## A. Fotosynthese

A) Fotosynthese

Tijdens deze les leer je eerst meer over fotosynthese in planten. Daarna ga je een kort onderzoek doen naar mogelijkheden om deze techniek in de toekomst te gaan gebruiken als energievoorziening. Je maakt van je onderzoek een poster of presentatie die je dan in de volgende les gaat presenteren.

Fotosynthese is de manier van planten om zonne-energie te gebruiken. Planten halen energie uit zonlicht en zetten die via complexe mechanismen om in suikers, andere brandstoffen en bouwstoffen. Het is het belangrijkste proces voor vrijwel al het leven op aarde.

Opdracht 1

Waarom is fotosynthese ook van levensbelang voor mensen en dieren? Fotosynthese is een ingewikkeld proces, bestaande uit meerdere chemische reacties. We onderscheiden 2 hoofdstadia: de lichtreactie en de donkerreactie. Om een indruk te krijgen van de complexiteit van de lichtreactie bekijk je nu de animatie op http://www.schooltv.nl/video/de-lichtreactie-het-eerste-deel-van-de-fotosynthese/ over de lichtreactie.

Opdracht 2

Schrijf hieronder de netto reactievergelijking (zoek op!) op voor de lichtreactie, waarin de stoffen ADP + Pi en NADP+ worden omgezet in de energierijke stoffen ATP en NADPH. Bekijk nu de animatie op http://www.schooltv.nl/video/de-donkerreactie-het-tweede-deel-van-de-fotosynthese/ over de donkerreactie of Calvincyclus. De grondstof in deze reactie is CO2. Bij deze cyclus ontstaat na drie omlopen glyceraldehyde-3-fosfaat (kortweg G3P). Dit is een suikermolecuul met drie koolstofatomen. Twee G3P-moleculen kunnen vervolgens worden omgezet in één molecuul glucose met zes koolstofatomen.

Opdracht 3

Geef hieronder de netto reactievergelijking (voor de vorming van 1 molecuul G3P) voor de donkerreactie.

Opdracht 4

Zoals je hebt gezien is het belangrijkste eindproduct van de fotosynthese suiker. Hoe noemen we de energiesoort die daarin zit opgeslagen?

Opdracht 5

Geef een voordeel en een nadeel van deze energiesoort (vraag 4) ten opzichte van de elektrische energie uit zonnepanelen.

Opdracht 6

Hoe komt het dat de meeste planten groen zijn, en wat heeft dat te maken met fotosynthese? Geef hieronder uitleg. Hint: onderstaand plaatje heeft hier alles mee te maken.

Natuurlijke fotosynthese is een geweldig complex en mooi systeem dat aan de basis staat van alles wat leeft. Helaas gebruiken planten maar zo'n 0.5% tot 1% van de zonne-energie effectief. Geïnspireerd door de natuur proberen onderzoekers fotosynthese na te bootsen en efficiënter te maken om zo uiteindelijk schone alternatieve energiebronnen te ontwikkelen. Twee veelbelovende onderzoeksgebieden hierin zijn:

- kunstmatige bladeren
- algen en bacteriën als brandstof

Kunstmatige bladeren zijn nog in een vroege ontwikkelingsfase: laboratoria, universiteiten e.d. Informatie hierover is beperkt, meestal Engelstalig, en behoorlijk ingewikkeld. Voor duidelijke Nederlandstalige informatie kijk op http://www.biosolarcells.nl/onderzoek/kunstmatige_bladeren/ en bekijk de eerste video vanaf 15m50!

Algen en bacteriën worden op sommige plaatsen al gebruikt als brandstof, op kleine schaal weliswaar. Informatie en voorbeelden van algen en bacteriën als brandstof kun je vinden op http://www.biosolarcells.nl/onderzoek/algen/ en http://www.biosolarcells.nl/onderzoek/algen/verwante-onderzoeksprojecten-algen.html

Opdracht 7

Kies een voorbeeld van een onderzoek of project m.b.t. algen of kunstmatige bladeren en beschrijf in je eigen woorden (in minimaal 10 regels) hoe dit werkt. Hou er rekening ermee dat je hierover een presentatie gaat maken.

Opdracht 8

Verwerk de resultaten van het onderzoek in een korte presentatie. De vorm van de presentatie is vrij, je mag hier zelf iets voor verzinnen. Voorbeelden zijn een poster, een presi maar een animatie of een minicollege op het bord kunnen natuurlijk ook. Overleg even met je docent over de gekozen presentatievorm.

De volgende onderdelen moeten terug komen in de presentatie:

- Waarom hebben jullie voor dit onderzoek gekozen?
- Waarom is dit onderzoek relevant voor de rest van de leerlingen? Wat kunnen zij hiervan leren?
- Hoe hebben jullie onderzoek gedaan?
- Wat waren de resultaten?
- Wat hebben jullie hiervan geleerd? Wat moeten de toehoorders onthouden van deze presentatie?

Deze presentatie moet 10 minuten duren dus let daar op bij de voorbereiding. Vraag de docent naar de bijlage met het beoordelingsformulier zoals dat ook bij de uitvoering wordt gebruikt. Voor een overzicht van het onderzoek in Nederland naar zonnecellen en andere toepassingen om zonne-energie te gebruiken, geïnspireerd op de natuur, kijk op deze website: http://www.biosolarcells.nl/