Biologie Periode 2 Kernvragen met Antwoorden PDF

**Fotosynthese** 1. **Wat is fotosynthese en waarom is het een cruciaal proces voor het leven op aarde?** Fotosynthese is het proces waarbij groene planten, algen en sommige bacteriën lichtenergie gebruiken om kooldioxide (CO₂) en water (H₂O) om te zetten in glucose (C₆H₁₂O₆) en zuurst...

**Fotosynthese** 1. **Wat is fotosynthese en waarom is het een cruciaal proces voor het leven op aarde?** Fotosynthese is het proces waarbij groene planten, algen en sommige bacteriën lichtenergie gebruiken om kooldioxide (CO₂) en water (H₂O) om te zetten in glucose (C₆H₁₂O₆) en zuurstof (O₂). Het is cruciaal voor het leven op aarde, omdat het de basis vormt voor de meeste voedselketens en zuurstof produceert, dat essentieel is voor ademhaling van veel organismen. 2. **Welke organellen in plantaardige cellen spelen een centrale rol bij fotosynthese en wat zijn hun functies?** De **chloroplasten** in plantaardige cellen spelen de centrale rol bij fotosynthese. Ze bevatten **chlorofyl**, een pigment dat licht absorbeert. Chloroplasten bevatten de enzymen die nodig zijn voor de omvorming van lichtenergie in chemische energie (glucose). 3. **Hoe worden lichtenergie en kooldioxide omgezet in glucose tijdens fotosynthese?** Tijdens fotosynthese absorberen chloroplasten lichtenergie, die de splitsing van watermoleculen mogelijk maakt (lichtreactie). Dit genereert zuurstof en energierijke moleculen zoals ATP en NADPH. In de donkerreactie (Calvin-cyclus) worden kooldioxide en de energie van ATP en NADPH gebruikt om glucose te synthetiseren. 4. **Leg uit waarom fotosynthese als een endothermisch proces wordt beschouwd.** Fotosynthese is endothermisch omdat het energie (lichtenergie) vereist om chemische reacties te laten plaatsvinden, in tegenstelling tot exotherme reacties die energie vrijgeven. 5. **Wat is het verschil tussen lichtreactie en donkerreactie in fotosynthese?** De **lichtreactie** vindt plaats in de thylakoïdmembranen van de chloroplasten, waarbij lichtenergie wordt omgezet in chemische energie (ATP en NADPH). De **donkerreactie** (Calvin-cyclus) vindt plaats in de stroma van de chloroplasten en gebruikt ATP en NADPH om CO₂ om te zetten in glucose. 6. **Welke pigmenten zijn betrokken bij het absorberen van licht tijdens fotosynthese, en waarom is chlorofyl het belangrijkste pigment?** De belangrijkste pigmenten zijn **chlorofyl a** en **chlorofyl b**, die licht in het blauwe en rode deel van het spectrum absorberen. Chlorofyl is het belangrijkste pigment omdat het de energie van licht het effectiefst kan absorberen voor fotosynthese. 7. **Hoe beïnvloeden factoren zoals lichtintensiteit, temperatuur en concentratie van kooldioxide de snelheid van fotosynthese?** - **Lichtintensiteit**: Hogere intensiteit verhoogt de snelheid van fotosynthese totdat een verzadigingspunt wordt bereikt. - **Temperatuur**: Fotosynthese versnelt bij hogere temperaturen tot een bepaald optimum; te hoge temperaturen kunnen de enzymen denatureren. - **Kooldioxideconcentratie**: Een hogere concentratie kooldioxide verhoogt de snelheid van de donkerreactie en dus de algehele snelheid van fotosynthese. 8. **Wat is het belang van de Calvin-cyclus in het fotosyntheseproces?** De **Calvin-cyclus** zet CO₂ om in glucose door een reeks reacties die energie uit ATP en NADPH gebruiken. Dit is de cruciale fase waarin organisch materiaal wordt opgebouwd. 9. **Leg uit waarom zuurstof wordt geproduceerd als bijproduct tijdens fotosynthese.** Zuurstof wordt geproduceerd als bijproduct tijdens de **lichtreacties** van fotosynthese, wanneer watermoleculen worden gesplitst (fotolyse) om elektronen en waterstofionen vrij te maken, en zuurstof wordt als restproduct afgegeven. **Voortgezette assimilatie** 1. **Wat is het verschil in opbouw tussen mono/di/polysachariden, vetten en vetzuren en eiwitten?** - **Monosachariden** (bijv. glucose) zijn eenvoudige suikers, **disachariden** (bijv. sucrose) bestaan uit twee monosachariden, en **polysachariden** (bijv. zetmeel) zijn lange ketens van monosachariden. - **Vetten** zijn opgebouwd uit glycerol en vetzuren, en **vetzuren** zijn lange ketens van koolstofatomen met waterstof en een zuur-groep aan het uiteinde. - **Eiwitten** bestaan uit aminozuren, die door peptidebindingen met elkaar verbonden zijn. 2. **Welke atomen heb je nodig voor de bouw van mono/di/polysachariden, vetten en vetzuren en eiwitten?** - **Monosachariden, disachariden, en polysachariden**: C, H, O - **Vetten en vetzuren**: C, H, O - **Eiwitten**: C, H, O, N, S (voor sommige aminozuren) **Dissimilatie** 1. **Wat is dissimilatie en hoe verschilt het van assimilatie in cellulaire processen?** Dissimilatie is het proces waarbij organische stoffen (zoals glucose) worden afgebroken om energie vrij te maken. Dit verschilt van **assimilatie**, waarbij cellen stoffen opbouwen, zoals de vorming van glucose uit CO₂ en H₂O tijdens fotosynthese. 2. **Leg uit hoe de dissimilatie van glucose plaatsvindt in cellen.** Glucose wordt afgebroken via **glycolyse** (in het cytoplasma), gevolgd door de citroenzuurcyclus en **oxidatieve fosforylering** in de mitochondriën, waarbij ATP en andere energierijke moleculen worden geproduceerd. 3. **Wat zijn de belangrijkste stappen in de glycolyse tijdens de dissimilatie van glucose?** Glycolyse bestaat uit 10 enzymatische stappen die glucose (C₆H₁₂O₆) omzetten in twee moleculen pyruvaat, waarbij ATP en NADH worden gegenereerd. 4. **Hoe verschilt aërobe dissimilatie van anaërobe dissimilatie, en welke zijn de belangrijkste eindproducten in beide gevallen?** - **Aërobe dissimilatie** vindt plaats met zuurstof en leidt tot de volledige afbraak van glucose tot CO₂ en water, met de productie van veel ATP. - **Anaërobe dissimilatie** vindt plaats zonder zuurstof en resulteert in de productie van minder ATP, met bijproducten zoals lactaat (melkzuur) of ethanol en CO₂. 5. **Welk organel is verantwoordelijk voor de dissimilatie van glucose in eukaryotische cellen?** De **mitochondriën** zijn verantwoordelijk voor de meeste stappen van de dissimilatie van glucose, met name de citroenzuurcyclus en de oxidatieve fosforylering. 6. **Wat is het doel van de citroenzuurcyclus in de dissimilatie van glucose, en welke producten worden gegenereerd tijdens deze cyclus?** Het doel van de citroenzuurcyclus is om de resterende energie van glucose af te halen. De producten van de citroenzuurcyclus zijn CO₂, NADH, FADH₂ en ATP. 7. **Hoe komt de dissimilatie van glucose voor in afwezigheid van zuurstof, en wat zijn de mogelijke gevolgen voor de cel?** In afwezigheid van zuurstof (anaërobe omstandigheden) ondergaat glucose fermentatie, wat resulteert in de productie van lactaat (in spieren) of ethanol en CO₂ (in gisten), en de cel produceert minder ATP. 8. **Welke rol spelen enzymen bij de dissimilatie van glucose, en hoe beïnvloeden ze de snelheid van deze reacties?** Enzymen versnellen de reacties van glycolyse, de citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylering. Ze verlagen de activeringsenergie van de chemische reacties, wat de snelheid verhoogt. **Anaerobe dissimilatie** 1. **Hoe verschilt anaerobe dissimilatie van aerobe dissimilatie en waarom is het relevant voor organismen?** Anaërobe dissimilatie vindt plaats zonder zuurstof en resulteert in minder energie (ATP) dan aerobe dissimilatie, die zuurstof vereist voor volledige afbraak van glucose. Dit is relevant voor organismen die in zuurstofarme omgevingen leven of tijdelijk zonder zuurstof kunnen functioneren. 2. **Welke rol speelt anaerobe dissimilatie bij de productie van gefermenteerde voedingsmiddelen zoals zuurkool en yoghurt?** Anaërobe dissimilatie door micro-organismen (zoals bacteriën en gisten) produceert bijproducten zoals melkzuur (in yoghurt) en ethanol (in alcoholische dranken), die bijdragen aan de smaak en conservering van gefermenteerde voedingsmiddelen. 3. **Hoe beïnvloedt anaerobe dissimilatie de sportprestaties van atleten, vooral bij korte en intensieve inspanning?** Anaërobe dissimilatie maakt snelle energieproductie mogelijk zonder zuurstof, maar de beperkte ATP-productie leidt tot de ophoping van melkzuur, wat spiervermoeidheid veroorzaakt na intensieve inspanning. 4. **In welke omstandigheden kan anaerobe dissimilatie leiden tot de ophoping van melkzuur in spieren, en wat zijn de gevolgen voor het menselijk lichaam tijdens intensieve fysieke activiteit?** Melkzuur hoopt zich op wanneer spieren intensief werken zonder voldoende zuurstof. Dit kan leiden tot spierpijn en vermoeidheid, wat de prestaties beperkt. 5. **Wat zijn de microbiologische toepassingen van anaerobe dissimilatie in de productie van biobrandstof uit organisch afval?** Anaërobe dissimilatie door bacteriën kan worden gebruikt om biogas (methaan) te produceren uit organisch afval, wat een waardevolle hernieuwbare energiebron is.