Bioloogia eksamiks (3)

BIOLOOGIA ALUSED KOKKUVÕTVALT GÜMNAASIUMI BIOLOOGIAST MIHKEL HEINMAA | 12B | RÜG | APRILL 2009
I ELU OLEMUS
ELU TUNNUSED: Rakuline ehitus, keerukas organiseeritus, stabiilne sisekeskkond , kasv ja areng, paljunemine, kohastumine , reageerimine ärritusele. Rakk on lihtsaim ehituslik ja talituslik üksus, millel on kõik eluomadused.
ELUSLOODUSE ORGANISEERITUSE TASEMED . molekul > organell > rakk > kude > organ > organsüsteem > organism (isend) > populatsioon > ökosüsteem > biosfäär
MOODNE KLASSIFIKATSIOON : liik > perekond > sugukond > selts > klass > hõimkond > riik
TEADUSLIKU UURIMISMEETODI PÕHIETAPID: probleemi püstitamine > taustinfo kogumine > hüpoteesi sõnastamine > hüpoteesi kontrollimine > tulemuste analüüs > järelduste tegemine > uute teaduslike faktide saamine > teadusliku teooria kujunemine.
II ORGANISMIDE KOOSTIS
KEEMILISTE ELEMENTIDE TÄHTSUS ORGANISMIS. Hapnik ­ kuulub kõikide biomolekulide koostisesse, on tugev oksüdeerija, kindlustab hingamise. Vesinik ­ esineb kõikide biomolekulide koostises, osaleb vesiniksidemete moodustamises. Süsinik ­ keskne eluelement, kuulub kõikide biomolekulide koostisesse. Kaltsium ­ annab luudele tugevuse, osaleb vere hüübimisel, tagab lihaste töö, reguleerib vee hulka. Magneesium ­ luude koostises, klorofüllis keskne element, kuulub taimeraku kesta koostisesse. Jood ­ osaleb kilpnäärme hormooni türoksiini sünteesis Raud ­ kuulub selgroogsete punalibledes hemoglobiini koostisse hapniku seondajana. Kaalium ja naatrium ­ reguleerivad vee tasakaalu, närviimpulsside teket ja edasikannet. Fosfor ­ esineb nukleiinhapete ja makroergiliste ühendite koostises.
VEE ÜLESANDED: >Tagab rakkude ainevahetused, rakku saabuvad ja sealt väljutatakse ained vesilahustena >Tagab raku siserõhu (turgori) >Kindlustab organismide ringeelundkondade töö >osaleb organismide termoregulatsioonil >täidab kaitsefunktsiooni, pisarad , vesikest jne >osaleb enamikes keemilistes reaktsioonides.
SAHHARIIDID > monosahhariidid : glükoos (viinamarjasuhkur); fruktoos (puuviljasuhkur), riboos , desoksüriboos > oligosahhariidid : sahharoos ; maltoos ( linnasesuhkur ); laktoos ( piimasuhkur ) >polüsahhariidid: tärklis (taimede glükoosivaru); tselluloos ; glükogeen (loomade energeetiline varuaine ); kitiin . Ülesanded: energeetiline, ehituslik (tselluloos ja kitiin), varuenergeetiline (tärklis ja glükogeen), toiteülesanne (laktoos imetajate piimas), liigimeelitav (putukaid), kaitse (taime tsütoplasma suhkrustumine talvel ärakülmumise vastu), biosünteetiline (lähteaineks teiste ühendite sünteesil).
LIPIIDID Rasvad lahustuvad orgaanilistes lahustes. Liitlipiidid: glükolipiidid ja fosfolipiidid Neutraalrasvad: rasvad, õlid. Vahad: tahked ained, mis on vastupidavad teiste keemiliste ainete toimele. Taimsed vahad (puuviljadel, okastel) täidavad kaitseülesannet Loomsest mesilasvahast valmistavad mesilased oma kärjed Streroidid: esinevad loomakudedes Neerupealiste hormoonid, testosteroon ja östrogeen Kolesterool , millest sünteesitakse sapphappeid
1 Vitamiin D Ülesanded: energeetiline (2x rohkem energiat, kui sahhariidid), kaitse (halb soojusjuht, kaitseb siseelundeid välismõjutuste eest), lahusti (K, A, D, E vitamiinidele), ehituslik ( rakumembraanis kaksikkiht fosfolipiide; annab voolujoonelise keha).
PROTEIINID Valgud koosnevad aminohappejääkidest, millede vahel on peptiidsidemed. Aminohappele on iseloomulikud aminorühm ja karboksüülrühm. Inimene vajab 20 aminohapet: 8 saab ainult toiduga, 3 suudab ise ebapiisavalt sünteesida ja 9 on täiesti piisaval hulgal isesünteesitavad. Valkude struktuurid : >primaarstruktuur ­ aminohapete järjestus >sekundaarstruktuur ­ moodustub heeliks >tertsiaalstruktuur ­ valk kokkukeerdunud gloobuliks või fibrilliks, n vereplasmavalgud > kvaternaarstruktuur ­ mitme polüpeptiidi ühinemisel, n hemoglobiin . Denutratsioon on valgu kõrgemat järku ruumiliste struktuuride hävinemine, säilib esimese järgu struktuur. Seda põhjustavad: kõrge temp, UV, mehhaaniline tegur, raskemetallid (n Hg), happed Renutratsioon on kõrgemat järku struktuuride taastumine . Näiteks toimub ensüümi aktiivsuse taastumine. Valkude erinevad omadused tulenevad aminohapete järjestusest ja hulgast. Ülesanded: ensümaatiline (ensüümid reguleerivad biokeemiliste reaktsioonide kiirust); transport (hemoglobiin transpordib hapniku); retseptoorne (rekumembraani pinnaretseptorid edastavad infot); regulatoorne (osa hormoone, n insuliin reguleeri vere suhkrusisaldust); kaitse ( antikehad ); energeetiline; liikumis .
NUKLEIINHAPPED Nukleiinhapped on biopolümeerid, mille moneeriks on nukleotiid . Nukleotiid koosneb sahhariidist (desoksüriboos/riboos), fosfaatrühmast ja lämmastikalusest. DNA kahte ahelat hoiab koos vesiniksidemed . DNA ülesanded on päriliku info säilitamine ja selle täpne ülekanne tütarrakkudele. RNA põhiülesanne on pärilikkuse avaldamine: kopeerib DNA infot ja kannab selle vajalikku kohta.
BIOAKTIIVSED AINED Ensüümid e biokatalüsaatorid, reguleerivad ainevahetust, reaktsioonide kiirust. Ensüümidele on omane kõrge spetsiifilisus. On ülikõrge aktiivsus, mida reguleeritakse vastavalt vajadusele, süntees on allutatud geneetilisele kontrollile . Katalüüs toimub väga kindlal temperatuuri ja pH juures. Vitamiinid Liigitus: veeslahustuvad (C, H, B) ja rasvlahustuvad (K, A, D, E, Q) K-vitamiini sünteesivad soolestiku elavad bakterid D-vitamiini moodustub nahas UVkiirguse toimel Vitamiinide vaegus ­ avitaminoos . C ­ skorbuut ­ naha ja seedeelundite veritsemine, hammaste väljalangemine. D ­ rahhiit ­ luude pehmenemine ja kõverdumine A ­kanapimedus Tekkepõhjused: vitamiinide vaene toit, imendumisprobleemid, haigused, ravimid. Hormoonid Koostiselt kahte tüüpi: steroidhormoonid ja valkhormoonid Hormoonide mõjul toimivat regulatsiooni nim humoraalseks regulatsiooniks. On üliaktiivsed ja spetsiifilise toimega, lühikese eluajaga.
III RAKK
RAKUTEOORIA PÕHISEISUKOHAD Kõik organismid on rakulise ehitusega Iga uus rakk saab alguse üksnes olemasolevast rakust selle jagunemise teel Rakkude ehitus ja talitus on omavahel kooskõlas Organismide kasv ja areng põhinevad rakkude jagunemisel.
RAKKUDE MORFOLOOGILINE ERINEVUS Prokarüoot: tuumapiirkond , puudub tuumake , 1 haploidne rõngaskromosoom, DNA üldhulk väike, histoonid puuduvad, puuduvad kahekordse membraaniga organellid ( plastiidid , mitokondrid ), sisemembraanistik puudub.
2 Eukarüoot: selgelt eristuv tuum, tuumake, kahekordne tuumamembraan , diploidne kromosoomistik, palju kromosoome, histoonid, sisemembraanistik hästi eristunud.
LOOMARAKU EHITUS JA TALITUS Rakumembraan : ümbritseb, piiristab rakku, kaitseb välismõjude eest, välispinnal olevad retseptorid seonduvad väliskeskkonnast pärit hormoonide, tõvestavate bakterite ja viirustega, osadel loomadel täidab liikumisfunktsiooni (amööb), tagab raku- ja väliskeskkonna vahel aine- ja energiavahetuse. Difusioon ­ gaasiliste osakeste liikumine läbi membraani kõrgemalt kontsentratsioonilt madalamale, energiat pole vaja Osmoos ­ lahusti molekulide liikumine läbi membraani madalama kontsentratsiooniga lahusest kõrgema kontsentratsiooniga lahusesse, energiat pole vaja. Ainete passiivne transport ­ toimub vastavate valguliste kandjate abil, täiendavat energiat ei vajata. Ainete aktiivne transport ­ toimub alati madalamalt kontsentratsioonilt kõrgemale, nõuab energiat ja transportvalke. Tuum: sisaldab ja säilitab raku pärilikku informatsiooni; reguleerib kõiki rakus toimuvaid protsesse; juhib raku elutegevust. Tsütoplasma: seob raku organellid ja tuuma ühtseks tervikuks ning kindlustab nende koostöö; tagab toitainete laialikande rakus; on jääkainete erituskohaks; sisaldab varuaineid, pigmente. Tsütoplasmavõrgustik: 2+ Siledapinaline ER ­ varusüsivesikute süntees, lipiidide süntees, bioaktiivsete ainete süntees, Ca ioonide depoo lihasrakkudes. Karedapinnaline ER ­ kanalitel paiknevates ribosoomides toimub valkude süntees. Ribosoomid : ribosoomides puuduvad membraanid . Ribosoom on kaheosaline: rRNA ja valgumolekul. Ribosoomides toimub valkude süntees. Polüsoom on ühe mRNA molekuliga seotud sibosoomide kogum. Ribosoomid tekivad rakutuuma tuumakeses, kust nad liiguvad läbi tuumamembraani pooride tsütoplasmasse. Golgi kompleks : seal toimub valkude lõplik töötlemine ja pakkimine põiekestesse. Golgi kompleks osaleb rakumembraani moodustamisel. Lüsosoomid moodustuvad seal. Lüsosoomid: mittevajalike ainete lagundamine ja kahjulike aine lõhustamine. Lüsosoomid tagavad metabolismi nälgimisel. Mitokondrid: sisemembraan on kurruline, kurrud moodustuvad kristasi e harjakesi. Harjakeste vahel on maatriks . Maatriksis on DNA, RNA ja mitokondriaalsed ribosoomid (oma valgusünteesi süsteem). Mitokondrid tagavad hingamise raku tasandil. Mitokondrites toimub ATP süntees. Tsütoskelett: on võrkjas struktuur, mis moodustab raku paindliku sisetoese, annab rakule vormi. Tsentrosoom : 1 tsentrosoom moodustub 2 tsentrioolist, tsentriool koosneb mikrotuubulitest. Tsentrioolid on olulised raku jagunemisel.
TAIMERAKU EHITUSLIKUD ISEÄRASUSED Rakukest: kaitseb väliste mõjutuste eest. Annab rakule kindla kuju ja tugevuse. Kaitseb rakku siserõhu eest. Rakkude vananemisel rakukest korgistub või puitub. Vakuoolid : on vee reservuaariks, kindlustavad siserõhu. Nooremates rakkudes on vakuoolides toitained , vanemates jääkained. Mürkainete, mahlade säilituskoht, kaitseks ärasöömise eest. Viljade vakuoolid võivad sisaldada loomadele maitsvaid magusaid struktuure, aitamaks seemneid levitada. Plasiidid: Kloroplastid : 2 membraani, sisu täidab valguline vesilahus ­ strooma . Stroomas on lamedad membraansed kotikesed ­ lamellid, kus on roheline värvaine klorofüll. Kromoplastid: sisaldavad värvilisi pigmente, karotinoide. Erksatel värvidel on ligimeelitav funktsioon. Lisaks ainevahetuslik funktsioon. Leukoplastid: varuainete talletamine. Pigmendivabad Plastiidide üleminekud: Kloroplast > kromoplast (viljade valmimisel, enne lehtede langemist) Kromoplast > kloroplast (kui porgandi säilitusjuur muutub roheliseks) Kloroplast > leukoplast (kui roheline taim satub pimedusse)
SEENERAKU EHITUSLIKUD ISEÄRASUSED Rakukest koosneb kitiinist. Seeneniidid e hüüfid | seeneniidistik e mütseel Paljunemine: eostega ( kandseened , kottseened ), seeneniitidega (kandseended), pungumisel (pärms.) Pintselhallikust eraldas Fleming 1929 esimese antibiootikumi ­ penitsiliini .
3 BAKTER JA BAKTERIRAKK Kõigil bakteritel on tuumapiirkonnas vaid üks kromosoom, mis koosneb ühest DNA molekulist, lisaks mõned DNA rõngad ­ plasmiidid . Bakteritel puuduvad mitokondrid, plastiidid, tsentrioolid, tsütoplasma võrgustik, Golgi kompleks, lüsosoomid. Spoorid moodustuvad ebasoodsate tingimuste üleelamiseks. Spooride abil bakter ei paljune. Generatsiooniaega on aeg, mis kulub bakterite populatsioonis rakkude arvu kahekordistumiseks. Looduses on bakteritel asendamatu roll orgaanilise aine lagundajana ­ destruendid . Bakterite tegevuse piiramine: Pastöörimine: lühiajaline kuumutamine 80-90° juures 1 minuti jooksul ­ hävivad spoorideta bakterid. Steriilimine: pikaajaline kõrgel (üle 100°) temperatuuril kuumutamine 20-30 min Toiduainete soolamine, suitsutamine , kuivatamine , marineerimine , hapendamine, sügavkülmutamine.
IV ORGANISMIDE AINE- JA ENERGIAVAHETUS
Autotroofid: organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest: rohelised taimed, protistidest vetikad , tsüanobakterid, samblikud Heterotroofid: organismid, kes saavad oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsiooni: loomad, seened, bakterid, algloomad Miksotroofid: valguses autotroofne, pimeduses heterotroofne; roheline silmviburlane
METABOLISM ­ organismis asetleidvad sünteesi- ja lagundamisprotsessid , mis tagavad tema aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. Dissimilatsioon ehk lagundamisprotsess . Energia vabaneb Assimilatsioon ehk sünteesiprotsess.