Lichtabsorptie
Uit de bladeren van een plant worden twee pigmenten X en Y geïsoleerd. In het blad dragen deze pigmenten de geabsorbeerde lichtenergie over op andere pigmenten, die deze energie voor de fotosynthese gebruiken. Bij daglicht zien pigment X en Y er respectievelijk geel-oranje en paars-blauw uit. Van de pigmenten X en Y wordt het absorptiespectrum bepaald. In de afbeelding is het absorptiespectrum van één van deze pigmenten weergegeven.

- Is in de afbeelding het absorptiespectrum van pigment X of pigment Y weergeven?
- Bij welke belichting, met golflengte 450 of met golflengte 500, zal de fotosynthese met behulp van dit pigment de hoogste opbrengst hebben?

Hitte-stress
Bij veel plantensoorten hebben hoge temperaturen een remmende invloed op de intensiteit van stofwisselingsprocessen. In een experiment is bij twee plantensoorten, Atriplex sabulosa en Tidestromia oblongifolia, de invloed van de temperatuur op de intensiteit van fotosynthese en dissimilatie onderzocht. Intacte bladeren aan de plant werden 15 minuten blootgesteld aan een bepaalde hoge temperatuur. Nadat de temperatuur tot 30°C was teruggebracht werden CO2-gebruik en CO2-productie gemeten. De resultaten zijn weergegeven in afbeelding 14. CO2-gebruik en CO2-productie van planten die constant bij 30°C werden gehouden is op 100% gesteld.


Twee leerlingen bestuderen de gegevens in afbeelding 14 en trekken daaruit een conclusie.
Leerling 1: De maximumtemperatuur van de enzymen die betrokken zijn bij de fotosynthese ligt bij T. oblongifolia hoger dan bij A. sabulosa.
Leerling 2: De maximumtemperatuur van de enzymen betrokken bij de fotosynthese bij A. sabulosa ligt lager dan die van de enzymen betrokken bij de dissimilatie in deze plant.

Welke van deze leerlingen heeft of welke hebben een juiste conclusie getrokken?

Stofwisseling van planten
Bij planten wordt tijdens de donkerreactie van de fotosynthese CO2 gebonden. Dit gebeurt bij de meeste planten via de zogenoemde C3-route, waarbij als product een C3-verbinding ontstaat (glyceraldehydefosfaat). Er zijn enkele soorten planten die CO2 binden aan fosfoenolpyruvaat, waardoor C4-verbindingen ontstaan: de C4-route. Het verloop van de lichtreacties is bij C3- en C4-planten hetzelfde.

Gebruiken C3-planten in de donkerreactie ATP en/of NADPH?

Vanuit tussenproducten van de fotosynthese worden niet alleen koolhydraten gevormd, maar ook vetten, vetzuren, aminozuren en andere organische zuren. Dag- en seizoensgebonden schommelingen van abiotische factoren hebben direct invloed op de vorming van deze eindproducten. De samenhang tussen een aantal abiotische factoren en de betreffende stofwisselingsprocessen is weergegeven in afbeelding 3.


Op een warme zonnige zomerdag, als de luchtvochtigheid laag is, treden in de huidmondjes van de bladeren veranderingen op. Bij veel planten in Nederland wordt hierdoor de fotosynthese tijdens de middag (van ongeveer twaalf uur tot vier uur) geremd.

Welke factor is dan voor deze planten beperkend voor de fotosynthese?

Sommige onderzoekers menen dat door de toegenomen concentratie CO2 in de atmosfeer de gemiddelde temperatuur op aarde toeneemt, zodat er in de komende eeuwen sprake zal zijn van een klimaatverandering.
In een experiment wordt het effect gemeten van de temperatuur op de opname en de afgifte van CO2 door een plant. De opname van CO2 is gemeten bij een optimale verlichtingssterkte. De afgifte van CO2 is gemeten in het donker. De resultaten van dit experiment zijn weergegeven in tabel 2.


Waarom wordt de afgifte van CO2 in het donker bepaald?

Dissimilatie
Voor het bestuderen van de dissimilatie van levercellen worden twee experimenten met cellulaire fracties in een isotone oplossing (suspensie) uitgevoerd.
In onderstaande tabel is de samenstelling van het reactiemengsel tijdens de beide experimenten weergegeven

experiment cellulaire fractie toevoeging
I geïsoleerde mitochondriën van levercellen glucose
II geïsoleerde mitochondriën + cytoplasma van levercellen glucose

Tijdens deze experimenten wordt het zuurstofverbruik in de suspensies gemeten.
De resultaten hiervan zijn hieronder weergegeven.


Uit de diagrammen blijkt dat alleen tijdens experiment II zuurstof wordt verbruikt.

Drie processen die tijdens de dissimilatie van glucose plaatsvinden zijn:
1 glycolyse
2 ademhalingsketen
3 citroenzuurcyclus

Welk(e) van deze processen vindt (vinden) plaats tijdens experiment I en welk(e) tijdens experiment II?

Een sportieve proefpersoon loopt de 100 meter sprint in 15 seconden. Bij de sprint wordt de voorraad ATP in zijn beenspieren in ongeveer 2 seconden verbruikt. Daarna houdt vooral CP de ATP-concentratie nog rond de 6 seconden op peil. Vervolgens kan ATP nog gedurende tenminste 32 seconden door anaërobe dissimilatie worden vrijgemaakt. Pas na circa 40 seconden gaat de aërobe dissimilatie in de beenspieren een belangrijke rol spelen.
Vraag 36
Bij welke van de onderstaande omzettingen komt de proefpersoon in de laatste seconden van de sprint aan energie in de beenspieren?

ATP-productie
Om energie vrij te maken worden in het lichaam o.a. suikers en vetzuren gedissimileerd. Deze energie wordt tijdelijk in ATP opgeslagen.

Reactie A: de oxidatie van palmitinezuur.


Reactie B: de oxidatie van glucose (molaire massa M = 180 g mol-1).


Bij dissimilatie-processen is het respiratoir quotient RQ de verhouding tussen de hoeveelheid (in mol) vrijgemaakte koolstofdioxide gedeeld door de hoeveelheid (in mol) verbruikte zuurstof. Wat is de waarde van RQ bij reactie A? Geef het antwoord op één decimaal nauwkeurig

Enkele processen die plaatsvinden in organismen zijn:
1. omzetting van glucose in zetmeel,
2. omzetting van glucose in pyrodruivenzuur,
3. omzetting van pyrodruivenzuur in alcohol,
4. omzetting van pyrodruivenzuur in melkzuur.
Bij welke omzetting of bij welke omzettingen wordt vrijkomende energie gebruikt voor de vorming van ATP?