Metabolism - organismis aset leidvad sünteesi- ja lagundamisprotsessid, mis tagavad tema aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskonnaga. Hõlmab ainete omastamist väliskekkonnast ja sinna jääkproduktide väljutamist, aga ka otsest energia (soojus- või valgusenergia) ülekannet. Eristatakse assimilatsiooni ja dissimilatsiooni. Püroviinamarihape - glükoosi tulemusena moodustuv 3-süsinikuline karbonüülhape (CH3COCOOH) Glükoosi lagundamine: C6 H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O 38ADP + 38P 38ATP 1. Glükolüüs - kõigis rakkudes toimuv glükoosi esmane lagundamine. Aeroobne glükolüüs: Toimub küllaldase hapniku olemasolul. Ühest glükoosi kuuesüsinikulisest molekulist saadakse kaks kolmesüsinikulist püroviinamarihappe molekuli ja eraldub neli vesiniku aatomit (glükoos 2püroviinamari + 4H). Kaasneb kahe ATP molekuli süntees (2ADP + 2P 2ATP). H aatomid seostuvad NADiga (2NAD + 4H 2NADH2). Anaeroodne glükolüüs:
rihappe edasine lagund toimub mitokondri sisemuses.
Tsitraaditsükkel: toimub mitmeid ensümaatilisi reakt,mille k2igus
eralduvad järk-järgult CO2 molekulid. (ülekuumen ei teki) Osad
H aatomid saad H2Ost,ühimev NAD-iga.. Eraldub CO2,difudeerub
rakust,l2heb vereplasmasse,sealt kopsu. Hingamisahela reaktsioonid:
toimuvad mitokondri harjakestes. O2 sidumine,H ülekandja ( NAD)
annab 2ra H. Tekib H2O ja vabaneva ener arvel sünt ATP molekulid.
C6H1206+6O2=6CO2+6H2O ( 38ADP+38PI=38ATP)
Fotosüntees : 6CO2+12H2O=C6H12O6+6H2O+6O2,toimub
taimerakkude kloroplastides valgusenergia arvel
Valgusstaadium: fotosüsteem 2-pigmendid teost vee fotooksüdatsiooni
(fotolüüsi ja ATP sünteesi. 2H2O=< 4H+4e+O2. Eralduv Hioonid,elektronid.
O2 eraldub õhku. Fotosüsteem 1: pig osalevad NADPH2 moodustumisel.
NADP+2e+2H<
valk Valk ... 2. Millest saab organism energiat? 3. Millises järjekorras kasutab organism energia saamiseks toitaineid? I süsivesikud II rasvad III valgud 5. Glükoosi lagundamise üldvõrrand C6H12O6 + 6O2 6H2O + 6CO2 38ADP+Pi 38 ATP 6. Glükoosi lagundamine Glükolüüs Tsitraaditsükkel Hingamisahel Kus toimub? Päristuumsete rakkuse Mitokondri sisemuses Mitokondite tsütoplasmavõrgustikus sisemembraanide harjakestes Mis on lähteaine
energia salvestamise võimalust. Toiduga saadavad või organismis sünteesitud orgaanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks. Mida rohkem vesiniksidemeid on ühendis, seda enam energiat vabaneb tema oksüdeerimisel. 40% energiast salvestatakse adenosiintrifosfaati (ATP), 60% hajub soojusena. Näiteks: glükoosi lagundamisel vabaneb 38 ATP molekuli C6H12O6 + 6O2 + 38ADP + 38Pi = 6CO2 + 6H2O + 38ATP Orgaaniliste ainete dissimilatsioon Organismi esmaseks ja kõige kiiremini kasutatavaks energiaallikaks on sahhariidid. 1 g sahhariidide oksüdatsioonil vabaneb 17,6 kJ energiat Järgnevalt kasutab organism rasvu. 1 g lipiidide oksüdatsioonil vabaneb 38,9 kJ energiat Viimasena valke, kuna valkudel on väga palju teisi tähtsaid ülesandeid organismis. 1g valkude oksüdatsioonil vabaneb 17,6 kJ energiat Ainevahetuse regulatsioon
Glükoos on paljude teiste orgaaniliste ühendite sünteesi lähteaine. Paljudes organismides talletatakse glükoosivarud polüsahhariididena tärklise või glükogeeni kujul. Taime- ja loomarakkudes kujuneb glükoosi lagundamine ühtemoodi, mistõttu seda dissimilatsiooniprotsessi võib pidada universaalseks. Ühe glükoosimolekuli täielikul lagundamisel on organism võimeline sünteesima kuni 38 ATP molekuli. Glükoosi lagundamise summaarne võrrand on C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O (38ADP + 38Pi 38ATP). 60% vabanevast energiast hajub soojusena, organismi ülekuumenemist aitab vältida higistamine. Glükoosi lagundamine koosneb glükolüüsist (toimub päristuumsete rakkude tsütoplasmavõrgustikus. Aeroobsel glükolüüsil (küllaldase hapniku olemasolul) saadakse kaks püroviinamarihappe molekuli ja eraldub neli vesiniku aatomit. Eraldub kaks ATP molekuli. Vesiniku aatomid seostuvad NADiga, mis võimaldab neid järgnevalt kasutada hingamisahela reaktsioonides
Enamikus organismide talletatakse glükoosivarud polüsahhariididena tärklis/glükogeen. Täiendav energia saadakse polüsahhariidide lõhustamisel monomeerideks (ensüümide abil). Taimedes: tärklis -> glükoos. Loomades: glükogeen -> glükoos -> glükoosi oksüdatsioon -> vabaneb energia, salvestatakse ATP molekulidesse. Glükoosi lagundamine on universaalne dissimilatsiooniprotsess, toimub taim- ja loomorganismides ühtemoodi. C6H12O6 + 6O2 à 6CO2 + 6H2O [38ADP + 38Pi à 38 ATP] Ühe glükoosimolekuli täielikul lagundamisel on võimalik sünteesida kuni 38 ATP molekuli. Füüsiline töö vajab täiendavat ATP energiat -> kiireneb org. ainete dissimilatsioon -> ATP süntees-> vabaneb rohkem soojusenergiat. Organismi ülekuumenemist aitab vältida higistamine (higi aurustamiseks kasut. soojusenergiat). Glükoosi oks. vabanenud energiast salvestatakse 40% ATP molekulidesse, 60% hajub. Glükoosi lagundamise etapid: 1. glükolüüs, 2
2. glükoosi lagunemine(aeroobselt): glükoos laiemas mõttes 1)glükoos (kitsamas mõttes) toimub tsütoplasma võrgustikus: C6H12O62CH3-CO-COOH+4H ,püroviinamarihape 3H+3NAD2NADH2 *2ADP+2H2PO42ATP+2H2O 2)tritraaditsükkel, toimub mitokondri maatriksis 2CH3COCOOH+6H2O6CO2+2OH 2OH+10NAD10NADH2 3) hingamisahel, toimub mitokondri harjakestel 12NADH212NAD+24H 6O2+24H12H2O * 36ADP+36H3PO436ATP+36H2O glükoosi lagunemise summaarne võrrand: C6H12O6+6O26CO2+6H2O 38ADP+38H3PO438ATP+38H2O anaeroobne glükolüüs: glükoosi lagunemine ilma 02 osavõtuta 1) C6H12O62CH3COCOOH+4H 2ADP+2H3PO42ATP 2CH3COCOOH+4H2C2H4OHCOOH 1. millisel juhul ja miks tekib lihastes piimhape ja mis sellest edasi saab? 2CH3COCOOH+4H2C2H5OH+2CO2 2. Kus ja kelle poolt ja millise tulemusega viiakse läbi antud reaktsioon? Piimhappe käärimisel ja piimhappebakterite elutegevuse käigus. Lihastesse kuhjuv piimhape ei ole o2 puudumisel enam lihastes
silindrilise kujuga. Heterotroofid on organismid, kus eluks vajalikud orgaanilised ained hangitakse väliskeskkonnast.Näiteks seened,vihmauss,loomad,inimesed,protistid,bakterid. Autotroofid - on organismis, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud ograanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest. Enamus rohelistest taimedest. *Rakuhingamine e glükoosi lagunemisreakt. + tulemus + tähtsus. C6H12O6 + O2 CO2 + H2O 38ADP 38ATP Glükoosi lagundamist nim. glükolüüsiks.Selle tulemusel tekib süsihappegaas ja vesi, energia vabaneb. Sellega saavad organismid elutegevuseks vajalikku energiat. Glükoosi vajalikkus organismis vajalik ajurakkudele, toitumiseks, energia tootmiseks, lühiajaline glükoosivaru talletub maksas. Hapniku vajalikkus organismis et tagada kõikide rakkude, ja organite normaalne töö,hingamiseks. Hapnikku on inimese organismis tarvis eeskätt toitainete lagundamisel
Enamikus organismide talletatakse glükoosivarud polüsahhariididena tärklis/glükogeen. Täiendav energia saadakse polüsahhariidide lõhustamisel monomeerideks (ensüümide abil).Taimedes: tärklis -> glükoos. Loomades: glükogeen -> glükoos -> glükoosi oksüdatsioon -> vabaneb energia, salvestatakse ATP molekulidesse. Glükoosi lagundamine on universaalne dissimilatsiooniprotsess, toimub taim- ja loomorganismides ühtemoodi. C6H12O6 + 6O2 à 6CO2 + 6H2O [38ADP + 38Pi à 38 ATP] Ühe glükoosimolekuli täielikul lagundamisel on võimalik sünteesida kuni 38 ATP molekuli. Füüsiline töö vajab täiendavat ATP energiat -> kiireneb org. ainete dissimilatsioon -> ATP süntees-> vabaneb rohkem soojusenergiat. Organismi ülekuumenemist aitab vältida higistamine (higi aurustamiseks kasut. soojusenergiat). Glükoosi oks. vabanenud energiast salvestatakse 40% ATP molekulidesse, 60% hajub. Glükoosi lagundamise etapid: 1. glükolüüs, 2
→ kasutatakse hapniku redutseeritud NADH+H ja FADH oksüdeerimiseks → Vabanevad H-ioonid NADH ja FADH molekulidest (moodustuvad NAD ja FAD kasutatakse uuesti 1. ja 2. etapis) → eraldunud vesinik seotakse hapnikuga ning saadakse vesi → vabanev energia arvel saab 30-38 ATP molekuli (3. etapis sünteesitakse umbes 34 ATP molekuli, aga 2 ATP molekuli tekkis ka glükolüüsis ning veel 2 tsitraaditsükklisse sisenenud pürovaadimolekulidest) C H O → 6CO ↑ + 6H O 38ADP+P → kuni 38ATP Glükoosi lagundamine Aeroobne (rakuhingamine)– ilma hapnikuta Anaeroobne glükolüüs ehk käärimine – glükolüüsi osaline lagundamine hapnikuvastastes oludes, mille käigus pürovaat muudetakse piimhappeks või etanooliks. Käärimisel annab palju vähem energiat, ühest glükoosi molekulist saab vaid 2ATP'd. Mikroorganismidest on tuntumad kääritajad seened (pärmiseen) ja bakterid (piimhappebakterid)
Kõrbetaimede kohastumused- sügav juurestik, lihakad lehed/varred vee kogumiseks, või vastupidi kitsad ja nahkjad lehed ning hästi arenenud vahajad kattekoed auramise piiramiseks Lindude kohastumused- tiivad, kerged toruluud, suled Varjevärvus/kuju-muudab isendi keskkonna taustal märkamatuks Mimikri- mingi isendi sarnasus teise liigiga PILET 4 1.Glükoosi lagunemise 3 etappi. C6 H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O 38ADP + 38P 38ATP 2 Glükoosi lagunemisel võime eristada 3 etappi: glülolüüsi, tsitraaditsüklit ja hingamisahela reaktsioone. 1. Glükolüüs - kõigis rakkudes toimuv glükoosi esmane lagundamine. Anaeroodne glükolüüs: Glükoosi lagundamine hapniku puudujäägi korral, saaduseks piimhape või etanool ja CO2. Piimahppekäärimine toimub lihaskoe rakkudes ja piimhappebakterie elutegevuse käigus.
· Leukoplastid - värvusetud. Leukoplastid sisaldavad varuaineid, nt tärklis koguneb amüloplastidesse. Plastiidide üleminek: kloroplast kromoplastiks - viljade valmimisel, sügisel lehtede värvumine (karotinoidid taluvad madalamat temperatuuri kui klorofüll). kromoplast kloroplastiks - porgandi säilitusjuur muutub roheliseks kloroplast leukoplastiks - kui roheline taim satub pimedusse 10. Glükoosi lagundamine. Raku hingamine. C6 H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O 38ADP + 38P 38ATP Glükoosi lagunemisel võime eristada 3 etappi: glükolüüsi, tsitraaditsüklit ja hingamisahela reaktsioone. 1. Glükolüüs - kõigis rakkudes toimuv glükoosi esmane lagundamine. Anaeroodne glükolüüs: Glükoosi lagundamine hapniku puudujäägi korral, saaduseks piimhape või etanool ja CO2. Piimhappekäärimine toimub lihaskoe rakkudes ja piimhappebakterite elutegevuse käigus. Ühest glükoosi
Saadava energia koguse alusel on peamised orgaanilised ühendid reastatavad: lipiidid>sahhariidid=valgud. Kuid esmaselt kasutatakse energia saamiseks ära sahhariidid. Sahhariide säilitatakse organismides liitsuhkrutena (taimedes tärklisena ja tselluloosina) loomades(inimestes) ja seentes glükogeenina. Energia vajadusel lagundatakse liitsuhkrud lihtsuhkruteks ja oksüdeeritakse. Energiat kasutatakse organismis biosünteesil, ainete transpordil ja liikumisel. C6H12O6 + 6O2 + 38ADP + 38Pi = 6CO2 + 6H2O + 38ATP ATP adenosiintrifosfaat, energia talletaja ja ülekandja; nukleotiid, mis koosneb lämmastikalusest (adeniin), riboosijäägist ja 3-st fosfaatrühmast. Sellest ühe fosfaatrühma eraldamisel moodustub ADP 4 ja vabaneb energia. ATP moodustub peamiselt glükolüüsil, käärimisel, hingamisel ja fotosünteesil, kui ADP-le liidetakse üks fosfaatrühm ja salvestatakse energia. Lisaks ATP-le salvestatakse energiat veel GTP-sse, CTP-sse
Seemnete rasv 39,0 piimarasv 38,5 nisuteraliim 25,1 kaseiin 24,5 munavalk 23,9 tärklis 17,5 Süsivesikud 16 valgud rasvad Suur osa põlemise käigus vabanenud energiast salvestatakse makroergilistes ( suure energiasisaldusega ühend) ühendites, millede tähtsaim esindaja organismis on adenosiintrifosfaat(ATP). ATP moodustub adenosiindifosfaadi(ADP) ja fosforüülgrupi liitumisel(ADP+P1=ATP) Toit +O2+ADP+P =>CO2+H2O+ATP Glükoosi puhul oleks reaktsioon järgmine C6H12O6 + 6O2 + 38ADP + 38P =>6CO2 + 6H2O + 38ATP Ühe molekuli glükoosi täielikul hüdrolüüsil tekib 38 ATP molekuli ATP lammutamisel ADP-ks ja fosforüülgrupiks vabaneb energia, mida organism saab kasutada füsioloogilisteks funktsioonideks , sealhulgas toodangu sünteesiks ning konversioonil teisteks energialiikideks (ATP + H2O => ADP+P1) Ühe molekuli ATP lammutamisel vabaneb 52kJ energiat Organismis tekib ja lammutatakse pidevalt ATP molekule
annaabi.ee 
