Bioloogia - elu olemus (0)

Bioloogia 17.10.2011

Elina Sarv
Teisipäeviti peale 7ndat tundi
Ristsõna moodustamine mõistete peale
Mõistetele joon alla
Elu olemus
Elu tunnused
Elus –
1) rakuline ehitus
Rakk – organismi väikseim ehituslik ja talituslik üksus millel on kõik elu tunnused.
Üherakulised (amööb, kingloom )
Hulkraksed
2) keerukam organiseeritus
Molekulaarne , rakuline, organismiline, populatsiooniline, liigiline , ökosüsteemne ja biosfääriline tasend.
3)Aine ja energi avahetus
Organismi ja väliskeskkonna vahel
4) Stabiilne sisekeskkond
*Püsisoojased organismid- linnud ja imetajad
*Kõigusoojased – kalad, kahepaiksed ja roomajad. ( Kehatemperatuur sõltub välistemperatuurist).
Paljunemine
*Suguline paljunemine – sugurakud ehk gameedid
*Mittesuguline paljunemine – vegetatiivsed ehk eostega
Pärilikkus
Järglaste sarnasus vanematega
Kasvamine ja arenemine
*Otsene arenemine – imetajatel, lindudel, roomajatel
* Moondeline arenemine – kahepaiksed , kalad, putukad
Reageerimine ärritustele
*Välismembraanis olevate orgaanilise aine molekulide vahendusel (Amööb)
*Närvisüsteemi ja meeleelundite vahendusel – hulkraksed loomorganismid
Liikumine
*Taimedele omane liikumine / nastia – ärritaja suunas sõltumatu, liikumine ööpäevarütmis (päevalill)
*Tropism- ärritaja suunas sõltuv – kasvamine valguse poole
Kohastumine – kohanemine elukeskkonnaga
Eluslooduse süstemaatika
*Takson – süstemaatika ühik, mis ühendab organisme mingite sarnaste omaduste alusel ühte gruppi
Nimetamisel ladina keelsed nimetused – liiginimi kahesõnaline
Liik
Sarnaste tunnustega isendite rühm kellel on oma teistest liikidest erinev keemifont ja levila
Riik – Loomariik Zoa
Hõimkond – Keelikloomad Choradata
Klass – Imetajad Mammalia
Selts – Kiskjalised Carnivora
Sugukond – kaslased Felidar
Perekond – Kass Felis
Liik – Ilves Felis lynx
*Elus loodus jaotub viide riiki – bakterid , brotistid(kingloomad), seened, taimed ja loomad
Bioloogia uurimismeetodid 24.10.11
Teadusliku uurimismeetodi põhietapid
1)Probleemi püstitamine
2) Taustinfo kogumine
3) Hüpoteesi sõnastamine - probleemi oletatav vastus

• Hüpoteesi kontrollimine – katsed, vaatlused, ekspriment
  
• Tulemuste analüüs ja järelduste tegemine
  

Uued teaduslikud faktid –
Tähtsamaid bioloogia alaseid avastusi
1590. a. Vennad Janssenid –Esimene mikroskoop
1665. a. R. Hooke – raku mõiste
1670. a. Leeuwenhoek – bakteri avastaja
1859. a. Ch. Darwin – evoulutsiooni õpetus
1826 . a. K. E. von Baer – imetaja munaraku avastaja
1856 . a. G. Mendel – pärilikkusseaduste sõnastaja (3 seadust)
1990. a. Esimene geenisiirdamine
1997. a. glooniti esimene imetaja
2001. a. kaardistati inimese genoom (kogu kromosoomistik)
Organismi keemiline koostis
Keemilised elemendid ja anorgaanilised ühendid organismides
Organismide koostisest on leitud 70 – 80 erinevat elementi. Enamusi väga väheses hulgas ja nende ülesannet ei teata.
Elusorganismide talituseks hädavajalik miinimum on 27 keemilist elementi ehk bioelemendid .
Jagatakse 3 rühma

• Makroelemendid – 98 – 99 % organismi elementidest: C; H; N; P; S
  
• Mesoelemendid – katioonid: Na; K; Mg; Ca ja anioonid: Cl
  
• Mikroelemendid – vaja väga väikestes kogustes : Fe; As, Br, Sn, Se, Cr, Fl, Ni, V, Mo, I, Co, I, Co, Mg, Zn, Cu
  

Makroelemendid
Hapnik O

• 70 kg kohta umbes 43 kg - toiduga ja hingamisel
  
• Peamiselt vee koostises, samuti biomolekulide koostises, kindlustab toitainete lõhustumise ja hingamise.
  

Süsinik C

• 70 kg kohta umbes 16 kg – toiduga.
  
• Kuuleb biomolekulide koostises, moodustab keemilisi sidemeid , CO2 on fotosünteesi lähteaine, hingamise ja käärimise lõpp-produkt.
  

Vesinik H

• 70 kg kohta umbes 7 kg – joogiveega
  
• Biomolekulide koosseis, vee kooseisus , vajalik vesiniksidemete moodustamisel
  

Lämmastik N

• 70 kg kohta 1,8 kg lämmastikku
  
• Aminohapete ja nukliinhapete koosseis
  

Fosfor P

• 70 kg kohta 780g
  
• Rakumembraani ehituses , nukleiinhapete koostises, energiarkiaste ühendite nt. ATP koostises.
  

Väävel S

• 70 kg kohta 140 g
  
• Leidub osades aminohapetes ja vitamiinides.
  

Naatrium Na

• 70 kg kohta umbes 100 g
  

Kaalium K

• 70 kg kohta umbes 140 g
  
• Kaalium peamiselt rakusisene ja naatrium rakuväline element. Osalevad närviimpulsi moodustamises , veebilansi hoidmises , veres, raku tsütoplasmas, transpordiprotsessid raku tasandil.
  

Kaltsium Ca

• 70 kg kohta umbes 1 kg
  
• Luu- ja kõhrkoe koostises, vere hüübimine, lihastes (krampide vältimiseks), reguleerib vee hulka organismis.
  

Magneesium Mg

• 70 kg 19 g
  
• Klorofülli, luude , rakukesta koostises, närvisüsteemi talituseks.
  
• Kaltsium viib kohvi, šokolaad, tsitruselised , banaan
  

Mesoelemendid
Kloor Cl

• 70 kg 95 g
  
• Närviimpulsside teke ja levik, mao soolhappe sünteesiks
  
• Leidub soolas
  

Mikroelemendid
Raud Fe
Seob o2 hemoglobiini koostises, rauaühend heem annab verele punase värvuse
Jood I
Vajalik kilpnäärme hormoonide nt türoksiini sünteesiks. Joodi puudusel kujuneb välja kilpnäärme haigus - struuma
Väikelaste kasv ja vaimne areng aeglustub, juuste, küünte, naha seisund.
Vee tähtsus organismis :

• Suure soojusmahtuvuse ( hoiab organismisisest püsivat temperatuuri )
  
• Hoiab ära ülekuumenemise ( loomad higistavas, taimedel toimub transpiratsioon õhulõhede kaudu)
  
• Kindlustab organismide ringeelundkondade töö (veri , lümf )
  
• Kaitsefunktsioon – nt pisarad, liigesed , sülg, loode areneb vesikeskkonnas .
  
• Hea lahusti – vees lahustub rohkem aineid, kui üheski teises lahustis .
  
• Hüdrofiilsed ained
  
• Lahustuvad vees, glükoos ja koodusool
  
• Hüdrofoobsed
  
• Ei lahusti rasvad ja õlid
  
• Osaleb paljudes keemilistes reaktsioonides ( lähteainena nt fotosünteesil, lõpp-produktina
  
• Kindlustab rakkude ja kudede mahtuvuse – tagab siserõhu ehk turgori .
  
• Organismis veesisalduse ja rakkude siserõhu vähenemisel taimed vajuvad lonti.
  

31.01
Valgud ehk broteiinid
Valgud ja nukleiinhapped

• Polübeptiidid mis koosnevad aminohappejääkidest
  
• Peptiid – aminohappejääkidest koosnev biopolümer
  
• bio – elu
  
• Polümer – aine, mille väga suured molekulid koosnevad ühesuguste väikeste molekulide jääkidest.
  
• Aminohapped – kõigi aminohapete koostissse kuluvad a) aminorühm(NH2 aluselised omadused) , b) karboksüülrühm – (COOH) , c) kõrvalahe – kõigil aminohapetel erinev
  
• Valkude koostises esineb 20 aminohapet
  

a) täiesti asendamatud 8 - roheline hernes, sisaldab kõiki asendamatuid aminohappeid ,
b) osaliselt asendamatud 3 – ebapiisavalt sünteesitakse ,
c) asendatavad aminohapped 9 – organism sünteesib neid ise

• Valkude tähistamine – 3 tähelised lühendid – tulnud inglise keelsetest nimetustest – alamiin (Ala), glutamiin (Gln)
  
• Valkude süntees toimub ribosoomides ’’valguvabrikud’’
  
• Valkude rühmitamine –
  

a) lihtvalgud – koosnevad ainult aminohappejääkidest (juuksed, küüned, kõõlused) ,
b) liitvalgud – lisaks aminohappejääkidele teisi orgaanilisi aineid

• Valkude struktuur –
  

Esimesejärguline ( primaarstruktuur ) – aminohappejääkide järjestus

Teisejärgustruktuur (sekundaarstruktuur) – aminohappejääkide keerdumine biiheeliks(vedru)

Kolmandajärgu struktuur (tertsiaalstruktuur) – biiheeliksi kokkukägardumine kerajaks gloobuliks

Neljandajärgu struktuur (kvaternaarstruktuur) – tekib kahe või enama tertsiaalstruktuuriga ahela liitumisel
Valgu struktuuri muutumine ehk dematuratisioon
Kõrgema järgu struktuuri hävitamine

• Juuste lokkimine, muna vahustamine või praadimine
  

• Mehaanilisel teel
  
• Kõrge temperatuuriga
  
• Keemilisel teel
  
• Kiirguse toimel
  

Renaturatsioon
Kõrgemat järku stuktuurid taastuvad
Nt . vahustatud muna valge muutub vedelaks seismisega
Valkude ülesanded
Ensümaatiline
Ensüümid kiirendavad reaktsioone nt. Valk amülaas suus lagundab tärklist
Struktuurne ehk ehituslik
Rakumembraanide ehitus, karvad, küüned, suled, kabjad, sarved , viiruste kapslid
Transport
Hemoglobiin transpordib hapnikku, membraanides valgulised transportijad
Regulatoorne
Hermoonid ( insuliin ) , histoonid osalevad geeni aktiivsuse regulatoonis
Retseproorne
Rakumembraani pinnaretseptorid annavad välissignaale edasi
Liikumine
Algloomade viburid , ripsmed, lihaskoe valgud, ( sktiin, müosiin)
Varuaine
Munavalge, piim (kaseiin).
Kaitse
Antikehad, verehüübimisvalgud, kattevalgud.
Energeetiline
Väga madal
1g valkude lõhustamisel vabaneb 17,6 kJ energiat.
Nukleiinhapped
DNA ( desoksuribomukleiinhape) ja
RNA ( ribonukleiinhape )

• Kõik nukleiinhapped koosnevad – nukleotiitidest
  

Nukleotiidid moodustavad pikki ahelaid
Nukleiinhapete monomeerideks on nukleotiidid
Monomeer – valgu molekuli aminohappejäägid
Nukleotiid koosneb

• s) süsivesikust
  
• b) fosfaatrühmast
  
• c ) lämmastikalusest
  
• 
  

DNA 4 lämmastikalust
A – adeniin
G – guaniin
T – türmiin
C – tsütosiin
Komplementaarsusprintsiip
Teades ühe DNA ahela koostist võib komplementaarsuse alusel sünteesida teise ahela
-A-G-T-C-A-T-C-G-
-T C-A-G-T-A-G-C
Leia teine ahel
A A T C G G T T C
A=T
C=G
RNA
Nukleotiinid koosnevad samuti kolmest osast
A – adeniin
G – guaniin
T – tümiin
U – urotsiid
Ülesanded
DNA – promosoomide koostisosa, päriliku info säilitamine ja ülekandmine tüdarrakkudesse
RNA – geneetilise info realiseerimine
Rakk 07.11.11
1.Rakuõpetuse kujunemine

• Vennad Janssenid – 1590 esimesed mikroskoobi valmistajad
  
• R. Hook – valgusmikroskoop 1665. Raku mõiste
  
• Leeuwenhoek – ainuraksed, bakterid (mikrobioloogia isa) 1632 – 1723
  
• K. E. von Baer – 1826 avastas imetaja munaraku
  

2. Rakuteooria põhiseisukohad

• Kõik organismid koosnevad rakkudest
  
• Rakk on elussüsteemi elementaarüksus. Kõikide organismide rakud on sarnased ehituselt , keemilise koostise ja ainevahetuse poolest
  
• Rakkude ehitus ja talitlus on vastastikuses kooskõlas
  
• Tütarrakkude moodustumine toimub emaraku jagunemise teel
  

Kude – sarnase ehituse ja talitlusega rakkude kogu
3. Rakkude mitmekesisus
1) Rakutuuma ehituse alusel a) eeltuumsed – prokarüoodid. nt bakterid
b) päristuumsed – eukalüoodid – taime-, looma-, seenerakud – protistid
Elusloodus
Eeltuumsed päristuumsed
Bakterid
2) Rakkude hulga alusel
a) üherakulised organismid

• Mikroskoobilised mõõtmed
  
• Kogu aine ja energiavahetus toimud ühe rakumembraani kaudu
  
• Bakterid, protistid, pärmseened
  

b) hulkraksed organismid

• Koosnevad kudedest
  
• Iga koe rakkude ehitus on kooskõlas nende talitlusega
  
• Selgrootud , selgrooksed loomad, taimed, kandseened
  

4. Päristuumse raku ehitus ja talitlus
Tsütoplasma
Golgi kompleks
Mitokonder
Ribosoom
Tsentriool
Lüsosoom
Karedapinnaline toite
Rakumembraan
Tuumake
Tuum
Tuumamembraan
Siledapinnaline tsütoplasmavõrgustik

Rakumembraan –

• Koosneb fosfolipiidsest kaksikkihist
  
• Ümbritseb rakku, annab kuju, hoiab ära tsütoplasma laialivalgumise, kaitseb välismõjude eest, tagab raku ja väliskeskkonna vahelise aine ja energiavahetuse
  

Tuum

• Ümbritsetud kahe poorilise membraaniga, mis tagavad ainevahetuse tuuma ja tsütoplasma vahel
  
• Tuum täidetud tuumaplasma ehk karüoplasmaga
  
• Tuumas asuvad kromosaamid(pärilikkuse kandjad)
  
• Juhib raku elutegevust
  

Tsütoplasma

• Poolvedel , pidevas liikumises
  
• Koosneb veest ja vees lahustunud orgaanilistest ja anorgaanilistest ainetest
  
• Seob raku ühtseks tervikuks, tagab ainete laialikandumise, jääkainete eritumiskohaks, sisaldab varuaineid ja pigmente
  

Tsütoplasma võrgustik

• Membraansete kanalite ja põiekeste süsteem
  
• Rakuainete sisene ainete liikumine
  

siledapinnaline – varusüsivesikute süntees

lipiididesüntees

bioaktiivsete ainete süntees

kaltsiumioonide depoo
B) karedapinnaline
a)kanalitel paiknevates ribosoomdes valkude süntees
Golgi kompleks

• koosneb membraaniga ümbritsetud tsisternidest ja põiekestest ning ühendavatest kanalitest
  

Funktsioonid

• tsisternides moodustuvad ning kogunevad polüsahhariidid
  
• lõpetatakse valkude ümbertöötlemine ja pakkimine põiekestesse
  
• osaleb rakumembraani moodustamisel
  

Lüsosoomid

• ühekihilise membraaniga põiekesed, sisaldavad ensüüme, moodustuvad golgi kompleksist
  

Funktsioonid

• ensüümid lõhustavad aktiivses olekus valke, lipiide jt. Aineid ning rakustruktuure
  

Ribosoom

• ilma membraanita, sisaldavad RNA ja valgumolekule, sünteesivad valke
  

Mitokonder

• topeltmembraanid, DNA rõngas, ülesanne - raku varustamineenergiaga, HTP( adenosiintrifosfaat ) süntees (energiarikas ühend)
  

Tsentrosoom

• kaks üksteise suhtes risti paiknevat silindrilist tsenhiooli
  
• ülesanne – käävniitide moodustamine (niitjad valgulised moodustised)
  

Tsütoskelett

• koosneb mikrotuubulitest ja fibrillidest
  
• ühendab erinevaid rakuorganelle ning annab rakule väliskuju
  

organell – eri talitlusega rakuosa , mis on ümbritsetud sisemembraaniga (mitokonder, plastiidid )
organoid – spetsialiseeritud talitlusega raku osa (viburid, ribosoomid)
Taimeraku ehituslikud iseärasused

• Rakukest koosneb tselluloosist, ligniinist või bektiidist.
  
• Kestades palju poore, mille kaudu toimub ainevahetus .
  
• Naaberrakud ühendatud tsütoplasma väätide kaudu.
  

Ülesanne - Kaitseb , annab kindla kuju ja tugevuse
Vananedes rakukest korgistub või puitub

Vakuoolid –

• Ühekihilise membraaniga ümbritsetud organell
  
• Noores rakus mitu väikest vakuooli, mis vananedes ühinevad suureks keskvakuooliks
  
• Ülesanne – vee reservuaarid, kindlustavad raku sise... ehk turgoreid, sisaldavad suhkruid ja orgaanilisi aineid + jääkaineid
  

Plastiidid

• Kahemembraansed organellid
  
• Taimerakus 3 tüüpi plastiide
  

Kloroplastid – glorofüll, põhifunktsioon – fotosüntees

Kromoplastid – värvilised pigmendid / karotinoidid – ligimeelitav funktsioon

Leukoplastid – pigmendivabad(värvuseta), ülesanne – varuainete talletamine
Seeneraku ehituslikud iseärasused

• Eukarüoodsed – päristuumne
  
• Rühmitatakse a) üherakulised, - ümarad päristuumsed rakud nt. Pärmseened – hulgatuumalised vaheseinteta rakud (nutthallitus) , b) hulkraksed
  
• Hüüf – seeneliit
  
• Mütseet – seeneniidistik
  

Eukarüoodsete rakkude võrdlus
loomarakk
taimerakk
seenerakk
1.kest
Puudub v.a. munarakk
Tselluloos, ligtiin, pektiin
kitiin
2. vakuool
Väiksed lipiidivakuoolid
Suur keskvakuool
Väiksed lipiidi vakuoolid
3.tsentrosoom
On alati
On vetikatel, puudub kõrgem. taimedel
Osades rakkudes
4.varusüsivesik
glükogeen
tärklis
glükogeen
5.paljutuumsus
On harva
On harva
On sageli
6.rakkude jagunemisvõime
piiratud
piiramatu
Piiramatu
7.ainevahetustüüp
heterotroof
autotroof
Heterotroof
8.plastiidid
puuduvad
Gloro-, gromo-, leükoplastid
Bakterid

Ehituslikud iseärasused

• Eeltuumsed – puudub korralikult välja arenenud tuum
  
• DNA ei ole eraldatud tuumamembraaniga vaid asub tsütoplasmas tuuma piirkonnas
  
• Puuduvad mitokondrid , plastiidid, tsentrioolid , tsütoplasma võrgustik, Golgi kompleks ja lüsosoomid
  
• Bakteri rakku iseloomustavad
  

A) viburid – aitavad liikuda
B) karvakesed ehk piilid – aitavad kinnituda
C) gaasivakuoolid ehk aerosoomid – tsütobakteritel (vees elavatel bakteritel reguleerivad erikaalu)
D) spoorid – ebasoodsate tingimuste üle elamiseks (üks bakter = 1 spoor )

• Bakterite kuju ja suurus – 0,1 – 2 millimikrot
  
• Kuju alusel
  

A) kerabakterid ehk kokid
B) kepikesed ehk pulkbakterid
C) kruvibakterid ehk spirillid
D) geeritsbakterid ehk spiroheedid
E) niitjad bakterid
F) jätketega bakterid

• paljunevad pooldumise teel
  

Tähtsus looduses

• orgaanilise aine lagundajad ehk destroendid
  
• tagavad looduses ainete ringluse
  

Bakterite kasutamine

toiduainete tööstuses

antibiootikumide tootmisel (aktinomütseedid)

vitamiinide, ensüümide, aminohapete tootmine

alkoholi ja tekstiilitööstuses (amülaas)

toidu paksendaja

põllumajanduses (mügarbakterid)

biopuhastises ( reovee puhastamiseks)
Ülesanne 7

surnud organismide lagundamisel –

süsinikuringes

lämmastikuringes –
Bakterhaigused
Haigus
Nakatumine
Kahjustuspiirkond
1. Difteeria
Piisknakkus
Kurk , kõri
2.kopsupõletik
Piisknakkus
Kopsualveoolide, bronhioolide põletik
puukborrelioos
Puukide vahendusel
Punetus hammustuse kohal, närvisüsteem
Salmonelloos
Toiduga
(munad, kana )
Soolestik
Düsenteeria
Toiduainetega, pesemata käed
Soolestik
Botulism
Toiduga ( konservid )
Närvisüsteem
Teetanus
Haava kaudu - mullabakter
Närvisüsteem , krambid
Tuberkuloos
Hingamisteed
Kopsud
Gonorröa, süüfilis
Sugulisel kontaktil
Suguelundid
Organismide rakuline ehitus

• Kõik organismid koosnevad rakkudest.
  
• Rakud erinevad kuju suuruse, ehituse ja talitluse poolest.
  
• Rakutuuma olemasolu järgi eristatakse eel- ja päristuumseid rakke.
  
• Rakutuuma katab tuumaümbris, milles olevate pooride abil toimub info- ja ainevahetus ümbritseva tsütoplasmaga.
  
• Rakutuumas on kromosoomid , mis säilitavad ja kannavad edasi infot organismi pärilike tunnuste kohta.
  
• Kromosoomidest oleneb, milliseks kasvab ja areneb üksik rakk ja organism tervikuna .
  
• Tsütoplasmas paiknevad erineva ehituse ja talitusega.
  
• Taimerakku katab lisaks rakumembraanile ka rakukest.
  
• Erinevalt loomarakkudest sisaldavad taimerakud plastiide. Seetõttu erineb energiavahetus.
  
• Uued rakud tekivad olemasolevatest rakkudest nende jagunemise tulemusena.
  

19