• Ademhaling bij de mens
• Bepaling van het Biochemisch Zuurstofverbruik (BZV)
• Meten van fotosynthese en ademhaling bij een eencellig groenwier
• De invloed van planten en dieren op de zuurstofhuishouding van slootwater
• Bepaling van de toxiciteit een ademhalingsgif bij gist
• Bepaling van het Biochemisch Zuurstofverbruik (BZV)
• Meten van fotosynthese en ademhaling bij een eencellig groenwier
• De invloed van planten en dieren op de zuurstofhuishouding van slootwater
• Bepaling van de toxiciteit een ademhalingsgif bij gist
Ademhaling bij de mens
1. Het Respiratoir Quotiënt (RQ)
Wanneer we ademhalen nemen we zuurstof (O2) uit de atmosfeer op en geven we er koolstofdioxide (CO2) aan af. We doen dit om de verbrandingsprocessen in ons lichaam te onderhouden. Wanneer we glucose verbranden, volgens de formule
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O
dan verwachten we dat de hoeveelheid opgenomen O2 gelijk is aan de afgegeven hoeveelheid CO2. Dat ligt anders wanneer we een vet als stearinezuur verbranden:
C18H36O2 + 26O2 18CO2 + 18H2O
We zien dan dat de hoeveelheid afgegeven CO2 lager is dan de opgenomen hoeveelheid O2. De verhouding tussen beide wordt ook wel het Respiratoir Quotiënt genoemd, de RQ:
RQ = hoeveelheid afgegeven CO2 / opgenomen hoeveelheid O2
Voor glucose is de RQ = 1, en voor stearinezuur RQ = 18 : 26 = 0,7.
Door de RQ te meten kun je dus op ieder moment van de dag of week zien waar je je energie verdaan haalt door je ademhalingslucht te analyseren.
2. De maximale zuurstofopname VO2max
De maximale zuurstofopname, afgekort tot VO2max, wordt vaak genoemd als dé maat voor conditie en uithoudingsvermogen. Deze maat geeft aan hoeveel zuurstof jouw lichaam maximaal per minuut kan opnemen. Met die zuurstof worden vetten en suikers in de spieren verbrand.
Per definitie is de VO2max de maximale hoeveelheid zuurstof in ml die iemand per minuut uit de lucht kan opnemen en verwerken per kilogram lichaamsgewicht.
Meestal wordt de VO2max niet rechtstreeks gemeten, maar berekend uit een door de sportfysioloog Jack Daniels in 1978 beschreven relatie die bestaat tussen
• Loopsnelheid en zuurstofopname
• Tijdsduur en het maximale percentage van de maximale zuurstofopname dat je daarbij kunt volhouden.
Om de VO2max te berekenen wordt dan bijvoorbeeld gebruik gemaakt van de resultaten van een Cooper-test waarin je probeert een zo groot mogelijke afstand te lopen in 12 minuten.
Download handleiding
Wanneer we ademhalen nemen we zuurstof (O2) uit de atmosfeer op en geven we er koolstofdioxide (CO2) aan af. We doen dit om de verbrandingsprocessen in ons lichaam te onderhouden. Wanneer we glucose verbranden, volgens de formule
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2Odan verwachten we dat de hoeveelheid opgenomen O2 gelijk is aan de afgegeven hoeveelheid CO2. Dat ligt anders wanneer we een vet als stearinezuur verbranden:
C18H36O2 + 26O2
18CO2 + 18H2O We zien dan dat de hoeveelheid afgegeven CO2 lager is dan de opgenomen hoeveelheid O2. De verhouding tussen beide wordt ook wel het Respiratoir Quotiënt genoemd, de RQ:
RQ = hoeveelheid afgegeven CO2 / opgenomen hoeveelheid O2
Voor glucose is de RQ = 1, en voor stearinezuur RQ = 18 : 26 = 0,7.
Door de RQ te meten kun je dus op ieder moment van de dag of week zien waar je je energie verdaan haalt door je ademhalingslucht te analyseren.
2. De maximale zuurstofopname VO2max
De maximale zuurstofopname, afgekort tot VO2max, wordt vaak genoemd als dé maat voor conditie en uithoudingsvermogen. Deze maat geeft aan hoeveel zuurstof jouw lichaam maximaal per minuut kan opnemen. Met die zuurstof worden vetten en suikers in de spieren verbrand.
Per definitie is de VO2max de maximale hoeveelheid zuurstof in ml die iemand per minuut uit de lucht kan opnemen en verwerken per kilogram lichaamsgewicht.
Meestal wordt de VO2max niet rechtstreeks gemeten, maar berekend uit een door de sportfysioloog Jack Daniels in 1978 beschreven relatie die bestaat tussen
• Loopsnelheid en zuurstofopname
• Tijdsduur en het maximale percentage van de maximale zuurstofopname dat je daarbij kunt volhouden.
Om de VO2max te berekenen wordt dan bijvoorbeeld gebruik gemaakt van de resultaten van een Cooper-test waarin je probeert een zo groot mogelijke afstand te lopen in 12 minuten.
Download handleiding
Bepaling van het Biochemisch Zuurstofverbruik (BZV)
Voor het vaststellen van verontreiniging van oppervlakte- en afvalwater
wordt veelvuldig gebruik gemaakt van de zogenaamde BZV-bepaling, waarin het
Biochemisch Zuurstof Verbruik wordt gemeten. Onder BZV verstaat men de
hoeveelheid zuurstof die nodig is voor de biologische afbraak van de organische
stof in 1 liter water.
De bepaling geeft een indruk van het zuurstofverbruik dat in het onderzochte water kan optreden als gevolg van de afbraak van de aanwezige organische stof door micro-organismen. Let wel: het is geen maat voor de hoeveelheid micro-organismen of de hoeveelheid zuurstof in het water, maar een maat voor de hoeveelheid biologisch afbreekbare organische stof.
Het BZV speelt een belangrijke rol in de milieuwetgeving omdat het BZV van een lozing voorspelt hoeveel het zuurstofgehalte in het ontvangende oppervlaktewater zal dalen. Wanneer het BZV van een lozing te hoog is, kan het ontvangende water zuurstofloos worden, met ernstige gevolgen voor de aanwezige organismen die veel zuurstof nodig hebben zoals vissen.
Download handleiding
De bepaling geeft een indruk van het zuurstofverbruik dat in het onderzochte water kan optreden als gevolg van de afbraak van de aanwezige organische stof door micro-organismen. Let wel: het is geen maat voor de hoeveelheid micro-organismen of de hoeveelheid zuurstof in het water, maar een maat voor de hoeveelheid biologisch afbreekbare organische stof.
Het BZV speelt een belangrijke rol in de milieuwetgeving omdat het BZV van een lozing voorspelt hoeveel het zuurstofgehalte in het ontvangende oppervlaktewater zal dalen. Wanneer het BZV van een lozing te hoog is, kan het ontvangende water zuurstofloos worden, met ernstige gevolgen voor de aanwezige organismen die veel zuurstof nodig hebben zoals vissen.
Download handleiding
Meten van fotosynthese en ademhaling bij een eencellig groenwier
In de plantenwereld nemen de processen van fotosynthese en ademhaling een
centrale plaats in. Metingen aan deze processen bij hogere planten zijn van
grote landbouwkundige betekenis: ze geven inzicht in de afhankelijkheid van
diverse milieufactoren waardoor productiviteitsverbetering mogelijk wordt. Deze
metingen zijn echter lastig uit te voeren met hogere planten. Eencellige algen
in water zijn eenvoudiger hanteerbaar en net zo illustratief voor het verkrijgen
van inzicht, zowel in theorie als praktijk.
Ademhaling en fotosynthese van in water gesuspendeerde algen hebben invloed op de hoeveelheid in het water opgeloste zuurstof. De hoeveelheid O2/ml in het water kan worden bepaald met behulp van een zuurstofelektrode met meter.
Download handleiding
Ademhaling en fotosynthese van in water gesuspendeerde algen hebben invloed op de hoeveelheid in het water opgeloste zuurstof. De hoeveelheid O2/ml in het water kan worden bepaald met behulp van een zuurstofelektrode met meter.
Download handleiding
De invloed van planten en dieren op de zuurstofhuishouding van slootwater
Zuurstof is een onmisbare stof voor de planten en dieren. Ze hebben het nodig
voor hun ademhaling. In water kan maar weinig zuurstof oplossen: zo‘n 10
milligram per liter. Vissen pompen de hele dag water langs hun kieuwen om aan
voldoende zuurstof te komen. Je kunt wel nagaan dat ze het benauwd krijgen als
het zuurstofgehalte daalt. Dat gebeurt vooral ‘s nachts als alle planten, dieren
en bacteriën alleen nog maar ademhalen. Overdag gebeurt dat niet zo gauw, omdat
de waterplanten dan zuurstof produceren in het licht.
In deze proef wordt het verloop van het zuurstofgehalte gemeten in verschillende situaties.
Download handleiding
In deze proef wordt het verloop van het zuurstofgehalte gemeten in verschillende situaties.
Download handleiding
Bepaling van de toxiciteit een ademhalingsgif bij gist
De legendarische zelfmoordpil waarmee Hitler zich van het leven beroofde bevatte
cyaankali. Omdat cyaniden zulke giftige verbindingen zijn vinden we in de natuur
talloze planten en dieren die zich daarmee tegen hun vijanden beschermen.
Om de giftigheid van cyanide voor ademhalingsprocessen aan te tonen meten we de ademhalingssnelheid van cellen en stellen dat bloot aan verschillende concentraties kaliumcyanide. Als testmicro-organisme maken we gebruik van instant gistcellen die je bij elke supermarkt kunt kopen.
De Biological Oxygen Monitor (BOM) wordt gebruikt om de metabole activiteit van celsuspensies te meten. Gedroogde gistcellen worden in leidingwater van 30°C gereactiveerd. Onder deze omstandigheden is energie nodig voor het onderhoud van de cel. Deze energie wordt vrijgemaakt door respiratie van de reserves in de cel. Deze vorm van ademhaling wordt endogene respiratie genoemd. Indien substraat wordt toegevoegd, dan kunnen er drie dingen gebeuren:
• de gistcellen kunnen het substraat benutten als gevolg waarvan de respiratie toeneemt;
• het substraat heeft geen effect - de endogene respiratie blijft onveranderd;
• de toegevoegde substantie is toxisch voor de gistcellen waardoor uiteindelijk in het geheel geen zuurstofverbruik meer wordt gemeten.
Download handleiding
Om de giftigheid van cyanide voor ademhalingsprocessen aan te tonen meten we de ademhalingssnelheid van cellen en stellen dat bloot aan verschillende concentraties kaliumcyanide. Als testmicro-organisme maken we gebruik van instant gistcellen die je bij elke supermarkt kunt kopen.
De Biological Oxygen Monitor (BOM) wordt gebruikt om de metabole activiteit van celsuspensies te meten. Gedroogde gistcellen worden in leidingwater van 30°C gereactiveerd. Onder deze omstandigheden is energie nodig voor het onderhoud van de cel. Deze energie wordt vrijgemaakt door respiratie van de reserves in de cel. Deze vorm van ademhaling wordt endogene respiratie genoemd. Indien substraat wordt toegevoegd, dan kunnen er drie dingen gebeuren:
• de gistcellen kunnen het substraat benutten als gevolg waarvan de respiratie toeneemt;
• het substraat heeft geen effect - de endogene respiratie blijft onveranderd;
• de toegevoegde substantie is toxisch voor de gistcellen waardoor uiteindelijk in het geheel geen zuurstofverbruik meer wordt gemeten.
Download handleiding