Lk 93-Glükoosi lagundamine 1. Kuidas säilitavad organismid oma glükoosivarusid? Organismid säilitavad oma glükoosi varud kas glükogeeni(loomad) või tärklisena(taimed). 2. Millised erinevused on aeroobsel ja anaeroobsel glükolüüsil? Aeroobsel lagundamisel on võimalik saada kuni 38ATP molekuli aga anaeroobsel kõigest 2ATP molekuli. Aeroobsel on lõpp saaduseks 6CO2 +6H2O molekuli aga anaeroobsel on piimhapem etanool, võihape. 3. Tooge näiteid rakkudest, kus anaeroobse glükolüüsi lõpp-produktiks on piimahape või etanool. Lihastes on tulemuseks piimhape ja pärmseenerakkudes on etanool. 4. Millised tingimused on vajalikud alkoholkäärimiseks? Alkohol käärimiseks on vaja piisavalt glükoosi ja pärmseeni ja vaja peatada hapniku juurde pääs. 5
mille käigus saadakse: sahhariide, valke, lipiide, nukleiinhappeid jne. Lähteained: ensüümid, täiendav makroenergia. Näiteks: fotosüntees, DNA süntees. Dissimilatsioon: organismis toimuvad lagunemisprotsessid. Toiduga saadavad või oraganismis sünteesitud oraanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks. Tavaliselt vabaned energi, mis talletatakse makroenergilistesse ühenditesse nt. ATP 40% ja eraldub soojusena 60%. Glükoosi vabanemisel vabaneb 38ATP molekuli. Makroenergilised ühendid: ühendid, mille lagunemisel vabaned energia. Organismi esmane eneriaallikas on sahhariid, siis rasvad ja viimasena valgud kuna neil on palju teisi ülesandeid. Rasvadest energia tootmisel on energimaht suurim ja tekib probleeme jääkainetega. ATP (adenosiinfosfaat): kõige universaalsem makroenergiline ühend, mis on energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. Koosneb: 3fosfaatrühma + adeniin + riboos.
protsessidega (vt. joon. 4.14.)? Tsitraaditsükli protsessides on samuti vesinike kandjaks NAD (joonisel oleval protsessil on NADP). Tsitraaditsüklis eraldub CO2, mida taimed kasutavad Calvini tsükliprotsessides. 29. Millistes rakkudes ei saa toimuda hingamisahela reaktsioone? Tooge näiteid. Ei saa toimuda rakkudes, mis ei vaja elutegevuseks hapniku nagu näitkes botulismi bakter. 30. Võrrelge aeroobset ja anaeroobset glükolüüsi. Aeroobsel lagundamisel on võimalik saada kuni 38ATP molekuli aga anaeroobsel kõigest 2ATP molekuli. Aeroobsel on lõpp saaduseks 6CO2 +6H2O molekuli aga anaeroobsel on piimhapem etanool, võihape. 31. Kuidas on omavahel seotud fotosünteesi valgus- ja pimedusstaadium? Valgusstaadiumis saadakse ATP, mis kulutatakse pimedusstaadiumis. 32. Mis tähtsus on fotosünteesil biosfääri seisukohalt? Fotosüntees säilitab osoonikihi, mis kaitseb Maad kosmilise ja ultraviolett kiirguse eest
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<
Vbananud energia salvestatakse ATP molekulidesse. ATP moodustub glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus. Assimilatsion- organismi sünteesiprotsessid; saadakse vajalikke ühendeid. Sahhariidid on esmane ja kõige kiiremin kasutatav energiaallikas Organism vajab energiat ->polüs. ensüümide abil monomeerideks Taime ja loomarakkudes on glükoosi lagundamine samasugune universaalne Ühe Glükoosimol. Lagundamisel->38ATP molekuli Glükolüüs- glükoosi algne lagundamine Toimub päristuumsete rakkude tsütoplasmavõrg. , Aeroobne(hapnikuga)- tekib püroviinamarihape, selle lagundamisel NAD Anaeroobne- käärimine, tekib piimhape v etanool moodustub aint 2ATP molekuli Tsitraaditsükkel püroviinamarihappe edasine lagundamine toimub mitokondris..eralduvad järkjärgult CO2 molekulid ja H aatomid. Tekib 10 NADH2.. jäägina eraldub CO2 Toimub lipiidide ja aminohapete lõplik lagundamine Hingamisahela reakts
8. Nimetage protsesse, millega kaasneb ATP moodustamine. V: ATP moodustub põhiliselt glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus. LK93 1. Kuidas säilitavad organismid oma glükoosivarusid? V: Organismid säilitavad oma glükoosi varud kas glükogeeni(loomad) või tärklisena(taimed). 2. Millised erinevused on aroobsel ja anaeroobsel glükolüüsil ? V: Aeroobsel lagundamisel on võimalik saada kuni 38ATP molekuli aga anaeroobsel kõigest 2ATP molekuli 3. Tooge näiteid rakkudest,kus anaeroobse glükolüüsi lõpp-produktiks on piimhape või etanool. V: Lihastes on tulemuseks piimhape ja pärmseenerakkudes on etanool. 4. Millised tingimused on vajalikud alkoholkäärimiseks ? V: Alkohol käärimiseks on vaja piisavalt glükoosi ja pärmseeni ja vaja peatada hapniku juurde pääs. 5
Reaktsioonivõrrandid Fotosüntees 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Glükoosi lagundamine - C6H12O6 + 6O2 = 6CO2+ 6H2O 38ATP Mõisted Autotroof organism, kes sünteesib ise anorgaanilistest ainetes orgaanilisi aineid(fotosünteesijad) Heterotroof - organism, kes saab vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil Assimilatsioon organismi kõik sünteesimisprotsessid Dissimilatsioon - organismi kõik lagundamisprotsessid Orgaaniliste ainete kasutamine Energia järjekorras 1. Sahhariidid 4kcl 2. Lipiidid 9kcl 3. Valgud(varuained) 4kcl
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
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
Organismi esmaseks ja kõige kiiremini kasutatavaks energiaallikaks on sahhariidid ehk süsivesikud. Järgnevalt kasutab organism rasvu. Viimasena valke, kuna valkudel on väga palju teisi tähtsaid ülesandeid organismis. 3. Millises järjekorras kasutab organism energia saamiseks toitaineid? 1. Sahhariidid e süsivesikud 2. Rasvad 3. Valgud 4. ATP ehitus ja energia salvestamine/vabastamine ATP-sse. 5. Glükoosi lagundamise üldvõrrand. C H O + 6O = 6CO + 6H O + 38ATP 6 12 6 2 2 2 6. Kus toimub, mis on lähteaineks, mis toimub ja mis tekib: a) glükolüüsil, b)tsitraaditsüklis, c) hingamisahelas 7. Mis on aeroobne glükolüüs e käärimine? V: glükoosi esmane lagundamine hapnikuta keskkonnas (toimub rakkude tsütoplasmas). 8. Milles seisneb etanooli- ja piimhapekäärimine, kus see toimub? V: 1)Piimhappekäärimine moodustub 2 molekuli piimhapet ja vesinik kasutatakse ära. Protsess üldiselt lõpeb.
ATP 2 molekuli. Hingamisahel: mitokondri sisemembraanide sopistustes. Laguneb NADH, tekib H2O, NAD. Vajab hapnikku. Rakust eraldub vesi. ATP 34 molekuli. 13. Missugusel glükoosi lõhustumise etapil eraldub CO 2? – Tsütraadtsükklis. 14. Missugusel etapil kasutatakse O2 ja miks? – Hingamisahelas. 15. Glükoosi lõhustumise summaarne võrrand? – C6H12O6 + O2 > 6CO2 + 6H2O + 38ATP 16. Kui palju tekib kokku ATP-d, kui lõhustub 1 molekul glükoosi? – Maximum 38. 17. Mis on käärimine? – anaeroobne glükolüüs, glükoosi osaline lagundamine hapnikuvaestes oludes, mille käigus püruvaat muudetakse piimhappeks või etanooliks. 18. Kus ja millal toimub piimhappekäärimine? Mis selle käigus tekib? – Anaeroobne glükolüüs, mida teostavad mõned bakterid ja
produktiks on kas piimahape või etanool. Autotroofid Toodavad ise orgaanilis aineid anorgaanilistest ainetest. Võilill, laanesõnajalg, tamm, kask, pärn, kapsas, porgand, pruunvetikas Heterotroobid Vajavad toitu, energia saavad toidust. Inimene, siil, karu, koer, kass, puravik, amööb, piimhappebakter, käsnad. Energia hankimine - I Saadakse glükoos II Saadakse püroviinamarihape III *Aeroobslet O2-ga CO2 + H2O 38ATP-d *Anaeroobslelt energiat juurde ei teki 2ATP-d Mitoos keharakkude jagunemine Diplodne kromosoomide arv - kahekorden kromosoomide arv 1.Mis on mitoosi põhieesmärk? Saada identsedi tütarrakke. 2.Missugused protsessid tomuvad raku interfaasis? Rakk on lõpetanud jagunemise ja teeb ettevalmistusi uueks jagunemiseks. 3.Selgitage mitoosi tulemust. Ühest rakust saadakse kaks rakku. 4.Miks eelneb igale mitoosile DNA kahekordistumine?
4. Miks peetakse piimhappe moodustumist lihasrakkudes ainevahetuse umbteeks? Rakkudes pole ensüüme, mis piimhapet lagundaks, tuleb püroviinamarihappeks muuta, et lagundada saaks 5. Võrrelge aeroobset ja anaeroobset glükoosi lagundamist AEROOBNE ANAEROOBNE 1. protsessil kasutatakse hapnikku 1. protsessil ei kasutata hapnikku 2. teise sammuna toimub siin tsitraaditsükkel 2. teise sammuna toimub siin käärimine 3. salvestatakse 38ATP 3. 2 ATP salvestatakse 4.lõppsaadus co2, h2o 4. piimhape või etanool ja co2 6. Milliste ainete lagundamisel osaleb tsitraaditsükkel? Sahhariidid, rasvhapped, aminohapped 7. Selgitage fotosünteesiprotsessi I VALGUSFAAS 1. toimub valguse neeldumine klorofüllis. Igast klorofülli molekulist eraldub 1 elektron 2. toimub vee fotosüntees ( veemolekul lõhutakse valguse abil), tekib M+ ; OH; e- 3. vesinik seotakse vaheühendiga. NADP 4
harjakestel. 10NADH2 ja 2FADH2 oksüdeeritakse, energia seotakse ATP-sse. H NADH2 ja FADH2 küljdst seotakse O2-ga, tekib H2O. 10 NADH2 kohta sünteesitakse 30 ATP-d. 2FADH2 kohta sünteesitakse 4ATP-d. Kokku 34ATP-d. Kokkuvõte 1. Glükolüüs 2ATP + 2NADH2 2. Tsitraaditsükkel 2ATP + 8NADH2 + 2FADH2 3. Hingamisahel 34ATP 4. Lõpptulemus 38ATP Kui O2 ei ole piisavalt, siis NAD ei vabane hingamisahelas ja ei saa glükolüüsil H liita. H liidetakse PVA-le. Toimub lihastes O2 puudusel ja piimhappebakterites. 10. Mis on etanoolkäärimine? Kes läbi viib? Kuidas kasutatakse? 2etanool + 2CO2 11. Mis on piimhapekäärimine? Kes läbi viib? Kuidas kasutatakse? 2piimhape 12. Mis on anaeroobne hingamine? Anaeroobne hingamine on terviklik protsess
11.KIRJELDA, KUIDAS TOIMUB VERESUHKRUSISALDUSE REGULATSIOON, KUI GLÜKOOSI ON VERE VÄHE/PALJU. KUI GLÜKOOSI ON VERES VÄHE Veresuhkurt reguleerib glükagoon. Glükoosi tagavarad talletuvad glükogeenina maksa ja skeletilihastesse KUI GLÜKOOSI ON VERES LIIGA PALJU 12.VÕRDLE AEROOBSET JA ANAEROOBSET GLÜKOOSI LAGUNDAMIST (ENERGIAKOGUS, SAADUSED, ETAPID) AEROOBNE ANAEROOBNE ENERGIA KOGUS 38atp 2atp mitokonder ETAPID hingamisahel, tsitraaditsükkel SAADUS glükolüüs vesi, piimhape, glükolüüs 13.KIRJELDA, KUIDAS TOIMUB HINGAMISE REGULATSIOON INIMESEL. Hingamise regulatsioon toimub vere süsihappegaasisisalduse alusel. Piklikaju saadab signaali rindmiku ja diafragma lihastele, signaaliks on CO2 tõus ja pH langemine, sest tekib piimhape 14
2.Lipiidid (neutraalrasvad) 1g = 38,9 kJ (9 kcal) 3.Valgud (kaseiin) 1g = 17,6 kJ (4 kcal) ATP on universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkuda metabolismis. Kui molekuli koostisesse kuulub kaks fosfaatrühma, siis nimetatakse ühendit adeniinfosfaadiks (ADP), kolmanda fosfaatrühma liitmisel ADP molekuliga tekib ATP. Selle protsessiga salvestub ATP-sse ligikaudu 30kJ energiat ühe molekuli kohta. Glükoosi lagundamise üldvalem: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2+ 6H2O + 38ATP GLÜKOOS ENERGIA Glükoosi algne lagundamine ehk glükolüüs toimub päristuumsete rakkude tsütoplasmavõrgustikus. Lähteaineks on C6H12O6. Glükolüüsil toimub glükoosi järkjärguline muutumine ensüümreaktsioonide käigus. Tekivad 2 püroviinamarihappe molekuli (2 PVA). H jääb üle (NADH2 ) Tsitraaditsükkel toimub mitokondri sisemuses, lähteaineks on PVA, toimuvad tsüklilised ensüümreaktsioonid. Tekib CO2 ja NADH2.
Seentel glükogeenis. II Lipiidid (rasvad, õlid)- 1g 9kcal (38,9 kJ). Varu on taimedel õlina, loomadel rasvadena. III Valgud- 1g 4kcal , alkohol 1g 7kcal. 4. ATP- adenosiintrifosfaat. Koosneb lämmastiklahusest, adeniinist, riboosist ja kolmest fosfaatrühmast. Energiat salvestub U30kJ 1 mooli kohta. Moodustub glükolüüsi, käärimise ja fotosünteesi käigus (salvestab energiat). ATP-P=>ADP; ADP-P=>AMP; ADP+P=>ATP 5. Gcl lagundamise üldvõrrand: C6H12O6+6O26CO2+6H2O 38 ADPi+38Pi 38ATP 6. Glükolüüs toimub tsütoplasmavõrgustikus. Lähteaineks on glükolüüs. Toimub 10 üksteisele järgneva reaktsiooni katalüüsimine (lagundamine ensüümide abil). Tekib kaks 3C PVA molekuli, mis lähevad tsitraaditsükklisse, 4H aatomit +NAD 2NADH2, mis läheb hingamisahelasse ning 2ATP-d. Tsitraaditsükkel toimub motokondri sisimuses. Lähteaineks on PVA. Toimub tsükliline reaktsiooni ahel (PVA lagundamine endüümide abil, protsessi tulemusel tekib CO2 ja NADH2)
SÜSINIKURINGLUS Fotosüntees TAIMED miks? TOOTA toitu energia saamiseks. NII ENDALE KUI TEISTELE Rakuhingamine KÕIK ELUSORGANISMID Miks rakud hingavad???? ENERGIA SAAMISE EESMÄRGIL ENERGIAT SAAME TOIDUST!!!! GLÜKOOS C6H12O6 Rakuhingamine lõhun süsiniku sidemed ära ja saan energia kätte C6H12O6 lagundatakse h2o ja co2 Ilma hapnikuta ei saa süsiniku sidemeid lõhkuda, ei saa energiat kätte, pane nina kinni ja vaata, mis saab C6H12O6 + 6O2 võrdub 6CO2 +6H2o + 38ATP kõige olulisem langundamisprotsess Hingamine Taim loom Co2 liigub läbi õhulõhe raku sisse Hingame sisse o2, välja läheb co2 O2 väljub fotosünteesi käigus Hingab sisse o2 Välja co2 Öösel Taim Loom Hingab o2 Hingame sisse o2, välja läheb co2 Välja co2 GAIA hüpotees maa kui terviksüsteem, saab iseendaga hakkama, loob endale tingimused
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
dATP, dGTP, dCTP ja dTTP on vajalikud DNA replikatsiooniks. Glükoosi lagundamine: (näide dissimilatsiooniprotsessist) See toimub kolmes etapis: 1. Glükolüüs 2. Tsitraaditsükli reaktsiooind (hingamine) 3. Hingamisahela reaktsioonid (hingamine) Toimub tsütoplasmavõrgustikus ensüümide toimel umbes 10 biokeemilise reaktsioonina. Keemiliste sidemete lõhkumisel tekib 2 x ATP. Glükoosi lagundamise üldvalem: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2+ 6H2O + 38ATP GLÜKOOS ENERGIA Kui selles etapis pole piisavalt O2-te, siis ei lõpe protsess püroviinamarjahappe ja vesiniku moodustumisega, vaid jätkub käärimisena ehk anaeroobsena. Käärimisi on mitu liiki: 1) Piimhappekäärimine moodustub 2 molekuli piimhapet ja vesinik kasutatakse ära. Protsess üldiselt lõpeb. 2) Etanoolkäärimine toimub pärmseente abil. Tekib etanool ja süsihappegaas. Seda käärimist
→ 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)
tekib 12NADH2. NADH2 molekulid vabanevad H aatomitest. Moodustunud NAD on vesinikusidujana uuesti kasutatav glükolüüsil ja tsitraaditsükli reaktsioonides. Eraldunud H seotakse hapnikuga ja tekib H2O. vabaneva energia arvel saab 12NADH2 molekuli kohta sünteesida 36ATP molekuli, glükoosimolekuli lõhustamisel saadakse 2ATP molekuli siis lõplikul lagundamisel saab moodustada kuni 38ATP molekuli. 8. Võrrelge glükolüüsil, tsitraaditsüklis ja hingamisahelas moodustuvaid ATP koguseid. Glükolüüsil 2ATP, tsitraaditsüklis 0, Hingamisahelas 36+2ATP FOTOSÜNTEES 1. Nimetage fotosünteesi lähteained ja lõpp-produktid. valgusenergia, CO2, H2O - O2, glükoos 2. Miks jagatakse fotosüntees valgus- ja pimedusstaadiumiks? 3. Kuidas kasutatakse fotosünteesi käigus valgusenergiat?
makroergilisi ühendeid (GTP, TTP, UTP, CTP). DNA sünteesiks ATP-d, TTP-d, GTP-d, CTP-d, RNA paljundamiseks ATP-d, GTP-d, CTP-d, UTP-d. Glükoosi lagundamine ehk rakuhingamine Glükoos on peamine organismisisene energiaallikas Glükoosi lagundamine on dissimilatsiooniprotsess, mis toimub ühte moodi nii loomades, taimedes kui ka seentes. C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energia Tekib 38 ATP molekuli: 38 ADP + Pi 38ATP Glükoosi lagundamise etapid: o glükolüüs toimub päristuumse raku tsütoplasmavõrgustikul o tsitraaditsükkel toimub mitokondri sisemuses o hingamisahela reaktsioonid toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel Aeroobne glükolüüs - erinevate ensüümide toimel ligikaudu kümme toimuvat reaktsiooni ... ehk glükoosi algne lagundamine 2
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
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
Hingamine Fotosünteesil tekivad taimedes päikeseenergia, CO 2 ja vee baasil energiarikkad glükoosi molekulid. Kui need reageerivad hapnikuga, moodustuvad väiksemad väga suurte energeetiliste sidemetega molekulid ATP-d (adenosiintrifosfaadid), mis on universaalne ,,valuuta" energiavahetuses. ATP võib salvestuda tulevikuks või kuluda ära rakustruktuuris. Hingamine sisend Hingamine väljund respiratsioon C6H12O6 + 6O2 38ATP+6CO2+6H2O+soojus Hingamisprotsessis eralduvad süsihappegaas ja vesi. Organism (keha) kiirgab pidevalt soojust, mis hajub keskkonnas. Termodünaamika I seadus Kõik energeetilised protsessid alluvad kahele üldisele seadusele termodünaamika seadusele, mis kirjeldavad erinevate energia vormide vahelisi sõltuvusi. I seadus e. energia jäävuse seadus: Energia võib üle minna ühest vormist teise, kuid ei teki ega kao.
sidemetesse. Peamiseks energiaallikaks on suhkrud ehk sahhariidid ehk süsivesikud. Varu energia on talletatud rasvadesse ehk lipiididesse. Energiat vajatakse igasugusteks liikumisteks ja ainete sünteesiks rakkudes. Keemiliste sidemete energia on kasutatav ülekande molekulide abil, mida moodustatakse rakkudes lõhustamisprotsesside kaudu. Ülekande molekulid- energiarikkad makroenergilised molekulid. (1 molekul glükoosi annab 38 makroenergilist ühendit, 38ATP- universaalne). Keemilise sideme energiast suudab organism rakus ära kasutada makroenergiliste molekulide moodustamiseks umbes 40 %, 60% on soojus kadu. Taimed talletavad energiat päikeselt tulevast valgusenergiast sünteesides lihtsuhkruid(glükoos, fruktoos). 5.)Paljunemisvõime- endasarnaste järglaste saamine. Paljunemiseliigid: 1.)Suguline ehk generatiivne - toimub sugurakkude abil 2.)Mittesuguline ehk vegetatiivne- organismi osade abil, valdavalt taimed, madalamad
Heterotroofne energiavarustus ehk hingamine ja käärimine (dissimilatsioon, lagundamine, tekib energiat). 1. Anaeroobne (glükolüüs ehk käärimine, saadakse 2ATP, hapnikku pole piisavalt, lõpeb piimhappe või etanooli tekkega). Glükolüüs: glükoospüruvaat+2NADH+H+ Käärimine: püruvaatetanool (piimhape/ butanool/ isopropanool/ etaandiool/ atsetoon/ äädikhape). 2. Aeroobne (hapniku keemiline tarvitamine, keemiline hingamine, saadakse 38ATP, omastatakse O2 ja välutatakse CO2). 2H+1/2O2H2O+3(2)ATP : NADH+H+, FADH2 Glükolüüs toimub tsütoplasmavõrgustikus - tekib 2ATP (saadakse 2 püroviinamarihapet + 4H) Tsitraaditsükkel toimub mitokondris - eraldub CO2 ja H seotakse NADH2 -ga. Hingamisahela reaktsioonid mitokondri harjakeste membraanides -vajatakse hapnikku, välja vesi ja tekib 36ATP. Organismi hingamisel omastatakse O2 ja väljutatakse CO2. Võib toimuda läbi keha
· CO2 kui jääkprodukt eritub organismist välja. HINGAMISAHEL · toimub mitokondrite sisemembraanide harjakestes · 12 NADH2 vabanevad H-aatomitest ja moodustuvad NAD-id, H seotakse hapnikuga moodustub vesi · Vabaneva energia arvel sünteesitakse 36 ATP Kokkuvõtteks: Ühest glükoosi molekulist saab: C6H12O6+6O26CO2+6H2O 22 36ATP+2ATP=38ATP (Püroviinamarihape CH3COCOOH) (Glükoos - C6H12O6) 23 ORGANISMIDE PALJUNEMINE Lk 102-104 SUGULINE MITTESUGULINE viljastatud munarakust / vegetatiivne eostega Eostega paljunevad: Seened eosed eoskottides, eoskandades Protistid liikumisvõimelised rändeosed e zoospoorid Sammaltaimed eosed eoskupardes, eosest areneb eelniit uus taim
saamine süsinikukütustest. Kõik reaktsioonid toimuvad mitokondri maatriksis. Tsitraaditsükkli esimeses faasis kondenseeritakse AcCoA oksaalatsetaadiga, millele järgneb kaks oksüdatiivset dekarboksüülimist. Tsükkli teises faasis taastoodetakse oksaalatsetaat ning sellega on seotud suure ülekandevõimega elektronide ning ühe ATP- või GTP-molekuli tekkimine. Tsitraaditsükkliga tekib 38ATP +4CO2+ H2O 38. Pentoosfosfaaditsükkel ja selle bioloogiline tähtsus Pentoosfosfaaditsükkel on tsütoplasmas toimuv glükoosi aeroobse oksüdatsiooni rada, mis toodab pentoosfosfaate (riboos-5-fosfaati- kasutatakse DNA, RNA ja nukleotiidkoensüümide sünteesiks) ja NADPH (kasutatakse redutseerivas biosünteesis) Bioloogiline tähtsus: Suudab täita rakkude vajadusi erinevates tingimustes
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 Hinnanguliselt iga ATP molekul retsükleerub inimorganismis 1000 kord ööpäevas
Tabel 18. Glükoosi lagundamine rakus Osaline lagundamine Lõplik lagundamine Tingimus anaeroobne aeroobne Koht rakus tsütoplasmas mitokonder Moodustuvad süsinik 2 kolme C-ga ühendit 6 ühesüsinikulist ühendit ühendid Energeetiline saagis ühe 2 ATP 2 + 36 ATP = 38ATP glükoosi molekuli kohta Evolutsiooniline vanus vanem noorem 93 Miks on vaja? 1.) kohustuslik etapp glükoosi (anaeroobne glükolüüs) aeroobsele lagundamisele 2.) võimaldb nt inimese lihastel talitleda ka hapniku puuduses; a.) sukeldumine; b.) suitsusest ruumist väljumine
annaabi.ee 
