Aine- ja energiavahetus (0)

1 Hindamata

Aine– ja energiavahetus

Metabolism
Metabolism on kõik organismis toimuvad sünteesi ja lagundamisprotsessid.
Autotroofid on organismid, kes sünteesivad ise vajalikke orgaanilisi aineid.
Sünteesimiseks kasutavad nad valgusenergiat või keemilist energiat. Näiteks: taimed, samblikud , vetikad .
Heterotroofid on organismid, kes ise orgaanilisi ühendeid moodustada ei oska ning saavad eluks vajalikud orgaanilised ained toiduga. Näiteks: loomad ja seened.
Sapotroofid on (seened) organismid, kes toituvad surnud orgaaniliselt ainest. Näiteks: musttäpphallik.
Miksotroof on on organism, kes vastavalt keskkonnale saab oma ainevahetust muuta. Näiteks: roheline silmviburlane, kärbsepüünis.
Assimilatsioon on organismis toimuvad sünteesiprotsessid.
→ saadus : sahhariidid , lipiidid , valgus, nukleiinhaped, jne.
→ lähteaine : ensüümid , täiendav energia (makroenergilised ühendid)
Näiteks: fotosüntees , DNA süntees
dissimilatsioon on organismis toimuvad lagundamisprotsessid.
→Toiduga saadavad või organismis sünteesitud orgaanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks. ( rakuhingamine )
Tavaliselt vabaneb energia, mis talletatakse makroenergilistesse ühenditesse, ATP 40% ja soojus 60%
Füüsilise pingutuse koraal vajab organism täiendavat energiat → kiireneb ATP süntees → vabaneb rohkem soojusenergiat → et hoida püsivat kehatemperatuuri hakkab keha higistama, higi aurustamiseks nahalt kasutatakse soojusenergiat
Orgaaniliste ainete dissimilatsioon
organismi esmane energiaallikas on sahhariidid
→1g sahhariide = 17,6KJ energiat
→1g lipiide = 38,9KJ energiat
→1g valke = 17,6KJ energiat
ATP ehk adenosiintrifosfaat
ATP on universaalne keemilise energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb rakkude metabolismis.
See koosneb:
→ lämmastikualusest adeniinist
→suhkrust riboos
→kolm fosfaatrühma
Energia vabaneb, kui ATP laguneb. ATP molekulid kaotavad ühe oma fosfaatrühmadest ning tekib ADP (adenosiindifosfaat) .
ADP's on võimalik edasi lagundada AMP'ks (adenosiinmonofosfaat), aga selle käigus vabaneb vähem energiat ning seda kasutatakse harvem.
ATP lagunemisel vabaneb kokku 30,5 KJ energiat.
Keskmine 70kg kaaluv inimene toodab päeva jooksul 40-100 kg ATP'd
Seda energiat kasutatakse näiteks: valgu sünteesiks, molekulide transpordiks .
ATP tootmiseks on organismis 3 võimalust:
→fosfageeni süsteem: lihastel võib ootamatult vaja minna suures koguses energiat. Fosfageeni süsteem suudab ADP'd ATP'ks muundada sama kiiresti, kui lihased ATP'd äkilise pingutuse ajal kulutavad. (Maksimaalselt jätkub 10 sekundiks) näiteks: 100 meetri sprindis
→glükogeeni-piimhappe süsteem: see süsteem varustab organismi lühikese aja jooksul energiaga, vajamata selleks lisahapnikku. ATP saamiseks lagundatakse anaeroobselt lihasrakkudes olev varuaine glükogeen ning selle tulemusena tekib piimhappe. ATP kiirel tootmisel muutub keskkon lihasrakkudes happeliseks, mis põhjustab lihasvalu. Näiteks: 400 meetri jooksus.
→ aeroobne hingamine : Kui lihased peavad pingutama üle kahe minuti. ATP'd saadakse kõigepealt süsivesikute ja rasvade, seejärel aga valkude lagundamiseks. ATP tootmine toimub aeglasemalt, kuid võimaldab mitu tundi järjest pingutada. Kuigi lihaste pingutamine ei ole sama intensiivne, kui teised süsteemid. Näiteks: maratoni jooksmine .
ATP tähtsus
→makroelementide süntees (valgusüntees)
→lihaste kontraktsioon (südame töö)
→värviimpulsside liikumiseks
→rakkude jagunemiseks ja paljuks muuks

Fotosüntees
fotosüntees on protsess, mille tulemusena valmistatakse veest ja süsihappegaasist valgusenergiat, kasutades glükoosi ja hapniku.
CO + H O + päikesevalgus→ C H O + O
→fotosüntees toimub rohelistes taimedes
→fotosünteesivõimelised on ka tsüanobakterid
→esimesed fotosünteesivad organismid hapniku ei tootnud, kuna said energia tootmiseks vajaliku vesiniku veemolekuli asemel väävelvesinikust
→tsüanobakterid kasutasid väävelvesiniku asemel vee ning hapniku konsentratsioon tõusis atmosfääris.
→u miljard aastat tagasi arenes protistidel välja võime raku sees tsüanobakterid enda kasuks tööle panna.
→algloomade sümbioosts tsüanobakteritega kujunesid välja fotosünteesivad organellida, kloroplastid .
klorofüll paikneb membraansetes tülakoidides, mis moodustavad vedrutaoliseid graanid .
Klorofüll võimaldab valgusenergiat sünteesides lähtainetest CO ja H O orgaanilisi ühendeid.
Fotosünteesi kasutegur ja kiirus sõltuvad:
→valguse tugevusest
→süsihappegaasi konsentratsioonist õhus
→taimede varustatus vee ja mineraalainetega
→taime füsioloogilisest seisundist
→temperatuurist
→lehe vanusest
→taimeliigist
Fotosünteesiks sobivaim temperatuurivahemik on 0 – 40
Sobivaim keskkond on troopika.
Fotosüntees on kõige tõhusaim, kui taimele langev valgus on spektri punases (680 nm) või violetses (440 nm) osas.
Klorofüll kasutab just neid pigmente,nende vahele jääv roheline pigment peegeldub tagasi.
See tagasipeegelduv valgus satub meie silma, sellepärast näivad taimed rohelised.
Valgusstaadium
toimub ainult kloroplasti rohelistes osades
ergastunud pigmendid teostavad vee fotolüüsi ja ATP sünteesi
H O → H + e + O

vee fotolüüs →vee molekul lõhustatakse (sealt tekib energia, mis jääb ATP'ks) järgi jääb hapnik ja kaks vesinikku. Osa hapnikukasutab taim ise, ülejäänud läheb läbi õhulõhede atmosfääri.

NADP + e + H → NADPH (vesiniku sidumine) Vesinikud ja elektronid aitavad NADPH moodustamist. NADPH viib vesiniku edasi pimedusstaadiumisse.

Valgusenergia muudetakse keemiliseks energiaks ja eraldub hapnik.
Reaktsiooni tulemusena saadakse ATP ja NADPH molekule, mis on vajalikud pimedusstaadiumi reaktsioonideks.
Pimedusstaadium ehk Calvini tsükkel
reaktsioonid toimuvad kloroplasti stroomas

süsinikuallikaks on õhulõhede kaudu sisenenud CO

vesinikuallikas on NADPH

energiaallikaks on vaja ATP molekule
CO + NADPH → C H O+ H O + NADP
Fotosünteesi tähtsus
→anorgaanilistest ainetest esmase orgaanilise aine loomine
→ glükoos on põhiline energiallikas enamikes organismides
→toiduahela esimene lüli
→lähteaineks teiste orgaaniliste ainete süntees
→hapnik osaleb hingamisel, osooni tekkel, põlemisel
→süsiniku- ja hapnikuringes tähtsal kohal
→fossiilsete kütuste teke ( nafta , kivisüsi , maagaas)

Glükoosi lagundamine
glükoos on peamine organismisisene energiallikas.
Rakuhingamine on glükoosi lõplik lagundamine hapniku abil. → Selle tulemusena vabanev energia salvestatakse makroergilistesse ühenditesse (näiteks ATP) → eraldub süsinikdioksiid ja vesi.
Rakuhingamine on dissimilatsiooniprotsess, mida teostavad kõik elavad rakud , sest nad vajavad energiat.
Enamasti salvestatakse glükoosivarud organismis polüsahhariididena, mis lagundatakse monomeerideks.
Tärklis (polüsahhariid) → glükoos (monosahhariid)
C H O + 6CO → 6CO + 6H O + energia
Lagundamise etapid:

glükolüüs : kuuest süsinikuaatomist koosnev glükoos lõhustatakse kaheks kolmesüsinikuliseks ühendiks (ehk püroviinamarihappeks CH COCOOH)
→ toimub päristuumse taku tsütoplasmavõrgustikus
→ glükoosis olevate sidemete lõhkumiseks kulutatakse kaks ATP molekuli (glükolüüsi esimene etapp)
→ kolmesüsinikuliste ühendite struktuuri ümberkorraldamisel vabaneb neli ATP molekuli (glükolüüsi teine etapp)
→ tulemusena tekib 2 püroviinamarihappe (pürovaadi) molekuli ning 4 vesiniku
glükoos → 2 püroviinamarihape + 4H
→ osa vesiniku ioone seostuvad vesinikukandjaga NAD (nikotiinamiidadeniindinukleotiid), see võimaldab vesinikioone kasutada edasistes reaktsioonides.
NAD + H ↔ NADH
üldvalem:glükoos + 2NAD + 2ADP + 2P → 2 pürovaati + 2NADH + 2H + 2ATP +2HO

tsitraaditsükkel (Krebsi tsükkel): kolmesüsinikulised ühendid lagundatakse edasi süsinikdioksiidiks.
→ toimub mitokondri sisemuses
→ eralduvad pürovaadist CO ja 2 H (mis seotakse NAD molekuliga ).
→ tekib 2 NADH molekuli, pürovaat on muundatud atsetüül CoA'ks (Atsetüül-CoA ülesanne on süsinikuaatomite tootmine atsetüül-grupina CH CO tsitraaditsükklisse, kus seda energia saamiseks oksüdeeritakse)
→ lisandub ka teine koensüüm FAD (flaviinadeniidinukleotiid), mis on vabanenud energiarikaste elektronide ja vesiniku kandja.
→ mitmed reaktsioonid. Mille käigus järk-järgult eralduvad H ioonid , mis seotakse NAD ja FAD molekulidega JA GTP

eralduvad vesiniku ioonid , pärinevad vaheetapist, tsitraaditsüklist ja vee molekulidest
H-ioonid seotakse NAD või FAD poolt → 6NADH ja 2FADH (suunduvad hingamisahelasse)
tekib 2 GTP = 2 ATP molekuli
vaheetapist eraldub jääkproduktina CO , mis difundeerub mitokondritest välja (väljahingatav õhk) ja 2 NADH molekuli.

Hingamisahela reaktsioonid:kogu protsessi käigus tekkinud energia salvestatakse ATP'sse
→ toimub mitokondri harjakeste membraanidel
→ NAD ja FAD transpordivd eelnevalt tekkinud H-ioonid
→ kokku 10 NADH +H molekuli ja 2 FADH
→ 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 )
Anaeroobne jagatkse piimhappekäärimiseks ja etanoolikäärimiseks.
Piimhappekäärimine
→ toimub anaeroobsete mikroorganismide (nt piimhappebakterid) elutegevuse käigus ja lihaskoe rakkudes hapniku puudusel.
glükoloos → 2piimhape (C H COOH)
2ADP+P → 2ATP
→ toimub näiteks: piim, kapsas , kurk hapneb ; juustu, jogurti, kohupiima, keefiri tootmisel
Piimhappekäärimine lihastes
treeningu käigus, kui lihaste hapnikuvajadus on suurenenud
→ üks põhjus, miks tekivad valu, väsimus ja krambid
→ lihastest moodustunud piimhape kadnub verega maksa ja lagundatakse seal püroviinamarihappeks, mis liigub edasi tsitraaditsüklisse.
→ lihaste töövõime taastub
Etanoolikäärimine
suhkru lagundamine mikroorganismide (nt pärmiseente) toimel.
→ protsess kestab seni kuni jätkub glükoosi, või tekkiv etanool pärsib pärmiseente elutegevuse.
→ eraldub süsihappegaas
glükoos → 2 etanool (C H OH) + CO ↑
2 ADP + P → 2ATP
→ Kasutatakse õlle ja veini tootmisel juba tuhandeid aastaid.
→ kui veini kääritamise protsessil ei ole takistatud õhuhapnikku juurdepääs – oksüdeerivad äädikhappebakterid etanooli veiniäädikaks, mida kastutakse toidu valmistamisel.
→ kasutatakse pagaritööstustes taina kergitamiseks (eralduv CO tagab taina kerkimise, tekkiv alkohol aurustub .)

.DOC Laadi alla originaalfail 5 lk · .doc · 18 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 5 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2017-03-28 Kuupäev, millal dokument üles laeti

18 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Ilvest Õppematerjali autor

aine - ja energiavahetus
bioloogia konspekt.
Sain kontrolltöö 5 nii, et hea konspekt vist

bioloogia ainevahetus energiavahetus ATP ADP fotosüntees kontrolltöö bioloogia kontrolltöö

Sarnased õppematerjalid

docx

Aine- ja energiavahetus

AINE – JA ENERGIAVAHETUS Metabolism Organismis toimuvad sünteesi ja lagunemisprotsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. Kõik organisid vajavad elutegevuseks energiat, mida saadakse orgaanilistest ainetest (sahhariidid, lipiidid jt.). Vastavalt energia saamise viisile jagatakse organismid autotroofideks ja heterotroofideks. Autotroof  sünteesivad ise elutegevusejs vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest  valgusenergia fotosünteesiad (rohelised taimed)

Bioloogia

doc

Metabolism

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. Glükoosi molekulis talletub päikese energia ning eraldub hapnik. Lehtedes on kloroplastid, mille sees toimub fotosüntees. Kloroplastis on lamellid, membraanid. Klorofüll on aine tän

Bioloogia

doc

Aine- ja energiavahetus

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)

Bioloogia

docx

Aine- ja energiavahetus

Arvestuse teemad Aine- ja energiavahetus 1)Autotroofid ja heterotroofid, nende erinevused ja sarnasused ning näited Autotroofid sünteesivad ise elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest. Valgusenergia fotosünteesijad (rohelised taimed) Keemlise energia sünteesijad kemosünteesijad (väävlibakterid merepõhjas elavad sümbioosis ainuraksete loomadega)

Bioloogia

docx

Bioloogia konspekt: aine- ja energiavahetus, ATP, fotosüntees

tselluloos  Noortematel  Vanematel inimestel Millal või kellel on  Kasvavatel  Füüsilisel koormusel see protsess organismidel  Haiguste perioodil ülekaalus?  Puhkefaasis  Rasedusperioodil 6. Kuidas on omavahel seotud organismi aine- ja energiavahetus?  Seedimine (väljutamine) -- rakusisene ainevahetus (metabolism) -- lõpp-produktide imendumine 7. Faktid  Keskmine 70 kg iniene toodab 1 päeva jooksul 40-100 kg. Kogus sõltub kui palju inimene päeva jooksul energiat tarbib/kulutab  Igal ajahetkel on inimese kehas 250 g ATP-d  Organismi esmaseks ja kõige kiiremini kasutatavaks energiaallikaks on sahhariidid

Bioloogia

doc

BIOLOOGIA I periood 3. osa

BIOLOOGIA I periood 3. osa Metabolism Orgaaniliste ainete dissimilatsioon Organismi esmaseks ja kõige kiiremini kasutatavaks energiaallikaks on  Organismides toimuvad sünteesi ja lagundamisprotsessid, mis sahhariidid tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga  1 g sahhariidide oksüdatsioonil vabaneb 17,6 kJ energiat  Kõik organismid vajavad elutegevuseks energiat, mida saadakse Järgnevalt kasutab organism rasvu orgaanilistest ainetest (sahhariidid, lipiidid jt.)  1 g lipiidide oksüdatsioonil vabaneb 38,9 kJ energiat

Bioloogia

pdf

Ainevahetus, fotosüntees, fotosünteesi tähtsus, rakuhingamine, ATP

Metabolismi mõiste Organismid saavad väliskeskkonnast orgaanilisi ja anorgaanilisi aineid (toitumisel, hingamisel) biokeemilistes protsessides lagundavad nad väliskeskkonnast saadud ained ja sünteesivad neist uued ühendid jääkproduktid (seedimata toiduosakesed, vesi, süsihappegaas, mitmed lämmastikuühendid) eritatakse väliskeskkonda. Organismis asetleidvaid sünteesi- ja lagundamisprotsesse, mis tagavad aine- ja energiavahetuse, nim. metabolismiks. Dissimilatsioon - organismis kõik lagundamisprotsessid. Toiduga saadud või ise sünteesitud orgaanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsamateks molekulideks (biopolümeeride hüdrolüüs (tärklisglükoos), glükoosi oksüdeerimine). Energia vabanedes talletatakse see makroergilistesse ühenditesse u 40% kasuteguriga ATP. Ülejäänud energia, 60%, eraldub soojusena.

Bioloogia

doc

Bioloogia - Metabolism

8) Kuidas on omavahel seotud autotroofsete ja heterotroofsete organismide elutegevus. Heterotroofid toituvad autotroofidest. Toiduahel kukuks kokku kui autotroofid väljasureksid. 9) Milliseid organisme nimetatakse miksotroofideks, too näiteid? Organismid, kes suudavad vastavalt keskkonnale oma ainevahetustüüpi muuta. Nt roheline silmviburlane, putuktoidulised taimed. 10) Selgita mõistet metabolism? Raku tasandil toimuvad sünteesi ja lagundamisprotsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. 11) Mis on dissimilatsioon? Organismis toimuvad lagundamisprotsessid. 12) Nimeta dissimilatsiooniprotsesse inimkehas. Glükoosi - ja valkude lagundamine. Kõik lagundamisprotsessid. 13) Kuidas jaotub dissimilatsiooni käigus vabanenev energia? Energia, mis vabaneb, talletakse energiarikastesse e. makroergilistesse ühenditesse (umbes 40%), soojusena eraldub (60%). 14) Mis on assimilatsioon? Too näiteid assimilatsiooniprotsessidest

Bioloogia

Rohkem sarnaseid