Aine- ja energiavahetus (1)

Lk 100-Aine-ja energiavahetus
Kas esitatud laused on tõesed või väärad? Vale väite korral lisage õige lause eitust mitte kasutades!
1. Organismi aine-ja energiavahetus koosneb assimilatsioonist ja dissimilatsioonist. Tõene
2. Assimilatsiooniprotsesside üheks põhieesmärgiks on ATP moodustamine. Väär Dissimilatsiooniprotsesside üheks põhieesmärgiks on ATP moodustamine.
3. Organismi kõik sünteesiprotsessid moodustavad dissimilatsiooni . Väär
Organismi kõik sünteesiprotsessid moodustavad Assimilatsiooni .
4. Käärimise lõpp- produkt on etanool Tõene
5. Tsitraaditsükli reaktsioonide käigus eraldub CO2 Tõene
6. Hingamisahela lõpp-produkt on O2 Väär
Hingamisahele lõpp-produkt on H2O
7. Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonides. Väär Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi valgusstaadiumi reaktsioonides
8. Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. Tõene
Leidke kõige õigem vastusevariant!
9. Kõige enam ATP molekule saab sünteesida 1g:
a) glükoosi
b) tärklise
c) lipiidide
d) valkude oksüdatsioonil.
10. Aeroobse glükolüüsi toimumiseks peab rakus piisavalt olema:
a) hapniku
b) süsihappegaasi
c) püroviinamarihapet
d) piimhapet
11. Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad:
a) rakutuumas
b) Golgi kompleksis
c) karedapinnalisel tsütoplasmavõrgustikul
d) mitokondrites
12. Anaeroobsel glükolüüsil moodustub:
a) Püroviinamarihape
b) äädikhape
c) piimhape
d) hapnik
13. Ühe glükoosimolekuli lagundamisel süsihappegaasiks ja veeks saadakse ATP molekule maksimaalselt:
a) 32
b) 34
c) 36
d) 38
14. Süsihappegaas seotakse:
a) anaeroobse glükolüüsil
b) tsitraaditsükli reaktsioonides
c) vee fotooksüdatsioonil
d) Calvini tsükli reaktsioonides
15. Glükoosi lagundamise põhieesmärgiks on:
a) CO2 saamine
b) ATP süntees
c) O2 moodustumine
d) etanooli tootmine
16. Molekulaarset hapnikku on vaja:
a ) hingamisahela reaktsioonides
b ) vee fotooksüdatsioonil
c) tsitraaditsükli reaktsioonides
d) käärimisprotsessis
Täida lünk sobiva sõnaga!
17. ATP molekuli ehitusse kuulub 3 fosfaatrühma.
18. Glükoosi lagundamisel võime eristada Glükolüüsi , Tsitraaditsükli ja hingamisahela reaktsioone.
19. Püroviinamarihape moodustub Tsitraaditsükli tulemusena.
20. Anaeroobse glükolüüsi produktideks võivad olla etanool ja süsihappegaas.
21. Kloroplastides sisalduvate Vee molekulide elektronid ergastuvad valgusenergia toimel.
22. Hingamisahela reaktsioonide tulemusena eralduvad H2O ja NAD molekulid.
23. Calvini tsükli reaktsioonides vajatakse fotosünteesi valgusstaadiumis sünteesitud ATP ja NADPH2 molekule.
24. Kui rakkudes ei ole piisavalt hapniku , siis moodustub glükoosi lagundamisel piimhape.
Selgitage pikemalt ja tooge näiteid!
25. Kuidas on organismid oma aine-ja energiavahetuse kaudu seotud väliskeskkonnaga?
Autotroofid vajavad CO2'te, et sünteesida endale orgaaniline aine ja heterotroofid vajavad autotroofide poolt moodustatud orgaanilist ainet. Näiteks: kartul vajab kasvamiseks CO2'te ja valgusenergiat ja inimene hingates annab talle CO2'te aga sügisel inimene võtab kartuli ülesse ja sööb ära selle ja saab enda poolt hingatud CO2 molekulide poolt moodustunud ainet uuesti kasutada nii, et saab sellest enerigat.
26. Milline on ATP osa assimilatsiooni- ja dissimilatsiooniprotsessides?
ATP tekib molekulide lagundamisel (näiteks glükoosi) ja kulub ainete sünteesiks (nätieks valkude sünteesiks).
27. Miks ei saa hapniku puudusel toimuda aerboone glükolüüs?
Sest aine oksüdatsiooniks on vaja hapniku, mis on oksüdeerija.
28. Kuidas on tsitraaditsükli reaktsioonid seotud erinevate ainevahetuslike protsessidega (vt. joon. 4.14.)?
Tsitraaditsükli protsessides on samuti vesinike kandjaks NAD (joonisel oleval protsessil on NADP). Tsitraaditsüklis eraldub CO2, mida taimed kasutavad Calvini tsükliprotsessides.
29. Millistes rakkudes ei saa toimuda hingamisahela reaktsioone? Tooge näiteid.
Ei saa toimuda rakkudes, mis ei vaja elutegevuseks hapniku nagu näitkes botulismi bakter .
30. Võrrelge aeroobset ja anaeroobset glükolüüsi.
Aeroobsel lagundamisel on võimalik saada kuni 38ATP molekuli aga anaeroobsel kõigest 2ATP molekuli. Aeroobsel on lõpp saaduseks 6CO2 +6H2O molekuli aga anaeroobsel on piimhapem etanool, võihape.
31. Kuidas on omavahel seotud fotosünteesi valgus- ja pimedusstaadium ?
Valgusstaadiumis saadakse ATP, mis kulutatakse pimedusstaadiumis.
32. Mis tähtsus on fotosünteesil biosfääri seisukohalt?
Fotosüntees säilitab osoonikihi, mis kaitseb Maad kosmilise ja ultraviolett kiirguse eest. Juhul kui osoonikiht hõreneb, siis kosmiline ja UV kiirgus muudavad valkude, RNA ja DNA struktuuri ja need ei saa täita enam iseloomulike ülesandeid. Samuti enamik organisme vajavad orgaanilist ainet ja hapniku.
Kokkuvõte
Kõik organismid vajavad elutegevuseks energiat. Organisme on kahte liiki, ühed kes suudavad ise orgaanilist ainet sünteesida ehk autotroofid ja heterotroofid, kes tarbivad autotroofide poolt tehtud orgaanilst ainet. Lisaks on ka veel olemas kemosünteesijad, kes sünteesivad endale orgaanilise aine ise aga ei kasuta selleks päikseenergiat vaid anorgaaniliste ühendite keemilist energiat. Organismis toimuv metabolism on kõik sünteesi-ja lagundamisprotsessid kokku. Assimilatsioon ehk sünteesiprotsessid on DNA, RNA sünteesimine ja selleks kulub energiat, mis saadakse ATP molekulidest. Dissimilatsiooni ehk lagundamisprotsesside käigus saadakse energiat, mida panna ATP molekulidesse.
Kõik organismid vajavad energiat ja energiat saab ühendite lagundamisel. Selleks aga et seda hiljem kasutada eluks vajalike sünteesiprotsessides, salvestatakse energia ATP molekulidesse. Kõige rohkem energiat saab lipiidide lagundamisel ja valgud ja süsivesikud annavad võrdselt energiat. Siiski lagundatakse esmalt süsivesikud, kuna need on lihtsa ehitusega ja seega on nad kiiremad energia andjad.
Organism võib saada ühest glükoosi molekulist kuni 38ATP molekuli. Glükoosi lagundamine algab tsütoplasmas (tekib 2 püroviinamarihapet) ja sealt edasi liigub tsitraaditsüklisse (tekib piisava hapniku olemasolul 10NADH2 ja kui hapniku piisavalt pole, siis 2 püroviinamarihappest saab etanool või piimhape), mis toimub mitkondris ja seejärel liiguvad sealt ühendid mitkondri harjakestesse, kus toimuvad hingamisahela reaktsioonid (kus vaja läheb 6 O2 molekuli) ja reaktsioonis kokku eraldub 38ATP molekuli (2ATP glükolüüsil ja 36ATP hingamisahela reaktsioonides). Samuti on see universaalne protsess, sest see toimub nii taime-kui ka loomarakus ühtemoodi.
Rohelised taimed sünteesivad endale orgaanilise aine ise, seda protsessi nimetatakse fotosünteesiks. See toimub taimerakkudes ja vaja on süsihappegaasi ja vett ja protsessi mõjutamiseks valgusenergiat, mille abil vee molekulidest saadakse ATP'd. Fotosüntees toimubki kahes staadiumis : valgusstaadium , kus lagundatakse vee molekule ja vajalik on valguse olemasolu ning pimedusstaadiumis, kus kasutatakse valgusstaadiumis moodustunud vesinikioone ja ATP'd ja tehakse süsihappegaasi abil valmis glükoos ja vesi.
Fotosüntees on kõigile heterotroofidele asendamatu protsess, milleta nad elada ei saaks. Samuti ei saa ka autotroofid elada ilma heterotroofideta, sest siis poleks neil kedagi, kes toodaks hapniku ( teoreetilised regulaarsed metsa tulekahjud ja vulkaani pursked toodaks). Fotosünteesi käigus saadakse hapniku ja orgaanilist ainet. Fotosüntees on ka vajalik osoonikihi säilitamiseks. Fotosüntees hoiab ka tasakaalus erinevate keemiliste ühendite ringed .
Mõisted:
Aeroobne glükolüüs - kõigi rakkude tsütoplasmas toimuv glükoosi esmane lagundamine hapnikurikkas keskkonnas. Protsessi tulemusena saadakse ühest glükoosimolekulist kaks püoviinamarihappe molekuli.
Aine- ja energiavahetus - sünteesi- ja lagundamisprotsessid, mille kaudu organism on seotud ümbritseva keskkonnaga. Hõlmab ainete omastamist väliskeskkonnast ja sinna jääkproduktide väljutamist, aga ka otsest energia ülekanne
Anaroobne glükolüüs - (käärimine) hapniku puudusel rakkude tsütoplasmas toimuv glükolüüsi lagundamine, mille üheks lõpp-produktiks on kas piimhape või etanool.
Assimilitatsioon - organismis toimuvate sünteesiprotsesside kogum
ATP - adenosiintrifosfaat on kõigis rakkudes esinev makroergiline ühen, mis osaleb raku aine- ja energiavahetuses energia universaalse talletaja ja ülekandjana
Autotroof - organism, kes sünteesib elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest. Selleks kasutatakse kas valgusenergiat või redoksreaktsioonidel vabanevat keemilist energiat
Calvini tsükkel - fotosünteesi pimedusstaadiumi tsükliline reaktsioonide jada, mille käigus seotakse CO2 ning kasutatakse valgusstaadiumi reaktsioonides moodustunud NADPH2 ja ATP molekule
Dissimilitatsioon - organismis toimuvate lagundamisprotsesside kogum
Etanoolikäärimine - pärmseentes ja mõnedes bakterites hapniku puudusel toimuv glükoosi lagudamine, mille üheks lõpp-produktiks on etanool
Glükolüüs - kõigis rakkudes toimuv glükoosi esmane lagundamine
Heterotroof - organism, kes saab oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil
Hingamisahel - mitokondri sisemembraanide harjakestes toimuv reaktsioonide jada, millega kaasneb ATP süntees. Protsessi käigus oksüdeeritakse glükoosi lagundamisel eraldunud H aatomid H2O molekulideks
Makroenergiline ühend - madalamolekulaarne orgaaniline ühend, mis osaleb keemilise energia salvestaja ja ülekandjana biokeemilistes reaktsioonides. Näiteks mitmed nukleotiidid : ATP, GTP CTP, UTP, TTP, NADP, NAD jt
Metabolism - organismi kõik biokeemilised protsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümnritseva keskkonnaga. Jaotatakse assimilitatsiooniks ja sissimillitatsiooniks
Piimhape - Anaeroobsel glükolüüsil lihastes tekkinud produkt, samuti piimhappebakterite poolt eralduv produkt.
Pimedusstaadium - fotosünteesi teine etapp, mille tulemusena moodustub glükoos. Protsessi käigus seotakse CO2 ning kasutatakse valgusstaadiumi reakstioonides moodustunud NADPH2 ja ATP molekule. Pimedusestaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli
Püroviinamarihape - glükolüüsi tulemusena moodustuv 3-süsinikuline karboksüülhape CH3COCOOH
Tsitraaditsükkel - mitokondri sisemuses toimuv tsükliline reaktsiooniahel , mille käigus viiakse lõpule glükoosi lagundamine. Protsessi käigus eralduvad järk-järgul CO2 molekulid ja H aastoimid
Valgusstaadium - fotosünteesi esimene etapp, mille käigus ergastunud klorofülli energia arvel toimub ATP süntees, NADPH2 moodustumine ja eraldub O2. Protsess toimub nähtava valguse olemasolul.
Vee fotooksüdatsioon - vee molekulide lagundamisreaktsioonide jada fotosünteesi valgusstaadiumis, mille käigus klorofülli molekude ergastunud elektronide energia arvel toimub ATP süntees, NADPH2 moodustumine ja eraldub O2 Protsess toimub nähtava valguse olemasolul