Rakud kõik elusorganismid koosnevad rakkudest rakk on kõige väiksem elu üksus rakul kõik elusaine eluavaldused: ehitus, ainevahetus, erutatavus, liikuvus, kasv, paljunemine ja kohanemisvõime Prokarüoodid e. eeltuumsed rakud. Tuum puudud, raku keskosas paiknev DNA ei ole ümbritsetud membraaniga Bakterid Arhead Eukarüoodid e. päristuumsed rakud Esineb tuum, jagunevad ainu- ja hulkrakseteks Taimed Loomad Protistid Seened
1. Eukarüootide ja prokarüootide põhilised erinevused. · Prokarüootsed (eeltuumsed) bakterid ja arhed, rakutuumata, esineb ainult üks kromosoom, rõngas, superspiraliseerunud. Geenide hulk 400 4000. Rakkudel esineb rakusein, mis koosneb peptidoglükaanidest. Vastavalt rakuseina ehitusele toimub jaotus Gram (+)(ainult ühe membraanikihiga) ja Gram (-) (raku seina peal täiendav membraan, membraanide vaheline ala periplasmaatiline ala) bakteriteks. Bakteritel esinevad rakumembraani sissesopistused mida nim mesosoomideks. Mesosoomid on seotud DNA sünteesi ja valkude sekreteerimisega. Prokarüootsel rakul võivad esineda väljakasvud. Kui need on lühikesed, siis neid nim pili'deks ja need on vajalikud pinnaga seostumiseks. Suuremad väljakasvud kannavad nime viburid (flagella) ja on olulised liikumises. Bakterite viburid erinevad eukarüootide
1. Eukarüootide ja prokarüootide põhilised erinevused. · Prokarüootsed (eeltuumsed) bakterid ja arhed, rakutuumata, esineb ainult üks kromosoom, rõngas, superspiraliseerunud. Geenide hulk 400 4000. Rakkudel esineb rakusein, mis koosneb peptidoglükaanidest. Vastavalt rakuseina ehitusele toimub jaotus Gram (+)(ainult ühe membraanikihiga) ja Gram (-) (raku seina peal täiendav membraan, membraanide vaheline ala periplasmaatiline ala) bakteriteks. Bakteritel esinevad rakumembraani sissesopistused mida nim mesosoomideks. Mesosoomid on seotud DNA sünteesi ja valkude sekreteerimisega. Prokarüootsel rakul võivad esineda väljakasvud. Kui need on lühikesed, siis neid nim pili'deks ja need on vajalikud pinnaga seostumiseks. Suuremad väljakasvud kannavad nime viburid (flagella) ja on olulised liikumises. Bakterite viburid erinevad eukarüootide viburitest
taime kõik osad koosnevad rakkudest või nende produktidest. Järgmisel aastal tehti samasugune järeldus ka loomorganismide kohta Theodor Schwanni (1810-1882) poolt. Schleideni ja Schwanni järeldused loetaksegi rakuteooria formuleeringuks. Kolmas mees, kelle nime rakuteooria loomise juures samuti mainitakse, on Rudolf Virchow (1821-1902). Tema väitis, et "niisamuti kui loomad tekivad vaid loomadest ja taimed taimedest, peab ka raku tekkimiseks olema temale eelnev rakk". Ehk lühidalt: rakk tekib rakust (omnis cellula e cellula). See teooria rõhutas elusorganismide ühtsust ning tõi esile kontseptsiooni elusorganismidest kui rakkude kooslustest. Koos evolutsiooniteooriga on rakuteooria praegu ühed tähtsamad üldistused bioloogias. Elu tekkis abiogeenselt nn. ürgpuljongis. Esimesed rakud arvatakse olevat tekkinud 3.5 - 4 miljr. aastat tagasi. Elu tekke eeldused: • katalüütilised süsteemid (polüpeptiidid, polünukleotiidid)
· Sveitsi füsioloog Haller väitis, et kõik organismid on kiulise ehitusega (taimeanatoomia mõju all) · Venemaa sakslane Wolff väitis, et kõik organismid on kärgja ehitusega. · Oken väitis, et üks suur organism on elementaarsete organismide summa. · XIX s Lamarck "zooloogia filosoofias" väitis, et rakuline kude on igasuguse bioloogilise organismi taseme aluseks. · 1834 a Gorjaninov "Looduse süsteemis" väitis, et maailm jaguneb kaheks riigiks: vormitu molekul ja kindla vormiga rakuline riik. Oli tehtud küllaltki mitmeid avastusi, ka üldistusi, kuid ühtne süsteem puudus. Põhjuseks valgus- mikroskoobi kehv kvaliteet. Arusaamine nähtuist jäi küllaltki madalale tasandile. Klassikaline näide on rakutuuma avastamine. · 1784 a avastas Fontana angerja naha rakkudes tuuma Arvati, et raku puhul on kõige olulisemaks näitajaks rakukest. · 1827 a Dolland täiustas läätsede ja valgustussüsteemi ja mikroskoop muutus uurimise vahendiks.
Sveitsi füsioloog Haller väitis, et kõik organismid on kiulise ehitusega (taimeanatoomia mõju all) Venemaa sakslane Wolff väitis, et kõik organismid on kärgja ehitusega. Oken väitis, et üks suur organism on elementaarsete organismide summa. XIX s Lamarck "zooloogia filosoofias" väitis, et rakuline kude on igasuguse bioloogilise organismi taseme aluseks. 1834 a Gorjaninov "Looduse süsteemis" väitis, et maailm jaguneb kaheks riigiks: vormitu molekul ja kindla vormiga rakuline riik. Oli tehtud küllaltki mitmeid avastusi, ka üldistusi, kuid ühtne süsteem puudus. Põhjuseks valgus- mikroskoobi kehv kvaliteet. Arusaamine nähtuist jäi küllaltki madalale tasandile. Klassikaline näide on rakutuuma avastamine. 1784 a avastas Fontana angerja naha rakkudes tuuma Arvati, et raku puhul on kõige olulisemaks näitajaks rakukest. 1827 a Dolland täiustas läätsede ja valgustussüsteemi ja mikroskoop muutus uurimise vahendiks.
PÄDEVA TEADUSLIKU TEOORIA ALUSEL ON VÕIMALIK ENNUSTADA NÄHTUSI/FAKTE, MILLE OLEMASOLU HILJEM EKSPERIMENTAALSELT TÕESTATAKSE 2. Elu organiseerituse tasemed - MOLEKULAARNE tase – molekulaarbioloogia, geenitehnoloogia, süsteemibioloogia (BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses). Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. - ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused. - RAKU tase – rakubioloogia. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused. - KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-, närvi- ja sidekude
PÄDEVA TEADUSLIKU TEOORIA ALUSEL ON VÕIMALIK ENNUSTADA NÄHTUSI/FAKTE, MILLE OLEMASOLU HILJEM EKSPERIMENTAALSELT TÕESTATAKSE 2. Elu organiseerituse tasemed - MOLEKULAARNE tase molekulaarbioloogia, geenitehnoloogia, süsteemibioloogia (BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses). Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. - ORGANELLI tase (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused. - RAKU tase rakubioloogia. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused. - KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-, närvi- ja sidekude
· 1838.a. jõudis taimede kudede ehitust uurinud Matthias Schleiden järelduseni, et kõik taimed on rakulise ehitusega. · 1839.a. leidis Theodor Schwann, kes oli tegelenud loomakudede uurimisega, et ka loomad on rakulise ehitusega ja sõnastas rakuteooria põhiteesi, mille kohaselt nii taimed, kui ka loomad on rakulise ehitusega ! · 1858.a. sõnastas Rudolf Virchow rakuteooria ühe põhiseisukoha: "Iga uus rakk saab alguse üksnes olemasolevast rakust selle jagunemise teel." Selles väites avalduvad kolm olulist seisukohta: rakud tekivad ainult rakkudest (mitterakulises ainest uusi rakke ei moodustu), uued rakud tekivad üksnes jagunemise teel ja kolmandaks, et organismide kasv ja areng põhinevad rakkude jagunemisel. · 1884.a. avastati mitokondrid. · 1898.a. avastati Golgi kompleks itaalia anatoomi Golgi poolt. · 1931.a
seda kasutatakse ära ravimitööstuses. 5. Puhverlahused. Vesilahused, mille pH ei muutu väikese koguse happe või aluse lisamisel. Enamik puhvreid koosnevad nõrgast happest ja tema soolast. Bioloogiliste süsteemide puhverdusvõime. Ühe pH ühiku piires nende pKa ümbruses. 6. Bioloogilistele süsteemidele iseloomulikud energiavormid. Algne energia pärineb 99,9% fotosünteesist. ATP hüdrolüüs on tavalisim energiaallikas bioloogilistes süsteemides. GEEN, GENOOM JA KROMOSOOM 1. Prokarüootse geeni struktuur. Ei sisalda introneid. Operon. Prokarüootidel geneetilise ekspressiooni ühik, mis koosneb ühest või enamast geenist ning operaator- ja promootorjärjestusest, mis reguleerivad nende transkriptsiooni. Geenide klaster, mis moodustab bakteriaalse operoni, sisaldab ühe transkriptsiooniühiku, kuna ühelt promootorilt transkribeeritakse üks primaarne transkript. Teisiti öeldes on geenid ja transkriptsiooniühikud
toimub kandevalkude abil endotsütoos - osakeste rakku transportimine põiekestes fagotsütoos - transporditakse väga suuri osi, selleks võimelised fagotsüüdid pinotsütoos - transporditakse rakku väiksemaid osakesi, näiteks makromolekule eksotsütoos - osakeste rakust välja transportimine põiekestes 3. Rakuorganellide ehitus ja ülesanded. Membraansed organellid: Endoplasmaatiline retiikulum ehk tsütoplasma võrgustik: sileda(SER)- ja karedapinnaline (RER) o Ehitus - membraanidest moodustunud põiekeste ja kanalikeste süsteem rakus o RER - koosneb ribosoomidest ja plaatjatest kanalitest valkude muutmine lipiidide süntees ainete transport o SER - koosneb torukestest ja põiekestest ainete transport teistesse organellidesse valkude säilitamine
Vastus: 1. Kõik organismid koosnevad rakkudest Ilma rakkudeta elu ei ole. 2. Uued rakud tekivad ainult olemasolevate rakkude jagunemisel Mitterakulisest ainest uusi rakke tekkida ei saa. Organismid saavad kasvada ja areneda ainult seetõttu, et rakud jagunevad. 3. Rakul on olemas kõik elu tunnused 4. Rakkude ehitus ja talitlus on omavahel kooskõlas. 2. Miks rakud ei saa olla suured? Vastus: Ainete transport tema sees jääks pikkade vahemaade tõttu liiga aeglaseks. Mida suurem on rakk, seda suurem on tema ruumala ja pinda katva membraani suhe. Seetõttu ei toimuks suure raku ainevahetus läbi raku pinda katva membraani piisava intensiivsusega. 3. Millest sõltub rakkude kuju? Vastus: Rakkude kuju sõltub sellest, mis koesse nad kuuluvad 4. Milliseid meetodeid kasutatakse rakkude uurimiseks? Vastus: Rakke uuritakse mikroskoobiga. Teadus, mis uurib rakke on rakubioloogia. Kasutatakse valgusmikroskoopi, elektronmikroskoopija klaasläätsi. 5. Epiteelkudede tunnused.
Geenitehnoloogia eksam 1. Suhkrute lühiiseloomustus. Süsivesikud=sahhariidid. On orgaanilised ühendid, mille koostises esinevad süsinik, vesinik ja hapnik. Süsivesikud säilitavad rakusiseselt keemilist energiat. Rakk saab energiat suhkrumolekulide lagunemisel lihtsateks ühenditeks, aeroobidel veeks ja süsihappegaasiks. I Monosahhariidid ehk lihtsuhkrud on madalamolekulaarsed ühendid, milles süsinike arv on enamasti kolmest kuueni- riboos ja desoküriboos (5 süsinikulised). Glükoos ehk viinamarjasuhkur- kiire energiaallikas, näitab veresuhkrutaset. Funktsioon- energeetiline, DNAs ja RNAs ehituslik (6 süsinikuline). Rohelistes taimedes moodustub glükoos fotosünteesi
vajalikke ühendeid (nt seedimiseks olulisi nõresid mao ja soolte sisepinnal) 6. Närvikoe tunnused. Koosneb tähtja kujuga närvirakkudest. 7. Lihaskudede liigitus. Tunnused. Silelihaskude; vöötlihaskude; südamelihaskude. 8. Sidekudede liigitus. Tunnused. Veri, lümf, mesenhüüm, sültjas sidekude, retikulaarne sidekude, rasvkude, kohev sidekude, tihe sidekude, kõhrkoed, luukude. 9. Rakumembraani ehitus. Ülesanded. Fosfolipiididest (2 kihti), valgud, süsivesikud, kolestorool. Membraan eraldab raku sisekeskkonda väliskeskkonnast, kaitseb seda kahjulike mõjutuste eest. • Passiivne transport. Osmoos. Difusioon. Passiivne transport - toimub valkude kaasabil, ei vaja täiendavat energiat. Osmoos - selle teel läbivad membraani vedelikud. Vee molekulid läbivad rakumembraani madalama sisaldusega lahusest kõrgema sisaldusega lahusesse. Difusioon – ainete kandumine raku ühest otsast teise toimub difusiooni teel. • Aktiivne transport.
varieeruvusele on nende põhistruktuur ühesugune. PROKARÜOODID e eeltuumsed rakud: TUUM PUUDUB, raku keskosas paiknev DNA ei ole ümbritsetud membraaniga · Bakterid · Arhed EUKARÜOODID e päristuumsed rakud ESINEB TUUM, jagunevad ainu- ja hulkrakseteks · Taimed · Loomad · Protistid · Seened RAKUORGANELLID · Raku tuum · Rakumembraan · Mitokondrid · Golgi kompleks · Ribosoomid · Tsütoplasma · Tsütoplasmavõrgustik e endoplasmaatiline retiikulum · Lüsosoomid · Tuumake · Tsütoskelett · Tsentrosoom Raku tuum Rakutuum koordineerib rakus kõiki raku talitlusi, tuum on ümbritsetud kahe membraaniga. raku tuumas paiknevates tuumakestes sünteesitakse ribosoome. Rakutuum juhib elutegevust. · kaksikmembraan · Kromatiin DNA+valgud · Kromosoom kokkupakitud kromatiin
Rakuteooria kujunemine Robert Hook - valgusmikroskoobi leiutamine 17.saj. Keskpaik Antony van Leeuwenhoek üheläätseline mikroskoop, ainuraksete, bakterite ja seemnevedeliku uurimine 17.saj. teine pool K. E. von Baer avastas imetaja munaraku loomorganismi areng saab alguse munarakust 1826 Matthias Schleiden kõik taimed on rakulise ehitusega 1838 Theodor Schwann taimed kui ka loomad on rakulise ehitusega 1839 Rudolf Virchow iga uus rakk saab alguse üksnes olemasolevast rakust selle jagunemise teel Rakuteooria põhiseisukohad Kõik organismid koosnevad rakkudest Rakk on elussüsteemi põhiüksus(elementaarüksus) Kõikide organismide rakud on ehituse, talitluse ja keemilise koostise poolest sarnased Rakkude ehitus ja talitlus on omavahel kooskõlas Tütarrakkude moodustumine toimub emaraku jagunemise teel Rakkude mitmekesisus väikseim rakk(bakter) mükoplasma põhjustab köha
aminohappe kombinatsioonidel Valkude lühiiseloomustus Valgud (proteiinid)- on polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. On 20 erinevat aminohapet (neist 8 asendamatud ja 12 , mida rakud saavad ise sünteesida), mis võivad kuuluda valkude koostisesse. Amonihappeid iseloomustavad amino- ja karboksüülrühmad. Valgu molekulis aminohapete vahel on peptiidsidemed: N-H ja karboksüülrühma vaheline kovalentne side. Peptiidsideme moodustamisel eraldub üks molekul vett. Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntees toimub alati kindlas suunas: N- terminusC-terminus. Valkude omadused sõltuvad: a. aminohapete järjestusest valgu molekulis b. aminohapete arvust (DNAvalktunnus) Oluline on, et valgumolekul on lineaarne, ei hargne ega ei ole tsülklis. Valke jagatakse: vii. lihtvalgud-koosnevad aminohappejääkidest; viii
DNA + valgud =kromosoomid. RNA RNA osaleb mitmetes eluks vajalikes protsessides nagu näiteks geenide kodeerimine ja dekodeerimine, geenide regulatsioon ja ekspressioon. Koosneb ribonukleotiididest. Moodustunud lämmastikaluse, riboosi ja fosfaatrühma liitumisel. Neli erinevat nukleotiidi(lämmastikalused): A, G, C, U. RNA esmane struktuur primaarstruktuur, nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs, tekib sünteesijärgselt. Teisene struktuur- molekul, milles üksikahelalised lõigud vahelduvad kaksikahelaliste lõikudega, omavahel paarduvad (tRNA). RNA sünteesi katalüüsib ensüüm, RNA polümeraas, mis kasutab üht DNA- ahelat matriitsina, et sünteesida komplementaarne RNA ahel e transkript, seda protsessi nimetatakse transkriptsiooniks. REPLIKATSIOON (DNAst DNA) TRANSKRIPTSIOON (DNAst mRNA ja rRNA) TRANSLATSIOON (mRNAst VALK) INFO liigb DNA RNA VALGUD. Viirustel võib liikuda ka RNAlt DNAle. 4
3.1. Rakuteooria kujunemine · Tsütoloogia teadus, mis uurib rakkude ehitust ja talitlust. · Robert Hook leiutas valgusmikroskoobi. · Schleiden töötas Tartu Ülikoolis. Järeldas, et kõik taimed on rakulise ehitusega. · Schwann järeldas, et kõik taimed ja loomad on rakulise ehitusega. · Karl Ernst von Baer töötas Tartu Ülikoolis. Avastas munaraku ja järeldas, et loomorganismi areng saab alguse munarakust. · Virchow iga uus rakk saab alguse üksnes olemasolevast rakust selle jagunemise teel. · Kolm olulist seisukohta: o rakud tekivad ainult rakkudest (mitterakulisest ainest uusi rakke ei moodustu); o uued rakud tekivad üksnes jagunemise teel; o organismide kasv ja areng põhinevad rakkude jagunemisel. · Rakuteooria on bioloogia üks nurgakive. · Rakkude ehitus ja talitlus on omavahel kooskõlas. See avaldub selles, et teatava
1 Tsütoloogia e rakuõpetus Rakk (cellula, kytos) Inimorganisimis on umbes 100 triljionit rakku. Rakk on organismi põhiline ehituslik ja talituslik ühik, millel on olemas kõik elu iseloomustavad tunnused: ainevahetus, liikuvus, erutuvus ja paljunemine. Organismis on ~200 erinevat rakutüüpi, mis erinevad kuju, suuruse ja talitluse poolest. Sarnase ehituse ja talitlusega rakud ja nende poolt produtseeritud rakuvaheaine moodustavad kudesid Koed moodustavad elundeid Elund on see organismi osa, millel on kindel kuju, ehitus, asetus ja ta täidab temale omast funktsiooni
seotud rakumembraaniga) Ribosoomid Esinevad (70S) Esinevad (S80) Tsütoskelett Puudub Esineb Mitoos, meioos Puudub Esineb DNA struktuur Rõngas, (kromosoom ja Lineaarne, erinevad plasmiidid) tsütoplasmas kromosoomid, histoonid, paiknevad tuumas RNA ja valk Süntees samas kohas RNA tuumas, valgud tsütosoolis Metabolism Anaeroobne+aeroobne Aeroobne Rakuline organiseeritus Peamiselt üherakuline Peamiselt hulkraksed Esimesed prokarüootsed organismid tekkisid ~ 3 -3,5 miljardit aastat tagasi
Biokeemilised meetodid Biofüüsikalised meetodid (nt valkude struktuuri analüüs) Mikroskoopia (valgus- ja elektronmikroskoopia) Geneetilised meetodid (mutatsioonanalüüs koos molekulaargeneetikaga) Eluslooduse organiseerituse tasemed MOLEKULAARNE tase – molekulaarbioloogia, geenitehnoloogia, süsteemibioloogia (BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses) ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia RAKU tase - rakubioloogia KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-, närvi- ja sidekude ELUNDI tase – ERI KOED (Tissues) moodustavad ELUNDID e. ORGANEID (anatoomia, füsioloogia). Organitest moodustuvad ELUNDKONNAD e. ORGANSÜSTEEMID (füsioloogia) ORGANISMI tase – need koos omakorda moodustavad POPULATSIOONIDES taseme
difusioon, osmoos. Aktiivne transport- vajab energiat, toimub vastu kontsentratsioonigradienti, toimub kandevalkude abil, Na/K-pump. Endotsütoos- osakeste rakku transportimine põiekestes. Eksotsütoos- osakeste rakust välja transportimine põiekestes. Fagotsütoos- transporditakse rakku väga suuri osi. Pinotsütoos- transporditakse rakku väiksemaid osi. 3. Raku organellide ehitus ja ülesanded. Mõisted tsütoplasma, tsütosool, prokarüootne ja eukarüootne rakk. RAKUORGANELLID: Tuum- asub raku keskel. DNA sisaldus ja säilitus, raku elutegevuse juhtimine. Tsütoplasma- Seob raku organellid ja tuuma ühtseks, jääkainete eritumiskoht. Rakumembraan- Ümbritseb rakke, ühendab rakke kudedeks, kaitseb rakke. Tsütoplasmavõrgustik- Siledapinnaline ER- torud, põiekesed. Lipiidide süntees, glükogeen, steroidhormoonid. Karedapinnaline ER- plaatjad kanalid, ribosoomid. Valgusüntees, lipiidide süntees. Ribosoomid- valgud ja RNA
Rakumembraani ehitus Rakumembraanid on ehitatud lipiididest, sealjuures peamiselt fosfolipiididest, valkudest ja süsivesikutest. Kõigil neil molekulidel on omad ülesanded. 1. Vesikeskkonnas, mida raku sise- ja väliskeskkond on, moodustavad fosfolipiididide molekulid spontaanselt kahekihilise struktuuri. Hüdrofoobsed otsad hoiavad seejuures sissepoole ja hüdrofiilsed otsad väljapoole. Fosfolipiidne kahekihiline membraan on liikuv, painduv jne. Tegemist ei ole jäiga struktuuriga. Fosfolipiidid takistavad veeslahustuvate ainete sissepääsu rakkudesse ning väljapääsu ka. 2. Kolesterool on loomarakkude membraanide koostises kui struktuuri tugevdav molekul ning tekitab membraani koostises tasapinnalisi ja jäiku struktuure. 3. Valke, mis rakumembraani koostises on, on erinevaid ning neil on ka palju erinevaid ülesandeid. Valkude funktsioonid: a
- Teine Mendeli seadus ehk lahknemisseadus - Ristades heterosügoote tekib järglaspõlvkonnas nii genotüüpiline kui ka fenotüüpiline lahknemine. - Kolmas seadus ehk Sõltumatu lahknemise seadus - Kaks tunnust (geeni) päranduvad üksteisest sõltumatult. - Dominantsuse seadus Hugo de Vries mutatsiooniteooria - Uurides taimi leidis, et võivad tekkida uued päritavad tunnused (mutatsioonid) Thomas Morgan ja kromosoomiteooria - Uurides Drosophilat avastas, et kromosoomid on pärilikkuse aluseks Friedrich Miescher ja DNA - Avastas 1869 aine mille nimetas nuclein. Hiljem hakati kutsuma nukleiinhappeks 3. Nimeta elusrakkude üldprintsiipe ● Kõik rakud säilitavad oma pärilikkuse informatsiooni DNA kujul lineaarse geneetilise koodina ● Kõik rakud taastoodavad pärilikkusainet (ja selles olevat informatsiooni) matriitssünteesi abil ● Kõik rakud transkribeerivad oma pärilikkuse informatsiooni RNA kaudu
17. Sajandi II pool Anton van Leeuwenhoek uuris ainurakseid ja baktereid. Vaatles ka seemnevedelikku. 1826 Baer avastas imetaja munaraku. Järeldas, et loomorganismi areng saab alguse munarakust. 1838 Schleiden jõudis järeldusele, et taimed on rakulise ehitusega. 1839 Theodor Schwann leidis, et ka loomad on rakulise ehitusega. Sõnastas teesi: nii taimed kui ka loomad on rakulise ehitusega. 1858 Rudolf Virchoiv: iga rakk saab alguse üksnes olemasolevast rakust selle jagunemise teel. Rakuteooria põhiseisukohad: * Kõik organismid koosnevad rakkudest * Rakk on elussüsteemi põhiüksus * Kõikide organismide rakud on sarnased ehituse, keemilise koostise ja ainevahetuse poolest. * Rakkude ehitus ja talitlus on omavahel kooskõlas * Tütarrakkude moodustumine toimub emaraku jagunemise teel Tänapäeval kasutatakse rakkude uurimiseks elektronmikroskoope. Elektronmikroskoop:
koostööd, rakkude paljunemise mehhanisme,nende arengut ning seost ümbritseva keskkonnaga. Rakuteooria- Kõik elusolendid koosnevad rakkudest. Mõned nimed: Karl Ernst Von Baer on loomade embrüoloogia avastaja. (Loomorganismi areng saab alguse munarakust). Matthias Schleiden ja Theodor Schwann- Elusolendite rakuline uurimine.- Taimed kui ka loomad on rakulise ehitusega. Robert Hook- valgusmikroskoop. Rudolf Virchow- Väitis , et iga rakk saab alguse olemas olevast rakust selle jagunemise teel. Rakuteooria põhiseisukohad: 1.Rakud teikvad ainult rakkudest. 2.Rakud tekivad üksnes jagunemise teel. 3.Organismi kasv ja areng põhinevad rakkude jagunemisel. 4. Rakkude ehitus ja talitlus on vastatikuses kooskõlas. NT: Saab eristada nelja erinevat koetüüpi: EPITEELKUDE. Ehitus:Rakud paknevad tihedalt üksteise kõrval ja rakuvaheaine peaaegu et puudub. Epiteelkoe moodustab naha pindmise osa ja katab siseorganeid.
1. Gram+ ja Gram- bakterite rakuseina ehitus ja esindajad Gram+ - peptidoglükaanide kiht, teihoiinhape (ioonide liikumine, kaitse, antigeenne spetsiifilisus); 1 membraan+paks sein, Bacillus polymyxaLearn more Gram- - peptidoglükaanide kiht, teihoiinhape puudub; välismembraanil on LPS (lipopolüsahhariidid) (endotoksiin), poriinid ja see kaitseb ksea; 2 membraani+õhuke sein, E. coli 2. Prokarüoodi raku ja genoomi suurus Prokarüoodi rakk on 1m - 10m. 400-4000 geeni 3. Eukarüoodi raku ja genoomi suurus Eukarüoodi rakk on 5m - 100m.10000-40000 geeni 4. Nimetage prokarüoodi (eubakter) ja eukarüoodi raku peamised erinevused Prokarüoot (Bakterid+arhed) Eukarüoot (Taimed, loomad, seened, protistid) Raku suurus 1-10 m 5-100 m Organellid Puuduvad või vähe Tuum, mitokonder, kloroplast
alguse munarakust (1826. a.) samuti koostas evolutsioonipuu. 1831. a. jõuti rakutuuma kirjeldamiseni ning arusaamiseni, et see on iga raku oluline koostisosa. A. Von Leeuwenhoek uuris ainurakseid ja baktereid (17. saj II pool). M. Schleiden avastas et taimed on rakulise ehitusega ja T. Schwann avastas, et loomad on rakulise ehitusega. Koos lõid nad rakuteooria I põhiteesi: Kõik taimed ja loomad on rakulise ehitusega. (1839. a.) Rudolf Virchow rakuteooria II põhitees: Iga uus rakk saab alguse olemasolevast rakust selle jagunemise teel. (1858. a.). Rakuteooria III põhiteess: Rakkude ehitus ja talitlus on vastastikuses kooskõlas. Raku uurimine: valgus- ja elektronmikroskoop. 3.2 Rakkude mitmekesisus Üldise ehitusplaani alusel võime kogu eluslooduse jagada kaheks suureks rühmaks: üherakulisteks ja hulkrakseteks organismideks. Üherakulised organismid: Mikroskoopiliste mõõtmetega Iseloomuliku väliskujuga organismid
RAKU EHITUS JA TALITLUS 3.1 Rakuteooria kujunemine Faber nimetas mikroskoobi (micro ja scopio) Tsütoloogia areng 17-18. saj R.Hook 17.saj keskel leiutas valgusmikroskoobi ° vaatas korgipuurakke kambrikesed e. cellula A.van Leuwenhoeck ° suurendus 300-400 korda ° bakteriraku esmakirjeldus ° päristuumsete ainuraksete organismide esmakirjeldus ° avastas inimese vererakud ja spermatosoidid 19.saj: K.E. von Baer munaraku avastaja Brown rakk ei saa elada ilma tuumata Schleiden (taimerakk) ja Schwann (loomarakk) ° uurisid ° sõnastasid rakuteooria 3 esimest teesi R.Virchow rakuteooria 4. tees ° uuris kudesid Rakuteooria 4 teesi: ° Kõik organismid koosnevad rakkudest ° Rakk tekib rakust raku jagunemise teel. (MITTE POOLDUMISE!) ° Organismide kasv ja areng põhinevad raku jagunemisel ° Rakkude ehitus ja talitlus on omavahelises kooskõlas. Erinevaid mikroskoope:
aminohappe kombinatsioonidel Valkude lühiiseloomustus Valgud (proteiinid)- on polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. On 20 erinevat aminohapet (neist 8 asendamatud ja 12 , mida rakud saavad ise sünteesida), mis võivad kuuluda valkude koostisesse. Aminohappeid iseloomustavad amino- ja karboksüülrühmad. Valgu molekulis aminohapete vahel on peptiidsidemed: N-H ja karboksüülrühma vaheline kovalentne side. Peptiidsideme moodustamisel eraldub üks molekul vett. Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntees toimub alati kindlas suunas: N- terminusC-terminus. Valkude omadused sõltuvad: a. aminohapete järjestusest valgu molekulis b. aminohapete arvust (DNAvalktunnus) Oluline on, et valgumolekul on lineaarne, ei hargne ega ei ole tsülklis. Valke jagatakse: i. lihtvalgud-koosnevad aminohappejääkidest; ii
1)Probleemi püstitamine 2)Taustinfo kogunemine 3)Hüpoteesi sõnastamine 4)Hüpoteesi kontrollimine 5)Tulemuste analüüs ja järelduste tegemine 2. Eluslooduse organiseerituse tasemed 1) MOLEKULAARNE tase – molekulaarbioloogia, geenitehnoloogia, süsteemibioloogia . Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. 2) ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid, lüsoosoomid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused. 3) 3)RAKU tase – rakubioloogia, tsütoloogia. Uuritakse nii eukarüootseid kui ka prokarüootseid rakke. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused.
hulka ja võib inimesel esile kutsuda hingamisteede haigusi) Looduses esinevad suurimad rakud on lindude munarakud, näiteks jaanalinnu munarakk (munarebu), mis võib kaaluda umbes pool kilo. Miks on üherakulised organismid enamasti väiksed? Üherakulistel toimub kogu energia-, info- ja ainevahetus väliskeskkonnaga rakumembraani vahendusel. Sealjuures on oluline raku välismembraani pindala ja sisekeskkonna ruumala vaheline suhemida suurem on rakk, seda väiksemaks see suhe jääb ja kui see pindala on väga väike, häiruvad kõik eespool nimetatud protsessid seetõttu ei saagi üherakulised organismid olla kuigi suured. Missuguse kujuga on rakud? Bakterid on kujult erinevad: ümarad pulkjad ja kruvikujulised, osad on kaetud ripsmetega, osadel viburid, osa on siledad, osa limakapsliga. Enamusel üherakulistest on oma kindel ja iseloomulik väliskuju. Eukarüootne ehk päristuumsed, millel on tuum olemas, prokarüootne ehk
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
