 molecule CO2

Stoffen zijn opgebouwd uit moleculen, voorgesteld door bolletjes. Stoffen verschillen van elkaar door de grootte van de bolletjes.

118

1 molecule CO2 bestaat uit: 2 atomen zuurstof (rode bolletjes) en 1 atoom koolstof (zwart bolletje)

Stoffen zijn opgebouwd uit moleculen die zelf samengesteld zijn uit atomen. Stoffen verschillen van elkaar in de samenstelling van atomen.

Proef 9 Verbranding van alcohol (ethanol) Werkwijze • Breng een kleine hoeveelheid alcohol in een horlogeglas of petrischaaltje. • Breng vervolgens een brandende lucifer in de buurt van de vloeistof. Waarneming • Wat gebeurt er met de alcohol?

Fig. 5.24 Verbranding van alcohol

• Is er na de proef nog alcohol aanwezig in het horlogeglas of petrischaaltje? JA / NEE

Besluit Als alcohol verbrandt, komt de stof in contact met zuurstofgas waardoor de structuur van de stoffen verandert. De moleculen alcohol en zuurstofgas vallen uit elkaar en vormen nieuwe combinaties en dus ook nieuwe stoffen. De stof alcohol is hierdoor verdwenen.

• Wat is er met de alcohol gebeurd?

2 moleculen ethanol

4 moleculen zuurstofgas

2 moleculen koolstofdioxide

6 moleculen water

Fig. 5.25 Verbranding van alcohol (schematisch)

• Een molecule is samengesteld uit atomen die met elkaar verbonden zijn. • Tijdens een stofomzetting wijzigt de structuur van een stof waarbij tegelijkertijd de moleculen van samenstelling veranderen. Dat noem je een chemisch verschijnsel.

Toepassing 6

EXTRA

Bij welke verschijnselen verandert de samenstelling van de moleculen niet? En bij welke verschijnselen wel? Plaats een kruisje in de juiste kolom. verschijnsel

samenstelling van moleculen verandert niet (fysisch verschijnsel)

samenstelling van moleculen verandert wel (chemisch verschijnsel)

roesten van ijzer smelten van chocolade rottende appel verbranden van papier oplossen van keukenzout in water melk wordt yoghurt

Thema 5: stofomzettingen

119

EXTRA

Toepassing 7 Herken de atomen in de schematische voorstelling van een molecule. Noteer telkens een antwoord in cijfers. 1 molecule schematisch voorgesteld

Hoeveel atomen neem je waar in de molecule?

Hoeveel soorten atomen herken je in de molecule?

1 molecule zuurstofgas (O2)

1 molecule koolstofdioxide (CO2)

1 molecule water (H2O)

Toepassing 8

1 molecule keukenzout (NaCl)

EXTRA

In toepassing 7 maakte je kennis met de moleculemodellen van enkele stoffen. Herken aan de hand van het moleculemodel de stof en de aggregatietoestand waarin de stof zich bevindt. Kruis telkens het juiste antwoord aan. Welke stof herken je in het moleculemodel?

In welke aggregatietoestand bevindt de stof zich?

o water (H2O) o keukenzout (NaCl) o koolstofdioxide (CO2) o zuurstofgas (O2)

o vaste toestand o vloeibare toestand o gasvormige toestand

o water (H2O) o keukenzout (NaCl) o koolstofdioxide (CO2) o zuurstofgas (O2)

o vaste toestand o vloeibare toestand o gasvormige toestand

o water (H2O) o keukenzout (NaCl) o koolstofdioxide (CO2) o zuurstofgas (O2)

o vaste toestand o vloeibare toestand o gasvormige toestand

stof voorgesteld met moleculemodel

120

In welke aggregatietoestand bevindt de stof zich?

o water (H2O) o keukenzout (NaCl) o koolstofdioxide (CO2) o zuurstofgas (O2)

o vaste toestand o vloeibare toestand o gasvormige toestand

o water (H2O) o keukenzout (NaCl) o koolstofdioxide (CO2) o zuurstofgas (O2)

o vaste toestand o vloeibare toestand o gasvormige toestand

Welke stof herken je in het moleculemodel?

EXTRA

stof voorgesteld met moleculemodel

o vaste toestand o vloeibare toestand o gasvormige toestand

o water (H2O) o keukenzout (NaCl) o koolstofdioxide (CO2) o zuurstofgas (O2)

Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform.

Thema 5: stofomzettingen

121

Thema 5 - Samenvatting Moleculen veranderen niet van samenstelling

°C

verdampen

vloeistof

gas

krachten tussen de moleculen

groot

klein

uiterst klein

vast volume

nee

vaste vorm

nee

condenseren

gasvormige toestand desublimeren

sublimeren

vaste stof

• Bij een fysisch verschijnsel veranderen de moleculen van een stof niet van samenstelling, bv. verwarmen, oplossen …

vloeibare toestand

smelten

stollen vaste toestand

Mengsels en zuivere stoffen

• Faseovergangen: de aggregatietoestanden of de fasen van de materie gaan in elkaar over bij voldoende opwarming of afkoeling. De afstand tussen de moleculen van een stof wijzigt daarbij.

• Een mengsel bestaat uit verschillende stoffen en bevat dus meerdere soorten moleculen. • Een zuivere stof bestaat maar uit één enkele soort stof en bevat slechts één soort moleculen.

Een mengsel bevat meerdere soorten moleculen.

Voorbeelden: suiker, keukenzout, gedemineraliseerd water

Voorbeelden: zeewater, zeezout, lucht, leidingwater, flessenwater

Een zuivere stof bevat één soort moleculen.

Moleculen veranderen van samenstelling

• Een molecule is samengesteld uit atomen die met elkaar verbonden zijn. • Bij een chemisch verschijnsel (stofomzetting) veranderen de moleculen van een stof van samenstelling, bijvoorbeeld bij een verbranding.

122

1 molecule CO2 bestaat uit: 2 atomen zuurstof (rode bolletjes) en 1 atoom koolstof (zwart bolletje)

Thema

aa pl em

Energievormen en energieomzettingen

DEEL 3 Energievormen, transport, belang en effecten

r aa

Wegwijzer

INHOUD

Dit thema gaat over energie, een noodzaak om arbeid te kunnen verrichten. Energie komt in veel verschillende energievormen voor, zoals elektrische energie en chemische energie. In het dagelijks gebruik van energiebronnen en in technische toepassingen gaat het meestal om energieomzettingen. Denk maar aan een wagen die rijdt, een wasmachine die draait en een lamp die brandt. Om arbeid te leveren, hebben ook machines energie nodig. Machines zetten allerlei vormen van energie om in bruikbare energie. Dat kan kinetische energie, stralingsenergie, elektrische energie of thermische energie zijn. Elektrische energie kan in heel veel toepassingen gebruikt worden. Maar er is ook heel veel energie nodig om elektriciteit te maken. Daarom moeten we voor elke toepassing goed afwegen of er geen andere energiebron is die beter geschikt is.

1 Energie, energiebronnen en energievormen

1.1 Energie 1.2 Energiebronnen 1.3 Energievormen

2 Energieomzettingen

2.1 Omzettingen van energievormen 2.2 Verbranding

124

3 Energieomzettingen bij machines 4 Energieomzettingen in verschillende technische toepassingen 4.1 Elektrische energie geleverd door batterijen 4.2 Elektrische energie geleverd door het net

Samenvatting

Energie, energiebronnen en energievormen

1 Wat is energie?

1.1 Energie Op drac h t 1

In het dagelijks leven heb je energie nodig. Geef vijf voorbeelden (toepassingen). •

• • •

•

Energie is dat wat er nodig is om iets te kunnen doen. Een meer wetenschappelijke omschrijving voor het begrip energie is ‘de mogelijkheid om arbeid te verrichten’. Die omschrijving klopt in de betekenis van ‘ik heb veel energie, dus ik kan hard werken’. Energie zorgt er ook voor dat machines kunnen werken, zodat er arbeid geleverd wordt.

Energie is een grootheid voorgesteld met het symbool E. De eenheid van energie is joule met symbool J. Voor grotere energiehoeveelheden wordt vaak de eenheid kilojoule (kJ) gebruikt. In de voedingssector vind je de verouderde eenheid van energie terug: de kilocalorie (kcal) met 1 kcal = 4,1868 kJ. Fig. 6.1 Een metser kan arbeid verrichten met de energie uit zijn voeding.

GEMIDDELDE VOEDINGSWAARDE PER VALEUR NUTRITIVE MOYENNE PAR

2036 kJ (488 kcal)

ENERGIE EIWITTEN / PROTEINES KOOLHYDRATEN / GLUCIDES VETTEN / LIPIDES

100 g

5g 72 g 20 g

Fig. 6.2 Etiket van een voedingsmiddel

Energie is een grootheid die uitdrukt hoe groot de mogelijkheid is om arbeid te verrichten. grootheid

symbool

eenheden

symbool

verband tussen de eenheden

energie

joule kilojoule

J kJ

1 kJ = 1000 J

Thema 6: energievormen en energieomzettingen

125

Toepassing 1 (V) Waarmee komen de volgende meetresultaten overeen? Vul het juiste maatgetal of de juiste eenheid in. • 12000 J =

• 5000 kcal = • 5,125 kJ =

kJ J

• 6,231 kJ = 6231

• 1243 J = 1,243

• 125 J = 0,125

1.2 Energiebronnen Wat zijn energiebronnen?

Op dr ac h t 2

Wat zijn energiebronnen? Selecteer ze allemaal. o benzine o direct zonlicht o CO2 o boterhammen o stromend water o wind o koolzaadolie o steenkool

Fig. 6.3 Opslagtanks voor aardgas

Fig. 6.4 Ruwe aardolie

Fig. 6.5 Uraniumkorrels in metalen staven

Een energiebron is datgene waaraan energie kan worden ontleend. Een energiebron bevat dus energie. Eindige energiebronnen zijn energiebronnen die in een beperkte hoeveelheid op de aarde aanwezig zijn en die de mens aan het opgebruiken is. Voorbeelden van eindige energiebronnen zijn: fossiele brandstoffen (steenkool, bruinkool, ruwe aardolie, aardgas), uranium …

126

Fig. 6.7 Stuwmeer met dam voor elektriciteitsproductie

Fig. 6.8 Uit koolzaad wordt biodiesel gewonnen.

Fig. 6.6 Zonnepanelen voor elektriciteitsproductie

Duurzame energiebronnen zijn onuitputtelijke energiebronnen omdat ze afhankelijk zijn van de zon, de wind of van de warmte binnenin de aarde. Voorbeelden van duurzame energie zijn: zonne-energie, windenergie, waterkracht …

Toepassing 2

Een energiebron is datgene wat energie kan leveren. • Eindige energiebronnen = energiebronnen die in een beperkte hoeveelheid op de aarde aanwezig zijn. • Duurzame energiebronnen = onuitputtelijke energiebronnen.

duurzame energiebron

eindige energiebron

EXTRA

Zijn de volgende energiebronnen eindig of duurzaam? Plaats een kruisje in de juiste kolom.

steenkool

stromend water stookolie

biodiesel

kernenergie

wind

Toepassing 3

EXTRA

Som vier toepassingen op waarbij men zonnepanelen gebruikt om elektriciteit op te wekken. • • • •

Fig. 6.9 Signalisatiebord op zonne-energie

Thema 6: energievormen en energieomzettingen

127

1.3 Energievormen

In welke vormen kan energie voorkomen?

Energie komt in veel vormen voor. Zo is er stralingsenergie, elektrische energie, kinetische energie, chemische energie, warmte-energie ...

Op drac h t 3

Herken energievormen op de volgende afbeeldingen. Plaats bij elke foto de passende nummers.

Energievormen: kinetische energie (1) – elektrische energie (2) – chemische energie (3) – stralingsenergie (4) – thermische energie (5).

Energie kan in verschillende vormen voorkomen: • stralingsenergie (bv. licht van een lamp) • kinetische energie (bv. draaien van een boormachine) • thermische energie (bv. elk voorwerp, organisme of stof heeft een bepaalde temperatuur) • elektrische energie (bv. radiotoestel) • chemische energie (bv. fossiele brandstoffen) • …

EXTRA

Toepassing 4

Noteer een voorbeeld waarbij de volgende energievorm vrijkomt. energievorm

chemische energie kinetische energie thermische energie stralingsenergie

128

voorbeeld

Energieomzettingen

In welke energievorm kan een energievorm omgezet worden?

2.1 Omzettingen van energievormen In het dagelijks leven kom je vaak in contact met energieomzettingen. Bij energieomzettingen zal de ene enerievorm in hoeveelheid verminderen en de andere in hoeveelheid toenemen. Het is onmogelijk om alle energieomzettingen op te sommen. Hieronder vind je enkele voorbeelden.

Op drac h t 4

toepassing

Welke energieomzettingen vinden plaats in de volgende toepassingen? Schrijf de energievormen op de juiste plaats. Kies uit: chemische energie – kinetische energie – thermische energie – elektrische energie – stralingsenergie. energieomzetting

(energierijke stoffen in keukenafval)

Compostbak

(humus)

(waterkracht) (netstroom)

Waterkrachtcentrale

(netstroom)

(stofomzetting in batterij)

(brandend hout)

(vlam)

Batterijlader

Voedselbereiding op kampvuur

Thema 6: energievormen en energieomzettingen

129

Wat gebeurt er als opgeslagen energie een energieomzetting ondergaat? proef 1 De fles gevuld met water

• Wanneer stopt het stromen van het water?

fig. 6.10 proefopstelling omgedraaide petﬂes gevuld met water

Waarneming • Stroomt het water uit de ﬂes als de dop nog dichtgedraaid is? JA / NEE • Wanneer begint het water uit de ﬂes te stromen?

Werkwijze • Vul een lege petfles met water tot tegen de hals. • Draai de dop op de fles. • Houd de fles vast met een hand zodat dat de dop naar onderen gericht staat. • Draai vervolgens de dop van de fles terwijl je de fles ondersteboven houdt.

• Kun je het stromen van het water tegenhouden? Schrap wat niet past. JA / NEE Hoe zou je dat kunnen doen? Schrijf een mogelijkheid op.

Besluit Het water, opgeslagen in de ﬂes, kan op ieder moment omgezet worden naar kinetische energie. Die opgeslagen energie noem je potentiële energie.

bij een energieomzetting wordt de ene energievorm omgezet in één of meer energievormen. Potentiële energie is de energie die opgeslagen is in een systeem of voorwerp met mogelijkheid om omgezet te worden naar een andere energievorm.

EXTRA

toepassing 5

Welke energieomzettingen vinden plaats wanneer het voorlicht van een fiets brandt door een werkende dynamo? brandend voorlicht

aandrijfwieltje

magneet

spoel bedrading

fig. 6.11 Werkende fietsdynamo

130

Toepassing 6 Herken de voorbeelden van potentiële en kinetische energie. Plaats een kruisje in de juiste kolom. voorbeelden

potentiële energie

kinetische energie

De auto rijdt door de gevulde benzinetank. Regen valt op de grond. De klok is opgewonden zodat de wijzers kunnen bewegen.

Toepassing 7

Het afvalwater loopt nog niet in de afvoerleiding door de stop.

De bal ligt op de hoek van de tafel.

Welk verschil is er tussen potentiële en kinetische energie? Kruis het juiste antwoord aan. o Potentiële energie vormt altijd kinetische energie via elektrische energie. o Kinetische energie komt altijd voort vanuit potentiële energie. o Kinetische energie is altijd het gevolg van elektrische energie. o Potentiële energie is altijd een gevolg van kinetische energie.

Gloeilampen, spaarlampen of ledlampen?

Bij energieomzettingen krijg je de indruk dat er energie verloren gaat. Dat komt omdat bij elke energieomzetting een deel van de oorspronkelijke energie wordt omgezet in thermische energie (niet altijd waarneembaar). Die thermische energie wordt aan de omgeving afgegeven en is geen bruikbare energievorm. Je spreekt dan ook van afvalwarmte of restwarmte. In een brandende lamp wordt elektrische energie omgezet in stralingsenergie (licht) en thermische energie. Als je een brandende lamp aanraakt, kun je voelen dat er bij de energieomzetting veel warmte ontstaat.

Fig. 6.12 Gloeilamp

elektrische energie

Fig. 6.13 Spaarlamp

elektrische energie

Fig. 6.14 Ledlamp

elektrische energie

stralingsenergie (5 tot 10 %) stralingsenergie (ongeveer 40 %) stralingsenergie (ongeveer 95 %) + thermische energie (95 tot 90 %) + thermische energie (ongeveer 60 %) + thermische energie (ongeveer 5 %) Uit die percentages blijkt dat je met eenzelfde hoeveelheid elektrische energie ongeveer 19 x meer licht verkrijgt bij ledlampen dan bij gloeilampen. Daardoor zijn ledlampen het zuinigste en verbruiken ze heel wat minder elektrische energie.

Thema 6: energievormen en energieomzettingen

131

2.2 Verbranding

fig. 6.15 verbranding van stookolie bevat veel roet.

Welk verschil is er tussen volledige en onvolledige verbranding? proef 2

De roetrijke en roetarme vlam

Werkwijze • De leerkracht ontsteekt een bunsenbrander en geeft de vlam de maximale hoeveelheid lucht. • De leerkracht ontsteekt ook een kaars. • Vergelijk beide vlammen. • Vul vervolgens twee hittebestendige bekerglazen (1000 ml) met 200 ml leidingwater zodat het glaswerk niet kan barsten tijdens de proef. • Houd het bekerglas met de bodem boven een vlam gedurende 30 seconden.

fig. 6.16 roetvorming bij de kaars

Waarneming vlam bunsenbrander

vlam kaars

ja / nEE

Kleur van de vlam roetvorming

Besluit • Bij een VOLLEDIGE / ONVOLLEDIGE verbranding is de vlam blauw van kleur en wordt er geen roet gevormd. • Bij een VOLLEDIGE / ONVOLLEDIGE verbranding is de vlam geel tot oranje van kleur en wordt er wel roet gevormd.

132

EXTRA

Zoek op 1 • Welke verwarmingsketel heeft de meest volledige verbranding? Schrap wat niet past. verwarmingsketel op AARDGAS / STOOKOLIE • Geef twee argumenten die dat bevestigen. 1 2

• Noteer de bronnen die je geraadpleegd hebt.

Toepassing 8

Bij verbrandingen vindt er een chemische reactie plaats tussen een brandstof en zuurstofgas. Daardoor ontstaat er een energieomzetting. Bij volledige verbrandingen is er voldoende zuurstofgas om de brandstof om te zetten. Er is hier geen roetvorming. Bij onvolledige verbrandingen is er te weinig zuurstofgas om de brandstof om te zetten. Er is hier wel roetvorming.

EXTRA

Waarom mogen oude dieselwagens de Vlaamse grootsteden niet meer binnenrijden? Leg uit in je eigen woorden.

Fig. 6.17 Uitlaatgassen van een auto

Thema 6: energievormen en energieomzettingen

133

Energieomzettingen bij machines

Welke energieomzettingen vinden plaats bij machines?

In het dagelijks leven gebruik je vaak machines, toestellen, gereedschappen en werktuigen om in jouw plaats arbeid te verrichten. Denk maar aan de hulp van de keukenrobot in de keuken en een kettingzaag die het zagen van hout vergemakkelijkt. Machines zetten energie om in arbeid die voor jou nuttig is.

Op dr ac h t 5

machine

energievorm voor de aandrijving van de machine

energieomzetting in de machine

o kinetische energie

kinetische energie (rotatie-energie) o chemische energie kinetische energie (rotatie-energie) o elektrische energie kinetische energie (rotatie-energie) stralingsenergie kinetische energie o (rotatie-energie)

o kinetische energie o elektrische energie o chemische energie o stralingsenergie

KEUZE

a Welke energievorm is nodig voor de aandrijving van de machine? Kruis het juiste antwoord aan in de tweede kolom. b Welke energieomzetting vindt er plaats als de machine arbeid verricht? Kruis het juiste antwoord aan in de derde kolom.

o kinetische energie o elektrische energie o chemische energie o stralingsenergie

o kinetische energie

o kinetische energie o elektrische energie o chemische energie o stralingsenergie

o kinetische energie

kinetische energie (rotatie-energie) o chemische energie kinetische energie (rotatie-energie) o elektrische energie kinetische energie (rotatie-energie) kinetische energie o stralingsenergie (rotatie-energie)

Fig. 6.18 Watermolen

Fig. 6.19 Elektrische motor in keukenmixer

Fig. 6.20 Verbrandingsmotor in motorfiets

134

KEUZE

Op drac h t 6

Bij welke toepassingen uit het dagelijks leven heb je geen chemische of elektrische energie nodig om kinetische energie te leveren? Selecteer ze allemaal. o slazwierder o fietsdynamo o pepermolen o frituurpan o kettingzaag o oven

Toepassing 9

EXTRA

Heel wat machines zetten een bepaalde energievorm om in kinetische energie.

Noteer een tweetal machines waarbij de volgende energieomzetting plaatsvindt.

chemische energie

machines kinetische energie

•

kinetische energie

elektrische energie

energieomzetting

•

kinetische energie

•

kinetische energie

Thema 6: energievormen en energieomzettingen

135

Energieomzettingen in verschillende technische toepassingen

Elektriciteit is niet meer weg te denken uit het dagelijks leven. Je maakt voortdurend gebruik van elektrische energie: het gebruik van de microgolfoven, werken op de computer, spelen op de Playstation ... Als de elektriciteit van het net uitvalt of de batterijen leveren niet meer voldoende energie, dan heb je een probleem. Met elektriciteit kun je heel veel arbeid door machines laten uitvoeren. Zo kun je bijvoorbeeld een boormachine laten boren, een betonmolen laten draaien of een strijkijzer laten opwarmen. Omdat elektrische energie zo belangrijk is, bekijk je enkele technische toepassingen.

4.1 Elektrische energie geleverd door batterijen

Welke energieomzettingen vinden plaats bij toestellen die elektrische energie halen uit batterijen?

Op dr ac h t 7

Op drac h t 8

KEUZE

Als je een batterij ontmantelt, merk je dat er chemische pasta in contact komt met metalen. Welke energieomzetting vindt er plaats tijdens het ontladen van een batterij? Kruis het juiste antwoord aan. o elektrische energie chemische energie o chemische energie elektrische energie Fig. 6.21 o chemische energie kinetische energie Ontmantelde elektrische energie elektrische energie o batterij

KEUZE

Welke energieomzetting vindt er plaats in een zaklamp (zie Fig. 6.22)? Kruis het juiste antwoord aan. o chemische energie elektrische energie kinetische energie o chemische energie elektrische energie stralingsenergie en thermische energie o chemische energie elektrische energie stralingsenergie o chemische energie elektrische energie chemische energie Fig. 6.22 Zaklamp

KEUZE

Op drac h t 9

Als je je gsm gebruikt, zal de batterij langzaam ontladen. Op een bepaald ogenblik zal het toestel aangeven dat de batterij moet worden opgeladen. Welke energieomzettingen vinden plaats in een gsm? Kruis het juiste antwoord aan.

136

gebruik gsm

energieomzetting

ontladen van de batterij

o chemische energie o elektrische energie o elektrische energie o chemische energie

elektrische energie kinetische energie chemische energie kinetische energie

opladen van de batterij

o chemische energie o elektrische energie o elektrische energie o chemische energie

elektrische energie kinetische energie chemische energie kinetische energie

In een batterij vinden chemische reacties plaats door de aanwezigheid van verschillende metalen en een chemische pasta. Door die chemische reacties kan er elektrische energie vrijkomen tussen de twee polen van een batterij. Als een toestel wordt aangesloten op de batterij, kan de elektrische stroom door het toestel. Die ladingen verplaatsen zich door het toestel, geven hun energie af en worden weer opgenomen aan de andere pool.

Toepassing 10

EXTRA

Welke energieomzettingen vinden er plaats bij een elektrische auto? Kies uit: chemische energie – kinetische energie – stralingsenergie – thermische energie – elektrische energie.

• Energieomzetting bij het ontladen van een batterij: elektrische energie (elektrische chemische energie (stoffen van batterij) stroom) • Energieomzetting bij het opladen van een batterij: chemische energie (stoffen van batterij) elektrische energie (stroomnet)

Fig. 6.23 Elektrische wagen bij een laadpaal

energieomzetting

handelingen in de auto lichten ontsteken rijden met de wagen

verwarming opzetten

4.2 Elektrische energie geleverd door het net Welke energieomzettingen vinden plaats bij toestellen die elektrische energie halen uit het stroomnet?

Op drac h t 10 Som een vijftal toestellen op die hun elektrische energie halen uit het stroomnet en waarmee je dagelijks in contact komt.

KEUZE

In een elektriciteitscentrale worden voortdurend grote hoeveelheden elektrische energie geproduceerd. Elektrische energie kan ook geproduceerd worden via andere energiebronnen zoals windenergie en zonne-energie. De geproduceerde elektriciteit wordt via het stroomnet getransporteerd naar alle verbruikers.

Fig. 6.24 Hoogspanningslijnen transporteren elektrische energie op grote afstanden.

• • • • •

Thema 6: energievormen en energieomzettingen

137

Omdat elektrische energie heel belangrijk is in ons dagelijks leven, is er een uitgebreid stroomnet voorzien. Als er een defect is, kan dat vrij snel opgevangen worden.

KEUZE

Op dr ac h t 11

Welke energieomzettingen vinden plaats in een klassieke stoomcentrale? Maak gebruik van Fig. 6.25, de schematische voorstelling van een klassieke stoomcentrale. Kies uit: chemische energie – kinetische energie – stralingsenergie – thermische energie – elektrische energie.

stoomturbine

net

stoomketel

stoom turbine

generator

koeltoren

warmtewisselaar water

pomp

brandstof

lucht

waterloop koeltorens

Fig. 6.25 Klassieke stoomcentrale (schematisch)

energieomzettingen in klassieke stoomcentrale

omschrijving

Fossiele brandstof (aardgas, steenkool, aardolie) wordt verbrand.

Hete stoom doet turbines draaien.

De energie van de draaiende turbines wordt overgebracht naar generatoren.

In een klassieke stoomcentrale wordt chemische energie uit een brandstof (steenkool, gas, aardolie …) omgezet naar thermische energie. Die thermische energie is nodig om een grote hoeveelheid water in een stoomketel te verwarmen tot hete stoom. De hete stoom wordt door grote turbines gestuurd. Een turbine heeft een as waarop schoepen zitten. De as begint te draaien door de stoom, waardoor kinetische energie ontstaat. De kinetische energie wordt overgebracht naar de generatoren waarin elektriciteit wordt opgewekt. Een generator is eigenlijk een grote fietsdynamo. 138

KEUZE

Op drac h t 12 Om elektriciteit te produceren hoef je niet altijd fossiele brandstoffen te gebruiken, het kan ook met andere energiebronnen. Bekijk de onderstaande voorbeelden en kruis het juiste antwoord aan. Welke energiebron wordt gebruikt?

Welke energieomzetting vindt er plaats?

o de zon o wind o water o lucht

o kinetische energie o chemische energie o stralingsenergie o thermische energie

elektrische energie elektrische energie elektrische energie elektrische energie

Fig. 6.26 Windturbinepark in zee

Productie van elektriciteit

o kinetische energie o chemische energie o stralingsenergie o thermische energie

elektrische energie elektrische energie elektrische energie elektrische energie

o de zon o wind o water o lucht

Fig. 6.27 Een zonnepaneel groepeert reeksen zonnecellen.

â&#x20AC;˘ Elektriciteitscentrales produceren elektrische energie voor vele verbruikers. â&#x20AC;˘ Energieomzettingen in een klassieke stoomcentrale: thermische energie kinetische energie chemische energie elektrische energie â&#x20AC;˘ Elektrische energie kan ook geproduceerd worden uit andere energiebronnen: kinetische energie van wind, stralingsenergie van de zon ...

Thema 6: energievormen en energieomzettingen

139

EXTRA

Toepassing 11 Welke energieomzettingen vinden plaats in een kerncentrale die gebruikmaakt van kernenergie? Noteer de passende energievormen.

net betonnen beschermingsmantel

stoom reactorvat generator

turbine

stoomgenerator

koeltoren

warmtewisselaar

waterloop

water

uraniumstaven pomp

pomp

EXTRA

Zoek op 2

Fig. 6.28 Kerncentrale (schematisch)

water

elektrische energie.

a Bij heel wat energieomzettingen komt restwarmte vrij. Wat is restwarmte?

b Noteer een drietal voorbeelden van energieomzettingen in het dagelijks leven waarbij restwarmte vrijkomt. •

•

Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform.

140

Thema 6 - Samenvatting 1

Energie, energiebronnen en energievormen symbool

eenheden

symbool

verband tussen de eenheden

energie

joule kilojoule

J kJ

1 kJ = 1000 J

grootheid

• Energie is een grootheid die uitdrukt hoe groot de mogelijkheid is om arbeid te verrichten.

Fig. 6.29 Olie uit de grond pompen met energie

• Een energiebron is datgene wat energie kan leveren: eindige en duurzame energiebronnen.

2 Energieomzettingen

• Energie kan in verschillende vormen voorkomen: stralingsenergie, kinetische energie, elektrische energie, thermische energie, chemische energie …

• Voorbeeld:

• De ene energievorm wordt omgezet in een of meerdere energievormen. chemische energie in kaarsvet

stralingsenergie + thermische energie

• Energie kan opgeslagen worden als potentiële energie met de mogelijkheid om naar een andere energievorm omgezet te worden.

Fig. 6.30 Energieomzetting in een brandende kaars

• Bij verbrandingen vindt er een chemische reactie plaats tussen een brandstof en zuurstofgas. Daardoor ontstaat er een energieomzetting. Bij volledige verbrandingen is er voldoende zuurstofgas om de brandstof om te zetten. Er is hier geen roetvorming. Bij onvolledige verbrandingen is er te weinig zuurstofgas om de brandstof om te zetten. Er is hier wel roetvorming.

Energieomzettingen bij machines

• Machines zetten energie om in kinetische energie (rotatieenergie). • Voorbeelden: kinetische energie. – molens: kinetische energie – verbrandingsmotoren: chemische energie kinetische energie. – elektrische motoren: elektrische energie kinetische energie.

Fig. 6.31 Draaiende boormachine

Thema 6: energievormen en energieomzettingen

141

Energieomzettingen in verschillende technische toepassingen

4.1

Elektrische energie geleverd door batterijen • Energieomzetting bij het ontladen van een batterij: chemische energie (stoffen van batterij) elektrische energie (elektrische stroom).

4.2

• Energieomzetting bij het opladen van een batterij: elektrische energie (stroomnet) chemische energie (stoffen van batterij).

Fig. 6.32 Opladen van batterijen

Elektrische energie geleverd door het net

• Elektriciteitscentrales produceren elektrische energie voor vele verbruikers. Energieomzettingen: Chemische energie of kernenergie thermische energie kinetische energie elektrische energie

• Elektrische energie kan ook geproduceerd worden uit andere energiebronnen: kinetische energie van wind, stralingsenergie van de zon ...

142

Fig. 6.33 Kerncentrale

Thema

r aa pl em

Inwendige bouw van zoogdieren met focus op de mens

DEEL 4 MATERIE EN ENERGIE IN LEVENDE SYSTEMEN

r aa

INHOUD

Om de inwendige bouw van zoogdieren te bestuderen, kun je vertrekken vanuit de dissectie van het konijn. Daarna vergelijk je de inwendige bouw van het konijn met de inwendige bouw van de mens. Uit waarnemingen leid je af dat de buik- en de borstholte heel wat organen bevatten die optimaal geordend liggen. Bovendien is er tussen bepaalde organen een samenhang betreffende hun functie. In dat geval vormen die organen een stelsel. In dit thema krijg je een overzicht van de belangrijkste organen van deze stelsels: het ademhalingsstelsel, het transport- of bloedsomloopstelsel, het spijsverteringsstelsel, het voortplantingsstelsel en het uitscheidingsstelsel. Je krijgt ook een bondige omschrijving van hun functie.

1 Organen gegroepeerd tot stelsels 2 Organen van de borstholte 3 Organen van de buikholte 4 Stelsels bij de mens Samenvatting

Wegwijzer

144

Organen gegroepeerd tot stelsels

Wat is een stelsel? Op drac h t 1

organen

ademhaling

spijsvertering

hart

longen

lever luchtpijp urineblaas

nieren neus

slagader

uitscheiding

slokdarm maag

bloedsomloop (transport)

dunne darm

Bij welke functies spelen de volgende organen een rol? Plaats bij elk orgaan een kruisje in de juiste kolom.

speekselklieren

Sommige organen kun je groeperen omdat ze samenwerken. Alle samenwerkende organen vormen samen een stelsel.

Organen die samenwerken aan dezelfde taak in het lichaam, vormen samen een stelsel.

EXTRA

Toepassing 1 Noteer een voorbeeld van een orgaan dat tot de volgende stelsels behoort: â&#x20AC;˘ spierstelsel: â&#x20AC;˘ beenderstelsel:

Thema 7: inwendige bouw van zoogdieren met focus op de mens

145

Organen van de borstholte

Welke stelsels en organen tref je aan in de borstholte? Op drac h t 2

Fig. 7.1 Zicht op borst en buik van een konijn

Op drac h t 3

a Omrand op Fig. 7.1 het borstgedeelte van het konijn rood en het buikgedeelte groen. b Door welke beenderen van de borstkas worden de tere organen in de borstholte beschermd? Duid ze aan op Fig. 7.2. Kies uit: borstwervels – opperarmbeen – ribben – sleutelbeen – borstbeen.

Fig. 7.2 Beenderstelsel van het konijn

a Noteer de organen op de juiste plaats bij Fig. 7.3. Kies uit: hart – longen – middenrif – slokdarm – luchtpijp – strottenhoofd. b Welke organen liggen enkel in de borstholte? Schrap wat niet past. HART / LONGEN / LUCHTPIJP / SLOKDARM c Welk orgaan begint boven de borstholte en eindigt in de borstholte? Schrap wat niet past. HART / LONGEN / LUCHTPIJP / SLOKDARM d Welk ander orgaan begint boven de borstholte en gaat door het middenrif? Schrap wat niet past. HART / LONGEN / LUCHTPIJP / SLOKDARM e Kleur de organen die tot de volgende stelsels behoren: • bloedsomloopstelsel: rood. • ademhalingsstelsel: blauw. • spijsverteringsstelsel: bruin.

Fig. 7.3 Borstholte van het konijn (schematisch)

146

strottenhoofd

luchtpijp

rechterlong

hart

linkerlong

slokdarm

Fig. 7.4 Zicht op het strottenhoofd

Fig. 7.5 Organen in de borstholte

De borstholte is de ruimte die omgeven is door de borstkas. Die is opgebouwd uit ribben en tussenribspieren, het borstbeen, de borstwervels en het middenrif. De borstkas beschermt de organen van de borstholte. Als je de ribben en het borstbeen verwijdert, worden de longen en het hart zichtbaar. De longen zijn twee lichtroze sponsachtige organen die een levensbelangrijk gas (zuurstofgas) afgeven aan het bloed en een afvalstof (koolstofdioxide) uit het bloed opnemen. De longen staan in verbinding met de luchtpijp. Het hart is een holle spier die bloed via bloedvaten door het lichaam pompt. Alle nuttige stoffen en afvalstoffen worden via het bloed vervoerd.

In de borstholte bevinden zich de stelsels hieronder met een bepaalde functie. â&#x20AC;˘ ademhalingsstelsel: zuurstofgas inademen en koolstofdioxide uitademen â&#x20AC;˘ bloedsomloopstelsel: transport van alle nuttige stoffen en afvalstoffen doorheen het lichaam.

Toepassing 2

EXTRA

1 Welke long is een beetje kleiner en waarom? o De rechterlong, omdat die een longlob minder heeft dan de linkerlong. o De linkerlong, omdat het hart hier een stukje ruimte inneemt. o De rechterlong, omdat het hart hier een stukje ruimte inneemt. o De linkerlong, omdat die bestaat uit drie kleine longlobben.

2 Welk orgaan begint boven de borstholte en gaat door het middenrif tot in de buikholte?

Thema 7: inwendige bouw van zoogdieren met focus op de mens

147

Organen van de buikholte

Welke stelsels en organen tref je aan in de buikholte?

KEUZE

Op drac h t 4

Op Fig. 7.6 zijn de organen van het spijsverteringsstelsel in de buikholte genummerd. Schrijf naast elk orgaan in de tabel het juiste nummer. 1

spijsverteringsorganen 15

lever(lob)

dikke darm

galbuisje

3 4

alvleesklier maag

appendix slokdarm dikke darm (laatste deel) speekselklier

ki In

mondholte

dunne darm

8 9

blindedarm

dunne darm (eerste deel) 12

13 14

Fig. 7.6 Schematische voorstelling van het spijsverteringsstelsel van een konijn : stukken darm die niet werden uitgetekend op de figuur

148

nummer

anus galblaas

Je volgt de slokdarm door het middenrif en komt terecht bij de maag. Als de spijsverteringsbrok de maag verlaat, zit je in het eerste deel van de dunne darm. Daar worden twee verteringssappen toegevoegd aan de spijsverteringsbrok. Gal wordt aangemaakt in de lever en opgeslagen in de galblaas. Dan voegt de alvleesklier alvleessap toe; die klier is moeilijk waar te nemen tijdens de dissectie van het konijn. Het vervolg van de dunne darm is ongeveer 6 meter lang. Daar worden voedingsstoffen opgenomen in het bloed. Daarom kun je hier ook veel bloedvaten waarnemen. Op het einde van de dunne darm kom je terecht in de blindedarm, een blindeindigende zak van de dikke darm. Aan het uiteinde van de blindedarm bevindt zich de appendix. De blindedarm en de appendix zijn veel groter bij het konijn dan bij de mens. Dat komt omdat het konijn een planteneter is. De dikke darm bevat enkele kronkelingen en is ongeveer 1,5 meter lang. Hier wordt o.a. water uit de voedselresten onttrokken. In het laatste stuk van de dikke darm worden de uitwerpselen (keutels) verzameld. Dat stuk eindigt met de aars.

galblaas

dikke darm

dunne darm

Fig. 7.7 Overgang van dunne darm naar blindedarm en dikke darm

eerste deel van de dunne darm

maag

appendix

slokdarm

lever

blindedarm

dunne darm

dikke darm

blindedarm

appendix

aars

laatste deel van de dikke darm

Fig. 7.8 Spijsverteringsstelsel van een konijn

Op drac h t 5

a Herken de verschillende organen van het uitscheidingsstelsel in de buikholte en schrijf ze naast het juiste nummer in de tabel. Kies uit: urineleider â&#x20AC;&#x201C; nier â&#x20AC;&#x201C; urinebuis â&#x20AC;&#x201C; urineblaas.

b Kleur de organen van het uitscheidingsstelsel geel.

Thema 7: inwendige bouw van zoogdieren met focus op de mens

149

KEUZE

9 10

11 12

5 7

Fig. 7.10 Uitscheidings- en voortplantingsstelsel van het vrouwelijk konijn (moer)

Fig.7.9 Uitscheidings- en voortplantingsstelsel van het mannelijk konijn (rammelaar)

In de tabel zijn de voortplantingsorganen gegeven. nummer

orgaan

2 3

nummer

orgaan

penis

eierstok

eileider

baarmoeder

teelbal

schede

zaadleider

geslachtsopening

urineleider

urineblaas

Als je de organen van het spijsverteringsstelsel verwijdert, heb je een beter zicht op de organen van het uitscheidingsstelsel. Aan de rugzijde zie je de nieren liggen aan weerszijden van de wervelkolom. Ze filteren de afvalstoffen met water uit het bloed; op die manier ontstaat urine. De urine wordt via de urineleiders afgevoerd naar de urineblaas en verlaat het lichaam uiteindelijk via de urinebuis en de geslachtsopening. nier

Fig. 7.11 Uitscheidingsstelsel van een konijn

150

In de buikholte bevinden zich de stelsels hieronder met een bepaalde functie. â&#x20AC;˘ spijsverteringsstelsel: verkleining van het voedsel en verwijdering van uitwerpselen; â&#x20AC;˘ uitscheidingsstelsel: verwijdering van afvalstoffen uit het lichaam; â&#x20AC;˘ voortplantingsstelsel: voortplanting van het organisme. Het voortplantingsstelsel wordt in het tweede leerjaar grondig besproken. Toepassing 3

r aa

monden keelholte

speekselklieren

eerste deel van de dunne darm

(gal)

rest van de dunne darm

vertering is klaar afvalverwerking

darm

laatste deel van de dikke darm

(alvleessap)

appendix

aars

Thema 7: inwendige bouw van zoogdieren met focus op de mens

151

EXTRA

Je kunt de werking van het spijsverteringsstelsel schematisch voorstellen. Vul de ontbrekende begrippen in.

stelsel:

Je hebt organen van verschillende stelsels waargenomen in de borst- en de buikholte van het konijn. Herken je ze ook bij de mens?

ademhalingsstelsel

1 2

a Benoem de aangeduide delen van Fig. 7.12. Noteer ze in de tabel. b Kleur de organen die tot de volgende stelsels behoren: • ademhalingsstelsel: blauw. • spijsverteringsstelsel: bruin. • bloedsomloopstelsel: rood. • uitscheidingsstelsel: geel.

3 stelsel:

uitscheidingsstelsel

14 15

bloedsomloopstelsel

stelsel:

EXTRA

Toepassing 4

stelsel:

spijsverteringsstelsel

6 7

Fig. 7.12 Stelsels in de borst- en buikholte van de mens

152

9 11

12 13

13 15 18 17 19 10 5

16 20 21 stelsel:

voortplantingsstelsel

eierstok

eileider

baarmoeder

Stelsels bij de mens

Welke stelsels vind je terug als je de mens inwendig bekijkt?

De organen van de mens zijn op dezelfde manier als bij het konijn gegroepeerd in stelsels. Vele organen hebben niet alleen een gelijkaardige bouw, maar ook hun functies vertonen veel overeenkomsten. Meestal verschilt alleen de grootte van de organen.

Op drac h t 6

Welke stelsels herken je op Fig. 7.13A? Kies uit: ademhalingsstelsel – uitscheidingsstelsel – spijsverteringsstelsel – bloedsomloopstelsel (= transportstelsel).

Fig. 7.13A Stelsels bij de mens

Thema 7: inwendige bouw van zoogdieren met focus op de mens

153

De organen van de mens zijn gegroepeerd in stelsels en vertonen veel gelijkenissen met de organen van het konijn: â&#x20AC;˘ Organen hebben dezelfde functie. â&#x20AC;˘ Organen zijn gelijkaardig gebouwd.

EXTRA

To e pa s sing 5 (V)

a Herken twee andere stelsels die in opdracht 6 niet aan bod kwamen en waarvan enkele organen zijn afgebeeld. Noteer ze onder de afbeeldingen. b Benoem de organen die met een cirkel aangeduid zijn.

Fig. 7.13B Stelsels bij de mens

Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform.

154

Thema 7 - Samenvatting 1

Organen gegroepeerd tot stelsels

Organen van de borstholte organen als voorbeeld

belangrijke functies

ademhalingsstelsel

luchtpijp (1), long (2), middenrif (3)

lucht inen uitademen

bloedsomloopstelsel

hart (4), bloedvaten (5)

bloed transporteren door het lichaam

stelsels

Stelsel = organen die samenwerken aan dezelfde taak in het lichaam.

Fig. 7.14 Borstholte konijn (schematisch)

Organen van de buikholte

stelsels

organen als voorbeeld

belangrijke functies

spijsverteringsstelsel

slokdarm (6), maag (7), blindedarm (8)

het voedsel verkleinen en de uitwerpselen verwijderen uit het lichaam

uitscheidingsstelsel

nieren (9), urineleider (10), urineblaas (11)

afvalstoffen verwijderen uit het bloed en het lichaam

voortplantingsstelsel (U)

eierstok (12), eileider (13), baarmoeder (14)

nakomelingen voortbrengen

Thema 7: inwendige bouw van zoogdieren met focus op de mens

155

spijsvertering bloedsomloop ademhaling uitscheiding voortplanting

11 Fig. 7.15 Buikholte konijn (schematisch)

Stelsels bij de mens

Bij de mens vind je, net zoals bij het konijn, stelsels terug waarvan de organen: â&#x20AC;&#x201C; dezelfde functie hebben; â&#x20AC;&#x201C; gelijkaardig gebouwd zijn. Ook bij de mens zijn de organen gegroepeerd in stelsels. Die organen hebben dezelfde functie en zijn gelijkaardig gebouwd. Ook de stelsels hebben dezelfde functie.

156

Thema

aa pl em

Organisatieniveaus bij organismen

DEEL 4 MATERIE EN ENERGIE IN LEVENDE SYSTEMEN

r aa

INHOUD

Nu je een aantal organismen macroscopisch hebt bestudeerd, ga je op zoek naar de kleinste bouwstenen van die organismen. Die bouwstenen noem je de cellen. Je kunt de microscopische waarnemingen niet met het blote oog doen en dus gebruik je een microscoop.

1 Van macroscopische naar microscopische waarnemingen 2 Een preparaat maken (V) 3 Plantaardige en dierlijke cellen waarnemen

Wegwijzer

3.1 De cel als bouwsteen 3.2 Bouw van een plantaardige cel en functie van de delen 3.3 Verschillen tussen plantaardige en dierlijke cellen (V)

4 Weefsels en organen microscopisch bekeken 5 Samenhang tussen organisatieniveaus in een organisme Samenvatting

158

Van macroscopische naar microscopische waarnemingen

Hoe neem je organismen macroscopisch waar?

Tijdens de biotoopstudie heb je planten, dieren en zwammen macroscopisch bestudeerd. Dat betekent dat je die organismen en de grote delen ervan met het blote oog hebt waargenomen.

Als je de bouw van een herderstasje macroscopisch bestudeert, kun je vijf grote delen aan de plant onderscheiden. Plaats bij elk deel op Fig. 8.1 het juiste nummer uit de tabel. hoofddelen van een plant

wortel

stengel

blad

bloem

vrucht met zaden

nummer

OP DRAC H T 1

De hoofddelen van een plant zijn de organen van een plant. Toepassing 1

Fig. 8.1 Hoofddelen van het herderstasje

ki In

EXTRA

Een blad is een orgaan. Een plant heeft meerdere bladeren. Hoe noem je alle bladeren samen? Kruis het juiste antwoord aan en beargumenteer je keuze. o een organisme o een stelsel Argumentatie:

Hoe noem je het stelsel waartoe alle wortels van een plant behoren?

Thema 8: organisatieniveaus bij organismen

159

Misschien heb je tijdens de biotoopstudie met een loep gewerkt om kleine macroscopische delen van organismen beter te kunnen waarnemen, zoals de meeldraden (met stuifmeel) van een bloem of de roltong van een nectar zuigende vlinder.

Fig. 8.3 De roltong van een vlinder wordt ontrold als het insect nectar wil drinken in een bloem.

Fig. 8.2 Met een loep zijn kleinere delen van een bloem, zoals de meeldraden (met een pijl aangeduid), waarneembaar.

Hoe neem je organismen microscopisch waar?

Om microscopische waarnemingen te doen, zoals de bouwstenen van een plant bekijken, volstaat een loep niet meer. Wat je wilt bekijken, is zo klein dat je een microscoop (Fig. 8.5) nodig hebt. B

Fig. 8.4 A Met een loep kun je details over de bouw van een blad waarnemen.

Fig. 8.4 B Met een microscoop kun je nog kleinere details van het blad waarnemen.

EXTRA

Opdracht 2

Plaats naast elke omschrijving het nummer van het juiste begrip. Zo krijg je een overzicht van de functies van de verschillende delen van een microscoop. Kies uit: statief (1) – microschroef (2) – tafel (3) – macroschroef (4) – revolver (5) – diafragma (6). omschrijving de schijf onder de tubus waaraan je draait om een andere vergroting te verkrijgen het deel van de microscoop dat je vastneemt als je het toestel wilt verplaatsen de schroef waarmee je eerst het beeld zoekt de schroef waarmee je het beeld scherpstelt het vlak waarop je het preparaat legt het deel van de microscoop dat de hoeveelheid licht regelt

160

nummer

ooglens (oculair)

tubus

EXTRA

revolver statief

voorwerplens (objectief)

veerklem

macroschroef

tafel

diafragma

microschroef

voet

Fig. 8.5 Een microscoop

Opdracht 3

lamp

Hoe werk je met een microscoop? Plaats de onderstaande stappen in de juiste volgorde. Geef ze een volgnummer van 1 tot 7. volgorde

handelingen met de microscoop

Kijk nu door de ooglens en draai langzaam aan de macroschroef in de andere richting. Daardoor verwijdert het preparaat zich van de voorwerplens. Stop als het beeld ongeveer scherp is. Zet het lampje aan.

Zorg dat de kleinste voorwerplens boven het gaatje in de voorwerptafel staat. Als dat nog niet het geval is, draai dan aan de revolver.

Draai, terwijl je van opzij kijkt, aan de macroschroef, zodat de tafel omhoog beweegt. Draai tot het preparaat en de voorwerplens elkaar bijna raken. Leg het preparaat op de voorwerptafel. Wat je wilt bekijken, leg je midden boven de tafelopening. Gebruik de veerklemmen om het preparaat vast te zetten. Regel de belichting met het diafragma. Stel met de microschroef het beeld nauwkeurig scherp.

Een macroscopische waarneming gebeurt met het blote oog of met behulp van een loep. Voor microscopische waarnemingen heb je een microscoop nodig. Thema 8: organisatieniveaus bij organismen

161

Een preparaat maken (V)

Hoe maak je een preparaat?

Het Het Het Het

Als je een voorwerp met de microscoop wilt bekijken, maak je er eerst een preparaat van. Het voorwerp moet heel dun zijn, want het licht moet er (langs onder) door kunnen. Omdat je bij het gebruik van de microscoop licht nodig hebt, spreek je ook van een lichtmicroscoop. voorwerp bevindt zich in een vloeistof (water of een kleurstof) tussen twee glaasjes. grootste en dikste glaasje waar het voorwerp op komt te liggen heet het voorwerpglas. kleine dunne glaasje dat de vloeistof met het voorwerp erin bedekt, heet het dekglaasje. geheel noem je het preparaat.

OP DR AC H T 4

Wat gebeurt er achtereenvolgens als je een preparaat maakt? De tekeningen die de verschillende stappen van het stappenplan weergeven zijn in de juiste volgorde genummerd. Plaats het nummer van elke tekening bij de passende omschrijving uit de rechterkolom.

voorwerpglas

zuig de overtollige vloeistof met een ďŹ ltreerpapier weg.

pincet

Neem een voorwerpglas vast en doe er een druppel vloeistof op.

voorwerp

dekglaasje

Als het preparaat uitdroogt, breng je met een pipet een druppeltje vloeistof tegen het dekglaasje.

162

zet het dekglaasje schuin tegen de druppel vloeistof en laat het voorzichtig zakken op het voorwerpglas.

Breng het voorwerp met een pincet in de druppel vloeistof.

Plantaardige en dierlijke cellen waarnemen

Wat zijn de bouwstenen van een organisme?

Uit welke microscopische delen bestaat een organisme (plant of dier)? Wat zijn de bouwstenen van dat organisme? Je onderzoekt enkele preparaten van een plant en een dier (de mens).

3.1 De cel als bouwsteen Waar bevinden zich de bouwstenen bij planten en dieren?

Proef 1 (V)

Plantaardige cellen waarnemen

Werkwijze • Breng met een pipet een druppel lugol aan op een proper voorwerpglas (1). • Verwijder een uirok uit een ui (2-3). • Maak met een scalpel aan de holle zijde van een uirok een insnijding in de vorm van een vierkant (ongeveer 1 cm²) (4). • Trek met een pincet het bovenste vliesje los (5). • Dat vliesje leg je in de druppel lugol (6). • Leg het dekglaasje erop (7). • Bekijk het preparaat met de kleinste vergroting (8).

Tip • Gebruik voor de overlangse doorsnede van de ui bij voorkeur een aardappelmesje; een scalpelmesje breekt gemakkelijk. • Door het preparaat van de witte uirok te kleuren met bijvoorbeeld lugol of eosine, zijn de cellen en vooral de celkern duidelijker zichtbaar.

Fig. 8.6 Werkwijze om de bouwstenen van een vliesje van de uirok waar te nemen

Thema 8: organisatieniveaus bij organismen

163

Schets van je waarneming

Waarneming • Maak een schets van wat je ziet door de microscoop.

Fig. 8.7 Cellen van het buitenste vliesje van een uirok

Interpretatie Wat stellen de rechthoekige vakjes op je schets voor?

Proef 2 (V)

Dierlijke cellen waarnemen

Besluit Als je een preparaat van het dekvliesje van een uirok bekijkt, bemerk je vele hokjes. Die hokjes noem je cellen. Een plantaardige cel is de bouwsteen van een plant.

Werkwijze • Neem een proper voorwerpglas. • Schraap met een houten spatel over de binnenzijde van je wang. • Strijk het schraapsel uit over het voorwerpglas. • Voeg er een druppeltje blauwe inkt aan toe. • Dek het geheel af met een dekglaasje. • Bekijk het preparaat onder de microscoop met de kleinste vergroting.

Waarneming • Maak een schets van wat je ziet door de microscoop en benoem alle herkenbare delen.

Schets van je waarneming

Fig. 8.8 Slijmvliescellen aan de binnenzijde van de wang

Interpretatie De waargenomen cellen zijn PLANTAARDIGE / DIERLIJKE cellen. Besluit Als je een dierlijk preparaat bekijkt, merk je dat je ook hier cellen ziet. Die dierlijke cellen zijn, net zoals bij de planten, de bouwstenen van dieren. Cellen kunnen heel verschillend van vorm zijn. De cellen van een plant zien er anders uit dan de cellen van een dier. 164

Een cel is de bouwsteen van alle levende organismen.

Toepassing 2

EXTRA

a Kleur alle cellen met min of meer dezelfde vorm in dezelfde kleur. b Hoeveel verschillende soorten cellen neem je waar? Kruis het juiste antwoord aan. o 1 soort o 3 soorten o 5 soorten o 7 soorten

Fig. 8.9 Dwarsdoorsnede wortel (microscopisch)

3.2 Bouw van een plantaardige cel en functie van de delen Het is niet de bedoeling dat je alle onderdelen van een plantaardige cel bekijkt en hun functie bespreekt. Sommige onderdelen zijn zo klein dat ze met een lichtmicroscoop niet waar te nemen zijn. Je krijgt wel informatie over celonderdelen die je bij eenvoudig te maken micropreparaten meestal waarneemt.

Welke celdelen neem je waar in een plantaardige cel en wat is hun functie?

cytoplasma

mitochondrion

celwand

Op Fig. 8.10, 8.11 en 8.12 zijn enkele delen van een plantaardige cel aangeduid. Die delen hebben hun eigen functie in de cel. De mitochondriĂŤn zijn met de lichtmicroscoop niet zichtbaar, maar ze spelen een heel belangrijke rol bij de activiteiten van de cel.

celmembraan

celkern

cytoplasma

vacuole

celmembraan

bladgroenkorrel

Fig. 8.10 Plantaardige cel vacuole

cytoplasma

bladgroenkorrels

celmembraan

celwand

celkern

Fig. 8.11 Cellen van een uirok

Fig. 8.12 Cellen van de waterpest

Thema 8: organisatieniveaus bij organismen

165

Opdracht 5 Vul in de tekst de ontbrekende woorden in. Gebruik Fig. 8.10, 8.11 en 8.12 als hulpmiddel. Je beschrijft de cel van buiten naar binnen. • Een plantencel is aan de buitenzijde omgeven door een stevige

Het geeft de cel een vaste vorm en stevigheid. • De binnenruimte van de cel is gevuld met een vloeibare celinhoud, het

Daarin liggen de andere delen van de cel, zoals celkern, vacuole, bladgroenkorrels, mitochondriën ... • Aan de buitenzijde is die vloeistof begrensd door een

Het is een heel dun vliesje, dat nauwelijks zichtbaar is, omdat het tegen de celwand aange-

drukt ligt. Dat vliesje regelt het transport van water en andere stoffen in en uit de cel. • De donkere, ronde vlek, als het ware de computer van de cel, noem je de

Ze regelt alle activiteiten die een cel moet verrichten en ze bepaalt de vorm en het uitzicht van de cel.

• De grote vloeistofblaas die de meeste plaats van de cel inneemt, is de Ze bevat water en opgeloste stoffen en geeft de cel extra stevigheid.

• De groene korrels in de cel zijn

. Ze bevatten bladgroen

(een groene kleurstof) dat lichtenergie gebruikt om de energierijke stof suiker te maken (foto-

synthese). • Het boonvormige celdeel,

genoemd, levert energie aan de cel

voor alle celactiviteiten.

Enkele belangrijke delen van een plantaardige cel zijn: • vacuole(n) • een celwand • een celmembraan • een celkern • cytoplasma • mitochondriën • bladgroenkorrels

EXTRA

Toepassing 3

Op Fig. 8.13 zijn de delen van een plantaardige cel aangeduid met nummers.

a Noteer in de tweede kolom van de tabel de naam van het aangeduide deel. b Plaats bij elke functie in de tabel het juiste nummer.

nummer

166

deel van de plantencel

Fig. 8.13 Een plantaardige cel

nummer

functie

transport van stoffen (water, andere stoffen) in de cel

geeft extra stevigheid

doet aan fotosynthese

geeft vaste vorm

levert energie voor celactiviteiten

regelt celactiviteiten

regelt transport van stoffen in en uit de cel

3.3 Verschillen tussen plantaardige en dierlijke cellen (V)

Welke celdelen vind je terug in een dierlijke cel? Opdracht 6 a Herken de delen van een dierlijke cel en schrijf ze op de juiste plaats. b Benoem de aangeduide delen van een dierlijke cel.

regelt het transport van water en andere stoffen in en uit de cel. : geleiachtige vloeistof waarin talloze celonderdelen liggen.

regelt al het werk dat een cel moet verrichten.

Fig. 8.15

Fig. 8.14 Slijmvliescellen aan de binnenzijde van de wang

Als je naar de slijmvliescellen kijkt, merk je duidelijk dat de bouw van dierlijke cellen verschilt van die van plantaardige cellen. Zo vind je bij een dierlijke cel geen celwand en geen grote vacuole terug. Daardoor hebben dierlijke cellen een minder vaste vorm. Ook bladgroenkorrels vind je nooit in een dierlijke cel.

Celkern, mitochondriën, cytoplasma en celmembraan zijn zowel in plantaardige als in dierlijke cellen aanwezig, met dezelfde functie.

Enkele belangrijke onderdelen van een dierlijke cel zijn: • een celmembraan • cytoplasma • een celkern • mitochondriën De volgende delen komen nooit in een dierlijke cel voor: celwand, bladgroenkorrels, een grote vacuole.

Toepassing 4 Welke overeenkomsten en verschillen in bouw bestaan er tussen een plantaardige en een dierlijke cel? Plaats in de tabel een kruisje als het celonderdeel aanwezig is. plantaardige cel

dierlijke cel

celwand celmembraan celkern grote vacuole cytoplasma (bladgroen)korrels mitochondriën Thema 8: organisatieniveaus bij organismen

167

Weefsels en organen microscopisch bekeken

Wat is een weefsel?

In thema 7 maakte je kennis met een aantal organen en stelsels in het lichaam van het konijn en de mens. Ook de bloemplanten (alle planten die bloemen kunnen dragen) bestaan uit organen: de wortels, de stengels, de bladeren, de bloemen en de vruchten.

Opdracht 7

Noteer van elk stelsel uit de tabel een voorbeeld van een orgaan bij de mens. stelsel

orgaan

spierstelsel voortplantingsstelsel

spijsverteringsstelsel beenderstelsel ademhalingsstelsel bloedsomloopstelsel

Opdracht 8

uitscheidingsstelsel

Op Fig. 8.16 en 8.17 zie je een orgaan van een plant en een dier. a Kleur bij elk orgaan de cellen die er hetzelfde uitzien in met dezelfde kleur. b Hoeveel soorten cellen herken je bij:

â&#x20AC;˘ de luchtpijp:

soorten cellen.

â&#x20AC;˘ het blad:

soorten cellen.

Fig. 8.17 Dwarsdoorsnede van een blad (schematisch)

Fig. 8.16 Stukje luchtpijp (schematisch)

168

nerf

Fig. 8.18 Dekweefsel van een uirok

Fig. 8.19 Verschillende weefsels bij een dwarsdoorsnede van een blad

Als je de cellen van het bovenste vliesje (dekweefsel genoemd) van een uirok onderling vergelijkt, valt het onmiddellijk op dat ze min of meer dezelfde vorm bezitten. Bovendien hebben al die cellen dezelfde functie: ze dekken de rok af van de buitenwereld en beschermen daardoor de cellen die eronder liggen. Op een dwarsdoorsnede van een blad neem je duidelijk verschillende soorten weefsels waar. Je herkent ze als groepen cellen met een heel eigen vorm. Een weefsel kun je macroscopisch waarnemen (denk aan het bovenste vliesje of dekweefsel van een uirok), maar om de cellen van het weefsel waar te nemen moet je een weefsel microscopisch bekijken.

Een weefsel is opgebouwd uit cellen met: • dezelfde vorm • dezelfde functie Een orgaan is opgebouwd uit verschillende weefsels die samenwerken aan dezelfde taak.

Toepassing 5

EXTRA

a Duid de volgende celdelen met een kleurtje aan: • alle herkenbare celmembranen: blauw. • het cytoplasma: oranje. • de celkernen: rood.

b Alle afgebeelde cellen zijn PLANTAARDIGE / DIERLIJKE cellen. De cellen van tekening A, B C en D zien er allemaal HETZELFDE / VERSCHILLEND uit. Ze behoren dus tot DEZELFDE / VERSCHILLENDE weefsels. B

Fig. 8.20

Thema 8: organisatieniveaus bij organismen

169

Welke structuren vind je terug in planten en dieren?

Samenhang tussen organisatieniveaus in een organisme

Nu je de planten en dieren macroscopisch en microscopisch hebt bestudeerd, kun je de structuren van die organismen beschrijven.

Opdracht 9

Welke gemeenschappelijke structuren herken je bij planten en dieren? Vul ze in de tabel in. Kies uit: weefsel – cel – orgaan – stelsel – cytoplasma – celmembraan.

Fig. 8.21 Structuren in een plant

Fig. 8.22 Structuren in een zoogdier (mens)

Dit is een verzameling van

: Dit is een verzameling van

: Dit is de kleinste bouwsteen van het organisme.

die samenwerken.

met dezelfde vorm en dezelfde functie in het organisme.

170

Opdracht 10 Welke structuren zijn macroscopische organisatieniveaus en welke microscopische organisatieniveaus? Selecteer ze allemaal. microscopische organisatieniveaus

o cel o weefsel o orgaan o stelsel o organisme

macroscopische organisatieniveaus

Stelsel, orgaan, weefsel en cel zijn de verschillende organisatieniveaus van een organisme. Het stelsel is daarbij het hoogste en de cel het laagste organisatieniveau. De structuren binnen het macroscopische organisatieniveau kun je waarnemen met het blote oog of met een loep. Je kunt niet zonder de microscoop om structuren waar te nemen binnen het microscopische niveau.

Een organisme leeft door een samenwerking van alle stelsels.

Macroscopische organisatieniveaus: • Een stelsel wordt gevormd door een groep organen die werken aan eenzelfde taak. • Een orgaan bestaat uit verschillende weefsels die samenwerken aan eenzelfde taak. • Een weefsel wordt gevormd door een groep cellen met dezelfde vorm en functie. Microscopisch organisatieniveau: • Een cel is de kleinste bouwsteen van een levend organisme. stelsel

orgaan

weefsel

cel

organisme (bv. plant, dier) Toepassing 6

EXTRA

Kruis de organismen aan. o dekweefsel o konijn o paardenbloem o wortelhaar o blad o stengel o lever o nier o bloedvatenstelsel o hond o aardappelplant o oog

Toepassing 7

EXTRA

Een okselknop, een zijwortel en een blad zijn: o weefsels o organismen o stelsels o organen Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform. Thema 8: organisatieniveaus bij organismen

171

Thema 8 - Samenvatting 1

Van macroscopische naar microscopische waarnemingen

Een preparaat maken (V)

â&#x20AC;˘ Macroscopische waarnemingen: waarnemingen met het blote oog of met behulp van een loep. â&#x20AC;˘ Microscopische waarnemingen: waarnemingen die enkel kunnen gebeuren met een microscoop.

Met een welbepaald stappenplan kun je een eenvoudig preparaat maken. Het voorwerp dat je microscopisch wilt bestuderen, moet heel dun zijn om licht door te laten.

Plantaardige en dierlijke cellen waarnemen

Fig. 8.24 Dierlijke cel (schematisch)

celdelen

functies

celwand

vaste vorm en extra stevigheid geven aan de cel

celmembraan

transport van stoffen in en uit de cel regelen

cytoplasma

transport van stoffen (water, andere stoffen) in de cel regelen

celkern

celactiviteiten regelen

grote vacuole

stevigheid geven aan de cel

bladgroenkorrel

met lichtenergie suiker maken (fotosynthese)

nummer

mitochondrion

energie leveren voor celactiviteiten

Weefsels en organen microscopisch bekeken

Fig. 8.23 Plantaardige cel (schematisch)

Een weefsel is een verzameling of een groep cellen met dezelfde vorm en functie. Verschillende weefsels die samenwerken aan dezelfde taak vormen een orgaan.

Samenhang tussen organisatieniveaus in een organisme ORGANISME macroscopische organisatieniveaus stelsel

172

orgaan

microscopisch organisatieniveau weefsel

cel

Thema

r aa pl em

Spijsvertering

DEEL 4 Materie en energie in levende systemen

r aa

Wegwijzer

INHOUD

In dit thema leer je over het belang van gezonde voeding. Het gebruik van de voedingsdriehoek, bewegingsdriehoek en de voedingsmiddelentabel kan je helpen bij het samenstellen van een gezonde maaltijd. Ook het belang van bewegen in functie van een gezonde levensstijl komt in dit thema aan bod. Alle organen in ons lichaam halen energierijke stoffen uit het bloed. Voedingsmiddelen komen uiteraard niet zomaar in ons bloed terecht. Ze worden afgebroken tot kleine voedingsstoffen. In dit thema leer je hoe die verkleining van voedingsmiddelen gebeurt. Tot slot zoom je in dit thema ook even in op bijzonderheden rond spijsvertering bij niet-verwante diersoorten.

1 Belang van voeding 2 Voedsel is een bron van chemische energie

2.1 Voedsel levert het lichaam brandstoffen 2.2 Energierijke voedingsmiddelen

3 Samenstelling van het voedsel

3.1 Onderscheid tussen voedingsmiddel en voedingsstof 3.2 Functies van voedingsstoffen 3.3 Gezonde, evenwichtige voeding (V)

174

4 Verkleining van voedingsmiddelen 5 Verkleining van voedingsstoffen 5.1 Noodzaak van verkleining van voedingsstoffen 5.2 Vertering

6 Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten Samenvatting

Belang van voeding

Waarom is voedsel zo belangrijk voor je lichaam?

Elk levend wezen heeft voedsel nodig. Voedselgebrek leidt tot ziekte en dood. Voedsel is een bron van energie en dus noodzakelijk voor ons lichaam. Je onderzoekt welke andere belangrijke functies voedsel heeft.

Op dr ac h t 1

Waarom hebben ze die stoffen nodig?

o energierijke stoffen

Welke stoffen hebben ze op dit moment het meest nodig?

EXTRA

a Welke stoffen hebben de personen op de afbeelding het meest nodig bij hun activiteit? Kruis het juiste antwoord aan. b Leg uit waarom ze juist die stoffen nodig hebben.

(brandstoffen) bouwstoffen o o beschermstoffen

o energierijke stoffen (brandstoffen)

o bouwstoffen o beschermstoffen

Bouwstoffen in voedsel zijn belangrijk voor de vorming van nieuwe cellen. Tijdens het groeien worden er voortdurend nieuwe cellen gevormd. Pasgeboren babyâ&#x20AC;&#x2122;s halen die bouwstoffen uit moedermelk en pubers eten grote hoeveelheden voedsel. Volwassenen hoeven die grote hoeveelheden voedsel niet meer op te nemen, want dan verdikken ze. Bouwstoffen zijn ook noodzakelijk bij de vervanging van verouderde of beschadigde cellen. Denk bijvoorbeeld aan het genezen van een wonde of het vervellen van de huid. Beschermstoffen zorgen voor een goede werking van de organen en/of voor bescherming tegen ziekteverwekkers. Door de aanwezigheid van die stoffen in je lichaam zul je niet gemakkelijk ziek worden.

Thema 9: spijsvertering

175

Voedsel is belangrijk voor je lichaam door de aanwezigheid van: • brandstoffen: bron van energie om arbeid te verrichten en de lichaamstemperatuur constant te houden. • bouwstoffen: belangrijk bij de vorming van nieuwe cellen voor de groei en herstel van het lichaam. • beschermstoffen: beschermen tegen ziekteverwekkers en zorgen voor de goede werking van het lichaam.

EXTRA

Toepassing 1

Voedsel is een bron van chemische energie

Als je een been breekt, moet het been zo snel mogelijk genezen. Welke stoffen heeft je lichaam nodig? o Brandstoffen, want de spieren moeten blijven werken. o Bouwstoffen, want het been moet opnieuw aaneengroeien. o Beschermstoffen, want er kunnen infecties optreden. o Geen stoffen, want er moet toch verband rond het been.

2.1 Voedsel levert het lichaam brandstoffen Waarvoor heeft het lichaam brandstoffen nodig? Op dr ac h t 2

Schrijf vier activiteiten op waarbij het belangrijk is om voedsel op te nemen. •

• •

•

176

Op dr ac h t 3 Bij welke activiteiten zal het lichaam naar meer energierijk voedsel vragen? Selecteer alle activiteiten. o tv-kijken o verblijf op de Noordpool o een boek lezen o surfen op het internet o 10 km joggen o een wandeling van 5 minuten o zwemmen

Op drac h t 4 Bestudeer Fig. 9.1 en beantwoord de vragen. zwaar werk 15 000 kJ matig werk borst12 500 kJ voeding 11 500 kJ zwanger 10 500 kJ

jongen 12-15 jaar 12 000 kJ lezen 9000 kJ

meisje 12-15 jaar 9500 kJ

6 jaar 8000 kJ

2 jaar 5000 kJ

Fig. 9.1 Overzicht van de dagelijkse energiebehoefte van de mens

a Uit de gegevens op Fig. 9.1 kun je besluiten dat de dagelijkse energiebehoefte van de mens afhankelijk is van verschillende factoren. Selecteer ze allemaal. o leeftijd o grootte van het lichaam o massa van het lichaam o hoeveelheid opgenomen voedsel o lichamelijke inspanning o ingeademde lucht

b Waarom is de energiebehoefte van een zwangere vrouw groter dan die van een niet-zwangere vrouw (met dezelfde leeftijd en werkomstandigheden)?

Elk organisme heeft voortdurend voedsel nodig om in leven te blijven. Zo heb je voedsel nodig om je spieren te laten samentrekken, voor de groei van je lichaam, voor een goede werking van de organen en om je lichaam te beschermen tegen ziekteverwekkers. Je bekijkt hier de energieleverende functie, omdat voedsel een energiebron is. Net zoals een motor hebben spieren, die voor de beweging zorgen, brandstof nodig om te werken. Die brandstof levert de spieren chemische energie die beweging mogelijk maakt. Niet alleen de spieren, maar alle organen hebben chemische energie nodig om te werken. Zelfs als je slaapt, verbruikt het lichaam energie. Bij het verbruiken van brandstoffen ontstaat er ook warmte. Vogels en zoogdieren, zoals de mens, kunnen met die warmte hun lichaamstemperatuur constant houden.

Fig. 9.2 Spieren verrichten arbeid en halen hun energie uit voedsel.

Fig. 9.3 Door het verbruik van brandstoffen kunnen pinguïns hun lichaamstemperatuur constant houden.

Voedsel bevat brandstoffen en heeft een energieleverende functie: • Alle organen in het lichaam leveren arbeid. • De vrijgekomen warmte houdt de lichaamstemperatuur constant. Thema 9: spijsvertering

177

EXTRA

Toepassing 2 Wat kan er gebeurd zijn bij een volwassen persoon als de massa van zijn lichaam gedurende langere periode is toegenomen? Kruis het juiste antwoord aan. o Het lichaam verricht minder arbeid dan de opgenomen energierijke stoffen. o Het lichaam verricht meer arbeid dan de opgenomen energierijke stoffen. o Het lichaam verricht arbeid waardoor afvalstoffen worden opgeslagen. o Het lichaam verricht geen arbeid waardoor geen brandstoffen zijn verbruikt.

Wat is het effect van energierijke voedingsmiddelen?

Energierijke voedingsmiddelen zijn populair bij jongeren, zeker als ze op stap gaan. Ze leveren extra energie om bijvoorbeeld de nacht door te komen of zijn een extra tussendoortje na het sporten.

Zoek op 1

EXTRA

a Welke ingrediënten vind je in energierijke dranken?

2.2 Energierijke voedingsmiddelen

b Welke ongezonde ingrediënten vind je in energierijke dranken? Selecteer ze allemaal. o veel suiker o cafeïne o alcohol o nicotine o eiwitten o mineralen

Fig. 9.4 Etiket van een energierijke drank

Op drac h t 5

EXTRA

Heel wat sportmensen hebben dikwijls een energiereep op zak.

a Waarom is dit voedingsmiddel een nuttig tussendoortje voor sportmensen? Kruis het juiste antwoord aan. o Een energiereep bevat veel vitaminen. o Een energiereep verwijdert veel zouten. o Een energiereep bevat veel energieomzettingen. o Een energiereep bevat veel suiker en vet.

b Voor mensen die weinig bewegen, is die energiereep niet zo gezond. Wat kunnen mogelijke gevolgen zijn bij regelmatig gebruik? Selecteer alle antwoorden. o te veel vocht verliezen o zwaarlijvig worden o tekort aan vitaminen o ernstig vermageren o meer bewegen o hyperactief worden

Fig. 9.5 Energierijke dranken

Fig. 9.6 Energiereep

178

Energiedranken worden gebruikt om de arbeid te verhogen. De hoeveelheid suiker die in de dranken zit, kan gedurende korte tijd de prestaties opvoeren. Daardoor voelt een persoon zich actiever, vandaar de hoge energetische waarde. Het opwekkende effect komt vooral door de cafeïne die de waakzaamheid (het wakker blijven) en de concentratie stimuleert. Cafeïne is een oppeppende drug die bijvoorbeeld ook voorkomt in koffie. Energierepen worden aangeprezen als een gezond tussendoortje. Maar heel wat energierepen zijn gewoon snoeprepen die te veel suiker en vet bevatten. Daardoor hebben ze een hoge energetische waarde.

Energierijke voedingsmiddelen worden verbruikt om de arbeid te verhogen. • De grote hoeveelheid suiker en vet verhogen de prestaties voor een beperkte tijd. • De cafeïne stimuleert de concentratie. Het teveel aan suiker leidt vaak tot zwaarlijvigheid als je te weinig beweegt. Toepassing 3

EXTRA

Noteer vier voedingsmiddelen met een hoge energetische waarde. Als je twijfelt, raadpleeg dan het etiket van het voedingsmiddel.

Fig. 9.7 Studenten kiezen vaak energierijke dranken om zich te concentreren tijdens het studeren.

Thema 9: spijsvertering

179

Samenstelling van het voedsel

Wat is het verschil tussen een voedingsmiddel en een voedingsstof? Op drac h t 6

3.1 Onderscheid tussen voedingsmiddel en voedingsstof

Welke ingrediënten zitten in de voedingsmiddelen in de tabel? Noteer ze bij het passende voedingsmiddel. Kies uit: water – koolstofdioxide – mineralen – suiker – vitaminen – alcohol – eiwitten – vetten. spuitwater

cola

bier

mineraalwater

voedingsmiddel

ingrediënten

• Voedingsmiddelen: de levensmiddelen waarmee je je voedt. Voorbeelden: brood, kaas, eieren ... • Voedingsstoffen: de ingrediënten, meer bepaald de stoffen, die in de voedingsmiddelen aanwezig zijn. Voorbeelden: water, suiker, mineralen ...

EXTRA

Toepassing 4

180

Heb je te maken met een voedingsmiddel of voedingsstof? Plaats een kruisje in de juiste kolom. voedingsmiddel biefstuk mineraalwater glucose (suiker) vetten dooier van een ei brood melk groenteburger eiwitten

voedingsstof

3.2 Functies van voedingsstoffen

Welke functies hebben de verschillende voedingsstoffen in je lichaam?

Omdat voedingsstoffen heel klein zijn – je kunt ze meestal zelfs niet zien of proeven – gebruik je indicatoren of verklikkers om hun aanwezigheid in voedingsmiddelen aan te tonen. Door hun typische kleurveranderingen kunnen indicatoren de aanwezigheid van voedingsstoffen in een voedingsmiddel aantonen. Voedingsstoffen deel je in volgens de functie die ze in het organisme uitoefenen: brandstoffen, bouwstoffen en beschermstoffen.

Voorbereiding proeven 1, 2, 3, 4 en 5 In de volgende proeven vul je vijf reageerbuisjes met verschillende voedingsstoffen, die je in contact brengt met de verklikkers. • Vul de eerste drie reageerbuisjes voor de helft met water. • Doe in het tweede reageerbuisje een mespunt zetmeel. • Doe in het derde reageerbuisje een mespunt glucose. • Giet in het vierde reageerbuisje het eiwit van een ongekookt ei. • Giet in het vijfde reageerbuisje een beetje olijfolie. • Noteer met een stift een nummer op elke reageerbuis.

Proef 1

Opsporen van glucose (suiker)

Werkwijze Dompel het gekleurde uiteinde van een diastix in de vijf reageerbuisjes. Gebruik bij elke reageerbuis een andere strip.

water

zetmeeloplossing

glucoseoplossing

diastix

eiwit

olijfolie

Fig. 9.8 Opsporen van glucose met diastix

Waarneming • Kleur van een niet-gebruikte diastix: • In welke reageerbuis is er een duidelijke kleurverandering zichtbaar? Reageerbuis 1 / 2 / 3 / 4 / 5 • Welke kleur heeft een diastix na kleurverandering? Fig. 9.9 Diastix

Thema 9: spijsvertering

181

Interpretatie Als diastix in contact komen met

, kleuren ze ROZE / GROEN / BRUIN.

Besluit Glucose (suiker) kun je opsporen met diastix. Suikers zijn brandstoffen voor je lichaam. Om te bewegen en om je lichaamstemperatuur op peil te houden, verbruik je dagelijks heel wat energierijke suikers.

Proef 2

Opsporen van eiwitten

zetmeeloplossing

glucoseoplossing

water

Werkwijze Dompel het gekleurde uiteinde van een albustix in de vijf reageerbuisjes. Gebruik bij elke reageerbuis een andere strip.

eiwit

albustix

olijfolie

Fig. 9.10 Opsporen van eiwitten met albustix

Waarneming • Kleur van een niet-gebruikte albustix:

• In welke reageerbuis is er een duidelijke kleurverandering zichtbaar? Reageerbuis 1 / 2 / 3 / 4 / 5

• Welke kleur heeft een albustix na kleurverandering? Interpretatie Als albustix in contact komen met kleuren ze ROZE / GROEN / PAARS.

, Fig. 9.11 Albustix

Besluit Eiwitten kun je opsporen met albustix. Eiwitten zijn belangrijke bouwstoffen voor je lichaam. Ze zorgen niet alleen voor de groei, maar ook voor het herstel van lichaamscellen en de vervanging van oude cellen. Eiwitten kunnen ook brandstof zijn, zeker als er geen brandstoffen beschikbaar zijn. Het lichaam gebruikt dan o.a. de eiwitten uit het spierweefsel om energie te leveren aan het lichaam.

182

Proef 3 Opsporen van water

Werkwijze Dompel het uiteinde van een kobaltchloridepapiertje in de vijf reageerbuisjes. Gebruik bij elke reageerbuis een ander papiertje.

zetmeeloplossing

glucoseoplossing

eiwit

water

kobaltchloridepapier

olijfolie

Fig. 9.12 Opsporen van water met kobaltchloridepapier

Waarneming • Kleur van een kobaltchloridepapiertje als het uit de vochtvreter komt:

• In welke reageerbuis is er een duidelijke kleurverandering zichtbaar? Reageerbuis 1 / 2 / 3 / 4 / 5

• Welke kleur heeft een kobaltchloridepapiertje na kleurverandering?

Fig. 9.14 Kobaltchloridepapier

Fig. 9.13 Kobaltchloridepapier wordt bewaard in een vochtvreter.

Interpretatie Als kobaltchloridepapier in contact komt met GROEN / PAARS.

, kleurt het ROZE /

Besluit Water kun je opsporen met kobaltchloridepapier. Water is een belangrijke bouwstof, maar ook een transportmiddel van opgeloste voedingsstoffen en warmte voor je lichaam. Alle levende wezens bestaan voor het grootste deel uit water, dat zich in de cellen bevindt. Een volwassene verliest per dag ongeveer 2,5 l water. Water heeft dus een belangrijk aandeel in de voeding.

Thema 9: spijsvertering

183

Proef 4 Opsporen van vetten

water

zetmeeloplossing

glucoseoplossing

eiwit

olijfolie

Fig. 9.15 Opsporen van vetten

Werkwijze • Teken op een cursusblad 5 cirkels en noteer er de nummers van de reageerbuizen bij. • Laat uit elke reageerbuis enkele druppels vallen in de overeenkomende cirkel. • Droog het blad papier met een haardroger. • Houd het blad papier tegen het licht en kijk naar de cirkels.

Waarneming In welke cirkel is er een doorschijnende vlek zichtbaar? Cirkel 1 / 2 / 3 / 4 / 5

Fig. 9.16 Vetvlekproef met slaolie

Fig. 9.17 Doorschijnende vetvlek op een blad papier

Interpretatie

Als

in contact komen met een blad papier, blijft er een

doorschijnende vlek achter.

184

Besluit Vetten kun je opsporen met een blad papier omdat ze vetvlekken achterlaten. Vetten zijn brandstoffen, maar ook bouwstoffen voor je lichaam. Ze zitten zowel in plantaardige als dierlijke voedingsmiddelen. Ze leveren energie aan het lichaam, maar helpen ook bij de opbouw van het celmembraan. Vet vind je ook terug rond organen, zoals het hart en de nieren, om ze te beschermen tegen schokken. Onderhuids vet speelt ook een rol bij warmte-isolatie.

Proef 5 Opsporen van zetmeel

Werkwijze • Druppel in elke reageerbuis enkele druppels lugol. • Schud even met elke reageerbuis.

zetmeeloplossing

glucoseoplossing

eiwit

water

lugol

olijfolie

Fig. 9.18 Opsporen van zetmeel met lugol

Waarneming

• Kleur van de lugoloplossing in het flesje:

• In welke reageerbuis is er een duidelijke kleurverandering zichtbaar? Reageerbuis 1 / 2 / 3 / 4 / 5 • Welke kleur heeft de lugoloplossing na kleurverandering? Interpretatie

Als de lugoloplossing in contact komt met

, kleurt ze ROZE /

GROEN / PAARS / ZWART.

Besluit Zetmeel kun je opsporen met een lugoloplossing. Hoe meer zetmeel in de oplossing, hoe donkerder de kleur. Zetmeel is net zoals glucose een suiker; het zijn brandstoffen. Zetmeel brandt minder hevig, maar veel langer dan glucose.

Fig. 9.19 Lugoloplossing

Fig. 9.20 Lugoloplossing na kleurverandering

Thema 9: spijsvertering

185

Mineralen â&#x20AC;&#x2DC;Mineralenâ&#x20AC;&#x2122; is de verzamelnaam voor voedingsstoffen zoals ijzer-, chloor-, calcium- en fosforverbindingen. Calcium en fosfor zijn onmisbaar voor de opbouw van je skelet en tanden. IJzer is dan weer belangrijk bij de aanmaak van hemoglobine, een stof die belangrijk is voor het bloed om zuurstofgas te vervoeren. Daarom spreek je van bouwstoffen.

Voedingsvezels Voedingsvezels zijn voedingsstoffen die alleen voorkomen in plantaardig voedsel. Je vindt ze in de celwanden van plantencellen. Je lichaam kan ze niet verteren; daarom worden ze met de stoelgang uit het lichaam verwijderd. Tijdens het verteringsproces stimuleren ze de darmwandspieren en bevorderen ze de stoelgang. Voedingsvezels behoren daarom tot de groep van de beschermstoffen.

Vitaminen Vitaminen zijn beschermstoffen. Ze zorgen voor de bescherming tegen ziekteverwekkers en voor de goede werking van de organen.

verklikker

glucose

diastix

eiwitten

belangrijkste functies

voedingsstof

Met verklikkers of indicatoren kun je de aanwezigheid van een voedingsstof in een voedingsmiddel waarnemen.

brandstof

albustix

bouwstof, brandstof

kobaltchloridepapier

bouwstof, transportmiddel

vetvlekproef

brandstof, bouwstof, beschermstof

lugoloplossing

brandstof

mineralen

bouwstof

voedingsvezels

beschermstof

vitaminen

beschermstof

water vetten

zetmeel

EXTRA

Toepassing 5

Hieronder vind je een aantal voedingsstoffen die een bepaalde functie uitoefenen in je lichaam. Plaats voor elke voedingsstof een kruisje in de juiste kolom.

voedingsstof

mineralen suikers water vetten vitaminen voedingsvezels eiwitten

186

bouwstof

brandstof

beschermstof

3.3 Gezonde, evenwichtige voeding (V) Hoe kun je een gezonde maaltijd samenstellen?

De voedings- en de bewegingsdriehoek

3.3.1

Behalve de hoeveelheid voedsel die je dagelijks eet, speelt ook de keuze van voedingsmiddelen en het voedselpatroon een grote rol voor je gezondheid op langere termijn. Je leerde al dat je dagelijks de nodige brandstoffen, bouwstoffen en beschermstoffen moet innemen. Geen enkel voedingsmiddel bevat alle noodzakelijke voedingsstoffen. Het is daarom ook heel belangrijk om voor voedingsmiddelen te kiezen die een gunstig effect hebben op je gezondheid. Als je dan ook nog voldoende beweegt en niet te lang stilzit, voel je je goed in je vel.

Een handig middel voor het samenstellen van een evenwichtige voeding is de voedingsdriehoek. • De gezonde voedingsmiddelen waarvan je in verhouding meer mag eten, zijn samengebracht in het grootste en groene vak van de voedingsdriehoek. Het zijn de plantaardige voedingsmiddelen. Water en varianten zonder suiker of toegevoegde zoetstoffen (bv. koffie of thee) staan helemaal bovenaan omdat je niet zonder kunt. • De voedingsmiddelen waarvan je beter minder eet, staan onderaan in het oranje vak. Dat zijn rood vlees en vetten. Met vetten bedoelen we boter, maar ook oliën zoals palmolie of kokosolie. Probeer van deze voedingsmiddelen minder te eten, want ze hebben mogelijk een ongunstig effect op je gezondheid. • De voedingsmiddelen die je niet nodig hebt om gezond te leven (snoep, alcohol, energiedranken, chips …) staan apart in de rode bol. Ze hebben een zeer beperkte voedingswaarde. Samengevat kun je stellen dat hoe groener het vak, hoe meer je ervan mag eten.

Niet alleen gezonde voeding is belangrijk, maar beweging is net zo belangrijk. De bewegingsdriehoek heeft veel aandacht voor het “stilzitten”. Wetenschappelijk onderzoek heeft aangetoond dat te lang stilzitten kan leiden tot heel wat lichamelijke nadelen zoals bijvoorbeeld een ongezonde bloedstroming of een tragere stofwisseling. Stilzitten is daarom ook oranje gekleurd in de bewegingsdriehoek. Alles start dan ook met regelmatig rechtstaan. Vervolgens maakt de bewegingsdriehoek een onderscheid tussen licht, matig en hoog intensief bewegen. Afhankelijk van de inspanning kun je deze bewegingsactiviteit elke dag tot een keer per week uitvoeren. Samengevat kun je stellen dat hoe meer je beweegt, hoe gezonder het is voor het lichaam.

Fig. 9.21 de nieuwe voedingsdriehoek © vlaams instituut gezond leven

Thema 9: spijsvertering

187

Op drac h t 7 a ’s Morgens, voor je aan een lange schooldag begint, neem je best een stevig ontbijt. Stel, met behulp van de voedingsdriehoek, voor jezelf een gezonde en evenwichtige maaltijd samen. Noteer de voedingsmiddelen in de tabel. Tip: • Denk eraan om voedingsmiddelen uit elke groep te gebruiken. • Denk ook aan de hoeveelheden die je gebruikt van ieder voedingsmiddel. samenstelling stevig ontbijt voedingsmiddelen die je drinkt

voedingsmiddelen die je eet

3.3.2 Wat leer je uit een voedingsmiddelentabel?

b Surf naar het onlinelesmateriaal voor aanvullende oefeningen bij de actieve voedings- en bewegingsdriehoek.

Op dr ac h t 8

Op de verpakking van een voedingsmiddel vind je vaak een overzicht van de voedingsstoffen. Voor bepaalde voedingsmiddelen is dat niet het geval, zoals groenten en fruit. In dat geval kun je gebruikmaken van een voedingsmiddelentabel. Je kunt dus uit een voedingsmiddelentabel afleiden welke voedingsmiddelen veel brandstoffen, bouwstoffen of beschermstoffen bevatten. Een voedingsmiddel dat aan die drie functies voldoet, heeft een hoge voedingswaarde. Snoep, alcohol en chips hebben bijvoorbeeld een lage voedingswaarde. Op die manier kun je nagaan welke voedingsmiddelen waardevol zijn in een gezonde maaltijd.

Heel wat voedingsmiddelen bevatten veel water. Toch bevatten ze ook nog een belangrijke hoeveelheid andere voedingsstoffen. Bepaal met behulp van de voedingsmiddelentabel (p. 189) voor de onderstaande voedingsmiddelen welke voedingsstof het meest vertegenwoordigd is. Plaats een kruisje in de juiste kolom.

voedingsmiddel

brandstof

bouwstof

beschermstof

aardappel (gekookt) biefstuk (rundvlees)

mayonaise

bloemkool (gekookt)

sinaasappel worst melk

boterhammen kabeljauw (gekookt) chocolade

• Een gezonde, evenwichtige voeding is samengesteld uit voedingsmiddelen met een hoge voedingswaarde die je in de juiste hoeveelheid opneemt. • Om een gezonde maaltijd samen te stellen kun je gebruikmaken van: – de voedings- en bewegingsdriehoek; – de voedingsmiddelentabel. 188

Toepassing 6 Kruis het juiste antwoord aan. Je eet gezond als: o je elke dag evenveel eet van elke voedingsstof. o elke maaltijd alle voedingsstoffen in de juiste verhouding bevat. o je maaltijd vooral suikers bevat. o je dagelijks alle voedingsstoffen in de juiste verhouding eet. Voedingsmiddelentabel met de voedingswaarde van enkele voedingsmiddelen per 100 gram

frieten, gezouten

285

2,0

0,0

15,0

1343

4,0

17,0

38,0

160

brood brood, volkoren

862

7,0

2,0

40,0

525

brood, wit

979

8,0

2,0

46,0

500

fruit 10

0,0

6,0

druiven, wit of blauw

268

0,0

16,0

kiwi's

167

1,0

0,0

9,0

sinaasappelen

136

1,0

0,0

7,0

gebak en koek

C (mg)

B2 (mg)

A (mg)

0,5

0,00

0,10

0,04

0,9

0,00

0,14

0,07

2,5

0,00

0,18

0,07

1,0

0,00

0,10

0,04

0 60

0,5

0,01

0,03

0,07

0,2

0,00

0,03

0,01

5,0

0,06

0,02

0,05

0,2

0,03

0,07

0,03

aardbeien

aardappelen en aardappelproducten aardappelen, gekookt

vitaminen

B1 (mg)

calcium (mg)

natrium (mg)

water (g)

vezels (g)

vetten (g)

sachariden (g)

mineralen eiwitten (g)

energie

ijzer (mg)

voedingsmiddelen

1982

7,0

29,0

47,0

308

0,5

0,17

0,03

0,13

speculoos

2046

6,0

21,0

69,0

400

0,16

0,09

0,03

912

14,0

6,0

27,0

110

12,9

0,65

0,61

bloemkool, gekookt

100

2,0

0,0

4,0

0,5

0,00

0,05

0,07

bloemkool, rauw

100

2,0

0,0

4,0

0,5

0,00

0,05

0,07

sla, rauw

2,0

0,0

1,0

0,4

0,25

0,05

0,08

spinazie, gekookt

3,0

0,0

2,0

125

1,2

0,83

0,04

0,10

tomaten, gekookt

1,0

0,0

4,0

0,2

0,10

0,05

0,02

1,0

0,0

3,0

0,2

0,10

0,05

0,02

graanproducten en bindmiddelen tarwezemelen

groente

tomaten, rauw kaas edammer gruyĂ¨re smeerkaas volvet

melk, mager melk, vol yoghurt, mager

1443

30,0

25,0

0,0

1050

965

0,1

0,20

0,03

0,02

1820

29,0

35,0

1,0

500

900

0,0

0,40

0,05

0,34

1125

19,0

21,0

1,0

1250

470

0,1

0,15

0,03

0,20

870

3,0

12,0

22,0

105

101

0,1

0,13

0,06

0,10

143

3,5

0,1

4,8

125

0,0

0,00

0,03

0,17

266

3,3

3,5

4,7

120

0,0

0,03

0,17

128

3,4

0,1

125

0,0

0,00

0,03

0,17

melk en melkproducten ijs, roomijs

cake

niet-alcoholische dranken frisdrank

201

0,0

12,0

0,0

0,00

sinaasappelsap

134

0,0

8,0

0,1

0,01

snoep en snacks

2209

9,0

32,0

51,0

100

200

2,0

0,00

0,08

0,40

chips

2247

5,0

37,0

46,0

580

1,0

0,00

0,10

0,04

1904

5,0

19,0

66,0

185

140

1,4

0,03

0,06

0,23

melkchocolade Mars

vetten, oliĂŤn en hartige sauzen boter, ongezouten

3142

1,0

83,0

0,0

0,94

0,00

mayonaise

3109

2,0

81,0

2,0

305

0,0

0,04

0,02

0,03

kabeljauw, gekookt

439

23,0

1,0

100

0,5

0,01

0,07

0,04

vissticks, gebakken

954

16,0

12,0

14,0

640

0,9

0,01

0,88

0,04

kalfsvlees, mager, bereid

674

29,0

5,0

0,0

2,0

0,00

0,10

0,12

kip zonder vel, bereid

444

22,0

2,0

0,0

100

2,0

0,00

0,10

0,15

rundvlees, mager, bereid

743

32,0

6,0

0,0

500

4,4

0,00

0,04

0,06

salami

2184

18,0

50,0

0,0

1260

1,5

0,00

0,18

0,20

worst, alle soorten

1624

14,0

36,0

2,0

1022

3,1

0,33

0,19

0,43

vis, schaal- en schelpdieren

vlees, vleeswaren en gevogelte

Thema 9: spijsvertering

189

Verkleining van voedingsmiddelen

Waarom moeten voedingsmiddelen verkleind worden? Op drac h t 9

Beantwoord de vragen.

• Hoe komt die voeding tot bij de bouwstenen?

• Welke kleinste bouwsteen van een organisme moet worden gevoed?

• Wat moet er dus met de voedingsmiddelen gebeuren opdat ze die bouwstenen bereiken?

De talrijke bestanddelen uit voedingsmiddelen zijn voor de cellen brandstoffen, bouwstoffen of beschermstoffen. Het is de taak van het bloed om die stoffen vanuit de darm tot bij de cellen te brengen.

instromend bloedvat: bloed vervoert voedingsstoffen naar het orgaan toe

uitstromend bloedvat: bloed vervoert afvalstoffen weg van het orgaan

afvalstof

voedingsstof

cellen van het orgaan

Fig. 9.22 De weg van voedingsstoffen en afvalstoffen in een orgaan

Als voedingsstoffen klein genoeg zijn, kunnen ze vervoerd worden via het bloed naar alle cellen van het lichaam.

EXTRA

Toepassing 7 Rangschik van groot naar klein. Kies uit: kleine voedingsstof – voedingsmiddel – grote voedingsstof – spijsverteringsbrok.

190

Verkleining van voedingsstoffen

Waarom moeten voedingsstoffen zo klein zijn om in het bloed te komen?

5.1 Noodzaak van verkleining van voedingsstoffen Om in het bloed te geraken, moeten de moleculen van de voedingsstoffen klein genoeg zijn om doorheen de cellen van de darmwand te worden opgenomen in het bloed. Dat is een ingewikkeld proces waarbij, eenvoudig gesteld, de moleculen door ultrakleine gaatjes van de darmwand moeten kunnen. Sommige moleculen van voedingsstoffen zijn echter te groot voor die gaatjes.

Proef 6 Proef met de dialysehuls

Werkwijze • Vul een dialyseslang (bv. cellofaan rond een bierworstje) met een oplossing van zetmeel en suiker (glucose). • Leg de slang voorzichtig in een bekerglas met water en bevestig de uiteinden, door middel van twee wasknijpers, aan de bovenrand van het glas. • Neem met een pipet een staaltje water uit het bekerglas en laat dat in een reageerbuisje lopen. • Onderzoek het water in het reageerbuisje afwisselend met een diastix (1) en met een lugoloplossing (2). • Herhaal die handeling viermaal, op regelmatige tijdstippen. • Noteer je resultaten.

water

zetmeel + glucose

dialyseslang

Fig. 9.23 Proefopstelling dialysehuls

Waarneming • Noteer hier je waarnemingen van de staaltjes.

waarneming 1: na

waarneming 2: min

waarneming 3: min

waarneming 4: min

min

kleur van de diastix

GROEN / BRUIN

kleur van de lugol

BRUINROOD / PAARS

Thema 9: spijsvertering

191

• Welke stoffen bevinden zich in het water? Kruis het juiste antwoord aan. o glucose o eiwitten o vetten o zetmeel Interpretatie • Met welk lichaamsdeel kun je de dialysehuls vergelijken? • Waarmee kun je het water rond de dialysehuls vergelijken?

Besluit Glucosemoleculen zijn klein genoeg en kunnen door de darmwand heen. Voedingsstoffen met grotere moleculen, zoals zetmeel, zijn niet in staat om door de darmwand heen te dringen.

bloedvat met voedingsstoffen uit de darmholte

darmplooi

darmwand

darmvlok

Fig. 9.24 Dwarsdoorsnede van een stukje dunne darm

• Als voedingsstoffen klein genoeg zijn, kunnen ze door de cellen van de darmwand. • De kleine voedingsstoffen worden opgenomen door het bloed. Dat noem je absorptie.

EXTRA

Toepassing 8

192

Bij diarree spreekt men vaak over een ontsteking van de dikke darm waarbij er dunne ontlasting wordt geproduceerd. Welke stof wordt onvoldoende geabsorbeerd in de dikke darm? Schrap wat niet past. EIWITTEN / SUIKER / VETTEN / WATER / ZETMEEL

5.2 Vertering Hoe worden grotere voedingsstoffen verkleind tot kleine voedingsstoffen?

Op drac h t 10 Noteer bij de spijsverteringsklieren de bijbehorende spijsverteringssappen in de rechterkolom van de tabel. Gebruik Fig. 9.25 als hulpmiddel. spijsverteringssap

speekselklieren maagwandklieren

alvleesklier dunnedarmwandklieren

Proef 7

speekselklieren produceren speeksel

maagwandklieren produceren maagsap

galblaas

de alvleesklier produceert alvleessap

spijsverteringsklier

de lever produceert gal, die wordt opgestapeld in de galblaas

Voedingsstoffen worden verkleind door de invloed van spijsverteringssappen. De vertering van voedingsstoffen is een voorbeeld van stofomzetting waarbij grote moleculen worden omgezet in kleine moleculen. In elke soort spijsverteringssap komen er bepaalde stoffen (enzymen) voor die de stofomzetting versnellen. Zonder spijsverteringssappen zou de vertering eindeloos duren.

dunnedarmwandklieren produceren darmsap

Fig. 9.25 Overzicht van de spijsverteringsklieren en hun sappen waarin enzymen zitten

De werking van speeksel als verteringssap

Ga naar het onlineleerplatform en gebruik het werkblaadje: invloed van speeksel.

Werkwijze • Vul reageerbuizen A en B voor de helft met een zetmeeloplossing. • Breng rond reageerbuis A een elastiekje aan. Op die manier kun je de reageerbuis herkennen. Doe er een hoeveelheid speeksel in en schud goed. • Plaats beide reageerbuizen in een warmwaterbad (37 °C). • Breng na een half uur een diastix in de twee reageerbuisjes en voeg vervolgens 1 ml lugol toe aan elke reageerbuis. A

elastiekje

warmwaterbad (37 °C)

Fig. 9.26 zetmeeloplossing met speeksel

zetmeeloplossing zonder speeksel

Thema 9: spijsvertering

193

Waarnemingen • Waarom worden de reageerbuizen in een warmwaterbad van 37 °C geplaatst?

• Welke voedingsstof wil je met lugol opsporen? • Welke voedingsstof wil je met diastix opsporen?

reageerbuis A

BRUINROOD / PAARS

reageerbuis B

BRUINROOD / PAARS

diastix

lugol

• Welke kleur stel je vast? Schrap wat niet past.

GROEN / BRUIN GROEN / BRUIN

Besluit In reageerbuis A is er GEEN / WEL zetmeel en GEEN / WEL glucose aanwezig. In reageerbuis B is er GEEN / WEL zetmeel en GEEN / WEL glucose aanwezig.

Wat is de invloed van het speeksel op het zetmeel?

Speeksel, maagsap, gal, alvleessap en darmsap zijn voorbeelden van spijsverteringssappen die hun eigen soort enzymen bevatten. De enzymen in de spijsverteringssappen hebben een welbepaalde werking. Enzymen die zetmeel afbreken, kunnen bijvoorbeeld geen eiwitten verkleinen. Grotere voedingsstoffen, zoals bv. zetmeel, kun je voorstellen door een trein. De wagonnetjes (bv. glucose) stellen de bouwstenen voor.

Fig. 9.27 De vertering van een zetmeelmolecule (trein) schematisch weergegeven

• Bij de vertering van voedingsstoffen worden grote moleculen omgezet in kleine moleculen onder invloed van spijsverteringssappen. • Speeksel, maagsap, gal, alvleessap en darmsap zijn voorbeelden van spijsverteringssappen.

EXTRA

Toepassing 9

194

Een baby heeft een stukje plastic doorgeslikt. Gaat dat voorwerp onbeschadigd terug te vinden zijn in de uitwerpselen? Kruis het juiste antwoord aan. o Ja, want het voorwerp is niet verkleind met de tanden. o Nee, want in de maag is het stukje plastic een bolletje geworden. o Nee, want de spijsverteringssappen maken het stukje plastic heel klein. o Ja, want de spijsverteringssappen zorgen niet voor een stofomzetting bij plastic.

Fig. 9.28 De baby stopt een stuk plastic speelgoed in zijn mond.

Bijzonderheden bij nietverwante diersoorten

Hoe verschilt het spijsverteringsstelsel van plantenetende en vleesetende zoogdieren met dat van de mens?

a Tot welke groep consumenten behoort de mens? Kruis het juiste antwoord aan: o planteneter o vleeseter o alleseter

b Tijdens het verteringsproces duurt het verteren van plantaardig voedsel langer. Wat is dan het meest logische besluit? Kruis het juiste antwoord aan. o Een biefstuk verteert gemakkelijker dan spinazie. o Spinazie verteert gemakkelijker dan een biefstuk.

c Een haas en een kat zijn dieren van min of meer dezelfde grootte. Wie heeft het langste darmkanaal? Kruis het juiste antwoord aan en argumenteer (= zeg waarom). o haas o kat

d Vergelijk de bouw van het spijsverteringsstelsel op de drie tekeningen. Je kunt er de aard van het voedsel uit afleiden. Schrijf naast elk nummer in de tabel of het een vleeseter, planteneter of alleseter is. Vermeld ook telkens twee kenmerken die je keuze hebben beĂŻnvloed. 2

appendix blindedarm dunne darm

Fig. 9.29 De bouw van het spijsverteringsstelsel

Thema 9: spijsvertering

195

KEUZE

OPDRACHT 11

vleeseter / planteneter / alleseter

twee kenmerken

De magen van de koe. De pijltjes duiden de weg aan die het voedsel aflegt.

slokdarm

boekmaag

slokdarmsleuf

netmaag

lebmaag

e Sommige planteneters zijn herkauwers. Ze nemen het voedsel na een eerste verteringsbeurt opnieuw op in de mond, om het vervolgens na een (tweede) kauwbeurt in te slikken voor een tweede verteringsbeurt. Hoe komt het dat er geen vleeseters voorkomen die herkauwer zijn?

portier

pens

twaalfvingerige darm

Eerste doortocht: het afgegrazen voedsel komt in de pens en de netmaag voor de voorvertering.

Tweede doortocht: het herkauwde voedsel komt via de slokdarmsleuf in de boekmaag en dan in de lebmaag.

Fig. 9.30 De magen van een herkauwer

Bij zoogdieren zijn er opvallende verschillen in de bouw van het spijsverteringsstelsel tussen planteneters, vleeseters en alleseters. Twee voorbeelden: â&#x20AC;˘ de lengte van het darmkanaal Planteneters hebben een veel langer darmkanaal en een beter ontwikkelde blindedarm en appendix nodig dan vleeseters, omdat plantaardig voedsel moeilijker verteert dan dierlijk voedsel. De lengte van het darmkanaal van de alleseter ligt ertussenin. â&#x20AC;˘ vier magen bij herkauwers Naast een zeer lange dunne darm beschikken herkauwers over vier achter elkaar liggende magen om de moeilijk verteerbare planten af te breken.

Zoek op 2

EXTRA

Waarom kauwen herkauwers twee keer op hun voedsel?

196

Hoe verschilt de bouw van het spijsverteringsstelsel van vogels met die van de mens? OPDRACHT 12

kliermaag spiermaag

krop

Fig. 9.31 Het spijsverteringsstelsel van een zaadeter

c Vogels hebben in hun bek geen tanden. Welke functie van de mond bij de mens heeft de mond van een vogel dus niet? Duid het juiste antwoord aan. o Het voedsel op lichaamstemperatuur brengen. o Het voedsel proeven. o Het voedsel verteren. o Het voedsel fijnmalen.

b Benoem de aangeduide organen.

KEUZE

a Op Fig. 9.31 zie je een schematische tekening van een deel van het spijsverteringsstelsel van een zaadeter. Van welk deel van het spijsverteringsstelsel is de krop een verbreding? Duid het juiste antwoord aan. o keelholte o slokdarm o dunne darm o blindedarm

d Kippen kunnen in een mum van tijd heel veel maĂŻszaden oppikken. Die zaden worden niet telkens doorgeslikt naar de kliermaag, maar belanden eerst in de krop. Daar worden de zaden gemengd met water. Wat is dan de meest logische functie van de krop? Duid het juiste antwoord aan. o De maĂŻszaden tijdelijk opslaan en weken. o De zaden op lichaamstemperatuur brengen. o De zaden in kleine stukken malen.

e De aalscholver is een grote, zwarte, visetende vogel. In China en Japan wordt nog steeds zoetwatervis gevangen met de hulp van afgerichte aalscholvers. De vogels worden met een touwtje aan een vissersbootje vastgemaakt, waarna ze onder water duiken naar de vissen die zich om het bootje hebben verzameld. Regelmatig trekt de visser de aalscholver met het touw op de boot om de gevangen vis uit zijn bek te halen. Voor de visvangst begint, knopen vissers ook een touw om de hals van de vogel. Waar precies en waarom?

Fig. 9.32 Een visser haalt de buit uit de bek van een afgerichte aalscholver.

Fig. 9.33 Een aalscholver laat zijn veren drogen in de wind.

Thema 9: spijsvertering

197

KEUZE

f Welk voordeel van de krop kun je Fig. 9.34 afleiden?

g De maag van vogels bestaat uit twee delen, de kliermaag en de spiermaag. De kliermaag is een maag met een zachte wand waarin veel kliertjes zitten die spijsverteringssappen produceren. De spiermaag is sterk gespierd en bestaat uit twee dikke spierschijven die met elkaar verbonden zijn. Welk van beide magen gebruiken roofvogels zoals uilen en torenvalken om de onverteerde resten van prooidieren tot braakballen te kneden die nadien worden uitgespuugd. Kruis het juiste antwoord aan. o kliermaag o spiermaag

Fig. 9.34 Merelwijfje voedt jongen.

Fig. 9.35 Torenvalk spuugt braakbal uit.

Leg in je eigen woorden jouw keuze uit.

h Kippen en andere zaadeters pikken regelmatig kleine steentjes op, hoewel dat geen voedsel is. De steentjes helpen bij het vermalen van het voedsel. In welk deel van het spijsverteringskanaal hebben de steentjes hun nut? Kruis het juiste antwoord aan en argumenteer. o krop o kliermaag o spiermaag o dunne darm

Bij vogels zijn er opvallende aanpassingen van het spijsverteringsstelsel aan het eten van zaden en vis. Twee voorbeelden: â&#x20AC;˘ de krop In de krop wordt het voedsel tijdelijk opgeslagen en geweekt. Dat vergemakkelijkt de verdere vertering en het voederen van de jongen. â&#x20AC;˘ twee magen In de kliermaag wordt het voedsel met spijsverteringssappen afgebroken. In de spiermaag wordt het voedsel door beweging (mechanisch) verkleind.

EXTRA

Zoek op 3 Heeft een uil, net als andere vogels, een krop? Schrap wat niet past. JA / NEE Welke aanpassing heeft de uil zodat hij grote prooien kan inslikken en braakballen kan uitbraken? Fig. 9.36 Kerkuil met prooi

Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform. 198

Thema 9 - Samenvatting

bouwstoffen

belangrijk bij de vorming van nieuwe cellen voor: • de groei • herstel van het lichaam

beschermstoffen

• beschermen tegen ziekteverwekkers • zorgen voor de goede werking van het lichaam

bron van energie • om arbeid te verrichten • om de lichaamstemperatuur constant te houden

brandstoffen

Belang van voeding

Voedsel is een bron van chemische energie

• Voedsel is een brandstof en heeft een energieleverende functie. Organen leveren arbeid en geven warmte af. • Energierijke voedingsmiddelen worden verbruikt om de arbeid te verhogen door hun grote hoeveelheid suiker en cafeïne. Overdadig gebruik is ongezond.

Samenstelling van het voedsel

• Voedingsmiddelen: levensmiddelen waarmee je je voedt, bv. brood, kaas … • Voedingsstoffen: stoffen die in voedingsmiddelen aanwezig zijn.

Verkleining van voedingsmiddelen

Verkleining van voedingsstoffen

Als voedingsstoffen klein genoeg zijn, kunnen ze via het bloed vervoerd worden naar alle cellen van het lichaam.

• Absorptie: proces waarbij voedingsstoffen worden opgenomen door het bloed. • Vertering voedingsstoffen: grote moleculen worden omgezet in kleine moleculen onder invloed van spijsverteringssappen.

Thema 9: spijsvertering

199

spijsverteringssap

geproduceerd door

mondholte

speeksel

speekselklieren

maag

maagsap

maagwandklieren

dunne darm (eerste deel)

• alvleessap • gal

• alvleesklier • lever

rest van de dunne darm

darmsap

darmwandklieren

Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten

plaats van vertering

stappen in de vertering van voedingsstoffen

Plantaardig voedsel verteert moeilijker dan vlees vanwege de celwanden rond plantencellen. Planteneters hebben daarom een heel lang darmkanaal met een opvallend grote blindedarm en appendix, waarin bacteriën helpen bij de vertering. Bij vleeseters ontbreken die organen. Herkauwers beschikken bovendien over vier magen.

Bijzonderheden bij vogels: • Een krop waarin het voedsel tijdelijk wordt opgeslagen en geweekt. • Twee magen: – Een kliermaag die verteringssappen produceert. – Een spiermaag die het voedsel verkleint door te kneden.

200

Thema

r aa pl

Ademhaling

DEEL 4 Materie en energie in levende systemen

r aa

INHOUD

In dit thema onderzoek je hoe ademhaling tot stand komt en hoe het lichaam is aangepast om dat mogelijk te maken. Je bestudeert macroscopisch en microscopisch de weg die de lucht aflegt in de ademhalingsorganen. Zo achterhaal je de functie van elk ademhalingsorgaan. Je vergelijkt de samenstelling van inen uitgeademde lucht. Het resultaat van dat onderzoek leidt naar het antwoord op de hoofdvraag van dit thema: waarom is ademen noodzakelijk? Tot slot zoom je in dit thema ook even in op bijzonderheden rond ademhaling bij nietverwante diersoorten.

1 Uitwendige waarnemingen van de ademhaling 2 Ademvolume en vitale capaciteit (V) 3 Functionele bouw van het ademhalingsstelsel

Wegwijzer

3.1 Macroscopische bouw van het ademhalingsstelsel 3.2 Microscopische bouw van het ademhalingsstelsel 3.3 Aanpassingen van de longen aan de gasuitwisseling

202

4 Verschillen tussen inen uitgeademde lucht (V) 5 Doel van de ademhaling 5.1 Gasuitwisseling ter hoogte van de longen en de cellen 5.2 Belang van zuurstofgas voor energieproductie

6 Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten Samenvatting

Uitwendige waarnemingen van de ademhaling

Wat kun je uitwendig waarnemen van de ademhaling?

Proef 1

aa pl

Werkwijze • Veer vanuit hurkhouding tienmaal recht met de armen omhoog. • Plaats je handpalmen links en rechts op de borst, zodat de vingers naar elkaar gericht zijn. De vingertoppen van je middenvingers raken elkaar. • Concentreer je nu op de beweging van je buik; let vooral op de afstand tussen de vingers van beide handen op de borst bij het inen uitademen.

Ademhaling uitwendig waarnemen

Fig. 10.1 Ademhaling uitwendig waarnemen

Waarneming • Wat gebeurt er met je buik- en borstholte tijdens het ademen?

• Wat gebeurt er met de lucht in de neus- en mondholte tijdens het ademen?

Besluit • De buik- en de borstholte ZETTEN UIT / KRIMPEN IN tijdens het inademen en ZETTEN UIT / KRIMPEN IN tijdens het uitademen. • Tijdens het inademen stroomt er lucht IN / UIT de neusholte en bij het uitademen stroomt er lucht IN / UIT de mondholte.

Tijdens het ademen kun je de volgende uitwendige waarnemingen doen: • Buik- en borstholte zetten uit en krimpen in. • Lucht stroomt in en uit de neus- en de mondholte.

Thema 10: ademhaling

203

Ademvolume en vitale capaciteit (V)

Hoeveel lucht adem je in en uit?

normale uitademing 3 liter

diepe inademing 5,5 liter

diepe uitademing 1,5 liter

normale inademing 3,5 liter

verandering van het longvolume

Bij een rustige ademhaling bevatten je longen na het inademen ongeveer 3,5 liter lucht. Als je uitademt, blijft er ongeveer 3 liter lucht in je longen achter. In rust ververs je dus telkens maar een halve liter lucht. De hoeveelheid lucht die ververst wordt in rust, is het ademvolume.

bij normale inen uitademing

bij diepe inen uitademing

Fig. 10.2

Fig. 10.3 De hoeveelheid lucht die je uitademt, kun je meten met een spirometer.

Hoe dieper je inen uitademt, hoe meer lucht er in je longen stroomt en hoe meer lucht er ververst wordt. De grootste hoeveelheid lucht die je na extra diep inademen, kunt uitademen, is de vitale capaciteit.

Proef 2

Vitale capaciteit bepalen

Ga naar het onlineleerplatform en gebruik het werkblaadje: vitale capaciteit.

Werkwijze • Zet een jerrycan zonder dop in een bad met water. Laat hem vollopen tot aan de nulstreep. • Plaats de rubberen stop erop. • Adem zo diep mogelijk in en blaas via de gummislang in één keer zoveel mogelijk lucht in de jerrycan. Er mag geen lucht via je neus ontsnappen. • Houd de jerrycan mooi recht en lees het luchtvolume (= de vitale capaciteit) af dat je in de jerrycan hebt geblazen. Waarneming Noteer de meetresultaten van de proefpersonen in de tabel. vitale capaciteit type leerling kleine leerling grote leerling sportbeoefenaar niet-sporter

204

jongen

meisje

geijkte jerrycan

rubberen stop

gummislang

0 1 2 3 4 5 liter

aquarium of ruime emmer

water glasbuisje Fig. 10.4

5,5

liter lucht

Besluit Factoren die de vitale capaciteit beïnvloeden, zijn onder meer:

vitale capaciteit 3,5

ademvolume 0,5 liter

totale longinhoud 1,5

restlucht 1,5 liter 0

tijd

Fig. 10.5 Variatie van het longvolume bij rustige ademhaling en bij diep inen uitademen

In de longen blijft na maximaal uitademen nog ongeveer 1,5 liter lucht achter. Dat noem je de restlucht. De vitale capaciteit en de restlucht samen noem je de totale longinhoud of het longvolume.

Opdrac h t 1

Bekijk het staafdiagram en vul naast de figuur de correcte factor(en) in die een invloed heeft (hebben) op de vitale capaciteit. vitale capaciteit (liter)

6 5

4 3 2

3 jaar

13 jaar

18 jaar

leeftijd

Fig. 10.6

30 jaar

Ademvolume: de hoeveelheid lucht die ververst wordt. Vitale capaciteit: de grootste hoeveelheid lucht die je na extra diep inademen, kunt uitademen. Restlucht: de lucht die achterblijft in je longen na een maximale uitademing. Longvolume of totale longinhoud: de som van de vitale capaciteit en de restlucht.

De vitale capaciteit is afhankelijk van: • de leeftijd • het geslacht • de lichaamsbouw (gestalte) • de lichaamsconditie

Toepassing 1 a Welk volume lucht is het grootst: longvolume, restlucht, ademvolume of vitale capaciteit?

b Orden van klein naar groot. Noteer de begrippen in de juiste volgorde.

Thema 10: ademhaling

205

Functionele bouw van het ademhalingsstelsel

Als je de bouw van het ademhalingsstelsel wilt bespreken, kun je niet anders dan tegelijkertijd oog hebben voor de werking of de functie. Bovendien is de bouw aangepast aan de functie.

3.1 Macroscopische bouw van het ademhalingsstelsel

Welke belangrijke delen van het ademhalingsstelsel kun je met het blote oog waarnemen? Opdrac h t 2

a Benoem de aangeduide delen. Kies uit: longtak – longtakje – neusholte – mondholte – luchtpijptak – luchtpijp – longlobben – middenrif. b Duid de weg van de ingeademde lucht aan door blauwe pijltjes te plaatsen.

huig

keelholte

bindweefsel

strotklep

kraakbeenring luchtpijpspier

strottenhoofd

Fig. 10.7 Macroscopische bouw van het ademhalingsstelsel (schematisch)

Ingeademde lucht komt via de neus en de mond het lichaam binnen. De neus- en keelholte staan via het strottenhoofd in verbinding met de luchtpijp. De luchtpijp is een buis die verstevigd is door kraakbeenringen die niet volledig gesloten zijn. Aan de achterzijde van de luchtpijp bevindt zich de luchtpijpspier zodat de luchtpijp kan samentrekken tijdens het hoesten. Op die manier kan er slijm of een voedselbrokje opgehoest worden. Onderaan de luchtpijp vertakt de buis zich in twee luchtpijptakken, die elk naar een long lopen. De verdere vertakkingen van de luchtpijptakken noem je de longtakken. De allerkleinste vertakkingen van de luchtwegen heten longtakjes. De linkerlong bestaat uit twee longlobben en de rechterlong uit drie longlobben. De linkerlong is daardoor iets kleiner dan de rechterlong door de ligging van het hart.

206

Op de weg die de lucht in het ademhalingsstelsel aflegt, kun je de volgende organen macroscopisch waarnemen: • neus- en mondholte • keelholte • strottenhoofd • luchtpijp • luchtpijptakken • longlobben – longtakken – longtakjes

Toepassing 2

EXTRA

Welke organen herken je op een preparaat van een varken? Noteer de juiste cijfers op de afbeelding.

1 resten van het middenrif 2 luchtpijp 3 slokdarm 4 hart 5 rechterlong 6 linkerlong 7 strottenhoofd 8 tong 9 longlob

Fig. 10.8 Preparaat van inwendige organen van een varken

Thema 10: ademhaling

207

3.2 Microscopische bouw van het ademhalingsstelsel

Welke belangrijke delen van het ademhalingsstelsel kun je met een microscoop waarnemen? Opdrac h t 3 Herken de microscopisch waarneembare delen van het ademhalingsstelsel. Noteer naast elk deel in de tabel het juiste nummer.

Fig. 10.9 Microscopische bouw van het ademhalingsstelsel (schematisch)

microscopisch deel ademhalingsstelsel

longblaasje

nummer

longzakje longtakje longtak

luchtpijptak luchtpijp

longhaarvaten

bloedvat met zuurstofarm bloed bloedvat met zuurstofrijk bloed

Aan het uiteinde van de longtakjes kun je macroscopisch niets meer waarnemen, maar met een microscoop zie je framboosachtige longzakjes. De wanden van die longzakjes zijn uitgestulpt in een tiental kleine blaasjes, de longblaasjes (diameter = 0,1 mm).

Aan het uiteinde van een longtakje kun je microscopisch de volgende delen waarnemen: â&#x20AC;˘ longzakjes, â&#x20AC;˘ longblaasjes omgeven door longhaarvaten.

208

zuurstofgas zuurstofarm bloed

koolstofdioxide

zuurstofrijk bloed

EXTRA

Toepassing 3 Kleur op Fig. 10.10: • het bloedvat dat zuurstofarm bloed vervoert: blauw; • het bloedvat dat zuurstofrijk bloed vervoert: rood; • het longblaasje: geel. longhaarvat

Hoe zijn de longen aangepast aan de gasuitwisseling?

3.3 Aanpassingen van de longen aan de gasuitwisseling

Fig. 10.10 Sterk vergroot longblaasje (schematisch)

• Heel dunne wand van de longblaasjes De wand van de longblaasjes bestaat uit één laag cellen: nauwelijks één duizendste van een millimeter dik. Het zuurstofgas (O2-gas) uit de lucht dringt vlot door de heel dunne wand van de longblaasjes en komt zo in de bloedstroom terecht. Het koolstofdioxide (CO2) neemt de tegenovergestelde weg en komt van het bloed in de longblaasjes terecht.

Opdrac h t 4

KEUZE

• Heel groot uitwisselingsoppervlak Je kunt de bouw van de longen vergelijken met een opgevouwen parachute die slechts een kleine ruimte inneemt. Opengeplooid ben je echter verbaasd over de grote oppervlakte van de parachute. De miljoenen longblaasjes vergroten het uitwisselingsoppervlak tussen longblaasjes en longhaarvaten waardoor de gasuitwisseling zeer efficiënt gebeurt. De oppervlakte van één long is ongeveer 87 m².

a Benoem de aangeduide delen. Kies uit: zuurstofgas – koolstofdioxide – koolstofdioxiderijk bloed – zuurstofrijk bloed – longblaasje – longhaarvat. Sommige woorden moet je meer dan één keer invullen. b Kleur op Fig. 10.11 de volgende delen: • zuurstofarm bloed: blauw • zuurstofrijk bloed: rood c Omcirkel de plaats waar de gasuitwisseling gebeurt met geel.

rode bloedcel

Fig. 10.11 Doorsnede van een longblaasje (schematisch)

De gasuitwisseling in de longen verloopt vlot door: • de heel dunne wand van de longblaasjes. • het heel grote uitwisselingsoppervlak.

Thema 10: ademhaling

209

verschillen tussen inen uitgeademde lucht (v)

Welke verschillen zijn er tussen inen uitgeademde lucht? Proef 3

aa Fig. 10.12 een brandende kaars is een opsporingsmiddel voor zuurstofgas.

Waarneming

Werkwijze • Plaats een brandende kaars in een bokaal en sluit die af. Bepaal hoeveel seconden de kaars brandt. • Plaats een brandende kaars in een bokaal en sluit die af met een deksel waarin een gummislang is bevestigd. Blaas voorzichtig uitgeademde lucht in de gummislang en bepaal hoeveel seconden de kaars brandt. • Noteer je resultaten in de tabel.

Zuurstofgehalte (O2-gehalte) bepalen

tijd brandende kaars (s)

bokaal (A) met ingeademde lucht

bokaal (B) met uitgeademde lucht

Besluit Uitgeademde lucht bevat minder zuurstofgas (O2-gas) dan ingeademde lucht.

Proef 4

Koolstofdioxidegehalte (CO2-gehalte) bepalen

Werkwijze • Vul twee erlenmeyers met een hoeveelheid gefilterd kalkwater. • Sluit de twee erlenmeyers af zoals weergegeven op Fig. 10.13. • Adem vervolgens in de eerste erlenmeyer langzaam in en in de andere langzaam uit. Zorg ervoor dat je ademt via het juiste buisje! • Noteer je waarnemingen. Waarneming • Kalkwater in erlenmeyer A: BLIJFT HELDER / WORDT TROEBEL. • Kalkwater in erlenmeyer B: BLIJFT HELDER / WORDT TROEBEL. inademen

Besluit Uitgeademde lucht bevat meer koolstofdioxide (CO2) dan ingeademde lucht.

210

uitademen

Fig. 10.13 Helder kalkwater is een opsporingsmiddel voor koolstofdioxide.

Proef 5 Watergehalte bepalen

uit

Ga naar het onlineleerplatform en gebruik het werkblaadje: watergehalte bepalen.

Werkwijze Adem vijfmaal in via wasfles A en adem uit via wasfles B. Bij de aanvang van de proef moet het glaswerk goed droog zijn. Waarneming • Kobaltchloridepapier in wasfles A: BLIJFT BLAUW / WORDT ROZE. • Kobaltchloridepapier in wasfles B: BLIJFT BLAUW / WORDT ROZE.

kobaltchloridepapier

Fig. 10.14 Kobaltchloridepapier is een herkenningsmiddel voor water.

Proef 6 Temperatuursverschil bepalen

24,2

Ga naar het onlineleerplatform en gebruik het werkblaadje: temperatuurverschil bepalen.

Besluit Uitgeademde lucht bevat meer waterdamp dan ingeademde lucht.

thermometer

32,4

Werkwijze • Adem gedurende 1 minuut in via erlenmeyer A. • Adem gedurende 1 minuut uit via erlenmeyer B.

Waarneming Noteer de resultaten van het experiment in de tabel.

ingeademde lucht

temperatuur

uitgeademde lucht

°C

Fig. 10.15 Temperatuursverschil meten tussen inen uitgeademde lucht

Besluit Uitgeademde lucht is warmer dan ingeademde lucht.

Net zoals de temperatuur van de lucht rond een kaarsvlam stijgt, wordt ook in het lichaam warmte vrijgemaakt als gevolg van de verbranding van stoffen in de cellen. Bij het uitademen geef je op die manier warmte af. Uitgeademde lucht heeft een temperatuur van ongeveer 32 °C.

verschillen tussen inen uitgeademde lucht: ingeademde lucht

uitgeademde lucht

zuurstofgehalte

hoog

lager

koolstofdioxidegehalte

laag

hoger

watergehalte

laag (droog)

hoger (vochtig)

temperatuur

koud

warmer

Thema 10: ademhaling

211

Toepassing 4 Bestudeer de tabel over de samenstelling van de lucht en beantwoord de onderstaande vraag. % in ingeademde lucht

% in uitgeademde lucht

stikstofgas

79 %

zuurstofgas

20 %

16 %

koolstofdioxide

0,03 %

andere gassen

0,9 %

waterdamp

minder

meer

gassen in de lucht

Wat kun je besluiten over de waarden van stikstofgas (N2-gas) en de andere gassen?

Toepassing 5

Plaats telkens een kruisje in de juiste kolom en doorstreep in de zin eronder wat fout is. ademhaling

vergt zuurstofgas produceert koolstofdioxide produceert waterdamp

produceert warmte

verbranding

Ademhaling is HELEMAAL NIET / HEEL GOED te vergelijken met de trage verbranding die in het lichaam gebeurt.

212

Doel van de ademhaling

Welke verschillen zijn er tussen de gasuitwisseling in de longen en in de cellen?

Opdrac h t 5

ingeademde lucht

uitgeademde lucht

longlucht in longblaasjes

O2 CO2

CO2

Opdrac h t 6

Welke gasuitwisseling vindt er plaats in de cellen? Kruis het juiste antwoord aan. o Koolstofdioxide wordt uit het bloed gehaald en zuurstofgas wordt afgegeven aan het bloed. o Koolstofdioxide wordt uit het bloed gehaald en koolstofdioxide wordt afgegeven aan het bloed. o Zuurstofgas wordt uit het bloed gehaald en zuurstofgas wordt afgegeven aan het bloed. o Zuurstofgas wordt uit het bloed gehaald en koolstofdioxide wordt afgegeven aan het bloed.

• Longademhaling: gasuitwisseling ter hoogte van de longen. • Celademhaling: gasuitwisseling ter hoogte van de cellen.

O2 CO2

wand van de longblaasjes

Welke gasuitwisseling vindt er plaats in de longen? Kruis het juiste antwoord aan. o Zuurstofgas wordt uit de lucht gehaald en koolstofdioxide wordt afgegeven aan de lucht. Koolstofdioxide wordt uit de lucht gehaald en o zuurstofgas wordt afgegeven aan de lucht. o Koolstofdioxide wordt uit de lucht gehaald en koolstofdioxide wordt afgegeven aan de lucht. Zuurstofgas wordt uit de lucht gehaald en zuuro stofgas wordt afgegeven aan de lucht.

5.1 Gasuitwisseling ter hoogte van de longen en de cellen

zuurstofarm en koolstofdioxiderijk bloed stroomt de longhaarvaten binnen

gasuitwisseling ter hoogte van de longblaasjes

zuurstofrijk bloed verlaat de longhaarvaten en stroomt naar het hart

longhaarvaten

hart haarvaten ter hoogte van de weefsels O2 CO2 zuurstofarm en koolstofdioxiderijk bloed verlaat de weefselhaarvaten en stroomt naar het hart

zuurstofrijk bloed stroomt de weefselhaarvaten binnen gasuitwisseling ter hoogte van de weefselcellen

weefselcellen Fig. 10.16 Schematische tekening van de gasuitwisseling ter hoogte van de longen en de cellen

Toepassing 6

EXTRA

Vul de tabel aan. Kies telkens uit: opname – afgifte. longademhaling

celademhaling

zuurstofgas koolstofdioxide waterdamp warmte

Thema 10: ademhaling

213

5.2 Belang van zuurstofgas voor energieproductie

Welk verband is er tussen het belang van zuurstofgas en energieproductie?

Een kaars dooft uit als het zuurstofgas opgebruikt is. Zuurstofgas is immers noodzakelijk voor de verbranding van de brandstof ‘kaarsvet’. Daarbij komt energie vrij in de vorm van warmte en licht. Bij verbranding ontstaan ook koolstofdioxidegas en water.

Opdrac h t 7

KEUZE

Noteer enkele belangrijke brandstoffen die je via het spijsverteringsstelsel uit je voedingsmiddelen haalt.

KEUZE

Opdrac h t 8

Noteer een viertal voorbeelden waarvoor je energie nodig hebt. • •

• •

De lichaamscellen nemen uit de ingeademde lucht zuurstofgas op om energie uit de brandstoffen van je voedsel te halen (= celademhaling). Die verbranding bezorgt je lichaam de nodige energie voor alle levensverrichtingen. B

koolstofdioxide + waterdamp

CO2

zuurstofgas

slokdarm haarvaten ter hoogte van de weefselcellen

luchtpijp

energieleverende stoffen

energie

longen

bloed vervoert zuurstofgas koolstofdioxide energieleverende stoffen

darmen

Fig. 10.17 Verband tussen voeding, ademhaling en transport A Opname van brandstoffen en zuurstofgas en afgifte van koolstofdioxide en water B Lichaamscellen maken energie vrij uit brandstoffen in de voeding. C Energie voor arbeid

214

maag

Opdrac h t 9 Energieproductie in de cel a In welk deel van de cel vindt de energieproductie plaats? Kruis het juiste antwoord aan. celkern o mitochondriĂŤn o bladgroenkorrels o vacuolen

b Welke stoffen worden gevormd in dat celorganel?

c Welke energievorm heb je nodig om te bewegen en je lichaamstemperatuur op peil te houden? Kruis het juiste antwoord aan. o chemische energie o elektrische energie o stralingsenergie o kinetische energie

EXTRA

Toepassing 7

Tijdens het vrijmaken van energie uit de brandstoffen van je voedsel ontstaan er ook koolstofdioxide (CO2) en water.

Op Fig. 10.18 zie je een willekeurige plaats in je lichaam. Plaats naast elk woord in de tabel het juiste nummer. 4 2

Fig. 10.18

nummer

koolstofdioxide

haarvat

cel

zuurstofgas bloed

Thema 10: ademhaling

215

Bijzonderheden bij nietverwante diersoorten

Hoe halen vissen zuurstofgas uit de omgeving? OP DRACHT 10 A

B mond mondklep

kieuwplaatjes kieuwholte

kieuwdeksel

keelholte

KEUZE

Bestudeer Fig. 10.19 A en B. Kruis in de tabel aan of de uitspraken juist of onjuist zijn.

Fig. 10.19 Horizontale doorsnede in de lengterichting van een vissenkop. De pijlen geven de waterstroom weer. A Inademing B Uitademing

juist

onjuist

Een vis ademt onder water door lucht in te ademen via de mond. Het water stroomt een vis binnen via de kieuwen en verlaat het lichaam via de mond.

Water komt binnen via de mond en verlaat het lichaam via de kieuwen. Al het water komt het lichaam binnen via de mond en verlaat het lichaam via de anus.

KEUZE

OP DRACHT 11

a Vissen hebben inwendige kieuwen omdat ze opgeborgen liggen in een kieuwholte. Ze worden beschermd door een kieuwdeksel. Op de fotoâ&#x20AC;&#x2122;s zie je een deel van de kieuwen, nadat het kieuwdeksel gedeeltelijk is weggeknipt. De kleur van de kieuwen is rood. Hoe komt dat? Kruis het juiste antwoord aan. o Dat heeft te maken met de kleur van het voedsel van de vis, roze garnalen. o Dat heeft te maken met de kleur van het bloed. o Dat heeft te maken met de samenstelling van het water. o Dat heeft te maken met de samenstelling van de lucht.

Fig. 10.20 Kieuwdeksel wordt verwijderd om een kieuw van de zalm zichtbaar te maken.

216

b Op Fig. 10.21 zie je hoe het kieuwoppervlak extra groot is door de vele kieuwplaatjes. Op tekening C zie je ook enkele haarvaten in een kieuwplaatje, waarlangs water stroomt. Wat is het voordeel van een groot kieuwoppervlak voor de ademhaling? o Er kan gelijktijdig meer water naar buiten stromen. o Er kan sneller water naar buiten stromen. o Het bloed kan gelijktijdig meer zuurstofgas opnemen. o Het bloed kan gelijktijdig meer koolstofdioxide opnemen. A

kieuwdeksel weggeknipt

haarvaten

water

O2-arm bloedvat

Fig. 10.21 Kieuwen van een karper A Kieuwen in kieuwholte B Deel van een kieuw C Detail van een kieuwplaatje

O2-rijk bloedvat

kieuwplaatje

kieuw

c Een vis die uit het water wordt gehaald, stikt omdat kieuwen niet geschikt zijn om zuurstof uit lucht op de nemen. Dat komt doordat de natte kieuwplaatjes op het droge aan elkaar zullen kleven. Verklaar waarom dat laatste een probleem is voor de ademhaling.

Vissen ademen met inwendige kieuwen die opgebouwd zijn uit kieuwplaatjes met de volgende eigenschappen: â&#x20AC;˘ een heel groot oppervlak dat goed in contact komt met het water; â&#x20AC;˘ heel veel haarvaten waardoor bloed gemakkelijk zuurstofgas kan opnemen.

Bij het inademen stroomt water binnen via de mond in de richting van de kieuwen. Bij het uitademen is de mond gesloten en stroomt het water langs de kieuwen naar buiten.

EXTRA

Zoek op 1

Welke vis kan wel ademhalen op het land en hoe doet hij dat dan?

Thema 10: ademhaling

217

Hoe halen amfibieën zuurstofgas uit de omgeving? OP DRACHT 12 Amfibielarven ademen met uitwendige, pluimvormige kieuwen. a Waarom sterven amfibielarven buiten het water?

Fig. 10.22 Larve van de watersalamander; de uitwendige kieuwen zijn met een pijl aangeduid.

b Waarom sterven volwassen amfibieën niet buiten het water?

c Wat is de rol van de slijmlaag op de huid voor de ademhaling op het land?

Fig. 10.23 Groene kikker; de huid is met slijm bedekt.

Amfibielarven ademen met uitwendige kieuwen, waarin heel veel haarvaten voorkomen. Volwassen amfibieën ademen buiten het water met longen en door de dunne, met slijm bedekte huid. Onder water doen ze hoofdzakelijk aan huidademhaling.

Toepassing 8

Waarom moet een volwassen amfibie tijdens haar winterslaap niet naar het wateroppervlak komen om zuurstofgas in te ademen?

Hoe halen reptielen zuurstofgas uit de omgeving?

OP DRACHT 13 a Reptielen ademen uitsluitend via longen. Door de bouw van de huid is huidademhaling wel mogelijk bij amfibieën (bv een groene kikker), maar niet bij reptielen (bv. een adder). Verklaar.

Fig. 10.24 Adder

218

b De longen van reptielen zijn voor de gasuitwisseling beter aangepast dan de longen van amfibieĂŤn. Toch zijn ze minder efficiĂŤnt dan de longen van de mens. Hoe kun je dat afleiden uit Fig. 10.25?

ademlucht

ademoppervlak

Fig. 10.25 Lengtedoorsnede van een long bij een amfibie (A), een reptiel (B) en de mens (C)

Reptielen halen uitsluitend adem via de longen. Schubben en schilden op de huid maken huidademhaling onmogelijk. De longen van reptielen zijn beter aangepast om zuurstofgas op te nemen dan de longen van amfibieĂŤn, omdat het ademoppervlak van de longen groter is. Toepassing 9

Krokodillen zijn ook reptielen. Om een prooi te vangen, moeten ze vaak korte, krachtige en snelle bewegingen uitvoeren. Daarna moeten ze een tijdje rust nemen. Waarom kunnen reptielen niet zo lang een zware inspanning leveren? Duid het juiste antwoord aan. o De lichaamsbouw is niet geschikt om snelle bewegingen te maken: de poten staan zijdelings ingeplant. o Reptielen hebben een grote massa en dat beperkt de beweeglijkheid. Bewegen vraagt een grote inspanning van de spieren. o De beweeglijkheid van reptielen hangt af van de aanwezigheid van uv-straling. Op een grijze dag is hun beweeglijkheid beperkt. o Het ademoppervlak van de longen is beperkt waardoor er minder zuurstofgas naar de spieren gaat.

Hoe halen vogels zuurstofgas uit de omgeving?

Fig. 10.26 Jagende krokodil

OP DRACHT 14 a De longen van de mens kunnen uitrekken. Wanneer gebeurt dat? b Wat gebeurt er dan met het longvolume? c Waarom is een volumeverandering van de longen door inen uit te ademen nodig? Thema 10: ademhaling

219

d De longen van vogels kunnen niet uitzetten. Ze hebben een vast volume. Over welke bijzondere organen beschikken vogels om de lucht in de longen toch te verversen? Leid je antwoord af uit Fig. 10.27. voorste luchtzakken

longhaarvaten

achterste luchtzakken

INADEMEN

UITADEMEN

zuurstofarme lucht

Fig. 10.27 Schematische voorstelling van een inen uitadembeurt bij vogels

zuurstofrijke lucht

luchtpijp

e Zijn de beweringen in de tabel juist of fout. Kruis je antwoord aan in de juiste kolom. juist

fout

Tijdens het inademen stroomt zuurstofrijke lucht door de longen.

Tijdens het inademen stroomt zuurstofrijke lucht in de voorste luchtzakken. Tijdens het inademen vullen de achterste luchtzakken zich met zuurstofrijke lucht. Tijdens het inademen stroomt zuurstofarme lucht vanuit de longen de voorste luchtzakken binnen. Tijdens het uitademen is er geen zuurstofrijke lucht in de longen.

Tijdens het uitademen daalt het volume in de voorste en achterste luchtzakken. Tijdens het uitademen verplaatst zich de zuurstofrijke lucht in de achterste luchtzakken naar de longen.

f Sommige luchtzakken bevinden zich in holle beenderen. Leid daaruit een aanpassing aan het vliegen af.

Vogels krijgen voortdurend zuurstofrijke lucht in de longen door de aanwezigheid van de voorste en achterste luchtzakken. Daardoor is vliegen mogelijk omdat die activiteit veel energie vraagt.

EXTRA

Zoek op 2 Waarom zetten de longen van een vogel niet uit tijdens het inademen en krimpen ze niet tijdens het uitademen?

Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform. 220

Thema 10 - Samenvatting 1

Uitwendige waarnemingen van de ademhaling Ademvolume en vitale capaciteit (V)

Tijdens het ademen stel je een volumeverandering vast bij de borst- en de buikholte. Als gevolg daarvan stroomt er lucht in en uit de neus- en mondholte.

Functionele bouw van het ademhalingsstelsel 1

• Ademvolume: de hoeveelheid lucht die ververst wordt. • Vitale capaciteit: de grootste hoeveelheid lucht die je na extra diep inademen, kunt uitademen. Ze is afhankelijk van: – de leeftijd – het geslacht – de lichaamsbouw – de lichaamsconditie • Longvolume of totale longinhoud: vitale capaciteit + restlucht.

10 11

9 8

Fig. 10.28 Ademhalingsorganen (schematisch)

• Macroscopische bouw van het ademhalingsstelsel: – neus- en mondholte (1) – keelholte (2) – strottenhoofd (3) – luchtpijp (4) – luchtpijptakken (5) – longlobben (6) – longtakken (7) – longtakjes (8) Thema 10: ademhaling

221

• Microscopische bouw van het ademhalingsstelsel: – longzakjes (9) – longblaasjes (10) omgeven door longhaarvaten (11) • Aanpassingen van de longen aan de gasuitwisseling: – heel dunne wand van de longblaasjes – heel groot uitwisselingsoppervlak

zuurstofgehalte

hoog

lager

koolstofdioxidegehalte

laag

hoger

watergehalte

laag (droog)

hoger (vochtig)

temperatuur

koud

warmer

uitgeademde lucht

ingeademde lucht

Doel van de ademhaling

Verschillen tussen inen uitgeademde lucht (V)

• Gasuitwisseling ter hoogte van de longen en de cellen: – longademhaling: gasuitwisseling ter hoogte van de longen; – celademhaling: gasuitwisseling ter hoogte van de cellen.

Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten

• Belang van zuurstofgas voor energieproductie: Tijdens het vrijmaken van energie in de mitochondriën van de cel uit de brandstoffen van je voedsel ontstaan er ook koolstofdioxide (CO2) en water.

vissen

kieuwen

222

ademhalingsstelsel

amfibieën

reptielen

vogels

zoogdieren

larve: kieuwen volwassen: - huid - longen met weinig uitstulpingen in de wand

longen met meer uitstulpingen in de wand

longen en luchtzakken

longen met longblaasjes

Thema

11 In

Transport

DEEL 4 Materie en energie in levende systemen

r aa

INHOUD

In dit thema kom je meer te weten over het belang van het bloed als transportmiddel in ons lichaam. Je krijgt inzicht in de bouw en de functie van het hart en de verschillende soorten bloedvaten. Bij de studie van het transportstelsel, ook wel bloedsomloopstelsel genoemd, volg je de weg van het bloed in de kleine en de grote bloedsomloop. Tot slot zoom je in dit thema ook even in op bijzonderheden rond transport bij nietverwante diersoorten.

1 Functionele bouw van het hart 2 Functionele bouw van de bloedvaten 3 Bloedsomloop

Wegwijzer

3.1 Kleine bloedsomloop 3.2 Grote bloedsomloop

4 Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten Samenvatting

224

Functionele bouw van het hart

Welke delen herken je aan de buitenzijde van het hart? Op drac h t 1

KEUZE

Om de bouw van het hart te bestuderen, kun je eventueel een dissectie uitvoeren van een varkenshart. Er is een grote gelijkenis tussen een varkenshart en een menselijk hart.

longader

bovenste holle ader

onderste holle ader

linkerboezem of linkervoorkamer

rechterboezem of rechtervoorkamer

linkerkamer

rechterkamer

aorta

longslagader

kransslagader

kransader

Noteer de cijfers van de passende organen in de cirkels op Fig. 11.2 (varkenshart schematisch).

11 10

7 6 Fig. 11.1 Uitwendige bouw van een varkenshart

Fig. 11.2 Varkenshart (schematisch)

Thema 11: transport

225

Bovenaan bestaat de hartspier uit twee soepele, weinig gespierde delen: je noemt ze de boezems of voorkamers. Daaronder bevinden zich twee grotere spierdelen, die ook veel steviger aanvoelen: dat zijn de kamers. Op het hart sluiten grote bloedvaten aan. Je maakt een onderscheid tussen de bloedvaten die bloed in het hart brengen en bloedvaten die bloed van het hart wegvoeren. De bloedvaten die bloed aanvoeren naar de voorkamers, zijn aders. De longaders sluiten aan op de linkerboezem en de onderste en bovenste holle ader komen aan in de rechterboezem. De bloedvaten die vanuit de kamers vertrekken, zijn slagaders. Uit de linkerkamer vertrekt de aorta en uit de rechterkamer de longslagader. Ook over de hartspier heen zie je bloedvaten lopen. Het zijn de kransslagaders, die de hartspier zelf van zuurstofgas en voedingsstoffen voorzien en de kransaders, die afvalstoffen van de hartspier afvoeren.

Uitwendige delen van het hart: • aders (longaders, holle aders) verbonden met de voorkamers of boezems; • slagaders (longslagader, aorta) verbonden met de kamers; • bloedvaten van het hart: kransslagaders en kransaders.

EXTRA

Toepassing 1 Beantwoord de vragen.

a Over de hartspier heen lopen ook een aantal bloedvaten. Hoe heten de bloedvaten waarin koolstofdioxiderijk (donkerrood) bloed stroomt?

b Hoe heten de andere bloedvaten waarin zuurstofrijk (helrood) bloed stroomt?

c Welk bloedvat vertrekt vanuit de rechterkamer en gaat naar de longen om de koolstofdioxide uit het bloed te verwijderen?

d Welk bloedvat komt van de longen en brengt zuurstofrijk bloed in de linkerboezem van het hart?

Vernauwingen in slagaders verhelpen

Fig. 11.3 Plaatsen van een stent met ballonkatheter

Als je lichaam een kwetsuur oploopt, dan worden de beschadigde weefsels hersteld. Het gevolg daarvan is dat er een litteken achterblijft. Denk maar aan een snijwonde die je ooit hebt opgelopen. Ook aan de binnenkant van een slagader kan er beschadiging optreden als gevolg van het bloed dat er onder hoge druk stroomt. Het lichaam maakt daar nieuwe cellen zodat het beschadigde weefsel hersteld wordt, maar er wordt ook een litteken gevormd. Dat litteken in de slagader vormt soms een obstakel waardoor op die plaatsen vernauwingen kunnen ontstaan als gevolg van slagaderverkalking. Daardoor kunnen organen te weinig bloed krijgen. Dat kan leiden tot infarcten. Het is dus belangrijk dat die plaatsen tijdig worden opgespoord. Men kan de vernauwingen verbreden met een ballonkatheter. De ballon wordt op de plaats van de vernauwing opgeblazen. Rond de ballon bevindt zich ook een stent, een metalen veertje, dat op de plaats van de vernauwing blijft zitten om de vergrote opening te behouden.

226

ballon stent

Functionele bouw van de bloedvaten

Hoe is de bouw van de bloedvaten aangepast aan hun functie?

De bloedvaten vormen een sterk vertakt buizensysteem in het lichaam, waarin bloed onafgebroken wordt rondgevoerd. Naar de bouw en de functie onderscheid je drie soorten bloedvaten: slagaders, haarvaten en aders.

Op dr ac h t 2

Kruis alle kenmerken van een slagader, een ader en een haarvat aan. Figuur 11.4 kan je daarbij helpen. kenmerken haarvaten

o vervoeren bloed naar het hart o vervoeren bloed van het hart weg o dikke spierlaag o dunne spierlaag o geen spierlaag o diep in de weefsels o minder diep in de weefsels o netwerk in de weefsels o bloed stroomt schokkend o bloed stroomt gelijkmatig o stoffen kunnen door de wand van

em het bloedvat

het bloedvat

kenmerken aders

kenmerken slagaders

bindweefsel

spierweefsel

dekweefsel

spierweefsel

slagader haarvaten

orgaan ader

Fig. 11.4 Bloedvaten bij een orgaan (schematisch)

Thema 11: transport

227

Slagaders voeren het bloed weg van het hart naar de organen. Telkens als het hart samentrekt, stroomt het bloed onder grote druk de grote slagaders binnen. Het bloed vloeit er vlug en stootsgewijs vooruit. Op enkele uitzonderingen na liggen de slagaders diep in het lichaam. Daar zijn ze beter beschermd tegen verwondingen. Slagaderwonden zijn heel gevaarlijk omdat het bloed uit de wonde spuit. In dat geval moet een slagader onmiddellijk dichtgeknepen of afgebonden worden.

klep

Aders vervoeren het bloed terug van de organen naar het hart. Het bindweefsel is echter minder elastisch en de spierlaag is veel dunner dan bij een slagader. Aders kloppen niet en de bloeddruk in de aders is heel laag. Toch moet het bloed terug naar het hart. Omdat de meeste organen lager liggen dan het hart, moet het bloed tegen de zwaartekracht in omhooggewerkt worden. Daar zijn een aantal aanpassingen voor: • Aders bevatten kleppen die beletten dat het bloed terugstroomt. • Samentrekkingen van skeletspieren helpen het bloed in de aders vooruitstuwen. In tegenstelling tot de slagaders liggen aders meestal vlak onder de huid. Je ziet ze bijvoorbeeld als blauwkleurige lijnen ter hoogte van de voorarm.

Haarvaten zijn de allerfijnste bloedvaatjes die in alle organen een dicht netwerk vormen. Ze sluiten aan op de laatste vertakkingen van de slagaders. De wand van de haarvaten is uiterst dun; hij heeft een dikte van amper 0,01 mm. Omdat de wand zo dun is, zijn haarvaten goed doorlaatbaar en dus ideaal aangepast voor de uitwisseling van stoffen met de lichaamscellen. Het bloed vloeit er traag en gelijkmatig.

ader

spier

Fig. 11.5 Kleppen in een ader

In je lichaam komen drie soorten bloedvaten voor:

Slagaders • Ze zijn opgebouwd uit elastisch bindweefsel, een dikke spierlaag en een dekweefsellaag. • Het bloed stroomt er schokkend van het hart naar het orgaan. • Ze liggen diep in de weefsels.

Haarvaten • Ze zijn opgebouwd uit een doorlaatbare dekweefsellaag. • Het bloed stroomt er heel traag, zodat er stoffen uitgewisseld kunnen worden. • Ze vormen een netwerk in de weefsels.

Aders • Ze zijn opgebouwd uit elastisch bindweefsel, een dunne spierlaag en een dekweefsellaag. • Het bloed stroomt er gelijkmatig van het orgaan naar het hart. Ze bevatten kleppen om dat te vergemakkelijken. • Ze liggen minder diep (oppervlakkig) in de weefsels.

228

EXTRA

Toepassing 2 Beantwoord de vragen. • Geef een verklaring voor de dunne en doorlaatbare wand van haarvaten.

• Welke functie heeft de dikke spierlaag van de slagader?

• Hoe komt het dat er in slagaders geen kleppen aanwezig zijn?

Fig. 11.6 Doorsnede van een slagader (A) en ader (B)

Thema 11: transport

229

Bloedsomloop

Het bloed dat door het hart wordt weggepompt, bereikt via de bloedvaten alle organen in je lichaam. De weg die het bloed daarvoor aflegt, noem je de bloedsomloop. De mens heeft een dubbele bloedsomloop: een kleine en een grote bloedsomloop bestaande uit slagaders, haarvaten en aders.

3.1 Kleine bloedsomloop Welke weg volgt het bloed in de kleine bloedsomloop?

KEUZE

Op drac h t 3

Welke slagaders en aders van het hart zijn verbonden met de kleine bloedsomloop? Schrap wat niet past. • Slagader: AORTA / LONGSLAGADER • Ader: LONGADER / BOVENSTE HOLLE ADER / ONDERSTE HOLLE ADER

longen longaders

hart RB

Fig. 11.7 Kleine bloedsomloop (schematisch)

longslagader

De kleine bloedsomloop begint in de rechterkamer vanwaar het zuurstofarme bloed via de longslagader naar de longen stroomt. Uit de longhaarvaten ontsnappen koolstofdioxide (CO2) en waterdamp naar de longlucht in de longblaasjes. Gelijktijdig neemt het bloed er zuurstofgas op. Via de longaders stroomt het zuurstofrijke bloed naar de linkerboezem van het hart.

• In de kleine bloedsomloop wordt zuurstofarm (koolstofdioxiderijk) bloed omgezet naar zuurstofrijk bloed. longslagaders longhaarvaten longaders linker• rechterkamer boezem

EXTRA

Toepassing 3 Kleur op Fig. 11.7 van de kleine bloedsomloop: • het zuurstofrijke bloed: rood. • het zuurstofarme bloed: blauw.

230

3.2 Grote bloedsomloop

Welke weg volgt het bloed in de grote bloedsomloop? Op drac h t 4

KEUZE

Op drac h t 5

bloedvat

Op Fig. 11.8 zie je de bloedsomloop van de mens. a Herken de bloedvaten. Welke cijfers zijn slagaders? Welke zijn aders? Noteer de cijfers in de tabel. Fig. 11.9 kan je daarbij helpen. Cijfers op Fig. 11.8

slagader

Ader

6 7 4

ki In

b Kleur alle bloedvaten van de grote bloedsomloop: • zuurstofrijk bloed: rood • zuurstofarm bloed: blauw Fig 11.9 kan je daarbij helpen.

14 Fig. 11.8 Bloedsomloop van de mens

Thema 11: transport

231

KEUZE

Welke slagaders en aders van het hart zijn verbonden met de grote bloedsomloop? Schrap wat niet past. • Slagader: AORTA / LONGSLAGADER • Ader: LONGADER / BOVENSTE HOLLE ADER / ONDERSTE HOLLE ADER

hersenen

hersenader bovenste holle ader

hersenslagader longen

holle aders

aorta

darm

poortader

onderste holle ader

De grote bloedsomloop begint in de linkerkamer die het bloed in de aorta perst. Via die slagader wordt het bloed naar almaar verder vertakkende slagaders gestuwd. De kleinste slagaders eindigen in het haarvatennetwerk in de verschillende organen van het lichaam. Daar vindt de uitwisseling van stoffen tussen het bloed en de lichaamscellen plaats. De haarvaten verenigen zich tot grotere bloedvaten, de aders. Die monden uit in de bovenste en onderste holle aders, die het bloed naar de rechterboezem brengen. Tussen de dunne darm en de lever is er een verbindingsbloedvat: de poortader. Die ader is een verbinding tussen het haarvatennetwerk van de darm en dat van de lever.

lever

leverader

darmslagader

leverslagader

nieren

nierader

Fig. 11.9 grote bloedsomloop (schematisch)

nierslagader

rest van het lichaam

• in de grote bloedsomloop wordt zuurstofrijk bloed omgevormd naar zuurstofarm (koolstofdioxiderijk) bloed. aorta slagaders van de organen haarvaten in de • linkerkamer aders van de organen holle aders rechterboezem weefsels

toepassing 4

EXTRA

a Een rode bloedcel bevindt zich in de longader van de linkerlong. Welke bloedvaten, hartafdelingen en andere organen moet die bloedcel passeren zodat ze opnieuw in de longader van de linkerlong terechtkomt?

longader

b Hoe dikwijls is die rode bloedcel door de longen en een hartkamer gegaan? • longen: • hartkamer:

232

Bijzonderheden bij nietverwante diersoorten

Hoe verschilt het transportstelsel van de mens met dat van andere klassen van de gewervelde dieren?

a Op Fig. 11.10 zijn vier transportstelsels weergegeven. Voor het bloed worden drie verschillende kleuren gebruikt. Ga na wat de betekenis is van die kleuren. Kruis in de tabel aan of de beweringen juist of fout zijn. juist

fout

In het roodgekleurde bloed zit meer koolstofdioxide (CO2) dan in het blauwgekleurde bloed. Roodgekleurd bloed is zuurstofrijk bloed.

In het paarsgekleurde bloed zit meer O2 dan in het blauwgekleurde bloed.

b Bij welke klasse(n) van de gewervelde dieren hoort elk transportstelsel? Vul het antwoord in de lege vakjes in.

haarvaten rest van het lichaam

delen van het hart

K = kamer

hagedis haarvaten in longen

salamander haarvaten in longen en huid

goudvis haarvaten in kieuwen

LVK

RVK

RVK RVK RK LK

RK LK

haarvaten rest van het lichaam

haarvaten rest van het lichaam RK = rechterkamer

duif en mens haarvaten in longen

LK = linkerkamer

VK = voorkamer

RVK = rechtervoorkamer

LVK = linkervoorkamer

Fig. 11.10 Transportstelsels bij de verschillende klassen van de gewervelde dieren

Thema 11: transport

233

KEUZE

OPDRACHT 6

KEUZE

c In de bloedvaten met paarsgekleurd bloed wordt het bloed soms ook ‘het gemengd bloed’ genoemd. Waarop slaat het woord ‘gemengd’? d Er moet een langdurige inspanning geleverd worden. Welk transportstelsel is daarvoor het meest aangewezen: het transportstelsel van de hagedis of het transportstelsel van de duif? Argumenteer.

e Hoe komt het dat het bloed dat via de kamer naar de rest van het lichaam wordt geperst, bij de duif en de mens zuurstofrijk is en bij de kikker en de hagedis gemengd bloed is?

f Als zowel de hagedis als de haas een zware inspanning doen, zal het hart van de hagedis sneller kloppen dan het hart van de haas. Verklaar.

g Een enkelvoudige bloedsomloop betekent dat het bloed per rondgang door het lichaam slechts één keer door het hart stroomt. Het hart pompt het bloed naar de haarvaatjes in de ademhalingsorganen, waarna het naar alle andere delen van het lichaam stroomt. Bij welke klasse is deze enkelvoudige bloedsomloop van toepassing?

h Bij een dubbele bloedsomloop stroomt het bloed per rondgang door het lichaam twee keer door het hart. Waarom is dat voor de werking van het hart beter dan een enkelvoudige bloedsomloop?

Het transportstelsel van de mens en andere zoogdieren verschilt niet van dat van vogels: zuurstofrijk en zuurstofarm bloed is volledig gescheiden. Het transportsysteem van amfibieën en reptielen is minder efficiënt tijdens inspanningen omdat: • er geen (volledige) scheiding is in de kamer(s) tussen zuurstofrijk en zuurstofarm bloed; • de organen van het hart nooit zuurstofrijk bloed ontvangen, maar gemengd bloed. Bij vissen is er een enkelvoudige bloedsomloop: • bloed stroomt maar één keer door het hart; • het hart bevat één voorkamer en één kamer.

Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform. 234

Thema 11 - Samenvatting 1

Functionele bouw van het hart

bovenste holle ader

Het hart = holle spier die het bloed via de bloedvaten door ons lichaam pompt.

aorta

longslagader

rechterboezem

longaders

onderste holle ader

linkerboezem

linkerkamer

rechterkamer

Functionele bouw van de bloedvaten ader

slagader

bindweefsel

dekweefsel

haarvat

bindweefsel

dekweefsel spierweefsel

spierweefsel

dekweefsel

stroomrichting

weg van het hart

naar het hart

tussen slagader en ader van een orgaan

bloeddruk

hoog

laag

heel laag

spierlaag

dik

dun

geen

ligging in het lichaam

diep

oppervlakkig

in de weefsels van een orgaan

kleppen

nee

wanddikte

dik

matig

dun

Thema 11: transport

235

3 Bloedsomloop kleine bloedsomloop

grote bloedsomloop

weg

hersenen hersenader bovenste holle ader

hersenslagader

aorta

holle aders

onderste holle ader

longaders

darm

darmslagader

longen

poortader

longslagader

lever

hart

leverader

leverslagader

nieren

• zuurstofgas en voedingsstoffen afgeven aan de weefsels in het orgaan • koolstofdioxide en afvalstoffen wegvoeren uit de weefsels

Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten transportstelsel

ki In 236

rest van het lichaam

• zuurstofgas opnemen in het bloed • koolstofdioxide afgeven aan de longlucht

functie

nierslagader

linkerkamer aorta slagaders van de organen haarvaten in de weefsels aders van de organen holle aders rechterboezem

rechterkamer longslagaders longhaarvaten longaders linkerboezem

nierader

vissen

amfibieën

reptielen

hart met één voorkamer één kamer

hart met twee voorkamers één kamer

hart met twee voorkamers twee onvolledig gescheiden kamers

vogels

zoogdieren

hart met twee voorkamers twee kamers

volledig gescheiden bloedsomloop

onvolledig gescheiden bloedsomloop

volledig gescheiden bloedsomloop

enkelvoudige bloedsomloop

dubbele bloedsomloop

Thema

r aa pl

Uitscheiding

DEEL 4 Materie en energie in levende systemen

r aa

Wegwijzer

INHOUD

In dit thema kom je te weten wat afvalstoffen zijn en waar ze gevormd worden in het lichaam. Je leert ook hoe en waarom ze uit het lichaam verwijderd moeten worden. Je gaat na hoe de bouw van de longen, de huid en de nieren aangepast is aan de uitscheidingsfunctie. Tot slot zoom je in dit thema ook even in op bijzonderheden rond uitscheiding bij niet-verwante diersoorten.

1 Noodzaak van uitscheiding 2 Uitscheidingsorganen

2.1 Uitscheiding via de longen 2.2 Uitscheiding via zweetklieren in de huid 2.3 Uitscheiding via de nieren

3 Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten Samenvatting

238

Noodzaak van uitscheiding

Wat is uitscheiding?

In de cellen van je lichaam spelen zich heel wat chemische processen af, en daarvoor zijn voedingsstoffen nodig. Die voedingsstoffen worden in levende cellen afgebroken, waardoor energie, maar ook afvalstoffen en overtollige stoffen ontstaan. De cellen geven die afvalstoffen samen met de overtollige stoffen af aan het bloed. Het bloed verwijdert de afvalstoffen en de overtollige stoffen uit het lichaam via de uitscheidingsorganen. Dat proces noem je uitscheiding. Als de uitscheidingsorganen niet goed zouden werken, blijven alle afvalstoffen in het bloed met de dood tot gevolg.

Toepassing 1

Uitscheiding is het verwijderen van afvalstoffen en overtollige stoffen uit het bloed en uit het lichaam.

water suiker

afvalstof

urine

nuttige stof

stoffen

EXTRA

Zijn de onderstaande stoffen nuttige stoffen of afvalstoffen voor ons lichaam? Kruis aan in de tabel.

zuurstofgas

eiwitten

koolstofdioxide zweet

Thema 12: uitscheiding

239

Uitscheidingsorganen

Uitscheiding gebeurt via de uitscheidingsorganen. Die organen verwijderen afvalstoffen en overtollige stoffen uit het bloed en uit het lichaam. Je bespreekt de uitscheiding via de longen, de huid en de nieren.

2.1 Uitscheiding via de longen Hoe gebeurt de uitscheiding via de longen?

KEUZE

Op drac ht 1

Zet de begrippen op de juiste plaats bij Fig. 12.1. Kies uit: longblaasje – zuurstofgas – koolstofdioxide – longzakje – zuurstofrijk bloed – koolstofdioxiderijk bloed – oxidatie – waterdamp.

Fig. 12.1 De longen microscopisch bekeken

KEUZE

Op drac ht 2

Vul in of kruis het juiste antwoord aan.

• Welke stoffen worden door de longen verwijderd uit het bloed?

• Waar in het lichaam zijn die afvalstoffen ontstaan? o longen o cellen o bloed o longblaasje • De longblaasjes hebben een heel dunne wand. Verklaar hoe die bouw is aangepast aan hun functie.

240

De longen verwijderen koolstofdioxide (CO2) en waterdamp uit het bloed en uit het lichaam.

Toepassing 2

EXTRA

Longblaasjes zijn niet kubusvormig, maar bolvormig. Welk voordeel heeft dat? o Een groot volume met een klein oppervlak. o Een klein volume met een groot oppervlak. o Een klein volume met een klein oppervlak. o Een groot volume met een groot oppervlak.

2.2 Uitscheiding via zweetklieren in de huid Hoe gebeurt de uitscheiding via de zweetklieren?

Op drac ht 3

bloedvaten

haarspiertje

hoornlaag

talgklier

kiemlaag

vetweefsel

haarzakje

Fig. 12.2 Microscopische doorsnede van de huid

KEUZE

a Benoem de aangeduide delen op Fig. 12.3, de tekening van de zweetklier. b Kleur alle delen die zweet kunnen bevatten geel.

opperhuid

lederhuid

onderhuids bindweefsel

zweetklier

Fig. 12.3 Zweetklier (schematisch)

Zweetklieren bevinden zich in de lederhuid. Het zijn kronkelende buisjes die opgerold zijn tot een kluwen. Dat kluwen is omgeven door een haarvatennetwerk. In een zweetklier wordt zweet geproduceerd. Zweet bestaat voor 99 % uit water; de overige 1 % zijn minerale zouten en afbraakstoffen van eiwitten. Het ontstane zweet wordt afgevoerd via een porie aan het huidoppervlak.

Thema 12: uitscheiding

241

KEUZE

Op drac ht 4 Schrap in de tekst wat niet past. De wand van het kluwen van een zweetklier is DIK / DUN, zodat de uitscheidingsproducten gemakkelijk uit HET BLOED / DE ZWEETKLIER kunnen. Het haarvatennetwerk en het opgerolde kluwen zorgen voor een GROOT / KLEIN contactoppervlak, zodat er WEINIG / VEEL zweet gevormd kan worden.

Toepassing 3

De zweetklieren in de huid verwijderen zweet (water, minerale zouten, afvalstoffen) uit het bloed en uit het lichaam.

Zijn de uitspraken in de tabel waar of niet waar? Zet een kruisje in de juiste kolom. WAAR

In de opperhuid liggen bloedvaten en zenuwen.

Talgklieren geven talg af via de poriĂŤn.

NIET WAAR

Zweetklieren zijn alleen omgeven door een netwerk van haarvaten.

De hoornlaag behoort tot de opperhuid.

2.3 Uitscheiding via de nieren

Hoe gebeurt de uitscheiding via de nieren?

Bij het bestuderen van de organen in de buikholte van het konijn en de mens maakte je kennis met enkele belangrijke delen van de urinewegen.

KEUZE

Op dr ac ht 5

Herken de belangrijkste delen van de urinewegen op Fig. 12.4. Noteer de nummers bij de juiste organen in de tabel. delen van de urinewegen

nummer

rechternier

linkernier

urineleider urinebuis

urineblaas nierslagader

4 3 5

nierader Fig. 12.4 De urinewegen in het menselijk lichaam

242

Tegen de achterwand van de buikholte liggen twee boonvormige organen; het zijn de nieren. Ze liggen links en rechts van de wervelkolom. Aan de holle kant zie je drie buisvormige aanhangsels. • De nierslagader, het bloedvat met de dikste wand, voert zuurstofrijk bloed met afvalstoffen en overtollige stoffen aan. • De nierader, het dunnere bloedvat, voert zuurstofarm bloed af waaruit de afvalstoffen en de overtollige stoffen zijn verwijderd. • De urineleider voert urine (afvalstoffen en overtollige stoffen) af naar de urineblaas. De twee urineleiders brengen urine in de urineblaas. De urine wordt daar opgeslagen tot de urineblaas maximaal voor een derde gevuld is. Van daaruit vertrekt de urinebuis die de urine uit het lichaam verwijdert.

nierader

nierslagader

urineleider

Fig. 12.5 Uitwendige bouw van de varkensnier

a Wat zijn nierstenen?

EXTRA

Zoek op 1

• De nieren liggen in de buikholte, links en rechts van de wervelkolom. De linkernier ligt iets hoger dan de rechternier. • In de nieren wordt het bloed gefilterd waardoor er urine gevormd wordt. urineleiders urineblaas urinebuis. • De weg van de urine: nieren

b Hoe kun je de kans op nierstenen verminderen?

Fig. 12.6 Nierstenen

Thema 12: uitscheiding

243

Bijzonderheden bij nietverwante diersoorten

Nieren komen bij alle gewervelde dieren voor en ze vervullen dezelfde functie voor het lichaam: urine maken, waardoor ze afvalstoffen – opgelost in water – kunnen uitscheiden.

Bij vissen is de werking van de nieren aangepast aan het zoutgehalte van het water waarin de vis leeft.

Welke rol spelen de nieren bij vissen om te overleven in zout of in zoet water?

KEUZE

proef 1

Invloed van een hoge concentratie zout in de omgeving van de aardappel

Werkwijze • Vul petrischaal A met zout en petrischaal B met gedestilleerd water (= water zonder mineralen). • Snij een grote aardappel in twee helften en snij van elke helft het uiteinde vlak af, zodat je de helften mooi in evenwicht in een petrischaal kunt zetten (zie Fig. 12.7). • Hol elke aardappelhelft een drietal cm uit (zorg dat je zeker een cm aardappelweefsel naar onder toe overhoudt) en droog ze af met papier. • Vul de ene aardappelhelft met gedestilleerd water en plaats hem in petrischaal A. • Vul de andere aardappelhelft met zout en plaats hem in petrischaal B. • Doe de waarneming in de volgende les en geef een verklaring. zout

gedestilleerd water

Fig. 12.7

zout

Waarnemingen Vul aan:

244

a In petrischaal A: b In petrischaal B: Besluit Schrap wat niet past. Watermoleculen verplaatsen zich door de aardappelcellen van de LAAGSTE / HOOGSTE zoutcontratie naar de LAAGSTE / HOOGSTE zoutconcentratie.

KEUZE

OPDRACHT 6

Fig. 12.8 Een haring is een zoutwatervis; hij heeft nooit dorst.

a De normale concentratie zout in het lichaam van een zoutwatervis is veel lager dan die in de zee. Hoe verklaar je dat vissen daardoor continu moeten drinken? (Gebruik daarvoor de kennis die je hebt opgedaan in proef 1.)

Hou de volgende twee zaken goed voor ogen wanneer je de vragen beantwoordt. • Een organisme probeert steeds de concentratie aan opgeloste stoffen en water in het lichaam zo constant (= onveranderd) mogelijk te houden. • Dorst hebben is een signaal van het lichaam dat er in de cellen en in de lichaamsvloeistoffen (bv. bloed) te weinig water is.

b Wat zal de rol van de nieren zijn om het uitdrogingsprobleem van zoutwatervissen te helpen oplossen? Kruis het juiste antwoord aan. o Veel urine produceren die veel water bevat en weinig zout. o Veel urine produceren die veel zout bevat en weinig water. o Weinig urine produceren die veel water bevat en weinig zout. o Weinig urine produceren die veel zout bevat en weinig water.

c Bij een zoetwatervis is de normale concentratie zout in het lichaam hoger dan die in het zoet water. Hoe verklaar je dat die vis nooit dorst heeft?

Fig. 12.9 Een snoek is een zoetwatervis. Hij heeft nooit dorst.

Toepassing 4

Waarom gaat een goudvis niet lang overleven in een zoutwateraquarium? Selecteer alle antwoorden. o De zoutconcentratie in het aquarium is hoger dan in de vis. o De nieren zijn niet aangepast om veel urine te produceren. o De zoutconcentratie in het aquarium is lager dan in de vis. o De nieren zijn niet aangepast om weinig urine te produceren. o De vis gaat uitdrogen in het zoute water. o De vis gaat enorm opzwellen in het zoute water.

d Wat zal de rol van de nieren zijn om te verhinderen dat de zoetwatervis opzwelt? o Veel urine produceren die veel water bevat en weinig zout. o Veel urine produceren die veel zout bevat en weinig water. o Weinig urine produceren die veel water bevat en weinig zout. o Weinig urine produceren die veel zout bevat en weinig water.

Een zoetwatervis en een zoutwatervis kunnen overleven in hun biotoop dankzij de aangepaste werking van hun nieren. • Om niet uit te drogen in zout water, zullen de nieren weinig urine produceren waarin wel heel veel zout voorkomt. • Om niet op te zwellen in zoet water zullen de nieren veel urine produceren dat veel water bevat en weinig zout.

Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform. Thema 12: uitscheiding

245

Thema 12 - Samenvatting 1

Noodzaak van uitscheiding

zuurstofarm bloed

koolstofdioxide en waterdamp

porie

zuurstofrijk bloed opperhuid

gekronkeld buisje

longhaarvat

longlucht in longblaasje

haarvatennetwerk

ki In 246

Dwarsdoorsnede nier

Bijzonderheden bij niet-verwante diersoorten

Zweetklier in de huid

urineleider

Longblaasjes in de longen

nierader

nierslagader

kluwen van de zweetklier

lederhuid koolstofdioxide waterdamp

Uitscheidingsorganen

Uitscheiding is noodzakelijk om het lichaam te ontdoen van afvalstoffen en overtollige stoffen.

uitscheiding bij vissen

zoetwatervissen

zoutwatervissen

aanpassingen nieren: veel urine met weinig zout

aanpassingen nieren: weinig urine met veel zout

Stofuitwisselingen tussen stelsels en hun omgeving

Thema

DEEL 4 Materie en energie in levende systemen

r aa

INHOUD

In thema 9 tot 12 heb je kennisgemaakt met de verschillende stelsels in het lichaam: het spijsverterings-, ademhalings-, transport- en uitscheidingsstelsel. Daarbij is duidelijk naar voren gekomen dat een levend organisme nauw samenleeft met zijn omgeving. Er worden stoffen opgenomen uit de omgeving en naar alle cellen van het organisme gebracht. In de cellen vinden stof- en energieomzettingen plaats waardoor er afvalstoffen ontstaan. De afvalstoffen en de overtollige stoffen worden afgegeven aan de omgeving. Op die manier ontstaat er een uitwisseling van stoffen tussen het organisme en zijn omgeving. In dit thema bestudeer je de verschillende verbanden tussen de stelsels en hun relatie met de cellen in het lichaam.

1 Samenhang tussen stelsels Samenvatting

Wegwijzer

248

Samenhang tussen stelsels

Welk verband is er tussen de verschillende stelsels in het lichaam?

In functie van de stof- en energieomzettingen in de cellen neemt het levend organisme stoffen op uit de omgeving. Die stoffen heeft het lichaam nodig om goed te functioneren. Zo neem je voedingsstoffen op uit de omgeving via het spijsverteringsstelsel en zuurstofgas via het ademhalingsstelsel. Al die stoffen worden via het bloed (transportstelsel) naar alle delen van het lichaam vervoerd. In de cellen worden de stoffen verwerkt waardoor er afvalstoffen ontstaan. Die afvalstoffen worden niet opgeslagen in de cellen, maar afgegeven aan het bloed. Het bloed brengt de afvalstoffen naar organen die ze verwijderen uit het lichaam (uitscheiding).

KEUZE

Op drac h t 1

Beantwoord de vragen. Kies uit: kleine, opneembare voedingstoffen – afvalzouten – koolstofdioxide – zuurstofgas – uitwerpselen – overtollige voedingsstoffen.

a Welke stoffen worden door de volgende stelsels in de bloedbaan gebracht? • Ademhalingsstelsel:

• Spijsverteringsstelsel:

b Welke stoffen worden door de volgende stelsels uit de bloedbaan verwijderd?

• Ademhalingsstelsel:

• Spijsverteringsstelsel:

Op drac h t 2

in de cel zorgt ervoor dat de lichaamstemperatuur op peil blijft? elektrische energie thermische energie chemische energie thermische energie

Welke energieomzetting o chemische energie o elektrische energie o kinetische energie o chemische energie

Alle stelsels werken samen zodat het organisme goed functioneert. De cel speelt daarin een centrale rol omdat de stof- en energieomzettingen daar plaatsvinden.

Toepassing 1 Vul de ontbrekende begrippen in het schema in. Kies uit: spijsverteringsstelsel – ademhalingsstelsel – uitscheidingsstelsel – transportstelsel – kleine, opneembare voedingsstoffen – urine – zweet – bloed – koolstofdioxide – zuurstofgas – grote voedingsstoffen.

Thema 13: stofuitwisselingen tussen stelsels en hun omgeving

249

stelsel:

ina dem

uita

dem

van

an nv

e eid sch ui t

energieomzettingen + stofomzettingen

opname van

lichaamscel

stelsel:

Beheers je de inhoud van dit thema? Toets het met de oefeningen op het onlineleerplatform.

250

Thema 13 - Samenvatting Samenhang tussen stelsels

ADEMHALING

Doel: zuurstofgas inademen; koolstofdioxide en waterdamp uitademen

Voeding Doel: opnemen van • brandstoffen • bouwstoffen • beschermstoffen

O2-gas

CO2 + waterdamp

UITSCHEIDING

Doel: afvalstoffen en overtollige stoffen uit het lichaam verwijderen

VERTERING

Doel: omzetten van te grote moleculen van voedingsstoffen in kleinere, opneembare voedingsstoffen

kleine opneembare voedingsstoffen

TRANSPORT Doel: stoffen naar hun bestemming brengen

afvalstoffen + overtollige stoffen

energieomzettingen + stofomzettingen lichaamscel

Thema 13: stofuitwisselingen tussen stelsels en hun omgeving

251

252

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 1 x

Titel Leerwandeling

a Situering leerwandeling

• Waar vindt de leerwandeling plaats? Noteer de locatie van de leerwandeling (gemeente, naam van de biotoop …)

• Zoek op het internet via een routeplanner naar een kaart waarop je de leerwandeling kunt situeren. Print de kaart of satellietfoto af en duid er de route van de leerwandeling op aan.

Plak hier een kaart van het landschap dat je tijdens je leerwandeling bezoekt.

Aan de slag

253

b Belangrijke informatie voor je start Afspraken • Tijdens de leerwandeling beschadig je geen bomen, struiken en kruiden. • Laat paddenstoelen staan. Vertrap ze niet! • Laat geen afval (plastic, blikjes, papiertjes …) achter in de natuur. Afval hoort thuis in een vuilnisbak! • Schreeuw of zing niet tijdens de leerwandeling. Dieren gaan lopen van die geluiden. Praat zo weinig mogelijk. Op die manier kun je veel meer dieren waarnemen. • Tijdens de wandeling voer je een aantal opdrachten uit: goed waarnemen met alle zintuigen, metingen uitvoeren. Een goede samenwerking van de groep is heel belangrijk. Neem daarom de opdrachten goed door, zodat je weet wat je moet doen.

– Wie is de materiaalverantwoordelijke? – Wie is de verzamelaar? – Wie is de fotograaf?

Wat heb je nodig? • schrijfplankje • potlood • kleurpotloden • gom • zoekkaarten of determineertabellen van planten uit de biotoop • zoekkaarten of determineertabellen van dieren uit de biotoop • digitaal fototoestel • klein schepje

– Wie is de groepsleider?

• •

c De eerste waarneming: welke dieren kun je waarnemen?

Onderzoeksopdracht 1

• Welke dieren kun je direct waarnemen in de biotoop? Noteer ze hieronder.

Het lijstje van dieren zal waarschijnlijk niet zo lang zijn. Heel wat dieren zijn niet tevreden met jouw aanwezigheid; ze zijn gevlucht. Toch zijn er nog dieren aanwezig, maar die zie je niet altijd. Ze zijn indirect waarneembaar.

• Waarom zijn sommige dieren moeilijk waarneembaar? Geef twee redenen.

254

Onderzoeksopdracht 2 • Welke locaties kun je nog opzoeken om dieren waar te nemen? Zoek naar sporen, interessante verstopplaatsen … Noteer ze in de linkerkolom. • Welke dieren bevinden zich op die plaatsen? Benoem ze met een determineertabel of zoekkaart en noteer ze in de rechterkolom. • Maak eventueel een foto van de waarnemingsplaatsen. gevonden dieren

d Abiotische factoren meten

waarnemingsplaats

In de lessen natuurwetenschappen leerde je dat de leefomstandigheden van organismen worden beïnvloed door omgevingsfactoren, zoals vochtigheid, hardheid en samenstelling van de bodem, temperatuur, hoeveelheid licht, wind … Onderzoeksopdracht 3

• Met welke meetinstrumenten onderzoek je de volgende abiotische factoren? Noteer de meetinstrumenten op de juiste plaats in de tabel. • Voer de metingen correct en nauwkeurig uit. Als je twijfelt aan een werkwijze, raadpleeg de experimenteerkaart of vraag raad aan je leerkracht.

• Noteer de meetresultaten op de juiste plaats in de tabel. meetinstrument

meetresultaat met eenheid

abiotische factor

omgevingstemperatuur bodemtemperatuur bodemhardheid bodemvochtigheid doorlatendheid bodem verlichtingssterkte

Aan de slag

255

e Abiotische factoren beïnvloeden organismen

VERTICAAL

boomlaag

De abiotische factoren bepalen in grote mate de plantengroei van een landschap. Elk landschap heeft zijn horizontale en verticale zonegrenzen.

struiklaag kruidlaag

loofbos

hei

ven

naaldbos

moslaag

H O R I Z O N TA A L

Horizontale en verticale zonegrenzen (schematisch)

Onderzoeksopdracht 4

• Schets hieronder de horizontale en de verticale zonegrenzen die je tijdens de leerwandeling in het landschap waarneemt. Teken de plantengroei in verhouding.

• Noteer er de horizontale en de verticale vegetatiezones bij.

VERTICAAL

• Kleur de geschetste planten in die zich bevinden op de volgende plaatsen: – heel vochtige plaats: donkerblauw. – vochtige plaats: lichtblauw. – droge plaats: oranje.

H O R I Z O N TA A L

Horizontale en verticale zonegrenzen tijdens de leerwandeling

256

Onderzoeksopdracht 5 Welke planten bevinden zich in de volgende verticale zonegrenzen? Benoem ze met een determineertabel of zoekkaart en noteer ze in de rechterkolom. verticale zonegrenzen

planten

boomlaag struiklaag kruidlaag

moslaag Onderzoeksopdracht 6

• Welke planten krijgen veel licht en welke wat minder? Kijk naar de grootte van de plant, de grootte van de bladeren, de vertakkingen … • Noteer de namen van planten uit onderzoeksopdracht 5 in de tabel. planten die minder licht ontvangen

planten die veel licht ontvangen

• Hoe komt het dat sommige planten minder licht ontvangen?

Onderzoeksopdracht 7

De bodem is dikwijls bedekt met verschillende lagen: de strooisellaag, de bladgrond en de humuslaag. De strooisellaag is samengesteld uit afgevallen bladeren, stukjes schors, afgevallen takken en resten van kruiden. De bladgrond bevindt zich net onder de strooisellaag en bestaat uit halfverrot materiaal. Bladeren zijn meestal al verdwenen, maar takjes en stukjes schors zul je nog herkennen. In de humuslaag of zwarte aarde vind je geen plantendelen meer terug. Al het rottende materiaal is hier omgezet naar mineralen en vormt een natuurlijke bemesting voor de planten die er groeien. De hele omzetting van dood plantenmateriaal is mogelijk door de aanwezigheid van reducenten, kleine organismen in de bodem.

strooisellaag bladgrond humuslaag

Zicht op de strooisellaag, bladgrond en humus

• Maak met een schepje een klein kuiltje in de bodem van ongeveer 20 cm diep, zodat je zicht hebt op de verschillende lagen. Aan de slag

257

• Meet de dikte van de strooisellaag, bladgrond en humuslaag met een lintmeter. Noteer het resultaat in de tabel. • Herhaal die meting twee keer op verschillende plaatsen in de omgeving van de eerste meting. • Bereken de gemiddelde dikte. 1e meting (dikte in cm)

2e meting (dikte in cm)

3e meting (dikte in cm)

gemiddelde dikte (dikte in cm)

strooisellaag bladgrond

Onderzoeksopdracht 8 Beantwoord de onderstaande vragen. Vul in of schrap wat niet past.

• Rangschik de lagen van dik naar dun. Noteer een cijfer van 1 tot 3. strooisellaag

bladgrond humuslaag

humuslaag

• Een DIKKE / DUNNE humuslaag wijst op een vruchtbare bodem.

• De humuslaag van onze biotoop is DIK / DUN. Er bevinden zich VEEL / WEINIG diertjes in de bodem en er groeien WEINIG / VEEL plantensoorten.

f Invloed van de mens op de natuur

De mens is een biotische factor en kan dus de leefomstandigheden van een biotoop beïnvloeden. Onderzoeksopdracht 9

• Zie je sporen van negatieve invloeden van de mens op de biotoop? JA / NEE.

• Zo ja, noteer een aantal voorbeelden.

Onderzoeksopdracht 10 • Zie je sporen van positieve invloeden van de mens op de biotoop? JA / NEE. • Zo ja, noteer een aantal voorbeelden.

258

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 2 a Wat heb je nodig?

• zoekkaarten of determineertabellen van planten uit de biotoop • zoekkaarten of determineertabellen van dieren uit de biotoop • loep • schrijfgerief

Hoe is een voedselpiramide samengesteld?

b Welke informatie vind je terug in een voedselpiramide?

Hoe hoger je in een voedselpiramide komt, hoe KLEINER / GROTER het aantal organismen wordt. Onderaan een voedselpiramide bevinden zich vooral KLEINERE / GROTERE organismen. Bovenaan een voedselpiramide bevinden zich vooral KLEINERE / GROTERE organismen. Het hoogste niveau bevat VLEESETERS / PLANTENETERS. Het tweede voedselniveau bevat VLEESETERS / PLANTENETERS.

• • • • •

Bekijk de onderstaande voedselpiramide in een vijver. Vul in of schrap wat niet past. • Stel een voedselketen samen. Vul de namen van de organismen in.

vierde voedselniveau

derde voedselniveau

tweede voedselniveau

eerste voedselniveau

blauwe reiger

voorn

watervlo

algen

Voedselpiramide in een vijver

Schematisch kun je het aantal organismen per schakel in de voedselketen voorstellen door middel van een piramide. Dat noem je een voedselpiramide of piramide van aantallen. Elke schakel in de voedselketen komt overeen met een bepaalde trap of een voedselniveau van de piramide.

Aan de slag

259

c Voedselpiramide in eigen biotoop

• Ga op zoek naar verschillende organismen in de schooltuin, een park of jouw achtertuin en stel daarmee een voedselketen samen. Noteer ze in het kader. Vergeet de pijlen niet.

• Op basis van de bovenstaande voedselketen stel je een voedselpiramide samen. Teken zelf de lijnen van de verschillende voedselniveaus. Noteer de organismen in de verschillende voedselniveaus.

d Besluit

Een voedselpiramide of piramide van aantallen geeft informatie over: • het aantal organismen per schakel; • wie wat eet.

260

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 3

Biodiversiteit in een goed onderhouden gazon en een wegberm

Wegberm

Met een goed onderhouden gazon bedoelen we een gazon dat wekelijks wordt gemaaid en waarbij men het maaisel afvoert. Een wegberm wordt slechts twee keer per jaar gemaaid en het maaisel wordt ook afgevoerd.

Goed onderhouden gazon

a Wat heb je nodig?

• zoekkaarten of determineertabellen van planten uit de biotoop • zoekkaarten of determineertabellen van dieren uit de biotoop • loep • schrijfgerief

b Waarneming van verschillende diersoorten

• Welke verschillende diersoorten tref je in beide biotopen aan? Noteer ze in de onderstaande tabel. diersoorten in een goed onderhouden gazon

diersoorten in een wegberm

• Schrap wat niet past. In een goed onderhouden gazon zijn MEER / EVENVEEL / MINDER diersoorten waar te nemen dan in een wegberm. Aan de slag

261

c Waarneming van verschillende plantensoorten • Welke verschillende plantensoorten tref je in beide biotopen aan? Noteer ze in de onderstaande tabel. plantensoorten in een wegberm

plantensoorten in een goed onderhouden gazon

• Schrap wat niet past. In een goed onderhouden gazon zijn MEER / EVENVEEL / MINDER plantensoorten waar te nemen dan in een wegberm.

d Interpretatie

• Bepaalde planten die voortdurend gemaaid worden, kunnen geen vruchten en zaden vormen. Beïnvloedt dat het voortbestaan van die plant in die biotoop? Schrap wat niet past en vul in. – JA / NEE – Leg uit in je eigen woorden.

• We wachten met maaien tot de planten hun zaden en vruchten verspreid hebben. Schrap in de volgende vragen wat niet past. – De plantensoorten blijven WEL / NIET voortbestaan. – De bodem gaat MEER / MINDER mineralen, afkomstig van afgestorven plantenmateriaal, bevatten. – Meer dierensoorten worden WEL / NIET aangetrokken. – De biodiversiteit zal WEL / NIET toenemen.

e Besluit

De biodiversiteit is hoger in een wegberm dan in een goed onderhouden gazon.

f Toepassing

Leg in je eigen woorden uit waarom men kalk strooit om het mos te bestrijden in een goed onderhouden gazon.

262

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 4

Hoe kun je de kwaliteit van compost bepalen?

Hoe langer hoe meer mensen composteren. Tuin- en keukenafval in de vuilnisbak gooien gebeurt steeds minder. Dat zorgt ervoor dat dit afval niet meer verbrand wordt, waardoor er minder koolstofdioxide (CO2) in de lucht terechtkomt.

a Wat heb je nodig?

• een kleine hoeveelheid compost uit de compostbak (500 g) in een afgesloten plastic box • stereomicroscoop • petrischaaltje • eetlepel • witte plastic zak • schaar • pincet

b Werkwijze

Knip de plastic zak open en giet de compost erop. Zoek met je pincet naar diertjes en schimmels. Leg ze in de petrischaal. Breng de petrischaal onder de stereomicroscoop en herken de diertjes. Noteer het aantal dat je aantreft in jouw hoeveelheid compost. Neem een handvol compost en knijp er goed in. Vallen er druppels water uit? Zijn het maar enkele druppels water? Of komt er helemaal niets uit? 6 Ruik aan de compost. Merk je een onaangename (rioolachtige) geur op? Een onaangename geur wijst op te weinig zuurstofgas. 7 Los de onderstaande interpretatievragen op. • Welke organismen zijn de detrivoren in de compostbak?

1 2 3 4 5

• Welke organismen zijn de reducenten in de compostbak?

Aan de slag

263

• Welke factoren bepalen dat composteren vlot verloopt?

• Wat mag je in de compostbak gooien?

c Waarneming

organismen

• Welke organismen herken je in de compost van jouw tuin? Noteer het aantal organismen dat je hebt waargenomen. aantal waargenomen organismen in compost

schimmels op rottend materiaal

pissebed

miljoenpoot

springstaart

duizendpoot

tijgerworm

neushoornkever

264

• Welke leerling heeft de meeste soorten organismen in zijn hoeveelheid compost?

• Als je de compost knijpt, komt er GEEN / WEINIG / VEEL water uit.

Springstaarten zijn niet groter dan 6 mm.

De neushoornkever is weer in opmars door het composteren.

Schimmels op aarde

• Omschrijf de geur van de hoeveelheid compost.

Tijgerwormen herken je aan de typische banden over hun lichaam.

Duizendpoten jagen op kleine insecten in de compostbak.

Larve van de neushoornkever

Miljoenpoten zijn actieve afvaleters.

d Besluit

Het composteringsproces verloopt vlot als er: • voldoende organismen leven in de compostbak; • voldoende verluchting is tussen het materiaal; • voldoende warmte is; • niet te veel afval ineens in de compostbak wordt gegooid; • voldoende vocht (50 tot 60 %) is.

Aan de slag

265

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 5

Heeft lucht een massa?

a Wat heb je nodig?

• onkruidsproeier (geijkt) • digitale balans met een meetnauwkeurigheid van 0,01 g

b Werkwijze

Proefopstelling met onkruidsproeier en keukenbalans

1 Zorg dat er geen vloeistof in de fles van de onkruidsproeier aanwezig is. De fles moet volledig droog zijn. 2 Plaats de droge onkruidsproeier op de balans en lees de massa af. Noteer het meetresultaat op de juiste plaats in de tabel. 3 Pomp vervolgens lucht in de fles van de onkruidsproeier zoals je dat voor het sproeien zou doen. 4 Plaats de onkruidsproeier opnieuw op de balans en lees de massa af. Noteer het meetresultaat op de juiste plaats in de tabel. 5 Bepaal de massa van de hoeveelheid lucht in de fles van de onkruidsproeier door de totale massa van de met lucht gevulde fles te verminderen met de massa van de lege fles. Noteer de uitkomst van de berekening op de juiste plaats in de tabel.

c Waarneming

Noteer in de tabel de meetresultaten. m (met lucht gevulde onkruidsproeier)

m (lege onkruidsproeier)

m (lucht in de onkruidsproeier) g

d Besluit De massa van een hoeveelheid gas kan bepaald worden door: m (gas + afgesloten vat) – m

266

= m (gas)

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 6

Kookt water altijd bij dezelfde temperatuur?

a Wat heb je nodig?

• twee hittebestendige bekerglazen (1 000 ml) • thermometer • elektrische kookplaat • 400 ml leidingwater • 400 ml gedemineraliseerd water • statief voor de thermometer

b Werkwijze

1 Vul een bekerglas met 400 ml leidingwater en verwarm tot het water kookt. 2 Lees iedere minuut de temperatuur af gedurende 15 minuten en noteer de gegevens in de tabel met een blauwe pen. 3 Herhaal het experiment met gedemineraliseerd water en noteer de meetgegevens met een groene pen. 4 Verwerk de meetgegevens in een grafiek. Zet de gegevens uit met de respectievelijke kleuren.

c Waarneming Noteer de meetresultaten in de tabel. meetgegevens leidingwater 60

120

θ (°C)

180

240

300

360

420

480

540

600

660

720

780

840

900

300

360

420

480

540

600

660

720

780

840

900

t (s)

meetgegevens gedemineraliseerd water t (s)

120

180

240

θ (°C)

Aan de slag

267

Zet de meetgegevens uit in een grafiek van het leidingwater en gedemineraliseerd water.

d Besluit

Gedemineraliseerd water is een ZUIVERE STOF / MENGSEL en kookt bij

Leidingwater is een ZUIVERE STOF / MENGSEL en kookt bij

268

°C. °C.

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 7

Welk verschil is er tussen regenwater en leidingwater?

a Wat heb je nodig?

In het dagelijks leven kom je vaak in contact met water: douchen, wc doorspoelen, afwassen … In België is het netwerk van leidingwater heel goed vertakt zodat je op bijna alle plaatsen leidingwater kunt gebruiken. De kwaliteit van het leidingwater wordt erg nauwlettend in het oog gehouden. Bij werken aan het net wordt er altijd een beetje van een chloorhoudende stof meegestuurd zodat er zeker geen bacteriën in het water aanwezig kunnen zijn. Meer en meer mensen vangen ook regenwater op om in het huishouden te gebruiken. Welke verschillen zijn er tussen regenwater en leidingwater? Kun je regenwater gebruiken voor alle toepassingen in het dagelijks leven? Onderzoek de verschillen tussen regenwater en leidingwater.

b Werkwijze

Regenwater opvangen

• 2 hittebestendige bekerglazen (100 ml) • elektrische kookplaat • opgevangen regenwater (25 cl) • leidingwater (25 cl) • reageerbuisrekje • 2 reageerbuisjes • 2 pipetten (10 ml) • testkit (chloor, nitraten en nitrieten, fosfaten, ammoniak, Ph, hardheid)

Verdampen van regen- en leidingwater

1 Pipetteer 10 ml regenwater en leidingwater in een bekerglas en laat het volledig verdampen. Noteer je waarneming in de eerste tabel bij puntje c Waarneming. 2 Pipetteer regenwater en leidingwater in de reageerbuisjes tot ze halfvol zijn. 3 Breng de teststrip aan in ieder reageerbuisje en lees de kleurveranderingen af voor elke testfactor. Noteer je waarnemingen in de tweede tabel bij puntje c Waarneming. 4 Los de twee interpretatievragen op. Raadpleeg een bron als je het antwoord niet onmiddellijk weet. • Een teveel aan kalk (Ca(HCO3)2) in het water? Wat betekent dat voor het huishouden?

Testkit voor waterkwaliteit

Aan de slag

269

• Welke effecten heeft het voor de mens als er zich een teveel van de onderstaande stoffen in het water bevindt? Noteer je antwoord in de onderstaande tabel. testfactor

effecten (positief of negatief) voor de mens

chloor nitraten fosfaten ammoniak

zuurtegraad (pH)

hardheid

c Waarneming

waarneming

leidingwater

WEL / GEEN kalkaanslag

regenwater

WEL / GEEN kalkaanslag

bekerglas

• Het water in beide bekerglazen is volledig verdampt. Wat neem je waar in beide bekerglazen?

• Noteer je resultaten van de teststrips. testfactor

leidingwater

nitraten fosfaten ammoniak zuurtegraad (pH)

d Besluit

hardheid

chloor

regenwater

• Er zijn WEINIG / VEEL verschillen tussen leidingwater en regenwater. • De grootste verschillen zijn:

• In welke toepassingen kan regenwater leidingwater vervangen? o wc doorspoelen o drinkwater o tuin besproeien o stoomstrijkijzer o wasmachine o afwasmachine

270

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 8

a Wat heb je nodig?

• een snoer (2 x 1,5 mm draden) met een stekker (geschikt voor 220 V) en een lampenhouder (E27) zoals je ziet op de foto • gewone gloeilamp of halogeenlamp (60 W) met E27-voet • ledlamp (60 W of 700 lumen) met E27-voet • kartonnen doos (max. 27 000 cm³) • digitale thermometer • lichtmeter • chronometer of gsm

Bij welke lamp is de energieomzetting van elektrische energie naar stralingsenergie het grootst?

Veilig snoer met stekker en lampenhouder

b Werkwijze

1 Maak in de bovenzijde van de kartonnen doos een opening zodat de lamphouder erin gemonteerd kan worden. 2 Maak een gaatje aan een zijde van de doos en duw er de temperatuursensor van de thermometer door. Afhankelijk van het type lichtmeter dat je gebruikt, maak je een gaatje of een snede in de andere zijde van de kartonnen doos om de sensor van de lichtmeEen mogelijke proefopstelling ter in de doos aan te brengen. 3 Draai de ledlamp in de lampenhouder en sluit de doos. 4 Meet de temperatuur en de verlichtingssterkte voor je elektrische energie naar de lamp brengt. Noteer de waarden in de tabel. 5 Wanneer er elektrische energie door de lamp vloeit, wordt de tijd ingeschakeld. 6 Lees na 600 seconden opnieuw de temperatuur en de verlichtingssterkte af. Noteer de waarden in de tabel. 7 Schakel de lamp uit en open de doos. Vervang de lamp door een andere lamp en wacht tot de doos weer de begintemperatuur heeft. 8 Na 600 seconden kun je een nieuwe meting doen met een halogeenlamp of een gloeilamp.

c Waarneming

Noteer de meetresultaten in de tabel.

lampen

tijd bij 0 s verlichtingssterkte (lux)

tijd bij 600 s temperatuur (°C)

verlichtingssterkte (lux)

temperatuur (°C)

halogeenlamp spaarlamp ledlamp

d Besluit Bij de

is de omzetting van elektrische energie naar stralingsenergie het grootste.

Aan de slag

271

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 9

Hoe komt het dat sommige plantendelen een opvallende kleur hebben? a Wat heb je nodig?

• 2 voorwerpglazen • dekglas • scalpel • rijpe tomaat

b Werkwijze

c Waarneming

Grote kleurkorrels in het vulweefsel van een tomaat

1 Neem een proper voorwerpglas. 2 Haal met een scalpel een beetje vruchtvlees uit een rijpe tomaat. 3 Strijk met je scalpel het vruchtvlees open op het voorwerpglas. Plet het met een ander voorwerpglas voorzichtig tot een dun laagje. 4 Dek af met een dekglaasje. 5 Bekijk eerst met de kleinste vergroting en vergroot dan.

• Maak een tekening van enkele kleurstofkorrels in de voorziene ruimte. • Welke vergroting heb je gebruikt voor je schets?

• Hoeveel soorten cellen herken je?

d Besluit

Bij onderzoek van cellen uit het vruchtvlees van een rijpe tomaat, tref je in het cytoplasma oranjerode korrels aan. Dat zijn opvallende kleuren of lokkleuren.

272

. Kleurstofkorrels geven bloemen en vruchten

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 10

Hoe kunnen planten stoffen uitwisselen met hun omgeving via de bladeren? a Wat heb je nodig?

• voorwerpglas • dekglas • scalpel • vers (hard) preiblad

b Werkwijze

c Waarneming

Dekweefsel met huidmondjes van een uirok

1 Breng op een proper voorwerpglas een druppel water aan met een pipet. 2 Kraak een preiblad en scheur een doorzichtig vliesje af van de buitenkant van het blad. 3 Gebruik ca. 1 cm van het doorzichtige vliesje (er mag geen groen te zien zijn) en leg het zo effen mogelijk op een draagglaasje. 4 Leg het vliesje in de druppel water op het draagglas en dek af met een dekglaasje. 5 Bekijk eerst onder de kleinste vergroting. Vergroot vervolgens.

• Maak een tekening van wat je waarneemt in de voorziene ruimte.

• In het beeld zie je zwarte, ovale vlekjes. Dat zijn de • De openingen worden gevormd door twee banaanvormige sluitcellen. Duid op je schets de sluitcellen aan en benoem ze.

• Wat is de functie van de zwarte, ovale vlekjes?

d Besluit Het

gevormd worden door sluitcellen.

(weefsel blad) bevat erg veel

die (stoffen) verlaten het

blad via die openingen.

Aan de slag

273

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Bevatten alle voedingsmiddelen dezelfde voedingsstoffen?

b Werkwijze

a Wat heb je nodig? • brood • rauwe aardappel • salami • sla • kip • banaan • cola • smeerkaas • blad papier • haardroger • 8 reageerbuisjes • aardappelmesje • lugol • diastix • albustix • kobaltchloridepapier • roerstaafje

Aan de slag 11

1 Breng een voedingsmiddel (brood, aardappel, salami, sla, kip, banaan, cola en smeerkaas) in de verschillende reageerbuisjes en leng aan met wat water. Breng eventueel een roerstaafje in de reageerbuis, zodat de voedingsmiddelen goed in contact komen met het water. 2 Breng in elke reageerbuis gedurende 5 seconden een diastix aan en noteer het resultaat in de tabel. 3 Breng in elke reageerbuis gedurende 5 seconden een albustix aan en noteer het resultaat in de tabel. 4 Voeg vervolgens bij elke reageerbuis enkele druppels lugol toe en noteer het resultaat in de tabel. 5 Teken acht vierkanten op het blad papier en schrijf er de naam van de respectievelijke voedingsmiddelen bij. Smeer met een stukje van elk voedingsmiddel in het bijbehorende vierkant. Neem de haardroger en maak de vlekken droog. Kijk met het blad naar het licht en onderzoek op vetvlekken. Noteer het resultaat in de tabel. 6 Neem acht stukjes kobaltchloridepapier en raak de acht voedingsmiddelen gedurende 5 seconden aan. Noteer het resultaat in de tabel.

274

c Waarneming • Noteer ‘+’ in de tabel als er kleurverandering optreedt, of bij aanwezigheid van een vetvlek op het blad papier. • Noteer ‘–‘ in de tabel als er geen kleurverandering optreedt of als er geen vetvlek zichtbaar is op het blad papier. voedingsmiddel

diastix

albustix

lugol

papier

kobaltchloridepapier

brood

aardappel

salami sla kip banaan cola

smeerkaas

d Besluit

Bevatten alle voedingsmiddelen dezelfde voedingsstoffen? JA / NEE Welke voedingsmiddelen bevatten glucose?

Welke voedingsmiddelen bevatten eiwitten?

Welke voedingsmiddelen bevatten zetmeel?

Welke voedingsmiddelen bevatten vetten?

Welke voedingsmiddelen bevatten vocht?

Aan de slag

275

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 12

Hoe toon je het ontstaan van water aan tijdens de verbranding? a Wat heb je nodig?

b Werkwijze

1 Laat de kaars branden in de bokaal.

• kaars of theelichtje • glazen jampotje met brede hals en deksel • lucifers

2 Draai het deksel op de jampot en wacht af.

c Waarnemingen

Wat zie je aan de binnenkant van het glas?

d Besluit

Tijdens het verbrandingsproces ontstaat er

276

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Hoe kun je de elasticiteit van de longen onderzoeken?

Aan de slag 13

a Wat heb je nodig?

• varkenslong • rietje • bakje met water

b Werkwijze

1 Maak een insnijding in de long en zoek een longtakje waarin een rietje perfect past. Blaas lucht in het rietje. Wat stel je vast?

Wat gebeurt er als je stopt met blazen?

2 Snij een stuk van de long af en leg het in water. Wat zie je?

c Besluit

3 Pers nu dat longweefsel onder water samen. Wat zie je?

De long is elastisch. Ze is in staat om op te zwellen en vervolgens terug te keren naar haar oorspronkelijke vorm.

Dat de long gelijkmatig opzwelt, is te danken aan de talloze vertakkingen die de lucht in de longen verspreiden.

Aan de slag

277

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 14

Hoe is de bouw van aders aangepast aan hun functie? a Wat heb je nodig?

â&#x20AC;˘ handdoek â&#x20AC;˘ stevige lat of een softbal

b Werkwijze

c Waarneming

1 Er zijn twee personen nodig om dit experiment uit te voeren: de ene is proefpersoon en de andere doet het experiment en neemt waar. 2 Laat de proefpersoon de lat stevig vastgrijpen. 3 Bind de bovenarm af ter hoogte van de elleboog, zodat de bloedvaten zichtbaar worden. 4 Kies een groot zichtbaar bloedvat op de binnenzijde van de arm en leg een vinger op plaats A (zie figuur). 5 Wrijf met een andere vinger over het bloedvat van A richting B (zie figuur). 6 Bekijk wat er gebeurt met het bloedvat links van A. 7 Haal de vinger van plaats A weg. 8 Probeer nu in de tegenovergestelde richting over het bloedvat te wrijven.

Welk bloedvat heb je onderzocht? SLAGADER / ADER / HAARVAT

Wat gebeurde er links van plaats A als je wreef van A richting B?

3 A

4 A B

Stroomrichting van een ader

klep ader

Wat gebeurde er links van plaats A als je wreef van B richting A?

d Besluit

spier

Aders met kleppen

Op bepaalde plaatsen tref je verdikkingen aan; ze verhinderen dat het bloed terugstroomt. In die verdikkingen bevinden zich NAAR HET HART TOE / VAN HET HART WEG.

278

; ze laten het bloed door

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 15

Hoe kun je uitscheiding via de longen aantonen?

a Wat heb je nodig?

b Werkwijze

1 Adem een zestal keren uit in een plastic zak en betast daarna de binnenzijde van de zak.

• wasfles • 0,01 % natriumhydroxideoplossing • fenolftaleïneoplossing • plastic zak

2 Giet een kleine hoeveelheid natriumhydroxideoplossing in de wasfles tot het uiteinde van het lange buisje net in de vloeistof zit. Wees voorzichtig met die stof! 3 Doe enkele druppels fenolftaleïneoplossing bij de natriumhydroxideoplossing. De vloeistof in de wasfles heeft dan een heel lichte roze kleur.

c Waarneming

4 Sluit de wasfles en adem uit via de lange buis.

1 Wat heeft er zich gevormd aan de binnenzijde van de plastic zak? 2 Welke kleur heeft de roze vloeistof na het uitademen in de wasfles?

3 Welk gas kun je met die roze vloeistof opsporen?

d Besluit

Je longen geven een mengsel van

af.

Aan de slag

279

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 16

Hoe kun je uitscheiding via de huid aantonen?

a Wat heb je nodig? • blauw kobaltchloridepapier

b Werkwijze

1 Houd een bepaalde fysieke inspanning één minuut vol, terwijl je een strookje blauw kobaltchloridepapier in je hand sluit. 2 Bekijk daarna de kleur.

3 Raak met je tong de huid aan.

c Waarneming

Kobaltchloridepapier moet worden bewaard in een vochtvreter.

1 Welke kleur heeft het kobaltchloridepapier voor de aanraking met de huid?

2 Welke kleur heeft het kobaltchloridepapier na de aanraking met de huid?

3 Welke smaak word je gewaar bij de aanraking van de tong met de huid?

d Besluit

Je huid geeft een mengsel van

Dat noem je

280

en .

af.

Naam:

Schooljaar:

Klas:

Naam leerkracht:

Datum:

Beoordeling:

Aan de slag 17

Hoe kun je de aanwezigheid van stoffen in de urine onderzoeken? a Wat heb je nodig?

• potje met urine • kobaltchloridepapier • diastix • albustix • zilvernitraatoplossing

b Werkwijze

Onderzoek de urine op de aanwezigheid van water, glucose, eiwitten en zouten, respectievelijk met de volgende indicatoren: kobaltchloridepapier, diastix, albustix en zilvernitraatoplossing. Noteer de resultaten van je onderzoek in de tabel.

c Waarnemingen

wat kun je ermee opsporen?

kobaltchloridepapier

albustix

kleurverandering indicator

diastix

indicator

zilvernitraat

d Besluit

In urine komen In urine tref je geen

voor. en

aan.

e Toepassing

Door welke stof in de urine ontdekt men dat een persoon diabetes (suikerziekte) heeft? Schrap wat niet past. WATER / GLUCOSE / EIWITTEN / ZOUTEN

Aan de slag

281

Begrippenlijst

Mineralen Opgeloste zouten die verspreid tussen de waterdeeltjes voorkomen bv. in leidingwater en bodemwater.

Inleiding

Natuurlijke selectie (V) Selectie van de leefomgeving op de organismen van een soort, waardoor alleen de beter aangepaste organismen overleven en zich voortplanten.

Hypothese Veronderstelling waarmee een wetenschapper aan de slag gaat om een antwoord op een onderzoeksvraag te zoeken. Natuurwetenschappen Wetenschappen die zowel de levende als de niet-levende materie bestuderen bv. biologie, chemie, fysica.

Ogen Knoppen op een aardappel waaruit scheuten groeien. Okselknop De knop in de bladoksel. Omgevingsfactoren Factoren die de leefomstandigheden in de omgeving beïnvloeden.

Organisme Levend wezen.

Samengesteld blad Blad waarvan de bladschijf uit meerdere blaadjes bestaat.

Thema 1

Schaduwplant Plant die zich thuis voelt op schaduwrijke plaatsen.

Strooisellaag Bovenste grondlaag die is samengesteld uit afgevallen bladeren, stukjes schors, afgevallen takken en resten van kruiden.

Beheerswerken Door de mens uitgevoerde werken in een biotoop om de leefomstandigheden voor planten en dieren te verbeteren.

Schrikkleur Opvallend felle kleur van een lichaamsdeel dat getoond wordt om vijanden te verjagen.

Abiotische factoren Niet-levende omgevingsfactoren die een invloed hebben op de leefomstandigheden in een bepaald gebied.

Onderzoeksvraag Vraag (probleemstelling) betreffende dat wat men wil onderzoeken.

Biotische factoren Levende omgevingsfactoren (organismen) die een invloed hebben op de leefomstandigheden in een bepaald gebied.

Biotoop Plaats in de natuur met eigen biotische en abiotische omgevingsfactoren waar een specifieke levensgemeenschap van planten en dieren voorkomt. Determineertabel Zoekkaart die je helpt bij het determineren.

Determineren De naam van organismen opsporen door hun uitwendige kenmerken te bestuderen.

Ecoduct Viaduct om dieren op een veilige manier een weg te laten kruisen.

Ecologie Wetenschap die o.a. de relaties tussen organismen in de natuur bestudeert.

Ecologisch evenwicht Toestand waarbij een ecosysteem ongeveer gelijk blijft, doordat de soorten en aantallen levende en niet-levende elementen stabiel blijven. Enkelvoudig blad Blad waarvan de bladschijf uit één geheel bestaat. Evolutie (V) Geleidelijke verandering van eigenschappen of kenmerken van een soort in de loop van de tijd. Fossielen (V) Resten of afdrukken van planten en dieren die in gesteenten bewaard zijn. Knop Ministengeltje met blaadjes omgeven door knopschubben.

282

Tredplant Plant die aangepast is tegen betreding.

Thema 2 (V) Dieptezicht Scherp zicht dat je verkrijgt door met twee ogen naar iets te kijken, waardoor je beter afstanden kunt schatten. Gewervelde dieren Alle dieren die een wervelkolom hebben. Hoornstof Stof waaruit schubben en schilden van reptielen, veren van vogels en haren van zoogdieren zijn opgebouwd. Klasse Groep dieren met bepaalde gemeenschappelijke kenmerken, bv. de vissen. Schutkleur Kleur van een dier die overeenkomt met de kleur van de achtergrond. Waarschuwingskleur Altijd zichtbare felle lichaamskleur bij dieren om vijanden te waarschuwen dat ze giftig zijn of slecht smaken.

Thema 3 Biodiversiteit Verscheidenheid aan leven, m.a.w. verscheidenheid aan soorten, verscheidenheid aan individuen binnen een soort en verscheidenheid aan leefgebieden. Bodemerosie Verdwijnen van de vruchtbare toplaag van de bodem door het wegspoelen bij hevige regen of door de wind.

Broeikasgas Gas uit de atmosfeer dat warmte kan vasthouden om dan terug te kaatsen naar de aarde; bv. CO2.

Voedselpiramide Voorstelling in piramidevorm van de hoeveelheid voedsel per schakel in de voedselketens van een biotoop.

Consumenten Planteneter, vleeseters en detrituseters.

Voedselrelaties Relaties tussen organismen waarbij het ene organisme als voedsel dient voor het andere.

Ecologisch evenwicht Min of meer stabiele toestand in de levensgemeenschap waarbij alle soorten planten en dieren in de juiste verhoudingen aanwezig zijn. Fotosynthese Het proces waarbij groene planten energierijke stoffen aanmaken zoals bv. suiker. Levensgemeenschap Verzameling organismen die in eenzelfde gebied leven en op de een of andere manier met elkaar in relatie staan.

Thema 4 Aggregatietoestand Fase; toestand waarin materie kan voorkomen bv. vaste stof, vloeistof, gas.

Ecoduct Viaduct om dieren op een veilige manier een weg te laten kruisen.

Voedselweb Netwerk waarin verschillende voedselketens met elkaar in verbinding staan.

Detrivoor Organisme dat zich voedt met detritus.

Balans Meettoestel om de massa van een voorwerp of een hoeveelheid stof te bepalen. Deeltjesmodel Beeld of modelvoorstelling van de bouw van de materie. Eenheid Maat waarin een grootheid wordt uitgedrukt; wordt voorgesteld met een symbool bv. meter (m), graad Celsius (°C), kilogram (kg), kubieke meter (m3).

Detritus Resten van gestorven planten en dieren in de natuur.

Grootheid Iets wat je kunt meten; wordt voorgesteld met een symbool bv. lengte (l), temperatuur (t), massa (m), volume (V).

Niet-biologisch afbreekbaar afval Afval dat niet door schimmels en bacteriën kan worden afgebroken.

Massa De hoeveelheid materie waaruit een voorwerp is opgebouwd; symbool: m; eenheden: kg, g, mg.

Ontbossing Kappen van heel grote oppervlakten bos met nadelige gevolgen voor milieu en biodiversiteit.

Materie Algemene benaming voor stof(fen).

Natuurlijk broeikaseffect Temperatuurseffect als gevolg van de aanwezigheid van broeikasgassen die de aarde warm genoeg houden om er te leven.

Overbevissing Te veel vis vangen in een bepaald gebied, waardoor vissoorten in dat gebied dreigen te verdwijnen.

Producenten Organismen die de eerste schakel vormen van een voedselketen en die voedingsstoffen maken waarvan alle andere organismen in de voedselketen rechtstreeks of onrechtstreeks afhankelijk zijn.

Reducenten Bacteriën en schimmels die afgestorven organismen en afval van organismen opruimen en omzetten tot mineralen voor de planten.

Versterkt broeikaseffect Temperatuurseffect als gevolg van een stijging van de hoeveelheid broeikasgassen, waardoor de aarde opwarmt met onvoorspelbare klimaatveranderingen tot gevolg.

Meetbereik van een meettoestel Het verschil tussen de laagste en de hoogste waarde die je met het meettoestel kunt bepalen. Meetnauwkeurigheid van een meettoestel De kleinste waarde die je met het meettoestel kunt bepalen. Meetresultaat Resultaat van een meting uitgedrukt in een getalwaarde gevolgd door een eenheid bv. 12 m. Molecule Materiedeeltje, voor het oog en de lichtmicroscoop onzichtbare bouwsteen van materie. Volume De ruimte die een voorwerp of een hoeveelheid stof inneemt; symbool: V; eenheden: m3, dm3, cm3, l, dl, ml.

Thema 5

Voedselketen Aaneenschakeling van organismen of schakels, waarbij een organisme uit de keten zich voedt met de vorige schakel en zelf voedsel is voor de volgende schakel.

Atoom Kleiner deeltje in een molecule, meestal verbonden met gelijke of met verschillende soorten atomen; wordt voorgesteld als bolletje.

Voedselkringloop Een gesloten kringloop van producenten, consumenten en opruimers; de reducenten sluiten de kringloop, omdat ze afgestorven organismen en hun afval afbreken tot mineralen die opnieuw kunnen worden opgenomen door de producenten.

Damp Gasvormige fase van een stof die bij kamertemperatuur in vloeibare fase voorkomt bv. waterdamp.

Condenseren Faseovergang van gas of damp naar vloeistof; doet zich voor bij voldoende afkoeling van het gas of de damp.

Begrippenlijst

283

Lege ruimte tussen materiedeeltjes Ruimte tussen materiedeeltjes in een vaste stof, vloeistof en gas waarin zich niets bevindt (dus ook geen lucht). Mengsel Materie die bestaat uit verschillende stoffen en die moleculen van meer dan één soort bevat bv. zeewater, zeezout, lucht, leidingwater, flessenwater. Opgeloste stof Stof waarvan de deeltjes zich mengen met de deeltjes van het oplosmiddel.

Oplossing Geheel van oplosmiddel en opgeloste stof.

Smelten Faseovergang van vaste stof naar vloeistof; doet zich voor bij voldoende opwarming van de vaste stof.

Stofomzetting Structuurverandering van een stof; omzetting van een stof naar een of meer andere stoffen, doordat de atomen nieuwe combinaties vormen bv. roesten van ijzer, rotten van voedingsmiddelen.

Stollen Faseovergang van vloeistof naar vaste stof; doet zich voor bij voldoende afkoeling van de vloeistof.

Structuurverandering van een stof Verandering in het voorkomen, de vorm of de opbouw van een stof. Sublimeren Faseovergang van vaste stof naar gas of damp; doet zich voor bij voldoende opwarming van de vaste stof.

Uitzetten Structuurverandering van een stof waarbij door opwarming van de stof de afstand tussen de moleculen vergroot. Uitzettingsvoeg Onderbreking in lange voorwerpen om vooral de lengteuitzetting bij opwarming van het voorwerp op te vangen bv. bij lange bruggen, treinsporen, betonstroken. Verdampen Faseovergang van vloeistof naar gas of damp; doet zich voor bij voldoende opwarming van de vloeistof. Verfijnd deeltjesmodel Deeltjesmodel dat stelt dat moleculen uit atomen bestaan die met elkaar verbonden zijn.

284

Duurzame energiebron Onuitputtelijke energiebron afhankelijk van de zon of van de warmte binnenin de aarde bv. zonne-energie, windenergie, waterkracht, biomassa, ondergrondse warmte. Eindige energiebron Energiebron die in een beperkte hoeveelheid op de aarde aanwezig is bv. fossiele brandstoffen, uranium. Elektrische energie Energievorm; energie geleverd door een elektrische stroom. Energetische waarde van een voedingsmiddel Hoeveelheid chemische energie per 100 g of 100 ml van een voedingsmiddel, terug te vinden op het etiket van het voedingsmiddel; uitgedrukt in kJ of kcal. Energie De mogelijkheid om arbeid te verrichten; symbool: E; eenheden: J, kJ.

Oplosmiddel Meestal een vloeistof waarin stoffen kunnen oplossen.

Chemische energie Energievorm; energie opgeslagen in stoffen.

Inkrimpen Structuurverandering van een stof waarbij door afkoeling van de stof de afstand tussen de moleculen verkleint.

Thema 6

Faseovergang Structuurverandering van een stof waarbij de aggregatietoestand of fase van een stof overgaat naar een andere aggregatietoestand of fase; gaat gepaard met warmte-uitwisseling en wijziging van de afstand tussen de moleculen bv. smelten, stollen, verdampen, condenseren, sublimeren en desublimeren.

Zuivere stof Materie die bestaat uit één enkele soort stof en die één soort moleculen bevat bv. suiker, keukenzout.

Desublimeren Faseovergang van gas of damp naar vaste stof; doet zich voor bij voldoende afkoeling van het gas of de damp.

Energiebron Datgene wat energie kan leveren bv. aardolie, voedsel. Energieomzetting Omzetting van de ene energievorm in de andere. Energievorm Vorm waaronder energie voorkomt bv. stralingsenergie, elektrische energie, kinetische energie, chemische energie, warmte-energie. Kinetische energie Energievorm; energie van een bewegend voorwerp. Potentiële energie Energie die opgeslagen is in een systeem of voorwerp met de mogelijkheid om omgezet te worden naar een andere energievorm. Stralingsenergie Energievorm; energie van de zon of van een brandende lamp. Verbranding Stofomzetting tussen een brandstof en zuurstofgas waarbij licht en warmte vrijkomt. Volledige verbranding Verbranding waarbij er voldoende zuurstofgas is om de brandstof om te zetten. Er wordt geen roet gevormd.

Thema 7 Ademhalingsstelsel Alle organen die ervoor zorgen dat het organisme zuurstofgas kan inademen en koolstofdioxidegas kan uitademen. Beenderstelsel Het geheel van beenderen of botten die steun geven, organen beschermen en waaraan skeletspieren aangehecht zijn.

Microschroef Onderdeel van de lichtmicroscoop; schroef waaraan je draait om je beeld scherp te stellen.

Dissectie Een dood dier openmaken om het vervolgens te ontleden en te bestuderen.

Microscopisch Wat je niet meer met het blote oog of met een loep kunt zien.

Spierstelsel Het geheel van de spieren die beweging mogelijk maken.

Mitochondrion Celonderdeel dat energie levert voor celactiviteiten.

Spijsverteringsstelsel Alle organen die samenwerken aan het verkleinen van het voedsel en het verwijderen van uitwerpselen.

Ooglens Lens van de lichtmicroscoop die het dichtst bij je oog zit en het voorwerp vergroot.

Stelsel Groepering van organen die samenwerken aan een bepaalde taak in het lichaam.

Orgaan Deel van een organisme, dat bestaat uit verschillende weefsels die samenwerken.

Uitscheidingsstelsel Alle organen die samenwerken aan het verwijderen van afvalstoffen uit het lichaam.

Organisatieniveau Niveau van opbouw van een organisme; organisatieniveaus van hoog naar laag zijn: stelsel, orgaan, weefsel, cel.

Thema 8

Bladgroenkorrels Groene korrels in plantencellen die suiker maken met behulp van zonlicht. Cel Bouwsteen van een organisme.

Preparaat Een stukje plantaardig of dierlijk weefsel dat gebruikt wordt voor microscopisch onderzoek. Vacuole Vloeistofblaas, gevuld met water en opgeloste stoffen; geeft de cel extra stevigheid.

Zenuwstelsel Het geheel van hersenen, ruggenmerg en zenuwen die signalen in het lichaam rondsturen om organen op de juiste manier te doen werken.

Organisme Levend wezen, een plant of een dier.

Voortplantingsstelsel Alle organen die ervoor zorgen dat het organisme nakomelingen kan voortbrengen.

Bloedvatenstelsel Transportstelsel; hart en bloedvaten die samen zorgen voor transport van stoffen door het lichaam.

Celkern Groot, bolvormig celonderdeel; regelt al het werk dat een cel moet verrichten.

Celmembraan Vliesdun omhulsel rond het cytoplasma van een cel; regelt het transport van water en andere stoffen in en uit de cel.

Celwand Buitenste omhulsel van een plantencel dat een vaste vorm en stevigheid geeft.

Cytoplasma Geleiachtige vloeistof in de cel, waarin talloze celonderdelen liggen.

Diafragma Onderdeel van de lichtmicroscoop, waarmee je de hoeveelheid licht regelt die op je voorwerp invalt. Lichtmicroscoop Toestel om structuren waar te nemen die niet meer met het blote oog waarneembaar zijn. Het licht schijnt door de structuren heen. Macroschroef Onderdeel van de lichtmicroscoop; schroef waaraan je draait om je voorwerp in beeld te brengen. Macroscopisch Wat je met het blote oog of met een loep kunt zien. Micropreparaat Voorwerpglas waarop het voorwerp ligt dat je wil bekijken en dat afgedekt is met een dekglaasje.

Voorwerplens Lens van de lichtmicroscoop die het dichtst bij het voorwerp zit en het voorwerp vergroot. Weefsel Groep cellen met dezelfde vorm en bouw, maar ook met dezelfde functie.

Thema 9 Absorptie Opname van voedingsstoffen in het bloed ter hoogte van de dunne en de dikke darm. Albustix Opsporingsmiddel voor eiwitten. Dialysehuls Membraan met ultrakleine gaatjes die grote moleculen niet en kleine moleculen wel doorlaten. Diastix Opsporingsmiddel voor glucose. Energiedrank Drank met hoge energetische waarde door de suiker en met stimulerende werking door de cafeĂŻne die erin voorkomt. Energiereep Snoepreep met hoge energetische waarde door veel suiker en vet die erin voorkomen. Evenwichtige voeding Voeding die gevarieerd is samengesteld, waarbij per dag de juiste hoeveelheden energieleverende stoffen, bouwstoffen en beschermende stoffen worden gegeten. Gal Sap geproduceerd door de lever en opgeslagen in de galblaas; bevat stoffen die het vet verdelen in kleine druppeltjes.

Begrippenlijst

285

Kliermaag Maag bij vogels waarin voedsel met spijsverteringssappen wordt afgebroken. Kobaltchloridepapier Opsporingsmiddel voor water. Krop Holte in de keel waar voedsel tijdelijk wordt opgeslagen. Lugol Opsporingsmiddel voor zetmeel. Spiermaag Maag bij vogels waarin voedsel door beweging wordt verkleind.

Longtakje Verdere vertakking van de longtak. Longventilatie Zuurstofrijke lucht wordt aangevoerd en zuurstofarme lucht afgevoerd tijdens het afwisselend vergroten en verkleinen van de borstholte. Longvolume Totale longinhoud; som van de vitale capaciteit en de restlucht. Longzakje Framboosachtige structuur van verschillende longblaasjes. Luchtpijp Buis die verstevigd is met kraakbeenringen; verbindt de keelholte met de longen.

Spijsverteringsklieren Organen die spijsverteringssappen afscheiden bv. speekselklieren, maagwandklieren, alvleesklier, darmwandklieren.

Longtak Verdere vertakking van de luchtpijptak.

Indicator Opsporingsmiddel of verklikker; daarmee kun je een voedingsstof in een voedingsmiddel opsporen.

Longhaarvaten Haarfijne bloedvaten die in een netwerk de longblaasjes omgeven.

Huig Klepje achteraan het gehemelte dat bij het slikken de neusholte afsluit van de keelholte.

Longblaasje Blaasje in trosjes aan het uiteinde van een longtakje; via de dunne wand gebeurt de gasuitwisseling tussen de longlucht en het bloed in een longhaarvat.

Herkauwers Dieren die hun voedsel in twee verschillende beurten kauwen in hun mond.

Spijsverteringssappen Sappen gemaakt in spijsverteringsklieren en afgescheiden in de spijsverteringsbuis; noodzakelijk voor het verkleinen van voedingsstoffen.

Vertering Verkleinen van te grote moleculen van voedingsstoffen naar kleinere moleculen met behulp van spijsverteringssappen.

Voedings- en bewegingsdriehoek Hulpmiddel voor het samenstellen van een evenwichtige voeding en een aansporing om voldoende te bewegen.

Voedingsmiddelen Levensmiddelen waarmee we ons voeden.

Voedingsmiddelentabel Tabel die weergeeft welke voedingsstoffen in een voedingsmiddel aanwezig zijn en in welke hoeveelheid. Voedingsstoffen Stoffen die in voedingsmiddelen aanwezig zijn en die een organisme goed laten functioneren.

Voedingsvezels Stoffen die voorkomen in de celwanden van plantencellen en door ons lichaam niet of moeilijk verteerd kunnen worden; stimuleren de werking van de darmspieren.

Thema 10

Ademvolume Hoeveelheid lucht die bij rustige ademhaling wordt ververst. Gasuitwisseling Proces waarbij zuurstofgas en koolstofdioxide uitgewisseld worden ter hoogte van de longblaasjes en ter hoogte van de lichaamscellen.

286

Luchtpijptak Vertakking onderaan de luchtpijp; loopt van de luchtpijp naar de long. Luchtzakken Ruimten bij vogels die in verbinding staan met de longen en die ervoor zorgen dat er altijd zuurstofrijke lucht in de longen aanwezig is. Middenrif Koepelvormige spier die de borstkas onderaan begrenst; staat in voor de volumeveranderingen van de borstholte bij het inen uitademen. Restlucht Hoeveelheid lucht die in je longen achterblijft na maximaal uitademen. Strotklep Onderdeel van het strottenhoofd dat bij het slikken de luchtpijp afsluit van de keelholte. Strottenhoofd Kraakbenige koker bovenaan de luchtpijp. Vitale capaciteit Grootste hoeveelheid lucht die je na extra diep inademen, kunt uitademen.

THEMA 11 Aders Bloedvaten die het bloed vanuit de organen terugvoeren naar de voorkamers. Aorta Slagader die vanuit de linkerkamer vertrekt en vertakt naar alle organen behalve de longen. Boezems Voorkamers; twee bovenste, kleine holten in het hart met een dunne spierwand.

Grote bloedsomloop Brengt zuurstofrijk bloed van het hart naar alle organen behalve de longen en keert vanuit die organen met zuurstofarm bloed naar het hart terug. Haarvaten Haarfijne netwerken van bloedvaten die de verbinding tussen slagaders en aders ter hoogte van de organen vormen.

Uitscheiding Het verwijderen van afvalstoffen en stoffen in overmaat uit het lichaam. Uitscheidingsorganen Organen, zoals nieren, longen en huid, die betrokken zijn bij het verwijderen van afvalstoffen en overtollige stoffen uit het lichaam. Urine Water met afvalstoffen en overtollige stoffen, uitgescheiden door de nieren.

Gesloten bloedsomloop Bloedsomloop waarbij het bloed, via een gesloten systeem van slagaders, haarvaten en aders, steeds in bloedvaten stroomt.

Porie in de huid Opening aan het huidoppervlak waarlangs zweet wordt uitgescheiden.

Bovenste holle ader Ader die uitmondt aan de bovenzijde van de rechtervoorkamer en zuurstofarm bloed vervoert van de bovenste ledematen en het hoofd naar het hart.

Urineblaas Zakvormig orgaan van het uitscheidingsstelsel, waarin urine tijdelijk opgeslagen wordt.

Kleine bloedsomloop Brengt zuurstofarm bloed van het hart naar de longen en keert met zuurstofrijk bloed naar het hart terug.

Urinebuis Dunne buis waarlangs de urine uit de urineblaas het lichaam verlaat.

Kransaders Aders die bloed met afvalstoffen van de hartspier afvoeren.

Urineleider Dunne buis die de urine van de nier naar de urineblaas leidt.

Kransslagaders Slagaders die de hartspier zelf van zuurstofgas en voedingsstoffen voorzien.

Kamers Twee onderste, grote holten in het hart met een dikke spierwand.

Longslagader Slagader die vanuit de rechterkamer vertrekt naar de longen.

Zweetklier Gekronkeld buisje, omgeven door een haarvatennetwerk, dat uitscheidingsstoffen uit het bloed haalt en die als zweet uitscheidt.

Onderste holle ader Ader die uitmondt aan de onderzijde van de rechtervoorkamer en zuurstofarm bloed vervoert van de onderste ledematen, de buik en de borst naar het hart.

Zweet Uitscheidingsproduct van de zweetklieren; bevat afvalstoffen en overtollige stoffen.

Poortader Ader die de voedingsstoffen van de dunne darm naar de lever vervoert.

Thema 12

Slagaders Bloedvaten die vanuit de kamers vertrekken en het bloed wegvoeren naar de organen.

Afvalstoffen Voor het lichaam schadelijke stoffen, die na stofomzettingen in de cellen ontstaan.

Kluwen Buisje opgerold tot een bolletje.

Nierader Ader die zuurstofarm bloed, waaruit de meeste uitscheidingsstoffen zijn verwijderd, uit de nier afvoert. Nierslagader Slagader die zuurstofrijk bloed met uitscheidingsstoffen naar de nier aanvoert. Niersteen Aaneengekitte kristallen van uitscheidingsstoffen die in de nieren kunnen ontstaan bij onvoldoende vochtinname. Overtollige stoffen Voor het lichaam niet-schadelijke stoffen, die in overmaat aanwezig zijn.

Begrippenlijst

287

dunne darm 149 duurzame energiebron

aars 149 abiotische factoren 23, 282 absorptie 192, 285 ademhalingsstelsel 213, 284 ademvolume 204, 205, 286 ader 226, 227, 232, 286 afvalstoffen 239, 287 afvalwarmte 131 aggregatietoestand 90, 106, 111, 283 albustix 182, 285 alvleesklier 149 aorta 226, 286 appendix 149 atoom 118, 283

ecoduct 33, 83, 282, 283 ecologie 31, 282 ecologisch evenwicht 31, 78, 282, 283 eenheid 91, 283 eindige energiebron 126, 284 elektrische energie 128, 284 energetische waarde 179, 284 energie 125, 284 energiebron 126, 284 energiedrank 179, 285 energieomzetting 129, 284 energiereep 179, 285 energievorm 129, 284 enkelvoudig blad 21, 282 enzym 193 evenwichtige voeding 187, 285 evolutie 43, 282

faseovergang 111, 284 fossielen 44, 282 fotosynthese 73, 283 fysisch verschijnsel 105

cel 164, 285 celademhaling 213 celkern 163, 285 celmembraan 166, 285 celwand 166, 285 chemische energie 128, 284 chemisch verschijnsel 119 condenseren 112, 114, 283 consumenten 71, 283 cytoplasma 166, 285 damp 105, 283 deeltje 118 deeltjesmodel 100, 283 desublimeren 113, 284 determineertabel 19, 282 determineren 19, 282 diafragma 160, 285 dialysehuls 191, 285 diastix 191, 285 dieptezicht 38, 282 dierlijke cel 163 dikke darm 149 dissectie 225, 285

288

gal (sap) 149, 285 gasuitwisseling 209, 286 gesloten bloedsomloop 287 gewervelde dieren 53, 282 grootheid 91, 283 grote bloedsomloop 230, 287

bacteriĂŤn 70 balans 92, 112, 283 beenderstelsel 145, 284 begrazing 83 beheerswerken 32, 282 beschermstof 175, 181, 186 biodiversiteit 77, 79, 282 biotische factoren 28, 282 biotoop 28, 282 bladgroenkorrels 166, 167, 285 blindedarm 149 bloedsomloopstelsel 147 bodemvervuiling 84 boezem 226, 230, 232, 286 borstholte 147 borstkas 147 bouwstof 175, 181, 186 bovenste holle ader 226, 287 braakbal 17, 198 brandstof 126 broeikaseffect 81, 84, 283 broeikasgas 84, 283

127, 284

haarvat 230, 287 hart 147 herkauwers 196, 286 hoornstof 59, 282 huidmondje 273 huig 206, 286 hypothese 282 indicator inkrimpen joule

181, 286 109, 284

125

kamer 226, 287 kinetische energie 128, 284 klasse 61, 282 kleine bloedsomloop 230, 287 kliermaag 197, 286 kluwen 241, 287 kobaltchloridepapier 183, 286 koolstofdioxide 73 krop 198, 286 lege ruimte tussen materiedeeltjes levensgemeenschap 65, 283 longademhaling 213 longader 226 longblaasje 208, 286 longen 205 longhaarvaten 209, 286 longslagader 230, 287 longtak 206, 286 longtakje 206, 286

284

ogen 282 omgevingsfactoren 35, 282 onderste holle ader 225, 287 onderzoeksvraag 13, 282 ontbossing 84, 283 opgeloste stof 101, 284 oplosmiddel 101, 284 oplossing 101, 284 onvolledige verbranding 132 orgaan 145, 285 organisatieniveau 171, 285 organisme 12, 25, 285 overbevissing 84 overtollige stoffen 239, 287

tredplant 282 tussenribspieren 147 twaalfvingerige darm 196

plantaardige cel 164 poortader 232, 287 porie (in de huid) 241, 287 potentiĂŤle energie 130, 284 preparaat 162, 285 producenten 72, 283 prooidier 55, 78, 79, 198 restlucht roofdier

205, 287 37, 38, 55

samengesteld blad 21, 282 schaduwplant 26, 282 schimmels 70 schutkleur 38, 282 skelet 44, 186 skeletspier 228

uitscheiding 239, 287 uitscheidingsorganen 239, 287 uitscheidingsstelsel 151, 285 uitzetten 108, 284 uitzettingsvoeg 109, 284 urine 150, 287 urineblaas 150, 287 urinebuis 150, 287 urineleider 150, 287

natuur 12 natuurlijke selectie 47, 282 natuurwetenschappen 12, 282 nier 150 nierader 243, 287 nierslagader 243, 287 niersteen 287 niet-biologisch afbreekbaar afval 283

maag 168 macroschroef 160, 285 macroscopisch 159, 285 massa 91, 283 materie 91, 283 meetbereik 92, 283 meetnauwkeurigheid 283 meetresultaat 92, 283 mengsel 115, 284 micropreparaat 285 microschroef 160, 285 microscoop 160 middenrif 206, 286 mineralen 70, 282 molecule 100, 283

slagader 226, 287 slokdarm 145, 148 smelten 105, 111, 284 spiermaag 198, 286 spierstelsel 145, 285 spijsverteringsklier 193, 286 spijsverteringssap 193, 286 spijsverteringsstelsel 146, 196, 285 stelsel 145, 249, 285 stofomzetting 104, 284 stollen 105, 284 stralingsenergie 128, 284 strooisellaag 26, 282 strotklep 206, 286 strottenhoofd 206, 286 structuurverandering 104, 284 sublimeren 113, 284

longventilatie 286 longvolume 205, 287 longzakje 208, 286 luchtpijp 147, 206, 286 luchtpijptak 206, 286 luchtvervuiling 84 luchtzakken 220, 286 lugol 163, 286

vacuole 166, 285 verbranding 132, 284 verdampen 112, 284 verfijnd deeltjesmodel 284 verklikker 181 vertering 193, 286 vitale capaciteit 205, 286 vitaminen 186 voedings- en bewegingsdriehoek 187, 285 voedingsmiddel 180, 286 voedingsmiddelentabel 188, 286 voedingsstof 180, 286 voedingsvezels 186, 286 voedselketen 66, 283 voedselkringloop 70, 283 voedselpiramide 75, 283 voedselrelaties 64, 283 voedselweb 66, 283 volledige verbranding 132, 284 volume 94, 283 voorkamer 226 waarschuwingskleur 282 warmte-uitwisseling 111 watervervuiling 84 weefsel 168, 285 wervelkolom 53 zuivere stof 115, 284 zweet 241, 287 zweetklier 241, 287

289

290