Met AI in het Nederlands gemaakt op basis van onze Engelse quiz; de bronnen verwijzen naar de Nederlandse Wikipedia.
Fotosynthese is het proces waarmee planten, algen en sommige bacteriën zonlicht omzetten in energierijke stoffen. Vrijwel elk ecosysteem op aarde draait erop. Deze quiz gaat over bladgroenkorrels en pigmenten, de lichtreacties en de vorming van suikers, en over C3-, C4- en CAM-planten. Ook de geschiedenis komt aan bod: van de eerste proeven in de zeventiende eeuw tot de Nobelprijzen, en de tijd waarin bacteriën de atmosfeer van zuurstof voorzagen.
Alle 30 vragen met antwoorden en uitleg. Speel de quiz
Q 01Welk bladgroenpigment vangt in de bladeren van planten het zonlicht op?
Chlorofyl
Het pigment zit ingebed in membranen binnen in de cel; rond één fotosysteem kunnen wel honderden van zulke moleculen zitten.
Q 02Uit welke twee stoffen maken planten met zonlicht energierijke stoffen zoals glucose?
Koolstofdioxide en water
Ook algen en sommige bacteriën kunnen dit; de gevormde glucose is bouwstof en energiebron voor vrijwel alle andere organismen.
Q 03In welke vorm van energie zetten organismen lichtenergie om bij fotosynthese?
Chemische
Die energie wordt opgeslagen in organische stoffen zoals glucose, waarvan vrijwel alle ecosystemen direct of indirect afhankelijk zijn.
Q 04In welke plastiden vindt bij planten en algen de fotosynthese plaats?
Chloroplasten
Ze heten ook wel bladgroenkorrels en zijn door een dubbel membraan afgescheiden van de rest van de cel.
Q 05In welke wereldwijde kringloop heeft fotosynthese een centrale rol?
Koolstofkringloop
Planten en algen halen grote hoeveelheden van dit element uit de atmosfeer en leggen het vast in organisch materiaal.
Q 06Welke laag kon door de toename van zuurstof ontstaan, waardoor leven op land mogelijk werd?
Ozonlaag
De zuurstofrijke atmosfeer maakte daarnaast een aeroob metabolisme mogelijk, eerst bij prokaryoten en daarna ook bij eukaryoten.
Q 07Hoe heet de tweede fase van de fotosynthese, waarin suikers worden gevormd?
Calvincyclus
Deze fase heet ook donkerreactie en verloopt in drie stappen van samen dertien reacties: carboxylatie, reductie en regeneratie.
Q 08Wanneer leggen woestijnplanten met CAM-fotosynthese kooldioxide vast?
's Nachts
Het gas wordt opgeslagen in malaat of isocitraat en pas overdag verder verwerkt; zulke planten zijn vaak succulenten.
Q 09Hoeveel bladgroenkorrels heeft een doorsnee plantencel?
10 tot 100
Alle cellen in de groene delen van een plant hebben ze, maar het overgrote deel zit in de bladeren.
Q 10Welke twee energierijke stoffen leveren de lichtreacties van de fotosynthese op?
ATP en NADPH
Die twee stoffen leveren daarna de energie waarmee de plant in de donkerreactie koolstofdioxide in suikers omzet.
Q 11Met welke boom onderzocht Jan Baptista van Helmont waar de massa van een plant vandaan komt?
Wilg
De Vlaming dacht dat alle nieuwe plantenmassa uit het gietwater kwam; in werkelijkheid kwam een deel uit koolstofdioxide in de lucht.
Q 12Welke theorie stelt dat bladgroenkorrels uit cyanobacteriën zijn geëvolueerd?
Endosymbiosetheorie
Cyanobacteriën, ook blauwalgen genoemd, produceren op dezelfde manier zuurstof als de groene korrels in een plantencel.
Q 13Welke Fransman gaf in 1777 de ‘vitale lucht’ van Joseph Priestley de naam zuurstof?
Antoine Lavoisier
Met de proeven van Priestley verwierp hij de oude flogistontheorie; in het Frans noemde hij het gas oxygène.
Q 21Welk sterk broeikasgas werd door zuurstof geoxideerd, waarna de vroege Aarde afkoelde?
Methaan
Het gas werd omgezet in koolstofdioxide, dat een zwakker broeikasgas is; mogelijk begon daardoor zelfs een ijstijd.
Q 22Welke organellen waren vóór de ontdekking van Daniel Arnon de enige bekende makers van ATP?
Mitochondriën
Arnon liet in 1954 zien dat ook losse bladgroenkorrels dat kunnen; celbiologen verzetten zich daar aanvankelijk tegen.
Q 23Hoeveel uur telde een dag vlak nadat de Aarde was ontstaan?
6
Door getijdewrijving werden de etmalen langer; daardoor gingen cyanobacteriën mogelijk netto steeds meer zuurstof produceren.
Q 14Welke aanvullende pigmenten van fotosystemen zijn geel, oranje of rood van kleur?
Carotenoïden
Ze beschermen ook tegen te veel zon: ze voeren aangeslagen toestanden af en ontlasten zo het overbelaste bladgroen.
Q 15Welk enzym koppelt koolstofdioxide aan RuBP in de eerste stap van de donkerreactie?
Rubisco
Het enzym werkt niet erg efficiënt: af en toe bouwt het O2 in plaats van CO2 in, en dat levert schadelijke producten op.
Q 16In welk deel van een bladgroenkorrel worden in de donkerreactie suikers gevormd?
Stroma
De energie daarvoor komt uit de lichtreacties, die zich in de membranen van de thylakoïden afspelen.
Q 17Onder welke omstandigheid groeien C4-planten sneller dan C3-planten?
Hoge temperaturen
Dat geldt in de tropen en subtropen, maar ook midden in de zomer in Nederland; hun bladbouw maakt het systeem extra efficiënt.
Q 18Hoe heten de stapels thylakoïden binnen in een bladgroenkorrel?
Grana
Elke thylakoïde is door een eigen membraan omsloten; in dat membraan zitten alle pigmenten die fotonen absorberen.
Q 19Welke Griekse denker meende dat planten alleen uit humus in de grond groeien?
Aristoteles
De proef van Jan Baptista van Helmont sprak dat paradigma rond 1640 tegen: de aarde in zijn kuip werd nauwelijks lichter.
Q 20In welk jaar ontving Melvin Calvin de Nobelprijs voor Scheikunde?
1961
Met Andrew Benson en James Bassham ontrafelde hij met een radioactief isotoop en papierchromatografie hoe algen koolstof verwerken.
Q 24Hoe heet de aanmaak van ATP door losse bladgroenkorrels die Daniel Arnon in 1954 ontdekte?
Fotofosforylering
Peter Mitchell verklaarde het mechanisme later met chemiosmose: de spanning over het membraan drijft de vorming van ATP aan.
Q 25Welk metaalion zit in de porfyrine-ring van een bladgroenmolecuul?
Magnesium
Het molecuul heeft daarnaast een fytolstaart; de ring is een geconjugeerd systeem en kan daardoor fotonen absorberen.
Q 26Welke rol speelt water als het in de lichtreactie van de fotosynthese wordt gesplitst?
Reductor
De zuurstofatomen van dat water komen terecht in het zuurstofgas dat bij de reactie ontstaat.
Q 27In welk molecuul leggen C4-planten zoals maïs en suikerriet CO2 eerst vast?
Oxaalazijnzuur
Dat molecuul telt vier koolstofatomen, vandaar de naam van deze planten; ook sorgo en teff werken zo.
Q 28Welke Nederlandse microbioloog bestudeerde aan Stanford bacteriën?
Cornelis van Niel
Omstreeks 1930 ontdekte hij dat fotosynthese een redoxreactie is en dat de vrijkomende zuurstof van gesplitst water afkomstig is.
Q 29Welke Zwitser toonde in 1804 aan dat ook water bijdraagt aan de toename in plantmassa?
Nicolas-Théodore de Saussure
Daarmee was de basisformule van de fotosynthese bekend; hij deed bovendien de eerste observaties aan CAM-planten.
Q 30Welke reactie bewees dat water ook zonder koolstofdioxide tot zuurstof kan worden geoxideerd?
Hill-reactie
In de proef uit 1939 dienden ijzerionen als kunstmatige afvoer voor elektronen, zodat de zuurstofproductie gewoon doorging.