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. Autotroofid on ka kemosünteesijad erinevat liiki bakterid, kes toodavad orgaanilist ainet
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.
Aine- ja energiavahetus 1. Autotroof- (isetoitujad) valmistavad ise orgaanilist ainet, kasutades selleks valgus- või keemiliste reaktsioonide energiat ja mineraalaineid. Nt taimed, vetikad, bakterid (tsiianobakterid, kemosünteesijad bakterid), sinivetikad. Heterotroof- (valmistoitujad) saavad ainet ja energiat toitu lagundades. Nt loomad, seened, bakterid, protistid, lihasööjad taimed (huulhein, võipätakas, vesihernes). Metabolism- organismi kõik biokeemilised protsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. (assimilatsioon ja dissimilatsioon). Assimilatsioon- organismis toimuvate sünteesiprotsesside kogum. (valgu süntees, sahhariidide süntees, fotosüntees). Dissimilatsioon- organismis toimuvate lagundamisprotsesside kogum. (rakuhingamine, valgu lagundamine). 2. Organism saab energiat toitainetest. 3. Toitainete kasutamise järjekord: I Sahhariidid (gcl)- 1g 4kcal (17,6 kJ). Varu on taimedel tärklises (mugul, vars, vili). Loomadel glükogeenis (maks
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
(ATP). Assimilatsioon sünteesiprotsessid. Selle käigus saadakse: sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jne. Vaja: lähteaineid, täiendavat energiat. Näiteks fotosüntees (organismiväline päikeseenergia), DNA, RNA ja valgu süntees (organismisisene keem. energia varud ATP molekulid). Energia vabaneb sahhariidide (1 g 17,6 kJ), lipiidide (38,9 kJ), valkude (17,6 kJ) jt org. ainete oksüdatsioonil. Sahhariidid esmane ja kõige kiiremini kasutatav energiaallikas organismis. ATP e adenosiintrifosfaat - universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul koosneb: 1. lämmastikalusest adeniin (A), 2. riboosist ja 3. kolmest fosfaatrühmast (2 fosfaatrühma -> ADP). ATP moodustub glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus (ADP + P -> ATP + 30 kJ/mol energiat). Rakkudes kasutatavad makroergilised ühendid: Valkude sünteesil GTP (guanosiinfosfaat).
Assimilatsioon sünteesiprotsessid. Selle käigus saadakse: sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jne. Vaja: lähteaineid, täiendavat energiat. Näiteks fotosüntees (organismiväline päikeseenergia), DNA, RNA ja valgu süntees (organismisisene keem. energia varud ATP molekulid). Energia vabaneb sahhariidide (1 g 17,6 kJ), lipiidide (38,9 kJ), valkude (17,6 kJ) jt org. ainete oksüdatsioonil. Sahhariidid esmane ja kõige kiiremini kasutatav energiaallikas organismis. ATP e adenosiintrifosfaat - universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul koosneb: 1. lämmastikalusest adeniin (A), 2. riboosist ja 3. kolmest fosfaatrühmast (2 fosfaatrühma -> ADP). ATP moodustub glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus (ADP + P -> ATP + 30 kJ/mol energiat). Rakkudes kasutatavad makroergilised ühendid: Valkude sünteesil GTP (guanosiinfosfaat).
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.
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; moodustub etanool või piimhape
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
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: valgusstaadiumi ja pimedusstaadiumi
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).
GLÜKOOSI KOHTA TEKIB KOKKU 12 NADH2 MOLEKULI NADH2 MOLEKULID VABANEVAD H AATOMITEST ERALDUNUD VESINIK SEOTAKSE HAPNIKUGA JA MOODUSTUB VESI). NB! ASSIMILATSIOONIPROTSESSIDE PÕHIEESMÄRGIKS ON ATP KASUTAMINE, DISSIMILATSIOONIPROTSESSIDE PÕHIEESMÄRGIKS ON ATP MOODUSTAMINE. | GLÜKOLÜÜS TOIMUB TSÜTOPLASMAVÕRGUSTIKUS, TSITRAADITSÜKKEL TOIMUB MITOKONDRIS, HINGAMISAHEL TOIMUB MITOKONDRITE SISEMEMBRAANIDE HARJAKESTES. | GLÜKOOSI REAKTSIOONIVÕRRAND: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O (38 ATP) | GLÜKOLÜÜSI REAKTSIOONIVÕRRAND: C6H12O6 2CH3COCOOH + 4H (2 ATP) | ANAEROOBSE GLÜKOLÜÜSI E. KÄÄRIMISE REAKTSIOONIVÕRRAND: C6H12O6 2C2H4OHCOOH (2 ATP) | ETANOOLKÄÄRIMISE REAKTSIOONIVÕRRAND: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 (2 ATP) | HINGAMISAHELA REAKTSIOONIVÕRRAND: 12NADH2 + 6O2 12NAD + 12H2O (36 ATP) NB! ORGANISMID JAOTATAKSE KAHTE RÜHMA: AUTOTROOFID (VÕIVAD OLLA NII FOTOSÜNTEESIVAD KUI KEMOSÜNTEESIVAD) JA HETEROTROOFID.
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
26) Milliste polüsahhariididena talletatakse erinevates organismides glükoosivarusid? Taimedes tärklisena ja loomorganismides esineb polüsahhariidi glükogeenina. 27) Kuidas saadakse polüsahhariididest energiat? Polüsahhariidid lagundatakse monosahhariidideks. 28) Kui palju energiat on võimalik saada 1 glükoosimolekuli täielikul lagundamisel? 1 glükoosimolekuli täielikul lagundamisel on organism võimeline sünteesima kuni 38 ATP molekuli. C 6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O (eraldub energia) 38 ADP + Pi kuni 38 ATP. 29) Kus rakus toimub glükolüüs? Glükolüüs toimub päristuumsete rakkude tsütoplasmavõrgustikus. 30) Nimeta etapid, mis on eristatavad glükoosi lagundamisel? Glükoosi lagundamise etapid: 1. Glükolüüs - toimub päristuumse raku tsütoplasmavõrgustikul. 2. Tsitraaditsükkel - toimub mitokondri sisemuses. 3. Hingamisahela reaktsioonid - toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel.
(fotosüntees, DNA süntees, (Toiduainete sünteesimine) Valgu süntees) Energia salvestatakse kuni 40% kasutegurina, 60% eraldub soojusena 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
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.
Pimedusstaadium toimuvad kloroplasti lamellidest väljaspool (stroomas). Sahhariidide sünteesiks vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse. Calvini tsükkel fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid (Melvin Calvin, avastaja). Seal kasut. 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. Püroviinamarihape aeroobse glükoosi saadus Tsitraaditsükkel glükolüüsi tulemusena saadud püroviinamarihappe edasine lagundamine.
On kõigis 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, suhkrust ehk riboosist ja 3st fosfaatrühmast. Glükoosi kasutamine organismis: olemas kõik elu omadused, sünteesivad vajalikud org. ained. Erinevused: autotroof glükoos on peamine organismisisene energiaallikas. Glükoosi lagundamine on sünteesib eluks vajaliku süsiniku ise, hetero saab vajaliku süsiniku tpidust, mikso dissmilatsiooni protsess. Glükoosi kagundamise käigus saadakse ATP-d. glükoos suudab energia saamiseks kasutada mitut tüüpi allikaid. Näited: mikso- varuainena on taimedes tärklis(mugulates) ja loomades glükogeen(lihastes ja mikroorganismid, auto- taimed, vetikad, hetero- loomad, seened, paljud bakterid. maksas)
Tärklis (polüsahhariid) glükoos (monosahhariid) Glükogeen (polüsahariid) glükoos Glükoosi lagundamine on dissimilatsiooniprotsess, mis on http://planetearth.nerc.ac.uk/features/story.aspx?id=72 universaalne toimub ühtemoodi loomades, taimedes ja seentes rakuhingamine. 1 Rakuhingamine ehk glükoosi lagundamine 1. Etapp: glükolüüs (tsütoplasmavõrgustikul) jaotatakse 3 etappi: 1
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.
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. Süsiniku-ja hapnikuringes tähtsal kohal
Ettevalmistus kontrolltööks ainevahetusest 1.Oska seletada neid mõisteid: auto/heterotroof, metabolism, assimilatsioon/dissimilatsioon, makroergiline ühend, kemosüntees, käärimine, ensüüm. Too näiteid. o Autotroof- organismid, kes toodab orgaanilised ühendid anorgaanilistest ainetest (nt: võilill) o Heterotroof- organismid, kes valmistab orgaanilist ainet toidust, toidust saadakse ka energia (nt: inimesed, vihmauss) o Metabolism- ehk ainevahetus, jaguneb assimilatsiooniks ja dissimilatsiooniks, sünteesi- ja lagundamisprotsessid tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga o Assimilatsioon- organismi kõik sünteesiprotsessid. Selle käigus saadakse organismile vajalikke ühendeid: sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jt. Protsesside toimumiseks vajatakse lähteaineid ja täiendavat energiat. (nt: fotosüntees, valgusüntees) o Dissimilatsioon- organismi kõik lagundamisprotsessid. Toiduga saadavad
Ülekaalus: lapsel, rasedal, sportlasel Ülekaalus: haigel, näljutajal, vanainimesel ATP ehk AdenosiinTriFosfaat Universaalne energia talletaja ja ülekandija Osaleb kõigi rakkude ainevahetuses (metabolismis) Moodustub glükolüüsi, käärimise ja hingamise käigus Toodetakse mitokondrite membraanis paikneva ensüümi, ATP-süntaas, abil RAKUHINGAMINE ehk glükoosi lagundamine Dissimilatsiooni protsess, mis toimub loomades, seentes ja taimedes RAKUHINGAMISE 3 ETAPPI: 1. GLÜKOLÜÜS - toimub tüstoplasmavõrgustikul 2. TSITRAADITSÜKKEL - toimub mitokondri sisemuses 3. HINGAMISAHELA REAKTSIOONID - toimub mitokondri harjakeste membraanil 1. ETAPP - GLÜKOLÜÜS (tsütoplasmavõrgustik) Glükoos lõhustatakse 2 püroviinamarihappe molekuli C6H12O6 2 C3H4O3 + 4 H Eraldunud H ioonid seostuvad vesinikukandjaga NAD Sellega kaasneb 2 ATP molekuli süntees NAD on ühend, mis on vesiniku aatomite siduja
N: [D]tärklis glcmolekulideks, glc oksüdatsioon. Energia vabaneb, talletatakse makroergilistesse ühenditesse(ATP) [A]saadakse sahhariide, lipiide, valke. Vaja lähteaineid, energiat(enamasti saadakse ATP mol.dest(fotosüntees, DNA, RNA, valgu süntees) ATP adeiin, riboos, 3 fosfaatrühma. Kui on 2 p-rühma, siis ADP. ATP moodustub peamiselt käärimise, hingamise, glükolüüsi, fotosünteesi käigus. GTP, CTP, UTP, TTP Fotosüntees 7CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O I valgusstaadium: toimub kloroplastide sisemembranides. 2H2O > O2 + 4H + 4e-. muudetakse valgusenergia keemiliseks en-ks(ATP); vabaneb O2; toodetakse NADPH2 II pimedusstaadium: toimub kloroplastide stroomas. C-allikas CO2, H-allikas: NADPH2. Sünteesitakse glc, kasutatakse ATP energiat. Glcst ja Calvini tsükli vaheüh-dest toodetakse vajalikud lipiidid, aminohapped Fotosünteesi tähtsus: orgaaniline aine-ained ja energia heterotroofidele; O2-hingamiseks, põlemiseks, O3; tagab aineringe
reaktsioonides ATP- (adenosiintrifosfaat) peamine rakkudes kasutatav energia salvestaja ja ülekandja ADP- (adenosiindifosfaat) on ATP lagunemisel tekkiv molekul, mida on võimalik uuesti ATP-ks muuta, kui sellele lisada fosfaatrühm Mitokonder- rakuorganell, kus toimub rakuhingamine, mille käigus toodetakse ATP-d Glükoos- lihtne süsivesik, mis on rakkude ainevahetuse vaheprodukt ja peamine energiaallikas Püruvaat- ühend, mis tekib glükoosi lagundamisel glükolüüsil, nim ka püroviinamarihappeks NAD ja FAD- ained, mis osalevad rakuhingamises elektronide ja vesinikioonide edasikandjatena rakuhingamise eri etappide vahel Piimhappe käärimine- aeroobne glükolüüs, mida teostavad mõned bakterid ja seened, aga O2 puudusel ka loomade lihasrakud nind mille jääkproduktiks on piimhape
(2p) *) Toimub tsütoplasmavõrgustikus. *) Lähtaineteks:glükoos, 2ADP, 2NAD. *) Lõpp-produktiks: 2 piimviinamarihape't, 2 NADH2 & 2ATP. -) Mis on fotosünteesi tähtsus. (4p) *) 1. Ilma fotosünteesita ei oleks looduses toimuvad toiduahelad üldse võimalikud. *) 2. Fotosünteesil moodustuv glükoos on lähtaineks paljude anorgaaniliste ainete sünteesimisel. *) 3. Glükoos on organismi peamine energiaallikas. *) 4. Enamus meid ümbritsevast õhuhapnikust on moodustnud fotosünteesi tulemusena. -) Mis tähtsus on fotosünteesil eralduval hapnikul. (3p) *) 1. Osaleb enamikes oksüdatsiooniprotsessides. *) 2. Seotud Maad ümbritseva osooonikihiga. *) 3. Osaleb põlemisprotsessides. -) Tooge produtsentide, konsumentide ja destruentide kohta näiteid. Kuidas on need organismis omavahel seotud? Koostada toiduahel! *) Produtsendid toiduahela tootjad, toiduahela esimene liige.
kloroplastide stroomas 38.Millised protsessid toimuvad pimedusstaadiumis? glükoosi süntees, vaheühendite taastumine 39.Millised komponendid tulevad valgusstaadiumist? vesinikioonid (NADPH), O2, 40.Mis on pimedusstaadiumi saadusteks? NADP ja ADP taastumine 41.Millistest ühenditest saadakse glükoosi molekuli koostiselemendid? C-süsihappegaasist, H- veest, O- süsihappegaasist 42.Mis on fotosünteesi kõrvalsaadusteks? hapnik 43.Kirjuta fotosünteesi üldvõrrand 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + H2O + 6O2 44.Milline on fotosünteesi tähtsus (4)? vajalik kõikidele organismidele CO2 sidumine orgaaniliste ühendite koostisesse fossiilsete kütuste teke glükoos põhiline energiaallikas organismides
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
Organismides toimuvad sünteesi ja lagundamisprotsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. Universaalne energiarikas makroergiline ühend. ATP moodustub põhiliselt glükolüüsi käärimise, hingamise ja fotosünteesikäigus. Glükoosi lagundamine mitkondrites. Kõige esmane kasutatav energia allikas glükoos. Dissimilatsioon- vabaneb energia 4.3 Glükoosi lagundamine organismis Glükoosi lagundamine on dissimaltsiooniprotsess, mis on universaalne.C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + energia 1) Glükolüüs- glükolüüsi algne lagundamine. · Toimub tsütoplasmavõrgustikus · Üksteisele järgnevate ensümaatiliste lagundamisereaktsioonide tulemusena moodustub glükoosimolekulist püroviinamarihappe molekule. · Eraldub 4 vesinikuaatomit ja saadakse 2 ATP molekuli. · Kasuteguriks 2 ATP molekuli Eraldunud vesinikuaatomid seotakse NAD-ga (vesinikukandja) ning kantakse edasi hingemisahelasse. 2) Tsitraaditsükkel · Toimub mitokondris
*tekib CO2, mis lahkub moodustub vesi mitokondrist, rakust, jõuab verega *SAADUS H2O kopsudesse, hingatakse välja *tekib NADH2 9.Millised võivad olla glükoosi lagundamise lõppsaadused? Millest oleneb nende teke? * 10. Glükoosi summaarne võrrand. Selgita lähteainetega toimuvaid muundumisi ja saaduste teket. C6H12O6+ 6O26CO2 + 6H2O 38 ADP 38 Pi 38 ATP 11.Millise tähtsusega on püroviinamarihape glükoosi lagundamise protsessis? Millised ained tekivad veel glükoosi esialgsel lagundamisel enne mitokondrisse sisenemist? 12.Kus ja kuidas toimub glükoosi mittetäielik lagundamine e anaeroobne glükolüüs? Toimub anaeroobsetes tingimustes- st seal kus organismis pole piisavalt hapnikku. 13.Millised saadused võivad tekkida käärimisel? *piimhape *etanool 14
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
Bioloogia II kodune kontrolltöö nr.1. TEEMAD- AINE-JA ENERGIAVAHETUS NING ORGANISMIDE PALJUNEMINE JA ARENG. A. AINE-JA ENERGIAVAHETUS. I Kas väide on tõene või väär? Vale väite korral lisa õige lause. 1. Hingamisahela reaktsioonide lõppprodukt on süsihappegaas. Väär; Hingamisahela reaktsioonide lõppprodukt on vesi ja ATP. 2. Taimed seovad õhust süsihappegaasi valgusfaasis ja muudavad selle orgaanilisteks Ühenditeks. Väär; Taimed seovad õhust süsihappegaasi valgusfaasis ja muudavad selle hapnikuks. 3. Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad tsütoplasmavõrgustikus. Väär; Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad mitokondri sisemuses. 4. Dissimilatsiooniprotsessideks vajab organism ATP-sid. Väär; ATP tekib dissimilatsioonilprotsessides. 5. Püroviinamarihape moodustub tsitraaditsükli reaktsioonide käigus. Väär; Püroviinamarihape moodustub glükolü�
Aine- ja energiavahetus: Põhijooned: 1)aine ja en. Vahetuse järgi jaot. organismid 2 rühma: a)autotroofid org. Kes valmistavad ise anor-st ainetest org. Aineid, valgusenergia või keemiliste reaktsioonide energia arvel. 1)valgusenergia arvel fotosütneesijad (taimed, vetikad, osad bakterid) 2)keemilise energia arvel kemosünteesijad (osad bakterid) b)heterotroofid kasutavad oma aine- ja energiavajaduse rahuldamiseks väliskeskkonnast saadavaid valmis orgaanilisi aineid Metabolism - organismis toimuvad aine- ja energiavahetusprotsessid kokku Koosneb 2-st : 1)assimilisatsioon sünteesiprotsesside kogum; kulub energiat 2)dissimilatsioon lagunemisreaktsioon , tekivad vesi ja C02 Seosed nende vahel: D annab A-le energiat; A annab D-le aineid Universaalne geneetiline vaheaine on ATP ehk adenosiintrifosfaat Tekib, kui ühinevad: adeniin + riboos + 3H3P04 Ass.: ATP + H20 -> ADP + H3PO4 ADP + H20 -> AMP+H3PO4 Diss.-AMP+H3PO4->ADP+H20 ADP+H3PO4->ATP+H20 GTP
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
