Ainevahetus: Glükoosi lagundamine ja Fotosüntees (5)

Sarnased õppematerjalid

7

docx

Bioloogia 3-kursus (metabolism, ATP, fotosüntees, rakuhingamine, käärimine)

Metabolism koosneb kahest vastandlikust protsessist: assimilatsioon ja dissimilatsioon. Assimilatsioon - kõik organismis toimuvad sünteesiprotsessid. (aine loomine) Toimub organismile vajalike orgaaniliste ühendite süntees: valgud, lipiidid, suhkrud, nukleiinhapped jne. Protsesside toimumiseks vajatakse lähteaineid, energiat ja ensüüme. Dissimilatsioon - kõik organismis toimuvad lagundamisprotsessid. (aine lagundamine) Toimub ainete lagundamine, millega kaasneb energia vabanemine, nt füüsilise pingutuse korral. Orgaaniliste ainete dissimilatsioon Organismi esmaseks ning kõige kiiremini kasutatavaks energiaallikaks on süsivesikud (sahhariidid). 1 g süsivesikute (sahhariidide) oksüdatsioonil vabaneb 17,6 kJ energiat. Järgnevalt kasutab organism rasvu (lipiide). 1 g lipiidide oksüdatsioonil vabaneb 38,9 kJ energiat. Viimasena valke, kuna valkudel on väga palju teisi tähtsaid ülesandeid organismis.

Bioloogia

3

doc

Aine ja energiavahetus küsimused ja mõisted

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 energia ­ valkude sünteesiks, ATP, GTP, CTP, UTP ­ Rna sünteesiks ATP, GTP, CTP, TTP ­ vajalik DNA 2-koristumisel Energiavarustus süsivesinike baasil: 1. ettevalmistav etapp: polüsahhariidid lagunevad monosahariidideks nt: tärklis või klükogeen laguneb glükoosiks, vabanev energia hajub soojusena. 2. glükoosi lagunemine(aeroobselt): glükoos laiemas mõttes 1)glükoos (kitsamas mõttes) toimub tsütoplasma võrgustikus: C6H12O62CH3-CO-COOH+4H ,püroviinamarihape 3H+3NAD2NADH2 *2ADP+2H2PO42ATP+2H2O 2)tritraaditsükkel, toimub mitokondri maatriksis 2CH3COCOOH+6H2O6CO2+2OH 2OH+10NAD10NADH2 3) hingamisahel, toimub mitokondri harjakestel 12NADH212NAD+24H 6O2+24H12H2O * 36ADP+36H3PO436ATP+36H2O glükoosi lagunemise summaarne võrrand: C6H12O6+6O26CO2+6H2O 38ADP+38H3PO438ATP+38H2O

Bioloogia

5

pdf

Ainevahetus, fotosüntees, fotosünteesi tähtsus, rakuhingamine, ATP

Organismid vajavad elutegevuseks mitmesuguseid orgaanilisi aineid: süsivesikuid, lipiide, valke, 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.

Bioloogia

3

doc

BIOLOOGIA: glükoosi lagundamine ja fotosüntees

heterotroofseteks. 2. Autotroofid ­ sünteesivad ise eluks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast 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

Bioloogia

2

doc

Aine ja energiavahetus

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

Bioloogia

8

doc

BIOLOOGIA I periood 3. osa

 Elutegevuseks vajalik energia  Sünteesiprotsesside lähteaine saamine ATP molekuli ehitus: Enamus loomi on heterotroofid, samuti surnud orgaanilisest ainest lämmastikalus adeniin toituvad seened saprotroofid Assimilatsioon Organismis toimuvad sünteesiprotsessid Näiteks: fotosüntees, DNA süntees  Selle käigus saadakse: sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jne  Vaja on lähteaineid, ensüüme, täiendavat energiat (makroergilised ühendid) Dissimilatsioon 3 fosfaatrühma Organismis toimuvad lagundamisprotsessid  Toiduga saadavad või organismis sünteesitud orgaanilised ühendid suhkur

Bioloogia

2

odt

Aine - ja energiavahetus

Dissimilatsioon- organismis toimuvad lagundamisprotsessid, enamiku dis.p kaasneb energia vabanemine, see talletatakse energiarikastesse e makroergilistesse ühenditesse. Üheks peamiseks makroergiliseks ühendiks on ATP, mis on ühtlasi ka põhieesmärgiks. ATP e adenosiintrifosfaat, universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul on ribonukleotiid, mis koosneb lämmastikalusest adeniin, riboosist ja kolmest fosfaatrühmast, ATP moodustub glükoosi, käärumise ja hingamise käigus. ATP on vajalik selleks, et dissimilatsiooniprotsessides vabanevat energiat saaks hiljem ära kasutada, salvestatakse see enamasti ATP molekulidesse. ADP+P võrdub ATP + 30 Kj/mol energiat. Glükolüüs e glükoosi lagundamine, mis kulgeb nii taime kui ka looma rakkudes, mille põhieesmärk on ATP süntees. Algne reaktsioon toimub tsütoplasmavõrgustikus, protsessi tulemusena saadakse

Bioloogia

4

doc

Ainevahetuse mõisted

ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks. Saab eristada: 1. biopolümeeride hüdrolüüsi (nt tärklis -> glükoos) ja 2. sellele järgnevat monomeeride (nt glükoosi) oksüdatsiooni. Protsessi käigus energia vabaneb. See talletatakse energiarikastesse e makroergilistesse ühenditesse (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

Bioloogia

Kommentaarid (5)