Stikstofkringloop
De aarde is een min of meer gesloten systeem met daarin een min of meer vaste hoeveelheid elementen. Deze les zal gaan over de kringloop van twee van deze elementen. Stikstof (N) en koolstof (C). Beide elementen worden door de levende en niet levende natuur gebruikt om grotere moleculen zoals aminozuren, eiwitten, koolhydraten en vetten op te bouwen. Alle organismen op aarde zijn opgebouwd uit onder andere koolstof en stikstof. Je zou deze organisme dan ook kunnen zien als grote zakken met een grote koolstof en stikstof voorraad.
Ze mogen hun lichaam langer of korter opbouwen met deze stoffen. Op het moment van overlijden echter worden al deze elementen weer teruggegeven aan de natuur. Koolstof en stikstof verhuist dan weer vanuit een organische stof naar een anorganische koolstof- en stikstofbron in het milieu. Deze anorganische koolstof- en stikstof kunnen dan weer door de planten worden opgenomen en gebruikt voor de opbouw van organische stoffen. Kortom: alle bouwstenen op aarde zijn in miljarden jaren al vele miljarden malen gerecycled. Jij en ik zijn opgebouwd uit bouwstenen die hebben gezeten in de eerste bacteriën die de aarde hebben bevolkt, in de dino’s en in het lijf van de grote Charles Darwin.
Stikstof komt in vele vormen in het ecosysteem voor. In de stikstofkringloop bekijk je in welke vormen stikstof in het ecosysteem kan voorkomen. Als je de rondgang van stikstof door het ecosysteem wilt bekijken, dan moet bij stikstof in organische vorm de focus op de stroom van de aminozuren en de eiwitten leggen. Omdat het de aminozuren en de eiwitten zijn die stikstof bevatten.
Als je de stikstofkringloop wilt bestuderen, dan kan je dat het beste doen op bioplek.org 
Reducenten in de stikstofkringloop.
De reducenten (bacteriën) spelen een belangrijke rol in de stikstofkringloop. Er zijn reducenten die kunnen werken in een omgeving zonder zuurstof. De rottingsbacteriën in de stikstofkrinkloop zetten zonder zuurstof organische stikstofverbindingen om in anorganich ammoniak. Ook zijn er reducenten die wel zuurstof in de bodem nodig hebben om hun werk in de stikstofkringloop uit te voeren. De nitrietbacteriën en de nitraatbacterien voeren omzettingen van anorganische stikstofverbindingen uit alleen in de aanwezigheid van zuurstof in de bodem. Deze reducenten werken aerobe. Er zijn reducenten die hun energie halen uit de afbraak van organische stikstofverbindingen. Deze reducenten zetten organische stikstofverbindingen om in anorganische stikstofverbindingen. Rottingsbacteriën zijn voorbeelden van heterotrofe reducenten. Er zijn ook reducenten die hun energie halen uit anorganische stoffen, en deze anorganische stoffen omzetten in andere anorganische stoffen. Deze reducenten moemen we chemo-autotroof. De nitrietbacteriën en de natraatbacteriën in de stikstofkringloop zijn voorbeelden van chemo-autotrofe organismen.
Eten en poepen
De reducenten spelen een belangrijke rol in de stikstofkringloop. Maar hoe werkt deze omzetting van stoffen in de bodem nou eigenlijk. Bekijk de reducenten dan even als gewone organismen die eten, uit het eten energie halen en voor het organisme onbruikbaar materiaal uitpoepen. De nitriet bacterien eten dan ammoniak en poepen nitriet uit. Bij de omzetting van ammoniak naar nitriet produceren de nitrietbacterien ATP voor eigen gebruik. Nitriet is voor de nitrietbacterien een afvalproduct en wordt uitgescheiden. Nitriet is echter weer voedsel voor de nitraatbacterien. De nitraatbacterien produceren bij de omzetting van nitriet naar nitraat ATP en scheiden een afvalproduct uit, nitraat. En nitraat is juist die stikstofverbinding die de planten kunnen opnemen. Stikstof komt nu terecht in de producenten en in een organische stof, namenlijk eiwitten. Deze eiwitten zijn weer voedingsstof en stikstofbron voor de planteneters, waardoor de stikstof na consumptie van de plant terecht komt in een dierlijke organische stof. De planteneter gebruikt de eiwitten om zijn eigen lichaam op te bouwen of te onderhouden.
Hieronder zie je twee illustraties. Eén bioplek illustratie met uitleg en een BiNaS illustratie.
Een video-instructie over de uitleg van de stikstofkringloop aan de hand van BiNaS-afbeelding 93G is hieronder te bekijken.
