Aine- ja energiavahetus (0)

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, lihased). Seentel glükogeenis. II Lipiidid ( rasvad , õlid)- 1g 9kcal (38,9 kJ). Varu on taimedel õlina, loomadel rasvadena. III Valgud - 1g 4kcal , alkohol 1g 7kcal.
4. ATP- adenosiintrifosfaat . Koosneb lämmastiklahusest, adeniinist, riboosist ja kolmest fosfaatrühmast. Energiat salvestub U30kJ 1 mooli kohta. Moodustub glükolüüsi, käärimise ja fotosünteesi käigus (salvestab energiat). ATP-P=>ADP; ADP-P=>AMP; ADP+P=>ATP
5. Gcl lagundamise üldvõrrand: C6H12O6+6O26CO2+6H2O 38 ADPi+38Pi 38ATP
6. Glükolüüs toimub tsütoplasmavõrgustikus. Lähteaineks on glükolüüs. Toimub 10 üksteisele järgneva reaktsiooni katalüüsimine (lagundamine ensüümide abil). Tekib kaks 3C PVA molekuli, mis lähevad tsitraaditsükklisse, 4H aatomit +NAD  2NADH2, mis läheb hingamisahelasse ning 2ATP -d. Tsitraaditsükkel toimub motokondri sisimuses. Lähteaineks on PVA. Toimub tsükliline reaktsiooni ahel (PVA lagundamine endüümide abil, protsessi tulemusel tekib CO2 ja NADH2). Tekib 10NADH2, mis läheb hingamisahelasse, eraldub CO2. Hingamisahel viiakse läbi mitokondrite sisemembraanide harjakestes. Lähteaineks on NADH2 täpsemalt H2. Toimub ATP molekulide sünteesimine, NAD ja H2 eralduvad ja tekib ATP ja H2O. H2 ühineb hapnikuga, tekib ATP ja eraldub taas NAD. Tekib 36 ATP-d, NAD ja H2O.
7. Anaeroobne glükoos ehk käärimine on hapniku puudusel rakkude tsütoplasmas toimuv glükoosi lagundamine, mille lõpp-produktiks on kas piimhape või etanool .
8. Piimhappekäärimine toimub hapniku puudusel lihaskoe rakkudes, aga ka piimhappebakterite elutegevuse käigus. Glükoosi molekulist saadakse 2 piimhappe molekuli ning H aatomeid ei eraldu. Gcl2piimhape 2ADP+2Pi2ATP. Etanoolkäärimine toimub anaeroobsetes tingimustes (bakterid, pärmseened). GclPVA+H2C2H5OH+H2
9. Fotosüntees on klorofülli sisaldavates taimerakkudes toimuv assimilatsiooni protsess, mille käigus salvestatakse valgusenergia orgaaniliste ühendite keemiliste sidemete energiaks. Peamiseks lähteaineks on CO2 ja H2O ning lõpp-produktiks glükoos, ühtalsi eraldub O2.
10. Fotosünteesi toimumiseks peab valguskiirgus jõudma taime tohelistes osades asuvate kloroplastideni. Vaja on valguskiirgust (energiat). On vaja süsihappegaasi, selle lisamisel fs kiireneb, vesi (vastavalt taimeliigile), soojust (parasvöötmes +20).
11. Valgusstaadium - kloroplastide sisemembraanides ainult valgusenergia mõjul. Klorofülli molekulid moodustavad koos teiste pigmentidega fotosüsteeme. Eralduvad vesinikioonid ja elektronid. Eraldunud hapnik difundeerub läbi õhulõhede atmosfääri. Valgusstaadiumis on valgusenergia muundatud keemiliseks energiaks ja hapnik vabaneb atmosfääri. Reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonideks.
Pimedusstaadium - Ei sõltu valgusest, toimub nii valges kui pimedas , seni kuni jätkub valgusstaadiumis moodustunud ATP-d ja NADPH2-e. Seotakse CO2 molekulid ja NADPH2 vesinikega. Kasutatakse ATP energiat ja moodustub glükoos. Toimub Calvini tsükli käigus.
12. Fotosünteesi üldvõrrand: 6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
13. Fotosüntees on maailma kõige tähtsam protsess, sest selle käigus eraldub O2 ja organismid saavad hingata .
1. Autotroofid on organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest. (fotosünteesijad, kemosünteesijad)
Heterotroofid on organismid, kes saavad oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil.(inimene ja suurem osa organismidest)
Metabolism on organismis asetleidev sünteesi- ja lagundamisprotsess, mis tagab tema aine-ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga.
Dissimilatsiooni moodustavad organismi kõik lagundamisprotsessid.(Toiduga saadavad org. Ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks)
Assimilatsiooni moodustavad organismi kõik sünteesiprotsessid(sellega saadakse organismile vajalikud ühendid:sahhariidid, lipiidid, valgud,nukleiinh)
Makroergiline ühend on energiarikas ühend(ATP)
2.Sahhariidid on organismis esmaseks ja kõige kiiremini kasutatavaks energiaallikaks. Glükoloos on peamine rakusisene keemilise energia allikas. ATP kui universaalne energia ülekandja on kasutatav assimilisatsiooniprotsessides mitmesuguste ainete sünteesiks.
Organism saab energia toitainetest !!!
3. 1)Sahhariidid(glc) varud loomadel glükogeenina, taimedel tärklisena
2)Lipiidid –varud loomadel rasvana,taimedel õlina
3)Valgud-alkohol
4. ATP- ülekandemolekul,salvestab ja annab ära energiat.
Energia salvestub kui seotakse P-rühm, ja vabaneb kui eraldatakse P-rühm.
6.Glükoosi lagundatakse(mitokondris) järjestikuste ensüümide abil toimuvate reaktsioonide käigus, vabaneb energiat, mille arvel moodustatakse 2 ATP molekuli. Eraldub 4 vesiniku aatomit, mis kogutakse vesinikukandjale NAD ja moodustub 2 NADH’2 molekuli.
Tsitraaditsüklis(mitokondri sisemuses): PVA lagundatakse ja ta siseneb tsitaadi tsüklisse.Seal toimuvate reaktsioonide käigus eralduvad CO’2 ja H aatomid. CO’2 hingame välja, H kogunevad kümnele NADH’2-le.
Hingamisahel(mitokondri membraanidel): NADH’2-st eraldatakse vesinikud, vesinikke transporditakse membraanidel ja lõpuks nad ühinevad hapnikuga,moodustub vesi. Vabaneva energia arvelt sünteesitakse 36 ATP molekuli.
7.Anaeroobne glükoos e käärimine toimub hapniku puudumisel. Selle tulemusena moodustub kas etanool ja süsihappegaas või piimhape.
8. Piimhappekäärimine toimub hapniku puudumisel lihaskoe rakkudes, aga ka piimhappebakerite elutegevuse käigus. Saadakse ühest glükoosi molekulist 2 piimhappe molekuli, H aatomeid ei eraldu, kogu protsess piirdub kahe ATP molekuli sünteesiga.
Etanoolkäärimine toimub pärmseente ja mõnede bakterite anaeroobsetes tingimustes. Ei eraldu h aatomeid, moodustub 2 etanooli ja 2 ATP molekuli.
9.Fotosüntees on maailma kõige tähtsam protsess, sest seal moodustuvad orgaanilised ained.
10 Fotosünteesi vajalikud tingimused: valgusenergia, soojusenergia , CO’2, H’2’O
11.Valgusstaadium: vaja valgust
Pimedusstaadium: siseneb CO’2 õhulõhede kaudu kloroplasti