Koosneb: lämmastikalus, monosahhariid, 3 fosfaatrühma Energia salvestamine: 1 ATP molekul sisaldab 30 kJ energiat (selle lagundamisel tekib 30 kJ energiat) ADP + P-rühm → ATP (30 kJ energiat) Tähtsus: energia salvestaja/talletaja, energia ülekandja Glükoosi lagundamine (dissimilatsioon, universaalne energiatalletaja) -toimib mitokondris ja tsütoplasmavõrgustikus (rakuhingamisel organismil) C6H1206 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O I ETAPP – GLÜKOLÜÜS -tsptoplasmavõrgustikus →NADH2 ja ATP (60 kJ energiat) II ETAPP – TSITRAADITSÜKKEL -mitokondris → CO2 Väljahingatav õhk (süsihappegaas) on pärit tsitraaditsüklist III ETAPP → HINGAMISAHEL -mitokondris sisemembraanide harjakestes → ATP 36 molekuli/ H20 kokku 38 molekuli Etanooli käärimine e anaeroobne glükolüüs. 1 etaool, sest glükolüüsi lagundamine glükolüüsiga pärmseentel – glc → 2 etanoli + 2CO2
ATP, NADP, NAD jt. 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:
molekuli ehk püruvaati 2FADH2 6O2 Saadused 2 püroviinamarihapet 8NADH2 10 NAD 2 NADH2 2FADH2 2 FAD 2ATP 2ATP 32-34 ATP 2H2O 6CO2 12 H2O Tähtsus - AEROOBNE ANAEROOBNE Hapniku külluses Hapniku puuduses Toimumise koht Tsütoplasmavõrgustik Tsütoplasmavõrgustik Lähteained 1 Glükoosi molekul 1 Glükoosi molekul Saadused 2 kolmesüsinikulist 2 molekuli piimhapet
Moodustud glükoosi, käärimise ja hingamise käigus. Glükolüüs: Glükoosi lagunemise esimene etapp, mis toimub tsütoplasmavõrgustikus. Toimub nii taimedes, loomades kui ka seentes. Tsitraaditsükkel: toimub mitokondrites, kus mitokondimaatriksis on 13-15 ensümaatilist protsessi. Hingamisahel: toimub mitokondrites ja just sisemembraani harjakestes, kus pannakse vesinikioonidest ja hapnikust kokku vesi. Vesinikioonid on seotud vesinikkandjates. C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 38ATP Fotosüntees: 6CO2 + 6H2O ->C6H12=6 + 6O2 Fotosünteesis muudetakse valgusenergia keemiliseks energiaks tehakse anorgaanilisest(H2O+C02) orgaaniline(glükoos), tekib hapnik. Fotosüntees sõltub: *valguse intensiivsusest. *lähteainete konsentratsioonist. *temperatuusrist. *varustatusest veega. *lahtede vanusest. *taime liigist ja füsioloogilisest seisundist. Fotosüntees: ->Valgusstaadium(ainult valges). ->Pimestaadium(pimedas ja valges).
Kasutatavate ainete energiaks tegemise järjekord: 1) Süsivesikud 2) Rasvad 3) Valgud Makroergilised ühendid- mille ühe keemilise sideme lõhkumisel vabaneb suur hulk energiat ATP- Universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõikide rakkude metabolismis Glükoos on peamine organismisisene energiaallikas Glükoosi lagundamine on dissimilatsiooniprotsess, mis on universaalne( toimub ühtmoodi loomades, taimedes) C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O Energia 38 ADP + P1 38 ATP 1 molekul glükoosi = 38 ATP Glükoosi lagundamise etapid 1) Glükolüüs - toimub tsütoplasmavõrgustikul 2) Tsitraaditsükkel- toimub mitokondris 3) Hingamisahela reaktsioonid- Toimuvad mitokondri harjakeste membraanides Glükolüüs *Aeroobne - Hapniku on piisavalt, erinevate ensüümide toimel toimub 10 reaktsiooni Glükoos Püroviinamarihape + 4H 2 ADP 2 ATP * Anaeroobne
REAKTS. H2O CO2 1. Glükolüüs toimub päristuumse raku tsütoplasmavõrgustikul. 2. Tsitraaditsükkel toimub mitokondri sisemuses, maatriksis. 3. Hingamisahela reaktsioonid toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel. GLÜKOOSI LAGUNDAMINE AEROOBSELT, summaarne võrrand: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O 38 ADP + 38P 38 ATP Glükoosi lagundamine ANAEROOBSELT, PIIMHAPPEKÄÄRIMINE: Glükoos 2 piimhape (C3H6O3 ) 2 ADP + 2P 2 ATP ----------------------------------------------------- Glükoosi lagundamine ANAEROOBSELT, ETANOOLKÄÄRIMINE: Glükoos 2 etanool (C2H5OH) + CO2 2 ADP + 2P 2 ATP O2
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<
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
asuvate kloroplastideni, mille sisemuses asuvad klorofülli molekulid ergastuvad valgusenergia toimel. Lähteained: süsihappegaas ja vesi. Saadused: suhkrud ja hapnik. Fotosünteesi jagatakse kaheks: valgus- ja pimedusstaadiumiks. Valgusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks on vajalik valguse olemasolu. Klorofülli ergastunud elektronide energia arvel lagundatakse vee molekule ja eraldub gaasiline hapnik. Kogu fotosünteesiprotsessi summaarne võrrand: 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Valgusstaadiumis eristatakse protsesse fotosüsteem I ja fotosüsteem II . Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks vee fotooksüdatsiooniks ja ATP sünteesiks. Moodustub molekulaarne hapnik, eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. 2H2O O2 + 4H+ + 4e- Fotosüsteem I põhiülesandeks on NADPH2 moodustamine. Valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad vesinikukandja NADP molekulidele, mis
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. Kust pärineb hingamisel eralduv süsihappegaas?
Selle nimel töötavad valgud. Valkude töös seisneb elu. Kõik elusorganismid on rakulise ehitusega. Rakul on kõik elutunnused. Elusorganismid jagunevad ainurakseteks ja hulkrakseteks. Kõik elussüsteemid erinevad eluta loodusest tunduvalt suurema keerukuse astme poolest. Kõik elusolendid vajavad elutegevuseks energiat. Autotroofid on organismid, kes toodavad orgaanilist ainest päikese valgusenergia abil. See protsess on fotosüntees.(valgus+6CO2+6H20->C6H12O6+6O2) Heterotroofid on organismid, kes saavad energiat väliskeskkonnast tulevast orgaanilisest ainest rakuhingamise käigusl.(C6H12O6->6CO2+6H2O+energia) Organismidel on omane paljunemisvõime. Mittesuguline: pooldumine(ainuraksed), vegetatiivne(taimed), eostega(seened). Suguline: uus organism saab alguse viljastumise käigus isas-ja emassugurakkude ühinemisest. Areng on loomulik kõikidele organismidele. Sugulise paljunemise puhul algab
Lk 97- Fotosüntees 1. Nimetage fotosünteesi lähteained ja lõpp-produktid. Lähteained on süsihappegaas ja vesi ( valgusenergia samuti aga seda ei loeta aineks vaid teguriks) ja saaduseks on glükoos, hapnik ja vesi. Võrrand: 6CO2+12H2O= C6H12O6+6O2+6H2O 2. Miks jagatakse fotosüntees valgus- ja pimedusstaadiumiks? Sellepärast et valgusstaadiumi protsessiks on vaja valgusenergiat aga pimedusstaadiumis seda pole vaja. 3. Kuidas kasutatakse fotosünteesi käigus valgusenergiat? Fotosüsteem II toimub vee molekulide lagundamine vee fotooksüdatsioonil ehk vee fotolüüsil ja ATP sünteeiks. Nimelt 2H2O -> O2+4H+ + 4e- 4. Mis on valgusstaadiumi lähteained ja lõpp-produktid?
2H2O 4HH + 4He + O2 - reaktsioonides. Glükoos väljub kloroplastidest või moodustab neis Eraldunud hapnik difundeerub läbi säilitustärklise. õhulõhede atmosfääri. Glükoosist ja Calvini tsükli vaheühenditest saab alguse lipiidide ja aminohapete süntees. Moodustub NADPH2 – see, ja ATP on vajalikud fotosünteesi pimedusstaadiumi 6CO2 + 12NADPH2 C6H12O6 + 6H2O + 12NADP reaktsioonideks. 18 ATP 18 ADP + 18 Pi NADP + 2e- + 2H+ NADPH2 Valgusstaadiumis on valgusenergia muundatud keemiliseks energiaks ja hapnik on vabanenud atmosfääri. K. Mäekase esitluse (http://www.ebu.ee/esitlus/FS.ppt) põhjal U. Tokko, TTG 2013 H2O CO2 valgusenergia ADP
Fotosüntees Süsinikuallikaks on õhulõhede kaudu taime sisenenud CO2 Vesinikuallikaks on NADPH2 Taime roheliste osade rakkudes on rohelise värvusega aine – klorofüll, Energiaallikaks on vaja 18 ATP molekuli mis paikneb taimeraku kloroplastides 6CO2 + 12NADPH2 C6H12O6 + 6H2O + 12NADP Klorofüll võimaldab valgusenergiat kasutades sünteesida CO2 -st ja 18 ATP 18 ADP + 18 Pi H2O - st orgaanilisi ühendeid (glükoosi jt) Assimilatsiooniprotsessi, mille käigus see toimub, nimetatakse NADP-d ja ADP-d kasutatakse uuesti valgusstaadiumi reaktsioonides fotosünteesiks
Klorofüll võimaldab valgusenergiat kasutades sünteesida CO2-st ja H2O-st orgaanilisi ühendeid Fotosüntees toimub nähtava valguse vahemikus 380-750nm Fotosünteesi protsess on maksimaalse efektiivsusega spektri punases või violetses osas Fotosünteesi kasutegur ning kiirus sõltuvad: Valguse tugevus Sõsihappegaasi kontsentratsioon õhus Taimede varustatusest vee ja mineraalainetega Taime füsioloogilisest seisundist Temperatuurist Lehe vanusest Taimeliigist 6CO2 + 12H2O =C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Fotosünteesi valgusstaadium Reaktsioonid kulgevad kloroplastide sisemembraanides ainult valgusenergia mõjul Klorofülli molekulid moodustavad koos teiste pigmentidega fotosüsteeme Fotosüsteem II pigmenid teostavad vee fotooksüdatsiooni (fotolüüsi) ja ATP sünteesi 2H2= -> 4H+ + 4e- + O2 Eralduvad vesinikioonid ja elektronid. Eraldunud hapnik difundeerub läbi õhulõhede atmosfääri Fotosüsteem I pigmendid osalevad NADPH2 moodustamisel
Fotosüntees Taime roheliste osade rakkudes on rohelise värvusega aine- klorofüll, mis paikneb taimeraku kloroplastides. Fotosüntees võimaldab valgusenergia jõul toota CO2 ja H2O-st orgaanilisi ühendeid. Fotosüntees on assimilatsiooniprotsess. 6CO2 + 12H2= = C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Fotosünteesi kasutegur ja kiirus sõltub: *valguse tugevus *CO2 kontsentratsioonist õhus *taimede varustatusest vee ja mineraalainetega *taime füsioloogilisest seisundist *temperatuurist (15o kuni 30o) *lehe vanusest *taimeliigist Fotosüntees toimub nähtava valguse vahemikus 380 750 nm. Fotosünteesiprotsess on maksimaalse efektiivsusega spektri punases või violetses osas. Fotosünteesi valgusstaadium:
On kõigis ja NADH2. Saadused on 36ATP molekuli, CO2 ja H2O. Glükoosi laundamise elus organismides ühesugune. Ül: universaalne energia talletaja ja üle kandja. Toimub nt rakuhingamisel, hingamisel saadakse 36 ATP-d. koosneb adeniinist, Auto, hetero, miksotroofide võrdlus: sarnasused: vajavad elutegevuseks energijat, võrrand: C6H12O66CO2+6H2O+energia. Anaeroobne glükolüüs: toimub, kui olemas kõik elu omadused, sünteesivad vajalikud org. ained. Erinevused: autotroof suhkrust ehk riboosist ja 3st fosfaatrühmast. Glükoosi kasutamine organismis:
Nt:riidetükk,vesi,vaht 2)Lõhkeainega(nafta tulekahjud,võtab kogu hapniku ära) 5.Mis juthub põlemisel kui O2?Tuli kustub või muutub väikseks,tekib vingugaas 6.Mis on tahm?Puhas süsinik 7.Mida kujutab endast see suits...?Süsinik 8.Mis on kütuse kütteväärtus?Soojushulk mis eraldub 1kg kütuse täielikul põlemisel (bensiin,petroolium,nafta) 9.Järgnevalt on toodud glükoos 'leegita põlemise'reaktsioon... C6H12O6(glükoos)+602(hapnik)[lähtained]>6CO2(süsihappeg)+6H2O(vesi) [saadused] 9.1Energia eraldub 9.2Toimub põlemine kuid leeki pole näha 10.Mida nim. Fotokeemiliseks reaktsiooniks?Reaktsioon mille kutsub esile valgus (fotosüntees)11.Kas fotokeem. Reakts. Saab toimuda ka pimedas?Ei saa,sest selle toimumiseks on vaja valgust12.Millised ainete muundimised toimuvad fotokeemilises reakts.?6CO2+6H2O>C6H12O6+6O2 13.Kirjelda fotosünteesi...(sama mis 12) , energia neeldub. 13.2(kas alati tekib glükoos ja O2?) Jah. 14.Miks on fotosünt
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.
leidub sipelga ja mesilasmürgis ning nõgeses 9. Etaanhape- CH2COOH hapu lõhnaga, söövitav, vedel, lahustub 17C juures vees kasutatakse toidu maitsestamiseks, konserveerimiseks leidub elusorganismides, saadakse etanooli äädikhapekäärimisel 10. Glükoos- C5H10O6 tähtis toitaine, natuke magus, käärib väga hästi leidub taimedes, eriti viinamarjades, kasutatakse ravimite magustamiseks 11. glükoosi lagunemine e rakuhingamine- C6H1206=6CO2!+6H2O fotosüntees- 6CO2+12H2O=C6H12O6+6O2+6H2O 12. Glükoos- toitudes eriti viinamarjades, käärib hästi, tähtis toitaine Fruktoos- eelkõige puuviljades, magusaim, 13. Sahharoos- C12H22O11 leidub taimedes(suhkrupeet ja roos)laguneb seedimisel kui ka pärmseente toimel 14. Tärklis- (C6H10O5)n- looduslik polümeer, valge pulbriline aine, külmas vees ei lahustu, tähtis toit- ja varuaine 15. Tselluloos- (C6H10O5)n- tähtis looduslik sahhariid, märgub kergesti, põleb hästi 16
Saavad kogu energia suunata kasvamisse Sõltuvad otseselt teistest organismidest. ja arenemisse. Saavad energia valgusest - bakterid Saavad energia keemilistest reaktsioonidest - loomad, seened, bakterid Rakuhingamine (millisteks protsessideks jaguneb, millised on lähteained ja saadused (sh ATP hulk), kus rakus toimuvad?) Rakuhingamine on glükoosi lõplik lagundamine hapniku abil, mille tulemusena vabanev energia salvestatakse (ATP), eraldub süsinikdioksiid ja vesi. 6O2 + C6H12O6 = 6CO2 + 6H2O ETAPID 1. Glükolüüs 2. Tsentraaditsükkel 3. Hingamisahela reaktsioonid Lähteained Glükoos C6H12O6 Püruvaat Hapnik O2 Saadused 2 püruvaati CO2 Vesi H2O 2 ATP 2 ATP 34 ATP Toimumiskoht Tsütoplasma Mitokonder Mitokonder
GLÜKOOSI LAGUNDAMINE Koostas: Kristel Mäekask Glükoosi lagundamine Glükoos on peamine organismisisene energiallikas. Enamasti talletatakse glükoosivarud organismis polüsahhariididena, mis lagundatakse monomeerideks. Tärklis (polüsahhariid) glükoos (monosahhariid) Glükoosi lagundamine on dissimilatsiooniprotsess, mis on universaalne (toimub ühtemoodi loomades ja taimedes). C6H12O6 6CO2 + 6H2O + energia 38 ADP + Pi 38 ATP Glükoosi lagundamise etapid 1. Glükolüüs toimub päristuumse raku tsütoplasmavõrgustikul. 2. Tsitraaditsükkel toimub mitokondri sisemuses. 3. Hingamisahela reaktsioonid toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel. Glükolüüs GLÜKOLÜÜS Aeroobne glükolüüs Anaeroobne glükolüüs Hapnikku on piisavalt Hapnikku ei jätku piisavalt;
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O C6H12O6 Energiaallikas Loomades salvestub maksas ja lihastes säilitamine tärklisena Glükolüüsi ja tsitraaditsüklis glükogeenina moodustunud NADH2 energia arvelt sünteesitakse ATP molekule 12 NADH2 + O6 12 NAD + 12 H2 O 36 ADP + 36 Pi 36 ATP
Toimub kloroplastide stroomas. 10. Fotosünteesi roll looduses (3) – 1) Selle käigus toodetud süsivesikud on paljudele organismidele toiduks ja energiaallikaks, lisaks saab neilt puitu ja puuvilla. 2) võimaldab muundada valgusenergia keemiliseks energiaks. 3) kontrollib atmosfääri CO 2 ja O2 taset. 4) selle käigus toodetakse rakuhingamiseks vajalikku hapnikku. 11. Fotosünteesi summaarne võrrand. – 6CO2 + 6H2O > C6H12O6 + 6O2 12. Glükoosi lõhustumise etapid, mis erinevatel etappidel toimub, kui palju tekib ATP-d? – Glükoos: raku vedelas sisekeskkonnas ehk tsütoplasmas. Laguneb glükoos. Tekib püroviinamarihape, 2NADH, 2H+. Hapniku ei vaja. Rakust eraldub vesi. ATP 2 molekuli. Tsitraaditsükkel: mitokondris
FOTOSÜNTEES · Fotosüntees on taimedes ja fotosünteesivates bakterites toimuv protsess, mille käigus valgusenergia muudetakse orgaaniliste ühendite keemiliseks energiaks. · Taimede puhul seisneb fotosüntees süsihappegaasi- ja veemolekulide liitmises orgaanilise aine (glükoosi) molekuliks valguse poolt ergastatud klorofülli energia arvel: 6CO2 + 12H2O ® C6H12O6 + 6O2 + 6H2O · Fotosünteesi tähtsus: - orgaanilise aine tootmine - hapniku tootmine - süsihappegaasi sidumine atmosfäärist · Fotosünteesi kiirus sõltub: - valguse intensiivsuses - CO2 hulgast - taime tüübist - tuule tugevusest - temperatuurist - vee-ainevahetusest · Fotosünteesi saagikuseks on ~6 grammi orgaanilist ainet 1m2 lehepinna kohta. · Fotosünteesi käik: Fotosüntees toimub kloroplastides.Selles on kaks etappi:
saadavatest anorgaanilistest ainetest (H2O, CO2), kasutades peamiselt valgusenergiat (fotosüntees) või ka redoksreaktsioonidel vabanevat keemilist energiat. 3. Heteroroofid saavad oma elutegevuseks vajaliku energia ja sünteesiprotsessideks vajalikud lähteained toidus sisalduva orgaanilise aine lagundamisel (glükoosi lagundamine). 4. Fotosüntees tuleusena moodustub glükoos (C6H12O6), jääkprodukt O2 eraldub atmosfääri. Üldvalem: 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 5. Taimedes moodustub glükoosist tärklis või tselluloos. Taimed täiendavaid orgaanilisi aineid väliskeskkonnast juurde ei vaja. 6. Metabolism organismis aset leidvad sünteesi- ja lagundamisprotsessid, mis tagavad tema aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga (hingamine, toitumine). Selle võib omakorda jagada kaheks: a. Dissimilatsioon organismi kõik lagundamisprotsessid (nt toitainete lagundamine).
Mis on fotosünteesi põhieesmärk?Fotosünteesi põhieesmärgiks on toota orgaanilist ainet (glükoosi) Kust saavad kloroplastideta taimerakud energiat?Taimerakus toodetakse energiat roheliste kloroplastide abil. õnedes taimerakkudes leidub kloroplastidega sarnaseid rakustruktuure - kromoplaste. Need sisaldavad punast ja kollast värvainet, mis on nähtav õite kroonlehtedel ja viljades. Fotosünteesi lähteained ja lõpp-produktid. 6CO2+12H2O=C6H12O6(glükoos) +6O2+6H2O TINGIMUSED: valgus, vesi, õhk ja muld. valgusstaadium: fotosüsteemid (klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega, vajalikud valgusenergia muundamiseks) moodustuvad kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides. Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks (vee fotooksüdatsiooniks e fotolüüsiks) ja ATP sünteesiks. Vee fotooksüdatsioonil
Kulgeb mitokondri maatriksis Enne püroviinamarihappe (moodustus aeroobsel glükolüüsil) tsüklisse sisenemist eralduvad CO2 ja 2H aatomit -> atsetüülkoenüüm A Moodustub 10 NADH2 Reaktsioonidest vabanevad CO2 molekulid Hingamisel Mitokondrite sisemembraanide harjakestel e. Kristadel Glükolüüsil ja tsitaaditsüklis moodustunud NADH2 (2+10 molekuli) arvel sünteesitakse ATP 12 NADH2 + 6O2 -> 12NAD + 12H2O Glükoosi täielikul lagundamisel: C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O Glükoosi lagundamine on universaalne protsess, mis kulgeb nii taime- kui loomarakkudes
C6H12O6 C6H12O6 + 6O2 => 6CO2 + 6H2O Taimede glükoosivarud on tärklise kujul. Glükoos on tselluloosi koosseisus olulisemaid taime rakukesta komponente. Glükolüüs toimub päristuumse
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
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
Ameerika teadlane Melvin Calvin kirjeldas esimesena neid reaktsioone 1950. aastal. Toimuvad kloroplasti lamellidest väljaspool (stroomas). Sahhariidide sünteesiks vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse. Seal kasutatakse valgusstaadiumis salvestatud ATP energiat ja NADPH2 molekule. Pimedusstaadiumi lõpptulemus – kolmesüsinikulised suhkru molekulid -> ühinevad omavahel, tekib glükoos. 6CO2 + 12 NADPH2 -> C6H12O6 + 6 H2O + 12 NADP (18 ATP -> 18 ADP + 18 Pi) Calvini tsükli käigus tekkinud NADP ja ADP on uuesti kasutatavad valgusstaadiumi reaktsioonides, glükoosi molekulid väljuvad kloroplastidest või moodustavad esmase säilitustärklise. 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Fotosüntees toimumise koht: kloroplastis. Fotosünteesi roll looduses: on biokeemilise aineringe üks tähtsaim lüli.
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
ATP molekul 3 fosfaatrühma. suhkur - riboos (OH OH) lämmastiku (N) rühm - adeniin Fosfaatrühmade vahelise sideme katkemisel vabaneb energia. Fosfaatrühma liitumisel seotakse energia. 1.2. FOTOSÜNTEES Fotosüntees on klorofülli sisaldavates organismides toimuv assimilatsiooniprotsess, mille käigus valgusenergiat kasutades sünteesitakse süsihappegaasist (CO2) ja veest (H2O) glükoosi ja kõrvalsaadusena hapnikku (O2). 6CO2 + 12H2O + valgus = C6H12O6 + 6H2O + 6O2↑ Eralduv hapnik tuleb vee koostisest, süsihappegaasi süsinikest moodustub orgaaniline aine. Fotosünteesi kasutegur ja kiirus sõltuvad: valguse tugevusest, CO2 kontsentratsioonist õhus, temperatuurist, taimede varustatusest vee ja mineraalainetega.. + jt. Fotosünteesis eristatakse kahte etappi: valgus- ja pimedusstaadiumit. Fotosünteesi valgusstaadium Reaktsioonid kulgevad kloroplastide sisemembraanides ainult valgusenergia mõjul.
päikesevalgusest taim FS-il kasutab? Milliseid pigmente taim FS-il kasutab? Neelab nähtavat värvust väljaarvatud roheline. Kasutatakse klorofülli, kloroplaste ning bakterirakul tsütoplasmat. 5. Mis toimub valgus-, mis pimedusstaadiumis? Kus toimuvad? Kuidas valgus- ja pimedusstaadium omavahel seotud on? NADP? FS üldvõrrand. Valgusstaadiumil vajab energiat, toimub kloroplasti tülakoidi membraanis. Valgus ergastab pigmendi molekulid ja neist eralduvat elektronid. Jääkproduktiks O2. 6CO2+12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Pimedusstaadiumil ei vaja valgust, toimub kloroplasti stroomas. Tsükliline Calvini protsess. Lähteained CO2 ja NADPH-ga kohale toodud H+. Tulemuseks glükoos. 6. FS tähtsus? FS-i mõjutavad tegurid. Anorgaanilistest ainetest esmase orgaanilise aine loomine. Glükoos põhiline energiaallikas. Toiduahela esimene lüli. Lähteaine teiste orgaaniliste ainete sünteesis. Hapnik osaleb hingamisel, osooni tekkel, põlemisel
SEEEEEEEEEEEEEEEEEEEENED Seenerakud on eukarüootsed rakud. Eristatakse ühe- ja hulkrakulisi. Üherakulised- ümarad, päristuumsed rakud(pärmseened) või hulgatuumalised vaheseinteta hüüfid. Nt: must täpphallik. Hulkraksed-hüüfides esinevad vaheseinad. Nt:kottseened. Seene, v.a. pärmseened, moodustuvad torujatest rakkudest-hüüf e. seeneniit-, mis on liigist sõltuvalt kokkupakitud seeneniidistikuks, mütseeliks. Seeneraku rakumembraani katab kitiiinist ja teistest süsivesikutest koosnev erakukest. LOOMARAKK TAIMERAKK SEENERAKK 1.) KEST Puudub v.a. Olemas, tselluloos, Olemas, kitiinist munarakk lipniin 2.) VAKUOOL Ei ole, väikesed Olemas, suur Väikesed lipiidi lipiidi vakuoolid keskvakuool- vakuoolid tsentr...
nukleiinhappeid, vitamiine ja teisi ühendeid. Sünteesiprotsessideks vajalik energia saadakse väliskeskkonnast (autotroofid) või toidus sisalduvate orgaaniliste ainete oksüdatsioonil (heterotroofid). Autotroofid Autotroofid saavad esmase org. aine fotosünteesis. Selleks vajavad nad väliskeskkonnast valgusenergiat ja CO2-te ja vett. Protsessi käigus moodustub glükoos ja selle jääkprodukt O2 eraldub atmosfääri. 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + O2 + 6H2O Glükoos on paljude teiste orgaaniliste ühendite sünteesi lähteaine: taimedes moodustub tselluloos ja tärklis, lisaks lähtub glükoosist mitmete lipiidide ja aminohapete süntees, on aluseks paljudele biokeemilistele protsessidele. Autotroofid on organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud org. ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorg. ainetest.
Assimilatsioon: Kasutatakse. NÄITED Dissimilatsioon: seedimine, hingamine. Assimilatsioon: fotosünttes, valögusüntees, glükogeeni süntees. Fotosüntees toimub taimede kloroplastides Fotosüntees · Mõiste: fotosüntees on klorofülli sisaldavates organismides toimuv orgaaniliste ainete süntees, mille käigus kasutatakse valgusenergiat Lähteained: süsihappegaas ja vesi Saadused: glükoos ja hapnik Vajalikud tingimused: klorofüll ja valgus Summaarne võrrand:6CO2+ 6H2O C 6H12O6+ 6O2 Fotosünteesi 2 staadiumi Valgusstaadium. · Toimub ainult valgusenergia mõjul kloroplastide sisemembraanidel · Põhiprotsess on vee fotolüüs, mille käigus tekivad hapnik ja vesinik. · Vesinik seotakse NADPH2 -ks · Hapnik läheb rakust välja · Valgusenergia seotakse ATP-sse Pimedusstaadium · Toimub nii pimeduses kui valguse käes kloroplastide stroomas · Toimuvad paljud järjestikused reaktsioonid, mille käigus NADPH2 -st ja
ENERGIAVOOG LÄBI ÖKOSÜSTEEMI Karl Niitso ja Anneli Rego Päike on peamine energiaallikas Fotosüntees(maal) 6CO2 + 6H2O + valgusenergia = C6H12O6 + 6O2 taimed, vetikad > taimtoidulised > loomtoidulised Kemosüntees(ookeani põhjas) Bakterid- sünteesivad orgaanilist ainet Primaar- ja sekundaarproduktsioon Primaarproduktsioon(esmatoodang)- ökosüsteemi tootjate toodetud biomass kindlas ajavahemikus. Netoproduktsioon(puhastoodang)- tarbijatele käteesaadav taimede biomass. Brutoproduktsioon(kogutoodang)- puhastoodang+taimede hingamiseks kulunud energia.
Tärklis on kõrgmolekulaarne aine ehk polümeer looduses moodustub rohelistes taimedes fotosünteesil. 6CO2+6H2O->C6H12O6+6O2 C6H12O6->n(C6H10O5)+ nH2O Tähtsaim keemiline omadus: 1) Mineraalhapete või ensüümide toimel hüdrolüüsib n(C6H10O5)+ nH2O -> n C6H12O6 (seedimine) Seedekulglas: n(C6H10O5) -> glükoos -> veres, maksas, rasvad Füüsikalised omadused: Tahke, valge, pulbriline aine, lahustumatu Kasutamine: toiduaine nt kartul ja jahu, tooraine -> glükoos meditsiinis, tärklisest toodetakse etanooli
FOTOSÜNTEES 1.Kirjuta fotosünteesi üldvalem: 6CO2 + 6H2O + päikesevalgus = 6C6H12O6 + 6O2 2. Paiguta mõisted skeemil õigesse kohta. 71 8 12 1 VALGUSSTAADIUM 5 2PIMEDUSSTAADIUM 3 NADPH2 6 4 NADP
1BIOLOOGA METABOLISM Kõik saab alguse fotosünteesist! Fotosüntees on üks looduse kõige imelisematest protsessidest. Tänu sellele on võimalik kõikidel elavatel organismidel eluks vajalikku energiat hankida. Taimed toodavad orgaanilist ainet päikese valgusenergia abil. See protsess on fotosüntees: Energia + 6CO2 + 6H2O 6O2 + C6H12O6 C6H12O6 glükoos glükoosi molekulis salvestub valgusenergia. Taimes tekivad glükoosist ka teised keerukamad molekulid, nagu näiteks tärklis, tselluloos, valgud jt. Tärklis tärklise koostises on tuhandeid glükoosimolekule. Tärklis on polümeer. Kui me sööme tärklist, lagundab sooltoru selle glükoosiks ja glükoos läheb verre. Valgusenergia abil süsihappegaasi ja vee molekulid ühinevad ning tekib orgaaniline molekul glükoos
närvisüsteem ja hormoonid, see väljendub ehituses ja talitluses. Difentseerunud rakud – koed – elundid – elundkond 1.3. Aine- ja energiavahetus Väliskeskkonnast võetakse aineid ja energia, ning tagastatakse jääkaineid. 1.3.1. Autotroofid – toodavad ise orgaanilist ainet anorgaanilistest ainetest. Eelkõige taimeriik (fotosüntees), aga ka bakterid (tootjad, gemosüntees). Fotosüntees – 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 1.3.2. Heterotroofid – peavad saama orgaanilist ainet toiduna, et energiat saada, lisaks on seda vaja ka vajalike molekulide ülesehituseks. Näiteks: loomad, seened, suurem osa baktereid (lagundajad). Lisaks ka mõned taimed, sest mullas pole piisavalt toitaineid nende jaoks. Raku hingamine – C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O Toit muundatakse glükoosiks. Raku hingamine toimub mitokondrites. Isegi taimed
Tsitraaditsüklis moodustub 10-NADH2 molekuli, CO2 difundeerub mitokondrist välja. 3) Hingamisahela reaktsioonides eraldub NADH2 molekulist H ning seondub hapnikuga, moodustub H2O. NAD-molekuli saab uuesti kasutada glükolüüsil ja tsitraaditsüklis. Kokku tekib 12 NAD-molekuli ja 38 ATP-molekuli. FOTOSÜNTEES Klorofüllid ergastuvad valgusenergia toimel. Fotosüntees: 1) valgusstaadium 2) pimedusstaadium 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Valgusstaadium Fotosüsteem I ja II Fotosüsteem II – moodustub O2 ja ATP-molekulid, eralduvad elektronid ja H-ioonid. Fotosüsteem I – moodustuvad NADP-molekulid, seovad ümbritsevast keskkonnast H-ioone. On vesiniku sidujad pimedusstaadiumis. Pimedusstaadium Reaktsioonid toimuvad stroomas. CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse. Edasine protsess koosneb järjestikustest reaktsioonidest, mis moodustuvad Calvini tsükli.
Fotosüntees Karin Valt 11.B klass Mida on vaja fotosünteesiks? Valgusenergia ehk päikeseenergia Süsinikdioksiid ehk süsihappegaas Vesi Mineraalained Mis toimub? 6CO2+12H2OCHO Click to edit Master text styles + 6O2 + 6H2O Second level Valgusenergia abil CO ja Third level Fourth level HO molekulide Fifth level ühinemisel tekib glükoos Eraldub hapnik Glükoosi molekul talletub päikese energia Kaks etappi Valgusstaadium Pimedusstaadium
1. piimhappe käärimine 2 ATP Toimub inimese lihasrakkudes, piimhappebakteris 2. etanool käärimine glükolüüs etaan dATP pärmseentes Fotosünteesi lähteained ja saadused joonis lk. 94 Lähteaineteks on vaja H2O, valgusstaadiumis vahelduvad ADP, NADP ja ATP ja NADPH2 ning pimedusstaadiumis on saaduseks suhkur. Fotosüntees koosneb valgus- ja pimedusstaadiumi reaktsioonidest. Fotosünteesi reaktsioonivõrrand: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O Fotosünteesi tähtsus: toitaineks, saab alguse mitmete ainete süntees, eraldub hapnik vajatakse rakuhingamiseks, tekib orgaaniline molekul glükolüüs Võrdlus: Glükolüüsi lagundamine (rakuhingamine) Fotosüntees Keemilised reaktsioonid Keemilised reaktsioonid Energia vabaneb Energia neeldub Lagunemine mitokondris Lagunemine kloroplastis
Fotosüntees, hingamine 8. klass Orgaaniliste ainete valmistamist taimedes päikeseenergia abil nimetatakse fotosünteesiks. Fotosüntees on valguse toimel toimuv keerukas mitmeastmeline protsess. 6CO2 + 12H2O = vaheetapid = C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Õhust CO + mullast vesi H O = glükoos + vesi + hapnik O 2 2 2 Protsessiks on vaja süsihappegaasi (CO ) ja vett (H O) ja energiat (valgus) 2 2 • Taime roheliste osade rakkudes on rohelise värvusega aine – klorofüll, mis paikneb taimeraku kloroplastides.
sünteesiks. DNA kahekordistumisel kasutatakse neid, sünteesi käigus eralduvad fosfaatrühmad ja DNA molekuli koostisse jäävad ühe fosfaatrühmaga monomeerid. Glükoosi lagundamine Universaalne kõigil organismidel samasugune protsess. Glükoosivarud talletatakse polüsahhariididena(tärklis on taimedes ja glükogeen loomorganismides) ja need lagundatakse ensüümide abil monomeerideks. C6H12O6 --> 6CO2 + 6H2O + ATP 3 etapis: 1)glükolüüs toimub päristuumsete rakkude tsütoplasmavõrgustikus. Ensüümide abil glükoosi esmane lõhustamine. Moodustub 2 püroviinamarjahappe molekuli. Vesinik seotakse vesinikukandjaga NADH2-ga. Toodetakse 2 ATP molekuli(vabaneva energia arvelt). Peab olema hapnik(aeroobne glükolüüs). Kui O2 ei jätku(käärimine), tuuakse H tagasi ja püroviinamarjahappe asemel moodustub 2 piimhappemolekuli võo 2 etanooli molekuli.
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
Element + hapnik = oksiid Põlemisreaktsioon C+O2->CO2 süsiniku põlemine 4Fe+3O2->2Fe2O3 raua roostetamine Harjuta ( oksiidi valemi koostamiseks kasuta aatomi väliskihi elektronide arvu, vaadates tabelist A-rühma nr- sellest tulenes elemendi aatomi oksüdatsiooniaste ühendis) S+O2-> P+O2-> 2. Orgaanilised ained oksüdeeruvad (põlemine, hingamine) süsihappegaasiks ja veeks CH4+ 2O2->CO2+2H2O metaani ehk maagaasi põlemine C6H12O6+6O2->6CO2+6H2O hingamine, glükoosi oksüdatsioon rakkudes Harjuta C3H8+O2-> 3. Happelised oksiidid (mittemetallide oksiidid) reageerivad veega ja tekib hape. SO2, SO3 ja NO2 põhjustavad orgaaniliste kütuste põlemisjääkidena happesademeid. SO2+H2O->H2SO3 SO3+H2O->H2SO4 NO2+H2O-> HNO2+HNO3 Harjuta (vaata tabelist happejääke, et moodustada hapete valemid; elemendi oksüdatsiooniaste oksiidis ja happes on ühesuurune) CO2+H2O->…………….
annaabi.ee 
