Otsi
Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse ☰

Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 (0)

Keskkool - Bioloogia - Bioloogia
3 KEHV
Punktid

Esitatud küsimused

  • Mitmeid kordi rohkem kui hulkrakseid Miks väiksed?
  • Kelle laps see siis on?
  • Kuidas panna bakter tootma inimese valku?

Bioloogia Riigieksam 24.05.2013


Eluslooduse ühised tunnused

Elu iseloomustav organisatoorne keerukus väljendub ehituslikul, talituslikul ja regulatoorsel tasandil.
  • Biomolekulid on orgaanilise aine molekulid, mille moodustumine on seotud organismide elutegevusega. Süsivesikud , valgud ehk proteiinid , nukleiinhapped (DNA, RNA), rasvad ehk lipiidid , sahhariidid , vitamiinid .
    SüsivesikudRasvad
    Valgud ehk proteiinid
    DNA & RNA
    Vitamiinid
  • Rakuline ehitus. Rakud jagunevad ainu- ja hulkrakseteks. Ainuraksed on näiteks bakterid , hulkraksed on näiteks koer. Rakk on kõige lihtsam ehituslik ja talituslik üksus, millel on veel kõik elu omadused.
  • Ainevahetus . Ainevahetuslikult jagunevad organismid auto- ja heterotroofideks. Autotroof on organism, kes sünteesib elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest; selleks kasutatakse ka valgusenergiat ( fotosünteesija ) või redoksreaktsioonidel vabanevat keemilist energiat (kemosünteesija). Autotroofide põhisosa moodustavad rohelised taimed. Fotosünteesi käigus võtavad taimed keskkonnast CO2 ja H2O, tekib glükoos , jääkprodukt O2 eraldub atmosfääri. 6CO2+12H2O=C6H12O6+6O2 +H2O
    Heterotroof on organism, kes saab oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil. Siia kuuluvad eluslooduse kõigi riikide esindajad, kes EI sünteesi ise foto- või kemosünteesil orgaanilist ainet; loomad, inimene.
  • Paljunemine. Paljunemine jaguneb suguliseks ja mittesuguliseks. Mittesuguline paljunemine on paljunemisviis , mille korral uus organism pärineb ühest vanemast. Jaguneb eoseliseks ja vegetatiivseks. Suur osa protiste ja seeni ning osa taimi paljunevad eoste ehk spooridega (eoskotid, eoskandjad, eoskuparded). Vegetatiivselt paljunevad bakterid, protistid, seened, osa selgrootutest ja paljud taimeliigid ( pooldumine , pungumine , rakise tükk , risoomid, mugulad , sibulad, varre-ja lehetükid). Sugulisel paljunemisel saab uus organism enamasti alguse viljastunud munarakust. Viljastumisel ühinevad sugurakud võivad pärineda ühelt (iseviljastumine) või kahelt vanemalt (ristviljastumine).
  • Arenemine ja kasvamine. Jagatakse otseseks ja kaudseks. Otsene areng on roomajatel, lindudel ja imetajatel esinev areng, mille korral vastsündinu sarnaneb üldplaanilt oma vanematega. Moondeline areng on selgrootutel ja mõnedel selgroogsetel esinev areng, mille korral vastsündinu erineb oma ehitusplaanilt täiskasvanud organismist ja muutub selliseks alles läbi vahestaadiumite; konn. Putukatel eristatakse täis- ja vaegmoondelist arengut.
  • Stabiilne sisekeskkond. Organismid jagatakse kõigu- ja püsisoojasteks. Homöotermia ehk püsisoojasus on võime teatud selgroogsetele ( linnud ja imetajad ) võime hoida oma kehatemperatuuri sõltumatuna ümbritseva keskkonna omast. Poikilotermia ehk allotermia ehk kõigusoojasus on organismide kehatemperatuuri sõltuvus ümbritsevast keskkonnast; kõik selgrootud, selgroogsed kalad , roomajad ja kahepaiksed .
  • Reageerimine ärritusele. Hulkraksed loomorganismid võtavad väliskeskkonnast tulevat infot vastu oma meeleorganitega. Info iseloomust sõltub organismide reaktsioon . (Nt eredas valguses silmapupillid ahenevad ). Üherakulistel organismidel närvisüsteem puudub, seda asendavad valgumolekulid välismembraanis- annavad informatsiooni väliskeskkonnast edasi raku sisemusse . Reageerimine ärritusele avaldub tihti liikumises.
  • Pärilikkus. Vanemorganismid pärandavad oma tunnuseid järglastele.
  • Evolutsioneerumine. Aja jooksul elutingimustega kohanemine - kaelkirjaku pikk kael.
  • Keerukas ehitus. Vt evolutsiooni!

    Eluslooduse organiseeritus


    Eluslooduse tasandid

    . Molekulaarne tasand. Biomolekulid- valgud, rasvad, süsivesikud, nukleiinhapped. Elu tunnused puuduvad. Molekulaarbioloogia - valgusüntees ja pärilikkuse molekulaarsed alused.
    Organelli tasand. Organellid - raku osad, millel on kindel ehitus ja ülesanne. ( Mitokonder - rakuhingamine ; tsütoskelett -raku toestus ja liikumine). Enamus elutunnuseid puuduvad. Rakubioloogia -rakkude ehitus ja talitus.
    Raku tasand. I, kus on olemas kõik elutunnused .
    Koe tasand. Ühesuguse ehituse ja talitusega rakud moodustavad koe: lihaskude, sidekude jne. Histoloogia uurib kudede ehitust ja talitust .
    Organi tasand. Kindla ehituse ja ülesandega organismi osa-süda, põis, lõpus jne. Anatoomia- uurib organismide ehitust. Füsioloogia - uurib organismide talitust.
    Organsüsteemi tasand. Sarnase ülesandega organid moodustavad organsüsteemi. Hingamiselundkond, seedeelundkond jne.
    Organismis tasand. Stabiilne sisekeskkond.
    Populatsiooni tasand. Ühe liigi isendid kindlal maa-alal. Saab võimalikuks suguline sigimine . Käitumisökoloogia- uurib organismide käitumist.
    Liigi tasand. Sarnaste tunnuste ja sarnast elupaika asustavad organismid, kes kannavad sigimisvõimelisi järglasi.
    Ökosüsteemi tasand. Kindlat piiritletud ja kindlate omadustega keskkond, mida kasutavad selleks sobilikud liigid.
    Biosfääri tasand. Kogu planeet Maa osa, mida asustavad elusorganismid .

    Teaduslik uurimismeetod


  • Probleemi püstitus. Kuidas, miks jne
  • Taustainfo kogumine.
  • Hüpoteeside püstitamine.
  • Katse või vaatluse läbiviimine.
  • Tulemuste esitamine.
  • Kokkuvõte ja järeldused.

    Organismide keemiline koostis


    Eluta looduses esinevad peamiselt anorgaanilised ained. Orgaanilised on iseloomulikud elusloodusele, sest valdav osa neist moodustub organismide elutegevuse käigus. Kõige enam on organismide rakkudes hapnikku, süsinikku ja vesinikku. Organismides on kõige enam anorgaanilisi ühendeid, sisaldus enamasti üle 80%. Inimene saab organismile vajaliku anorgaanilised ühendid peamiselt igapäevase toiduga. Suur osa sooli omastatakse joogiveest. Orgaaniliste ainete esinemine on üks elu tunnustest.
    Makroelemendid- sisaldus organismis on üle 1%. Kõik need, mida organism saab ööpäevas üle 100 mg. Vesinik , hapnik, süsinik , lämmastik , väävel , fosfor . Süsinik C kuulub biomolekulide koostisesse- süsivesikud. Moodustab keemilisi sidemeid , CO2 on fotosünteesi lähteaine, hingamise ja käärimise lõpp- produkt . Hapnik O kuulub biomolekulide koostisesse. Bioloogiline roll seisneb oksüdeerimises. Kaitse roll- kasutatakse võõrorgaanika lagundamiseks. Vesinik H, vesiniksidemed on biomolekulide struktuuride stabiliseerijad (nukleiinhapped, valgud, polüsahhariidid ). Mida rohkem on ühendites vesinikku, seda suurem on energeetiline väärtus- lipiidid. Lämmastik N on aminohapetes ja nukleiinhapetes. Alkaloidide baasil narkootilised ained. Fosfor P on oluline organismi energiavahetuses. Fosfolipiidid kuuluvad rakumembraani ehitusse.Väävel S leidub orgaanilistes ühendites ( aminohapped )- naha, küünte ja juuste valkudes. Vajalik valgu kolan järgu struktuuri stabiliseerimiseks.
    Mikroelemendid - sisaldus organismis alla 0,1%-raud, mangaan, koobalt , vask, tsink , floor, broom , jood (neid sisaldub ülivähe ), või esinevad ioonidena- naatrium , kaltsium , kaalium , magneesium , kloor . Kõik need, mida organism saab päevas alla 100 mg. Kaltsium Ca on luu- ja kõhrkoe koostises, vere hüübimine, lihastes (krampide vältimiseks), reguleerib vee hulka organismis. Magneesium Mg on klorofülli, luude, rakukesta koostises, närvisüsteemi talituseks. DNA, RNA- nukleiinhapete koostises. Raud Fe seob hapniku hemoglobiini koostises, rahaühend heem annab verele punase värvuse. Jood I on vajalik kilpnäärme hormoonide sünteesiks. Joodi puudusel kujuneb välja kilpnäärme haigus. Kaalium - ja naatriumioonid osalevad närviimpulsi moodustumises, neid leidub veres ja ka kõigi rakkude tsütoplasmas.
    Ainete keskmine sisaldus rakkudes.
    Orgaanilised ained
    Anorgaanilised ained
    Valgud 14%
    Vesi 80%
    Lipiidid 2%
    Anorgaanika 1,5%
    Sahhariidid 1%
    Nukleiinhapped 1,1%
    Anorgaanika. Vesi –ülesanne: ainete transport, temperatuuri hoidmine, lahusti, rakkudel rõhu hoidmine, pH tasakaalu hoidmine; organismides enamasti 70-95%.
    Orgaanika - Valgud=proteiinid on aminohapetest moodustunud polümeerid, koosnevad aminohapete jääkidest. Kõige aminohapete koostisesse kuulub aluseliste omadustega aminorühm NH2 ja happeliste omadustega karboksüülrühm COOH Peptiidside: kahe aminohappe omavahelisel reageerimisel moodustub ribosoomis nende vahel kovalentne side, mida nim peptiidsidemeks- valke võib nimetada ka polüpeptiidideks. Valkude omadused tulevad molekuli koostisesse kuuluvate aminohappejääkide järjestusest ja nende hulgast. 4 struktuuri ( primaar , sekundaar , tertsiaal , kvaternaar?). Valgu aminohappelist järjestust nimetatakse esimest järku struktuuriks ehk primaarstruktuuriks- annab ülevaate, kui palju aminohappejääke ja millises järjekorras on polüpeptiidahelasse lülitunud. Teist järku struktuur ehk sekundaarstruktuur- tekib polüpeptiidi keerdumisel kruvikujuliseks heeliksiks või kõrvuti asetsevate ahelate voltumisel; moodustunud struktuuri hoiavad koos vesiniksidemed. (juuste, küünte, ämbliku niidi ja siidi koostises olevad valgud). Molekuli edasisel kokkukeerudmisel moodustub valgu kolmandat järki struktuur ehk tertsiaarstruktuur - enamasti keraja kujuga ja kannab st gloobuli nimetust ; struktuuri stabiliseerivad mitmesugused keemilised sidemed. Kui omavahel ühinevad kaks või enam polüpeptiidi, moodustub valk, mille puhul räägitakse neljandat järku struktuurist ehk kvaternaarstruktuurist. Regulatoorne (hormoonid) funktsioon (nt insuliin ). Ensüümaatiline funktsioon- (-aas lõpp nt amülaas ) lagundavad, sünteesivad. Aktiivne kaitse- antikehad kaitsevad haiguste puhul. Passiivne kaitse-küüned, karvad , okkad, sarved, sõrad (koostises, nt keratiin ). Geeniregulatsioon ( aktivaator ja repressor valgud) Transport- hapnik (hemoglobiin). Orgaanilistest ainetest on organismis kõige rohkem valke, sest neil tuleb täita palju ülesandeid. Kui valgu lahust kuumutada (nt juuste lokkimine , sirgendamine), siis soojusenergia toimel nõrgad keemilised sidemed katkevad - esmalt kolmandat ja siis teist järku struktuur. Seda nähtust nimetatakse denaturatsiooniks. Lisaks kuumusele võivad valku denatureerida mehaanilised tegurid (munavalge kloppimine), happed (kontsentreeritud lämmastikhape ), raskmetallid ( elavhõbe ), ioniseeriv ja ultraviolettkiirgus jms. Valk võib nende toimel kaotada oma ruumilised struktuurid . Denaturatsiooni käigus hävivad vaid kõrgemat järku struktuurid, kuid peptiidside ei katke, peptiidahel jääb püsima ja koos sellega säilib valgu esmane struktuur. Denaturatsiooni pöördprotsessi nimetatakse renaturatsiooniks, st denatureeriva teguri mõju lakates võivad taastuda valgu sekundaar- ja tertsiaarstruktuur. Renaturatsioon toimub vaid siis, kui denatureerivate tegurite mõju pole olnud liiga suur ja valgu struktuuri ei ole veel lõplikult lagunenud (keedetud munast ei arene kunagi tibupoega).
    Ülesanded: Ensümaatiline roll. biokeemiliste reaktsioonide kiirust reguleerivad valgud, mida nimetatakse ensüümideks (inimese süljes olev valk amülaas lagundab tärklist - spetsiifiline). Ensüüm on biokeemilise reaktsiooni kiirust reguleeriv valk. Ehituslik funktsioon. Valgud kuuluvad kõigi rakuorganellide koostisesse. Valgulise ehitusega on nahatekised : karvad, suled, küünised, sõrad, kabjad. Transport funktsioon. Rakumembraani koostises esinevad transportvalgud , mis juhivad mingit kindlat tüüpi molekule nii raku sisse kui sealt välja. Nt veres esinev liitvalk hemoglobiin kannab hapnikku kopsudest kõigisse kudedesse. Retseptorfunktsioon. Rakumembraanis esineb mõningaid valke, mis edastavad väliskeskkonna infot raku sisemusse. Nt liigub amööb toiduosakese suunas ning kingloom eemaldub vette asetatud keedusoola kristallist. Retseptorvalgud esinevad ka inimese meeleorganite epiteelkoe rakumembraanides. Mt keele limaskesta reteptorvalgud aitavad tunda toidu maitset . Regulatoorne funktsioon. Regulatoorset funktsiooni täidavad mitmed valgulised hormoonid. Nende hulka kuulub nt vere suhkrusisaldust reguleeriv insuliin, mis moodustub inimese kõhunäärmes. Kaitsefunktsioon. Kõrgematesse loomorganismidesse, sh inimorganismi sattunud võõrvalkude, -nukleiinhapete ja teiste organismile mitteomaste orgaaniliste ühendite vastu moodustuvad veres antikehad- viirushaiguste raviks on vaja kindlasti antikehi, need seostuvad haigustekitajaga ja kõrvaldavad need organismist. HIV´i toimel lakkab inimese vere rakkudes antikehade tootmine. Kaitseks võivad olla ka küünised, sarved, karvad jne. Liikumisfunktsioon . Valgud on võimelised muutma oma struktuuri ja sellega kaasneb molekuli mõõtmete muutumine. Taolisi valke nimetatakse kontraktsioonivalkudeks, nt lihasvalgud . Algloom viburite ja ripsmete liikumine. Energeetiline funktsioon. Valkude täielikul lagunemisele vabaneb energia. Valkudel on nii palju muid funktsioone, et nendest energiat saada, peab organism olema pikemaajaliselt nälginud.
    Lipiidid=rasvad on orgaaniliste ühendite klass, kuhu kuuluvad rasvad õlid , vahad, asteroidid jt. Vees enamasti ei lahustu, lahustuvad mitmetes orgaanilistes lahustites ( alkohol , eeter ). Koosnevad rasvhappejäägist, mis on seotud alkoholiga. Lihtlipiidide ühinemisel teiste keemiliste ühenditega moodustuvad liitlipiidid (fosfolipiidid). Steroidid on madalmolekulaarsed, vees peaaegu ei lahustu; asteroidide hulka kuuluvad kolesterool ja mitmed hormoonid (suguhormoonid). Hormoonid on bioaktiivsed ained, mis põhiliselt moodustuvad loomorganismide sisesekretsiooninäärmetes. Funktsioon: kaitse (naha alune rasvakiht , organite ümber, lindudel sulestikku kattev rasvakiht, puuviljade vahad), mürgised ained rasvkudemesse, temperatuuri kaitse, D- vitamiin ( rasvlahustuvad vitamiinid), energeetiline varuaine - annavad kõige enam energiat .
    Süsivesikud=sahhariidid. On orgaanilised ühendid, mille koostises esinevad süsinik, vesinik ja hapnik. I Monosahhariidid ehk lihtsuhkrud on madalamolekulaarsed ühendid, milles süsinike arv on enamasti kolmest kuueni- riboos ja desoküriboos (5 süsinikulised). Glükoos ehk viinamarjasuhkur - kiire energiaallikas , näitab veresuhkrutaset. Funktsioon- energeetiline, DNAs ja RNAs ehituslik (6 süsinikuline). Rohelistes taimedes moodustub glükoos fotosünteesi tulemusena, loomorganismid saavad seda toidust. Fruktoos ehk puuviljasuhkur. II Polüsahhariidid on kõrgmolekulaarsed orgaanilised ühendid (polümeerid), mille ehituslikeks lülideks (monomeerideks) on monosahhariidid. Neil on energeetiline ja ehituslik ülesanne.
    • tärklis (varuaine, taimed). Fotosünteesi tulemusena sünteesivad taimed glükoosi. Glükoosivarud talletatakse taimede säilitusorganites. Kui fotosüntees pidurdub või lakkab, kasutavad taimed energia saamiseks tärklist. Selleks lagundatakse tärklis uuesti glükoosi molekulideks. Kartul
    • tselluloos (ehitus, kaitse-taimed). Tselluloosi molekulid on ühinenud kimpudesse, mis omakorda moodustavad tselluloosikiude. Tselluloosi on rohkesti taimede tugikoe rakkude kestades ning see muudab varred tugevaks . Taimed ei saa ise tselluloosi energeetilisteks vajadusteks enam kasutada. Ka inimese seedeelundkonna ensüümid tselluloosi ei lagunda. Rohusööjatel loomadel aitavad seda siiski teha soolestikus elavad mikroobid .
    • glükogeen (varuaine loomad, seened). Loomorganismides sälitatakse glükoosivarusid peamiselt maksas ja lihastes loomse tärklise ehk glükogeeni molekulidena.
    • kitiin (ehitus, kaitse-loomad, putukad, seened). Lülijalgsete välisskeletis, aga ka seente rakukestas esineb kitiin, mis samuti kuulub polüsahhariidide hulka. Selle monomeeriks on lämmastikku sisaldav suhkur.

    III Oligosahhariidid on madalmolekulaarsed orgaanilised ühendid, mis organismides on valdavalt moodustunud kahe-kolme monosahhariidi omavahelisel ühinemisel; ENERGIA SAAMINE. Laktoos ehk piimasuhkur - koosneb glükoosist ja galaktoosist. Maltoos e linnasesuhkur koosneb kahest glükoosijäägist. Funktsioon- energeetiline väärtus. Sahharoos =glükoos+fruktoos. See on peedi - ja roosuhkru peamine koostisosa (nö tavaline suhkur). Nukleiinhapped DNA, RNA päriliku info säilitamine ja edasikandmine (DNA); RNA-päriliku info avaldumine.
    Biomolekulid= sahhariidid, lipiidid, valgud ja nukleiinhapped (vitamiinid, aminohapped, nukleotiidid -madalamolekulaarsed). Biomolekulid on orgaanilised ühendid, mis moodustuvad organismide elutegevuse tulemusena.
    Bioaktiivsed ained on orgaaniliste ühendite eri klassidesse kuuluvad ühendid, mis juba väikestes kontsentratsioonides mõjutavad organismide ainevahetust ning reguleerivad nende elutalitusi- ensüümid, vitamiinid ja hormoonid ( kuuluvad valkude ja lipiidide koostisesse) ning antibiootikumid ja palju mürkained (muud orgaanilised ained).

    Vesi organismides


    • Vee omadused. Unikaalsus on tingitud tema füüsikalistest-keemilistest omadustest. Suur soojusmahtuvus - soojeneb ja jahtub aeglasemalt võrreldes enamiku teiste looduses esinevate vedelate ja tahkete ainetega, see tõttu aitab säilitada organismis ka püsivat temperatuuri. Suur aurustumissoojus. Soojusjuhtivus . Pindpinevus . Kõrge keemistemperatuur. Kapillaarsus .
    • Funktsioonid. I Molekulaarne tasand. 1. Vesi on reaktsioonis lähteaineks- fotosünteesi reaktsioonis. 2. Reaktsioonis lõpp-produkt- moodustub kõige organismide rakkudes hingamise käigus; ainevahetuse jääkproduktid eemaldatakse organismist eritus - ja hingamiselundkonna kaasabil. 3. Vesi kindlustab hüdrolüüsireaktsioonid. 4. Vesi on väga hea lahusti-enamik aineid on organismis lahustunud olekus.5. Kindlustab keskkonna happelis-aluselise tasakaalu pH. II Rakuline tasand. 6. Kindlustab turgori ja seda tänu vee liikumisele rakku osmoosi teel. Turgor on raku siserõhk , mis on tingitud osmoosist. 7. Kindlustab raku stabiilse sisekeskkonna. 8. On stabiilse temperatuuriga, mis on vajalik, ainevahetusreaktsioonide kulgemiseks. Määrab ära raku ainevahetuse intensiivsuse. III Organismi tasand. Kaitseb ülekuumenemise eest- aurustumine erinevatelt pindadelt ( higistamine ). Kaitse funktsioon- lahustunud kujul eraldab jääkaineid (uriin, higi); kuulub nõrede koostisesse ( pisaravedelik , liigesevõie); loote areng toimub vees (tagatakse stabiilne keskkond, kompenseerib üleslükke jõuga raskusjõu mõju). Sisalduvas keskkonnas leiab aste viljastamine . IV Ökosüsteemi tasand. Peamine kliimat kujundav faktor oma kolme agregaat olekuga - vee aur on maa energiabilanssi reguleeriv faktor, kutsudes esile nn kasvuhooneefekti. Kliima reguleerimisel oluline roll nii veeringel kui hoovustel. Paljudele organismidele elu, leviku ja paljunemise keskkonnaks.

    Nukleiinhapped

    Nukleiinhapped avastati esmakordselt rakutuumas . Nukleiinhapped on biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Eristatakse kaht tüüpi nukleiinhappeid: desoksüribonukleiinhape (DNA) ja ribonukleiinhape (RNA). Seega on ka kahte tüüpi monomeere- desoksüribonukleotiidid ja ribonukleotiidid .
    • DNA. EHITUS: DNA on biopolümeer , mille monomeerideks on desoküribonukleotiidid. Sarnaselt valkudele , sõltuvad ka nende omadused monomeeride järjestusest ja hulgast. DNA koostises on neli nukleotiidid: adenosiinfosfaat A, guanosiinfosfaat G, tsütidiinfosfaat C ja tümidiinfosfaat T. desoksüribonukleotiid on keeruka struktuuriga ühend, mis on moodustunud kolme molekuli- lämmastikaluse, desoksüriboosi ja fosfaatrühma liitumisel. MOLEKULI STUKTUUR: nukleotiidide omavahelisel liitumisel tekib DNA üksikahel. DNA molekul koosneb kahest omavahel ühinenud ahelast. Nende koospüsimise aluseks on komplementaarsusprintsiip- nukleotiidide üksteisele vastavus. Kui DNA ühes ahelas paikneb A, siis teises ahelas on selle vastas alati T ning G vastas alati C. Kui on teada DNA ühe ahela nukleotiidide järjestus, on teada ka teise ahela. Nukleotiidide järjestust molekulis nimetatakse DNA esimest järku struktuuriks (primaarstruktuuriks). ÜLESANDED: DNA on kromosoomide põhiline koostisosa. Suurem osa rakus leiduvatest DNA molekulidest on rakutuumas. (Vähemal määral ka kloroplastis ja mitokondris). Põhiline ülesanne on päriliku info säilitamine. Rakutuumast saadava info põhjal reguleeritakse rakus kõiki elutalitusi. Tütarrakud peavad jagunemisel saama sama info, mis lähterakus- enne jagunemist DNA kahekordistatakse. DNA tähtus seisneb päriliku info säilitamises ja selle täpses ülekandmises raku jagunemise käigus moodustuvatele tütarrakkudele. MOLEKULI STRUKTUURI TÄHTSUS: kogu pärilik info paikneb üksnes DNA molekulides. On oluline, et ta säilitaks oma nukleotiidse järjestuse. Päristuumsete organismide kromosoomid paiknevad rakutuumas. Kaheahalaline biheeliks on paljude füüsikaliste ja keemiliste tegurite suhtes küllalti vastupidav. Biheeliksi muudab äärmiselt stabiilseks see, et vesinikside on küll nõrk, kuid seal on neid miljoneid . DNA on kaheahelaline, tagamaks kogu päriliku info esinemise vähemalt kahes koopias. Komplementaarsusprintsiibist tuleb see, et DNA teine ahel on „pöördpilt“. DNA molekuli biheeliksikujuline struktuur on oluline ka pärilikkuse avaldumise sisukohast.
    • RNA. MOLEKULIDE EHITUS: Ribonukleiinhape on biopolümeer, mille monomeerideks on ribonukleotiidid. Ribonukleotiidid on kolmeosalised: nad on moodustunud lämmastikaluse, ribossi ja fosfaatrühma liitumisel. Adeniin A, guaniin G ja tsütosiin C on samad, mis DNA koostises, aga RNA-s on T asemel uratsiil U. nukleotiidide järjestust molekulis nimetatakse RNA esimest järku struktuuriks. ÜLESANNE: RNA osaleb pärilikkuse avaldumises . Erinevad RNA molekulid tagavad geneetilise info realiseerumise. Molekulid jagatakse üldiselt funktsioonide alusel kolmeks: 1. Informatsiooni-RNA (mRNA) 2. Transport-RNA (tRNA) 3. Ribosoomi-RNA (rRNA). Informatsiooni-RNA ehk mRNA toob geneetilise info rakutuumas asuvatest kromosoomidest valgusünteesi toimumise pika- tsütoplasmas olevatesse ribosoomidesse. Transport-RNA ehk tRNA ülesandeks on mRNA molekuliga ribosoomidesse saabunud geneetilise info lahtimõtestamine.tRNA molekulid toovad kohale „õiged“ aminohapped ja lülitavad need sünteesitava valgu ahelasse. Ribosoomi-RNA ehk rRNA kuulub ribosoomide ehitusse ja osaleb valgusünteesis. | Erinevalt DNA-st ei ole RNA molekulidel ühesugust ruumilist struktuuri.

    DNA JA RNA VÕRDLUS

    Raku ehitus ja talitus

    Rakuteooria kujunemine

    Tsütoloogia ehk rakubioloogia on teadus, mis uurib rakkude ehitust ja talitust. Mikroskoopide leiutamine 17.sajandi alguses võimaldas näha mikroskoopilist elu. Esimese mikroskoopi valmistasid 16.sajandi lõpus Hollandi prillmeistrid Hans ja Zacharias Janssen. Esimese valgusmikroskoopi valmistas inglane Robert Hook, võttis kasutusele RAKU mõiste. Anton van Leeuwenhoek uuris mitmesuguseid ainurakseid ja baktereid. Karl Ernst von Baer avastas imetaja munaraku 18.s ja järeldas, et loomorganismi areng saab alguse munarakust Rakuteooria põhiseisuskohad:
    • Kõik organismid koosnevad rakkudest
    • Iga uus rakk saab alguse olemas olevast rakust, selle jagunemise teel
    • Rakkude ehitus ja talitus on vastastikkuses kooskõlas
    Rakkude mitmekesisus .
    Rakutuuma ehituse alusel jagatakse rakud kaheks:
    • Prokarioodid ehk eeltuumsed – puudub piiritletud tuum, esineb vähem organelle; nt bakterid.

    • Eukarioodid ehk päristuumsed - tuum on olemas, ainu- ja hulkraksed organismid; nt looma-, taime-, seene- ja protistirakud.

    Üherakulised organismid.
    Mikroskoopiliste mõõtmetega. Harilikult iseloomuliku väliskujuga. Aine- ja rakuvahetus toimub ühe rakumembraani kaudu. Nt bakterid, algloomas, pärmseened .
    Hulkraksed organismid.
    Iga koe rakkude ehitus on kooskõlas nende talitusega. Nt selgrootud, selgroogsed loomad, taimed.
    Neli põhilist koetüüpi.
    • Epiteelkoe rakud paiknevad tihedalt üksteise kõrval, rakuvaheaine peaaegu puudub. Epiteelkude moodustub naha pindmise osa ja ümbritseb siseorganeid. Ta kaitseb teisi kudesid keskkonnamõjutuste eest. Limaskestade epiteelkude eritab lima.
    • Sidekoe rakud asetsevad hajusalt, enamasti ümbritseb neid palju rakuvaheainet. Siia alla kuuluvad nt luukude, rasvkude ja veri . Sidekude ühendab elundite koostisse kuuluvad koed ühtseks tervikuks ja täidab ühtlasi ka kaitseülesannet.
    • Lihaskoe rakud on pikliku kujuga ja sisaldavad valgulisi müofibrille. Viimased võimaldavad muuta rakkude mõõtmeid. Eristatakse skeletilihaste koostisesse kuuluvat vöötlihaskudet, siseelundite ehituses olevat silelihaskudet ja südamelihaskudet. Närviimpulsi toimel lihasrakud lühenevad ning koos sellega tõmbuvad kokku ka nendest koosnevad lihased.
    • Närvikoe rakud ehk neuronid on varustatud pikkade jätketega . Närvikoest on moodustunud pea-ja seljaaju ning nendest lähtuvad närvid ja närvisõlmed. Närvkoele on omane erutuvus ja erutuse juhtimine. Närvisüsteem ühendab neutraalse regulatsiooni teel organismi ühtseks tervikuks.

    Rakkude mitmekesisus

    Üldise ehitusplaani alusel võime kogu eluslooduse jagada kaheks suureks rühmaks : üherakulisteks ja hulkrakseteks organismideks. Üherakulisi (palju, aga tihti paljasilmaga ei näe) on mitmeid kordi rohkem kui hulkrakseid. Miks väiksed? Üherakulistel organismidel toimub aine-, energia- ja infovahetus ümbritseva keskkonnaga rakumembraani vahendusel, st on oluline raku välismembraani ja sisekeskkonna ruumala suhe. Bakterid on nt ümarad, pulkjad, kruvikujulised jne. hulkraksetes sõltub kuju ja ehitus sellest, millisest koest nad pärit on.

    Päristuumne rakk

    LOOMARAKK !!!!!!!!
    Eukarioodid jaotatakse protistideks, taime-, seene- ja loomariigiks. ET VIIRUSED EI OLE RAKULISE EHITUSEGA, EI KUULU NAD EI EEL- EGA PÄRISTUUMSETE HULKA! Iga rakk on ümbritsetud rakumembraaniga. Eukariootse raku sisemus on täidetud poolvedela tsütoplasmaga, milles leidub organelle. Enamikus rakkudes on üks tuum, mis reguleerib kogu raku elutegevust.
    Tsütoplasma .
    Rakus sisemus on täidetud poolvedela aine- tsütoplasmaga. Selles on lahustunud paljud anorgaanilised ja orgaanilised ained. Enamik anorgaanilistest ainetest on katioonide ja ainioonde kujul dissotseerunud olekus. Anorgaanilised ained osalevad paljused biokeemilistes reaktsioonides ja tagavad ka raku sisekeskkonna püsiva pH. Tsütoplasmas on hulgaliselt madalamolekulaarseid orgaanilisi ühendeid: aminohappeid , nukleotiide, mono - ja oligosahhariide, orgaanilisihappeid. Samuti mitmeid ainevahetuse vaheprodukte, pigmente, regulaatoraineid ja lahustunud gaase . Tsütoplasma on pidevas liikumises ja seob kõik rakuorganellid ühtseks tervikuks.
    Rakutuuma ehitus ja ülesanne.
    Avastati taimerakus 1831 .aastal. tuumaümbris koosneb kahest membraanist. Nendes paiknevad poorid , mille kaudu toimub ainete liikumine tuuma sisemusse ja sealt välja. Tuumasisest plasmat nimetatakse karüoplasmaks. See sisaldab DNA-d, RNA-d, valke jm madalmolekulaarseid ühendeid. Kromosoomid on tuumas olulisemad. Tuumas võib näha ühte või mitut tuumakest- piirkonnad, kus kromosoomidely toimub intensiivne rRNA süntees ja ribosoomide moodustumine. Rakutuum reguleerib kõiki rakus toimuvaid protsesse. Tuuma kõrvaldamisega kaotab rakk jagunemisvõime, ainevahetus aeglustub ja mõne aja möödudes rakk hukub.
    Kromosoomid.
    Kromosoomide arv on ühe liigi piires üldiselt muutumatu. Inimesel on 46 kromosoomi ehk 23 paari. Paarilisi kromosoome nimetatakse homoloogilisteks. Homoloogilised kromosoomid sisaldavad samu pärilikke tunnuseid määravaid geene. Eukarüootsete rakkude kromosoomides on DNA seotud valkudega. Peamised kromosoomivalgud on histoonid .
    Rakumembraan.
    Kõik rakud on ümbritsetud rakumembraaniga. Membraan eraldab raku sisekeskkonda väliskeskkonnast, kaitseb seda kahjulike mõjutuste eest ja ühendab rakke omavahel. Rakumembraani vahendusel toimub aine-, energia- ja infovahetus raku ja väliskeskkonna vahel. EHITUS: Rakumebraan koosneb põhiliselt fosfolipiididest ja valkudest.
    AINETE TRANSPORT: ainete liikumises eristatakse aktiivsete ja passiivsete transporti. Aktiivseks ainete transpordiks kulutab rakk energiat (lisa), passiivseks seda vaja ei ole. Mõned ained liiguvad läbi membraani difusiooni või osmoosi teel- vesi, gaasid (O2, CO2), etanool , teised väiksed molekulid. Difusioon ja osmoos on passiivse transpordi peamised võimalused. Membraani ehituses olevad transportvalgud osalevad ainete aktiivses transpordis . Aktiivseks transpordiks vajatakse täiendavat energiat, mida saadakse energiarikastest (makroergilistest) ühenditest.
    Rakuorganellid.
    Päristuumse raku tsütoplasmat läbib membraanse ehitusega kanalikeste ja tsisternikeste süsteem, mis moodustab tsütoplasmavõrgustiku. Mööda kanalikesi toimub ainete rakusisene liikumine. Võrgustik on seotud ka ainevahetuslike protsessidega. OMADUSED: sileda- ja karedapinnaline tsütoplasmavõrgustik. Karedapinnalisel paiknevad valke sünteesivad organellid- ribosoomid - näib karedana. Siledapinnalise võrgustiku membraanidel paiknevad ensüümid, mis võtavad osa lipiidide ning sahhariidide sünteesist. RIBOSOOMIDE EHITUS JA ÜLESANNE: ribosoomid pannakse kokku rakutuumas olevates tuumakestest. Liiguvad tsütoplasmasse ja seal kinnituvad tsütoplasmavõrgustikule. Ribosoomides toimub valkude süntees. Ka mõned suuremad rakuorganellid- mitokondrid ja koloroplastid- sisaldavad ribosoome. MEMRAANSE EHTIUSEGA ORGANELLID: lüsosoomid on ühekordse membraaniga ümbritsetud põiekesed , milles lõhustatakse mitmesuguseid aineid. Golgi kompleksis toimub valkude töötlemine. Seal moodustuvad ka lüsosoomid. Golgi kompleksis jõuab lõpule valkude töötlemine ning nende pakkimine sekreedipõiekestesse ja lüsosoomidesse. Osaleb ka rakumembraani uuendamises ja taimerakkudes ka rakukesta moodustumises. MITOKONDRITE EHITUS JA FUNKTSIOON: ümbritsetud kahe membraaniga.. Valke sünteesitakse mitokondri sees olevates ribosoomides. Mitokondrite põhiülesandeks on raku varustamine energiaga. Neis viiakse lõpule glükoosi ja teiste ainete lagundamine- vajab hapnikku, eraldub CO2. Mitokondrite arv sõltub raku füsioloogiast: mida enam energiat rakk vajab, seda rohkem on selles ka mitokondreid.
    Tsütoskelett.
    Rakkude kuju põsimises või muutumised, nende liikumises ja organellide ümberpaiknemises osaleb tsütoplasmas paiknev tsütoskelett. EHITUS JA TALITUS: koosneb niitjatest valkudest. Ühendab omavahel rakumembraani, tuuma välismembraani, tsütoplasmavõrgustiku ja enamiku organelle. Tsütoskeletti võib lugeda raku tugi- ja liikumissüsteemiks. Fibrillid , mikrofilamendid, mikrotuubulid . KES VEEL SEOSTUVAD: tsentrosoom koosneb kahest teineteise suhtes risti paiknevatest silindrilistest tsentrioolist. Kääviniidid osalevad kromosoomide või kromatiidide jaotumises tütarrakkude vahel. Tsütoskeleti koostisesse kuuluvad valgud võimaldavad rakkudel muuta oma kuju.

    Taimerakk

    Rakukest .
    EHITUS: Koosneb peamiselt tselluloosist, nigniinist, pektiinist, samuti veel ka muid keeruka ehitusega orgaanilisi ühendeid. Noore taimeraku kest on suure veesisaldusega, suhteliselt õhtuke ja elastne. Raku vananedes kest pakseneb, selle veesisaldus langeb ja poorid ahenevad. Selle tulemusena muutub rakukest ainetele raskemini läbitavaks, mõne aja möödudes raku tsütoplasma ja organellid hävivad. TÄHTUSU/ÜLESANNE: kest takistab taimeraku liikumist, on paljudele ainetele läbimatu ja paksenedes põhjustab raku sisemuse hävimise. Rakukesta üks põhilisi ülesandeid on raku ja kogu taime toestamine - tugifunktsioon. Rakukesta koostisesse kuuluvad tselluloos ja teised biopolümerid on väga vastupidavad nii mehaanilistele kui ka kliimateguritele- kaitsefunktsioon. Vereringe puudub- on juhtkude . Koos tugikoe rakkudega ühendab taime kõiki organeid ja soodustab nendevahelist ainete liikumist- transpordifunktsioon.
    Vakuool .
    Vakuoolid on membraaniga ümbritsetud põiekesed, mis sisaldavad enamasti mitmesuguseid varu- ja jääkaineid. Nad moodustuvad Golgi kompleksi põiekestest või tsütoplasmavõrgustikust- sarnanevad ehituselt ja päritolult lüsosoomidele. Noortes taimerakkudes on tihti mitu vakuooli , vananedes need liituad ja tekib üks suur tsentraalvakuool- taimerakule ainuomased. ÜLESANDED: veereservuaar, võib sisaldada ka varuaineid. Kindlustavad raku siserõhu ehk turgori. Nooremate rakkude vakuoolides on toitained , vanemates jääkained . Vakuoolides toimuvad lõhustumisprotsessid. Viljade vakuoolid võivad sisaldada loomadele maitsvaid magusaid suhkruid ja orgaanilisi happeid- nii aitavad loomad levitada seemneid. Sisaldavad lahustunud pigmente, alkaloide, mis annavad hapu või kibeda maitse- on taimele kaitseks ära söömise eest.
    Plastiidid .
    Plastiidid on taimedele omased ovaalsed organellid, mis annavad taimede eri osadele erinevad värvuse. Jagatakse kolmeks rühmaks:
    • Kolroplastid- roheline värvus. Sisaldavad rohelist pigmenti klorofülli, mis on oluline fotosünteesiprotsess- suhkrute moodustumine CO2 st ja veest. Paiknevad peamiselt taime fotosünteesiorganites- lehtedes. Ta on ümbritsetud kahe membraaniga. Sisemused paiknevad kotjad moodustised- lamellid . Lamellide membraanides on klorofülli molekulid. Kloroplastide sisemused ka DNA, RNA ja valgumolekulid. Ribosoomid, sünteesivad organellile vajalikke valke.
    • Kromoplastid - kollased või punased värvused. Sisalduvad karotinoidid annavad taimede viljadele kollase, oranzi või punase värvuse. Samuti värviküllastes õite kroonlehtedes. Erksatel värvidel on ligimeelitav funktsioon. Ainevahetuslik funktsioon??
    • Leukoplastid- pigmente ei ole, sisaldavad tihti varuaineid. Nt kartulimugulate leukoplastidesse koguneb tärklisevaru.
    Plastiidide üleminek:

    Viljade valmimisel, enne lehtede lagunemist (karotinoidi taluvad madalamat temperatuuri kui klorofüll)
    • Kromoplast kloroplast

    Porgandi säilitusjuur muutub roheliseks
    • Kloroplast leukoplast

    Kui roheline taim satub pimedusse.

    Bakterirakk ehk eeltuumsed

    Bakterid on üherakulised prokariootsed organismid, mis paljunevad pooldumise teel. Bakteritel puudub membraaniga piiritletud rakutuum ja st moodustavad nad omaette eeltuumste ehk prokarüootide rühma. Üherakulised organismid. Mõned bakterid on ohtlikud- põhjustavadtervisehäireid. Selliseid baktereid nimetatakse patogeensteks. Eritavad väliskeskkonda mürkaineid- bakteritoksiine. Nt botulism , teetanus , difteeria , koolera , düsenteeria jne.
    Bakteri avastamine.
    A.Leeuwenhoek nägi liikuvaid osi mikroskoobis, millest järeldas, et tegu on elusorganismidega. Robert Koch avastas siberi katku põhjustava bakteri ja tõestas, et paljusid haigusi põhjustavad bakterid. Avastas ka tuberkuloosi põhjustavad bakteri.
    Ehitus.
    Enamik on ümbritsetud ühe rakumembraaniga. Koosneb lipiididest ja valkudest. Membraanist väljaspool on bakteritele iseloomulik kest- koosneb polüsahhariididest, kui on valke ja lipiide . Kest täidab peamiselt kaitsefunktsiooni. Kest on kaetud karvakeste või viburi/tega. Karvakest abiga kinnituvad bakterid kasvuks sobivatele pindadele ja seostuvad üksteisega. Vibureid kasutavad nad liikumiseks. Mõnedel bakteritel eritab kest limakapsli. See on kaitseks ja hõlbustab liikumist.
    Piilid on kinnitumiseks; geneetilise informatsioonid vahetuseks ( karvakesed ).
    Limakapsel ei esine kõigil. Elusorganismides on kihn oluline kaitsebarjäär, et vastu seista loomse organismi kaitsemehhanismidele.
    Tsütoplasma ja ribosoomid. Tsütoplasma on liikumatu (väiksed mõõtmed). Ribosoomid asendavad ka mitokondreid.
    Pärilikkusaine. Rõngakujuline kromosoom , kuhu on koondunud bakteriraku geneetiline materjal. Bakterirakk on haploidne. Plasmiidi on iseseisvad DNA rõngasmolekulid, mis määrvad mitmesuguseid raku omadusi.
    Spoorid on moodustised, mis on ebasoodsate tingimuste üleelamiseks vajalikud.
    ORGANELLID: eeltuumse raku sisemuses puuduvad membraanidest koosnevad rakustruktuurid ja nendega ümbritsetud organellid. Puudub tsütoplasmavõrgustik, Golgi kompleks , kloroplastid , mitokondrid, tsentrisoom ja tsütoskelett. Valgusüntees ribosoomides. Gaasivakuoolid esinevad veekeskkonnas elavatel bakteritel, aitavad tõusta pinnale ja vajuda sügavale.
    Bakterite kasv ja paljunemine.
    Koloonia. Paljunedes moodustavad bakterid nn pesa e koloonia. Pesa on silmaga nähtav.
    Bakterite kasvuks on vaja optimaalseid tingimusi:
    • Sobiv kasvutemperatuur. Külmalembelised, kesklembelised, soojalembelised.
    • Niiskus
    • Toitainete olemasolu
    • Jääkainete vähesus
    • Keskkonna happesus
    • Hapniku juuresolek või puudumine
    Bakterite pooldumine.
    Bakterirakk suureneb. DNA kahekordistub ja liigub raku poolustele . Rakukest ja membraan sopistuvad. Moodustub raku vahesein . Bakterirakk jaguneb kaheks tütarrakuks.
    Generatsiooniaeg .
    Ajavahemik, mis kulub bakterite populatsioonis rakkude arvu kahekordistamiseks.
    • Lähte ehk viivitusfaas- bakterid kohanevad söötmega.
    • Sigimise faas- tormiline bakterite arvu kasv.
    • Statsionaarne faas- bakterite hulk stabiliseerub.
    • Hääbumisfaas- bakterite hulk väheneb.
    BAKTERITE ROLL LOODUSES
    Süsiniku ringe.
    Bakterid on lagundajad- enamus orgaanilisest ainest lõpuks lagundatakse ja süsinik jõuab tagasi atmosfääri CO2-na.
    Lämmastiku ringe.
    Õhus on vaba N2 (lämmastik) kättesaadav vähestele bakteritele (näiteks mügarbakterid), kes on võimelised redutseerima lämmastikku ammooniumiks. Taimed ja suur osa mikroobe toituvad mineraalsetest lämmastikuühenditest (põhiliseltnitraatidest), orgaanilise aine lagunemisel vabanevaid ammoniaaki ja ammooniumiühendeid kasutavad taimed ja mikroorganismid . Seda orgaanilise aine lagundamise protsessi nimetatakse ammonifikatsiooniks. Suur osa orgaanilisi lämmastikuühendeid allub nitrifikatsioonile, oksüdeerudes nitraatideni, mis on kergesti taimede poolt omastatavad
    Sümbiondid.
    Sümbioos taimede, loomade ja seentega :
    • Inimese nahal ja sooltes
    • Liblikõieliste taimede juurtel- mügarbakterid.
    • Taimtoiduliste seedeelundkonnas tselluloosi lagundajad.
    BAKTERIAALSED HAIGUSED
    Normaalne mikrofloora .
    Taimede, loomade ja inimestega koos elavad bakterid.
    • Takistab organismile kahjulike bakterite kinnitumist kudedele.
    • Aitab kaasa toitainete seedimisele ja imendumisele
    • Stimuleerib antikehade teket
    • Bakterid sünteesivad vitamiine.
    Patogeensed bakterid.
    Bakterid, mis inimese organismi tungides põhjustavad haigusi. Enamik neist moodustavad mürgiseid aineid ehk toksiine , mis kutsuvad esile koekahjustusi. Haigestumiseks on vaja kindlat hulka tõvestavaid haigustekitajaid.
    Erinevalt viirushaigustest saab bakterihaigusi ravida antibiootikumidega, abi on ka vaktsineerimisest.
    Nakatumine bakterhaigustesse
    Bakteriaalsed haigused on enamasti ka nakkushaigused.
    Nakkusviisid:

    Seened.

    Soodsates elutingimustes kasvavad, paljunevad ja evolutsioneeruvad seened suhteliselt kiiresti. Kõik seened on eukarüoodid- tsütoplasmas on üks või mitu rakutuuma. Vaatamata seente suurele mitmekesisusele on nad kõik heterotroofid ja kasutavad st elutegevuseks valajliku energia saamiseks teiste organismide poolt sünteesitud orgaanilist ainet.
    Välisehitus.
    Enamik on hulkraksed, kelle keha koosneb seeneniitidest ehk hüüfidest . Hüüfid moodustavad omavahel läbipõimudes seeneniidistiku ehk mütseeli. Paljunevad eoste abil (moodustuvad sugulisel ja mittesugulisel teel). Osadel seeneliikidel arenevad eosed sugulise paljunemise korral viljakehades. Viljakeha (seene kübar ) kasutavad mitmed loomad, sh inimene, toiduks. Eosed valmivad kübara alaküljel paiknevate eoselehtede või torukeste pindadel.
    Hallitus ei koosne alati ühest seeneliigist. Enamasti moodustunud mitmest hallikust. Kottseente hulka kuuluv pintselhallik- eraldati esimene antibiootikum penitsiliin. Hallikud eritavad mükotoksiine .
    Leidub ka üherakulisi seeni- pärmseened nt.
    Seenerakk.
    Seeneraku tsütoplasmas samad organellid, mis loomarakus. Kuna neile on omane toitumine, siis puuduvad neil plastiidid, samuti vakuoolid- need on taimes . Membraanis väljapoole jääb rakukest- kitiinist. Enamik seeni toitub osmoosi teel. Tuum on kahe membraaniga eraldatud. Mitokondrid varustavad seent energiaga. Valkude süntees toimub ribosoomides- erineb taime ja looma omast.
    Tähtsus.
    Seened on koos bakteritega ühed peamised surnud organismide lagundajad. Kui hangivad eluks vajalike aineid peamiselt teistest organismidest, põhjustades seenhaigusi. Seened on võimelised lagundama taimedes leiduvat tselluloosi ja ligiini.

    Aine- ja energiavahetus


    Ainevahetus.

    Organismides toimuvad sünteesi ja lagundamisprotsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. Kõik organismid vajavad elutegevuseks energiat, mida saadakse orgaanilistest ainetest. Öösel taimed ei fotosünteesi, öösel ei ole valgust. Taimed hingavad ka, kasutavad enda toodetud hapnikku.
    Fotosünteesi üldvalem: 6CO2+ 6H2O  C6H12O6+6 O2 Sünteesiprotsess , mis vajab energiat.
    Jagatakse kaheks: valgus (võetakse valgusenergia ja vesi, veest tekib hapnik, energia neeldub ATP) - ja pimedusstaadium (ATP kantakse üle, vesinik ka NADPH2, siseneb CO2) pimedusstaadiumis väljub glükoos.
    Tähtsus- hapniku tootmine, CO2 sidumine, esmase orgaanilise aine tootmine. Toimub kolorüfüllis.
    Hingamine (rakuhingamine) - energia tootmiseks vajalik protsess. Saab jagada kolmeks etapiks: glükolüüs (toimub tsütoplasmavõrgustikus. Kui hapniku on piisavalt, saadakse püroviinamarihape ja 2ATP . Kui hapniku ei ole piisavalt, saadakse 2ATP, piimhape , etanool) tsitraaditükkel (toimub mitokondris, püroviinamarihapet lagundatakse edasi, väljub CO2 hingamisahela reaktsioon (lisandub hapnik, tekib 36ATP-d).
    Autotroof.
    Autotroofid sünteesivad ise elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest. Valgusenergia- fotosünteesijad (rohelised taimed). Keemiline energia- kemosünteesijad (väävlibakterid merepõhjas sümbioosis ainuraksete loomadega).
    Heterotroof.
    Heterotroofid saavad oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil. Nad lagundavad toiduga saadud orgaanilist ainet kahel eesmärgil: elutegevuseks vajaliku energia ja sünteesiprotsesside lähteainete saamiseks.
    Assimilatsioon .
    Kõik organismi sünteesiprotsessid. Selle käigus saadakse sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jne. Vaja on lähteaineid, ensüüme, täiendavat energiat. Nt fotosüntees, DNA ja RNA süntees. Fotosünteesi puhul saadakse energia küll päikeseenergiast, kuid teiste puhul on vaja siiski organismi sisest energiat, enamasti kasutatakse ATP molekule.
    Dissimilatsioon.
    Organismis toimuvad lagundamisprotsessid. Toiduga saadavad või organismis sünteesitud orgaanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks. Tavaliselt vabaneb energia, mis talletatakse makroergilistesse ühenditesse nt ATP ning eraldub soojusena. Organismi esmaseks ja kõige kiiremini kasutatavaks energiaallikaks on sahhariidid.
    ATP ehk adenosiintrifosfaat .
    Universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. (ADP koostises on 2 fosfaatrühma)
    Lämmastikalus adeniin
    Suhkur
    3 fosfaatrühma
    ATP moodustub glükoosi, käärimise, fotosünteesi ja hingamise käigus.

    Glükoosi lagundamine.

    Glükoos on peamine organismi sisene energiaallikas. Enamasti talletatakse glükoosivarud organismis polüsahhariididena, mis lagundatakse monomeerideks. Glükoosi lagundamine on dissimilatsiooniprotsess, mis on universaalne.
    Lagundamise etapid.
    • Glükolüüs. Toimub päristuumse organismi tsütoplasmavõrgustikul. Aeroobne (hapnikku on piisavalt) ja anaeroobne (hapnikku ei jätku piisavalt; moodustub etanool või piimhape). Aeroobne glükolüüs: erinevate ensüümide toimel toimub 10 erinevat üksteisele järgnevat reaktsiooni, mille tulemusena tekib 2 püroviinamarihappe molekuli ning 4 vesinikuaatomit. Eraldunud vesiniku aatomid seostuvad vesinikukandjaga NAD- võimaldab vesinikuaatomeid hiljem kasutada.

    Glükoos2 püroviinamarihape (CH3COCOOH) + 4H
    NAD molekul - nikotiinamiid adeniin dinukleotiid
    Piimhappe käärimine: toimub lihaskoe rakkudes hapniku puudusel. Vesinikku ei eraldu.
    Glükoos 2 piimhape (C2H4COOH)
    Treenimata lihastes põhjustab valu, väsimust ja krampe. Lihastes moodustunud piimhape kandub verega maksa ja lagundatakse seal püroviinamarihappeks, mis liigub edasi tsitraaditüsklisse. Lihaste töövõime taastub.
    Etanoolkäärimine : suhkru lagundamine pärmiseente toimel. Protsess kestab seni kuni jätkub glükoosi, või tekkiv etanool pärsib pärmseente elutegevuse. Eraldub süsihappegaas .
    Glükoos  2 etanool (C2H5OH) + CO2
    Kui protsessile ei ole takistatud õhuhapniku juurdepääs- oksüdeerivad segusse sattunud äädikhappe bakterid etanooli veiniäädikaks, mida kasutatakse toidu valmistamisel.
    • Tsitraaditsükkel . Toimub mitokondri sisemuses. Püroviinamarihappe edasine lagundamine. Eralduvad CO2 ja H aatomid. Vesiniku aatomid seotakse NAD poolt.
    • Hingamisahela reaktsioonid. Toimuvad mitokondri sisemistel membraanidel. Vabanevad NADH2 molekulid H aatomitest. Moodustunud NAD on taas kasutatav 1.ja 2. etapis . eraldunud vesinik seotakse hapnikuga ja eraldub vesi. Vabaneva energia aervel saab sünteesida ATP molekule.

    Fotosüntees.

    Taime roheliste osade rakkudes on rohelise värvusega aine- klorofüll, mis paikneb taimeraku kloroplastides. Klorofüll võimaldab valgusenergiat salvestada . Fotosünteesi kiirus sõltub:
    • Valguse tugevus
    • Süsihappe kontsentratsioon õhus
    • Taimede varustatavus vee ja mineraalainetega
    • Taime füsioloogiline seisund
    • Temperatuur
    • Lehe vanus
    • Taime liik
    Fotosüntees toimub nähtava valguse vahemikus 380-750nm
    1.Fotosünteesi valgusstaadium : toimub vee fotooksüdatsioon (fotolüüs) ja ATP süntees.
    2H2O 4H+ + 4e- + O2
    Eralduvad vesinikioonid ja elektronid. Eraldunud hapnik läheb läbi õhulõhede atmosfäär .
    2.Fotosünteesi pimendusstaadium (Calvini tsükkel ). Süsinikuallikaks on sisenenud CO2.
    Fotosünteesi tähtsus:
    • Esmase orgaanilise aine loomine.
    • Glükoos on põhiline energiaallikas organismidele
    • Toiduahela esmaseks lüliks
    • Hapnik osaleb osooni tekkel, hingamisel, põlemisel.
    • Süsiniku ja hapnikuringe
    • Fossiilsete kütuste teke.

    Organismide paljunemine ja areng


    Paljunemine.

    Paljunemine on üldine eluavaldus , mille eesmärgiks on järglaste taastootmine liigisäilitamiseks. Paljunemisviiside põhijaotus:
    • Mittesuguline paljunemine. Uus organism pärineb ainult ühest ühest vanemast, seega on ka pärilikinfo ainul ühelt vanemalt. Mittesugulist paljunemist jaotatakse:

  • Eoseline paljunemine. Toimub eostega. Järglaste varieeruvus on väike. Nt seened, sammaltaimed , sõnajalgtaimed, vetikad .
  • Vegetatiivne paljunemine. Evolutsiooniliselt vanim paljunemisviis. Vajab vaid ühte vanemorganismi. Lühikese ajaga saadakse arvukas järglaskond. Järglased on pärilikelt omadustelt vanemaga ühesugused. Vaid vegetatiivselt paljunevad organismid evolutsioneeruvad aeglaselt. Siia kuulub ka pooldumine. Näited: maasikas (võsundid), kartul, pärmseen (pungumise teel), käsnad (pungumine). Järglaskond kõige suurem.
    • Suguline paljunemine. Sugurakkude tuumade (gameetide) ühinemisel (viljastumisel) moodustunud sügoodist (viljastatud munarakk ) areneb uus isend . Geneetiline variatsioon suurem, evolutsioneeruvad kiiremini, sest variatsioon on suurem. Viljastumise viisid:

  • Kehaväline viljastumine . Küpseb palju sugurakke. Viljastumine on juhuslik. Hukkub palju ebasoodsate tingimuste tõttu. Nt kalad ja kahepaiksed. Võilill - sugurakud tekivad õies
  • Kehasisene viljastamine. Küpseb vähem sugurakke. Viljastumise tõenäosus suurem. Kaitstud paremini ebasoodsate tingimuste eest. Looteline areng turvalisem. Viljastumise tõenäosus suurem.

    Päristuumse raku jagunemine mitoosis ja meioosis.


    Rakkude jagunemise olulisus.
    Tagatakse organismi kasv ja areng. Tagatakse surnud ja hukkunud rakkude asendamine. Tagatakse organismi paljunemine.
    Kromosoomid.
    Kahekromatiidiline kromosoom moodustub DNA replikatsiooni tulemusena interfaasi lõpus. Kromatiidid on omavahel ühendatud tsentromeeri abil. Kumbki kromatiid koosneb ühest DNA molekulist.
    Rakutsükkel.
    Raku eluringi ühest rakujagunemisest teise rakujagunemise lõpuni.
    Mitoos ehk keharakkude jagunemine
    Päristuumste rakkude jagunemisviis, mille käigus moodustuvad sama kromosoomide arvuga geneetiliselt identsed tütarrakud. Kasvamine. TÄHTSUS: 1. Toimub kromosoomide võrdväärne jaotamine tütarrakkude vahel. 2. Tütarrakud on geneetiliselt identsed. 3. Suureneb rakkude arv, millega tagatakse organismi kasv. 4. Mitoos on vajalik surnud ja hukkunud rakkude asendamiseks.
    Interfaas . Toimuvad raku ainevahetuse põhiprotsessid . Organellide arv suureneb, toimub ATP ja teiste makroergiliste ühendite süntees. Sellega valmistub rakk järgnevaks jagunemiseks. Loomarakkudes tsentrioolide kahestumine. Raku mõõtmed suurenevad. DNA kahekordistumine. Diferentseerunud rakud- kindel ehitus, talitus. Enne jagunemist toimub DNA replikatsioon .
    Mitoosi faasid . 1. Profaas . Algab kääviniidistiku kujunemine. Kromosoomid keerduvad kokku, muutuvad nähtavaks. Tuumakesed kaovad. Tsentrioolid liiguvad poolustele. Tuum suureneb. Tuumamebraanid lõhustuvad 2. Metafaas. Kääviniidid kinnituvad ühe otsaga kromosoomi ja tsentromeeri külge ja teise otsaga tsentriooli külge. Kromosoomid koonduvad raku ekvatoriaaltasandile. 3. Anafaas . Kromatiidid liiguvad poolustele (ATP energia arvel). Kääviniidid lühenevad. Kromosoomide võrdne lahknemine 4. Telofaas . Rekonstrueerimisfaas. Sünteesitakse uued tuumamembraanid . Toimub tsütokinees - tsütoplasma jagunemine. Loomarakus plasmamembraan sopistub sisse, taimerakus kujuneb vahesein. Kääviniidid kaovad. Tekivad tuumakesed. Kiiresti jagunevad naha- ja vererakud . Aeglaselt lihas- ja närvirakud.
    Meioos ehk sugurakkude jagunemine (eosed)
    Rakkude jagunemise vorm, mille tulemusena kromosoomide arv tütarrakkudes väheneb kaks korda. Sugurakkude tootmine/paljunemine. Meioosi teel moodustuvad sugurakud ja eosed. Meioosil on kaks jagunemist:
    • Meioos I. Interfaas: toimub DNA replikatsioon (kromosoomid duplitseerivad kahekromatiidilisteks). Tsentrioolid kahekordistuvad. Profaas: toimub kromosoomide ristsiire ehk crossingover. Homoloogilised kromosoomid liibuvad kokku ning kromatiidid vahetavad omavahel võrdse pikkusega osi. Moodustub kääviniidistik, tuum ja tuumakesed lõhustuvad. Metafaas: homoloogilised kromosoomid koonduvad raku ekvatoriaaltasandile. Anafaas: kromosoomid lahknevad poolustele. Telofaas: toimub tsütokinees.
    • Meioos II (on sarnane mitoosile). Profaas: kahe jagunemisele vahele jääv lühike interfaas ja II profaas liituvad. DNA replikatsiooni ei toimu. Meioosi II jagunemine sarnaneb mitoosile. Tsentrioolid liiguvad poolustele. Moodustub kääviniidistik. Metafaas. Kromosoomid paiknevad raku ekvatoriaaltasandile. Anafaas: kromatiidid lahknevad raku poolustele. Telofaas: toimub tsütokinees. Tsütokkinees on tsütoplasma jagunemine rakujagunemise (mitoosi või meioosi) telofaasis.

    • Meioosi ja mitoosi erinevused. Meioosi käigus tekib 4 rakku, mitoosi käigus 2. Meioosis tekib poole vähem kromosoome, meioos annab haploidse kromosoomistiku (23), mitoos diploidse kromosoomistiku (46). Meioosil 2 järjestikust jagunemist. Mitoosil 1. Mitoosis on rakud identsed, meioos annab geneetilise varieeruvuse; geneetilise varieeruvuse annab ristsiire.

    Sugurakkude areng.

    Iseloomulikud tunnused.
    1.Haploidse kromosoomistikuga. 2. Pärilikelt omadustelt erinevad 3. Küpsed sugurakud ei jagune enam. 4.sugurakud ei kuulu ühegi koe koostisesse.
    Spermatogenees.
    Seemnerakkude ehk permide areng mehel. Permid moodustuvad munandite väänilistes torukestes. Seemnetorukesed ei tohi verega kokku puutuda, see hävitab permid ja neid tootva koe.
    Spermid
    Varustatud viburuga, milles asuvad liikumisenergia saamiseks mitokondrid. DNA on tihedalt kokku paiktud. Peas esinevad lõhustavad ensüümid, mis on vajalikud munaraku kesta läbimiseks. Permide eellasrakkudeks on spermatogoonid.
    Ovogenees.
    Munarakkude ehk ovotsüütide areng. Moodustuvad vaheldumisi kummaski munasarjas. Ovogoonide paljunemine lõppeb looteeas. Moodustub 1 viljastumisvõimeline munarakk ja 3 väiksemat rakku, mis hukkuvad. Tsükliline küpsemine algab murdeeas .
    Munarakud .
    Suuremõõtmelised. Toitaineterikkad. Kaetud kestadega. Liikumatud. Munarakkude areng sõltub vanusest . 45-55 saabub menopaus ning ovulatsioon lakkab.
    Menstruaaltsükkel .
    Munaraku küpsemine lõpetab meioosi. Menstruaaltsükkel- ühe menstruatsiooni lõpust teise lõpuni. Ovulatsioon- munaraku väljumine munasarjast. Menstruaaltsükliga kaasnevad naissuguhormoonide taseme muutus veres, emakaseina paksenemine ja emakasisese temperatuuri kõikumine.

    Viljastumine.

    Ühe isendi arengut viljastumisest surmani nimetatakse tema individuaalseks arenguks ehk ontogeneesik. Viljastumine käivitab sugulisel paljunemisel organismi individuaalse arengu ehk ontogeneesi . Ontogeneesi 3 etappi :
    • Viljastumine- spermi ja munaraku ühinemine, millele järgneb nende tuumade liitumine.
    • Embrüogenees - loote areng.
    • Postembrüogenees- lootejärgne areng
    Uus organism võib areneda ka viljastumata munarakust, nt mesilastel, vesikirpudel, lehetäidel, võilill, kortsleht.
    KUS TOIMUB? Esineb kehasisest ja –välist viljastumist. Enamikul selgrootutel ja mitmetel selgroogsetel on kehaväline (kalad, kahepaiksed). Väljutatakse palju (miljoneid) sugurakke. Kehasisene esineb enamikul lülijalgsetest, kõigil roomajatel, lindudel, imetajatel. Munarakkude arv väiksem. Viljastumine toimub munajuhas!
    Ovulatsioon
    Munaraku irdumine munasarja folliikulist munajuhasse. See toimub 14 päeva enne menstruatsiooni algust. Peale ovulatsiooni kujuneb folliikulist kollakeha, toodab uue munaraku küpsemist takistavaid hormoone östrogeeni ja progesterooni, mis ei lase emaka limaskestal irduda. Kui viljastumist ei toimu, siis kollakeha kärbub ning emaka limaskest eraldub.
    Munarakk on viljastusvõimeline kuni 36 tundi- kui sel perioodil munajuhas viljastamisvõimelisi sperme ei ole, hävib ta paari päeva jooksul. Viljastumisel taastatakse diploidsus ja määratakse sugu. Menopaus saabub kuna, nad on geneetiliselt vananenud. Pärilike haiguste edasikandumise kasvab naise vanusega.
    Viljastumine inimesel.
    Toimub munajuha laienenud osas. Munarakk liigub mööda munajuha emakasse 4-5 päeva. Umbes 7.päeval pärast viljastumist kinnitub sügoot emaka limaskestale.
    Kunstlik viljastamine.
    Kunstlik viljastamine kujutab endast naise rasestamise eesmärgil kehasiseselt või –väliselt sooritatavat toimingut, mille käigus
    • Kunstlikult kutsutakse esile mehe seemneraku tungimine naise munarakku
    • Sisestatakse mehe seemnerakk kunstlikult naise munarakku
    • Kantakse naisele üle kehaväliselt viljastatud munarakk.
    Rasestumise vältimine .
    Spermid ei jõua munarakuni. Reguleeritakse munaraku küpsemist. Embrüo ei kinnitu emakasse.

    Looteline areng.

    Tavaliselt viljastab üks sperm munaraku, rohkem sügoodi rakukest sperme sisse ei lase. Sügoot jaguneb mitoosi teel, moodustub loode ehk embrüo. Algab organismi looteline areng ehk embrüogenees. Imetajatel emakas , lindudel munas . Imetajate eelis- paremini kaitstud, toitaineid rohkem- platsenta (ainevahetus, antikehade tootmine lootele, kaitse-ema veres olevad ained, hormoonide tootmine-hoiab uute munarakkude küpsemise ja viljastumise)
    Katteseemnetaimed
    Katteseemnetaimede embrüonaalne areng algab munaraku viljastumisega ja lõpeb idu moodustumisega seemnes. Embrüogeneesis kujunevad välja taime vegetatiivsete organite algmed. Seemne kujul on võimalik üle elada halvad keskkonna tingimused, idanemisvõime säilib pikaks ajaks. Idanemisega algab looteline areng.
    Lõigustumine .
    Tavaliselt vahetult viljastumisele järgnev protsess. Inimesel esineb täielik lõigustumine- kõik loote rakud poolduvad üheaegselt. Saab alguse munajuhas, lõppeb emakas. Esmalt moodustub kobarloode ehk moorula (siis toimub lõigustumine). Moorulast areneb seest õõnes blastotsüt ehk põisloode (umbes 7 päeva pärast viljastumist), kinnitub emaka seina, kinnitus kohale kujuneb platsenta.
    Bioloogiline tähtsus: 1. Hulkraksuse taastamine 2. Rakkudevaheliste kontaktide taastamine
    3.Tuuma/tsütoplasma suhte taastamine.
    Platsenta.
    Platsenta kujuneb välja umbes kuu vanusel embrüol. Kõldkest ja emakas limaskest kasvavad kokku ja moodustavad platsenta. Platsentat läbivad veresooned , mis varustavad embrüot hapniku ja toitainetega ning juhivad välja ainevahetuse jääkproduktid. Ülesanded: 1. Ainevahetuslik 2.Platsnetabarjäär 3. Loote varustamine antikehadega 4. Toodab hormoone- östrogeen ja progesteroon , takistavad uute munarakkude küpsemist ja tagavad normaalse raseduse arengu.
    Lootevee ülesanded
    1.Kaitse põrutuste eest 2. Kaitse vee kaotuse eest 3. Vähendab raskusjõu mõju 4.kaitse temperatuuri muutuste eest 5. Tagab stabiilse sisekeskkonna 6. Joogi ja urineerimiskeskkond
    Loote väärarengu põhjused.
    Loote väärarenguid põhjustavaid tegureid nimetatakse teratogeenideks. Väga ohtlikud on esimesed kuud ja sünnitus . Paari esimese kuu vältel on embrüo eriti tundlik võimalike kahjustavate tegurite suhtes: ravimid , alkohol, narkootikumid , olmemürgid , raseda haigestumine . See tuleneb asjaolust, et paari esimese raseduskuu vältel kujunevad välja kõigi elundkondade algmed.
    Sünnitus.
    Protsess, millega looteline areng lõpeb. Sünnitus algab rütmiliste emakalihaste kokkutõmmetega. Esmasünnitajatel kestab sünnitus kauem. Korduvsünnitajatel on kiirem. Normaalne sünnitus: laps saab sünnitusteedest normaalse mikrofloora. Keisrilõikega: saab vältida hapnikupuudust, kuid mikrofloorat laps ei saa.

    Postembrüonaalne areng.

    Arengu etapid: algab väljumisega munakestadest ja emakast
    • Juveniilne ehk suguküpsuseelne iga
    • Fertiilne periood ehk suguküpsusjärk- looduses enamikeorganismide elu sellega piirdubki.
    • Seniilne ehk raukusperiood- lõpeb surmaga.
    Kasvamine.
    Organismi mõõtmete pöördumatu suurenemine. Piiramatu kasv- organism kasvab elu lõpuni (taimed). Piiratud kasv- organism saavutab vaid teatud mõõtmed (imetajad). Perioodiline kasv-kasv toimub etappide kaupa soodsatel ajavahemikel (puud).
    Areng.
    Protsess, mille käigus organismide ehitus ja elutegevus keerustuvad.
    Toimuvad mitmed anatoomilised ja füsioloogilised muutused. Eristatakse otsest ja moondelist arengut. Otsese arengu korral sarnaneb vastsündinu üldplaanilt oma vanematega. Iseloomulik roomajatele, lindudele, imetajatele. Moondelise arengu puhul erineb vastsündinu oma ehitusplaanilt täiskasvanud organismist ja muutub viimaste sarnaseks alles läbi vahestaadiumite. Selgrootud. Täismoondeline ja vaegmoondeline areng. Täismoondeline areng on mõnedel putukatel esinev moondeline areng, mille käigus läbitakse muna, vastse , nuku ja valmiku staadiumid. Liblikad , mardikad, kahetiivalised . Vaegmoondeline areng on mõnedel putukatel esinev moondeline areng, milles läbitakse muna, vastse ja valmiku staadiumid. Rohutirtsud , tarakanid, lutikad . Selgroogsete moondeline areng. Kahepaiksed ja enamik kalaliike . Munaraku viljastumine toimub vees, väljub kulles , hakkab arenema täiskasvanud organismi sarnaseks.
    Inimese arengu etapid.
    • Imikuiga. 1. eluaasta , kiire kasv, kaal suureneb 2-3x.
    • Lapseiga. Kuni suguküpsuseni 12-14a. kiire kasv ja areng.
    • Murdeiga. Kuni 18a. Hormoonid. Teiseste sootunnuste kujunemine. Järgneva paari aasta- noorukieaga jõuab organism oma kasvus ja arengus lõpule.
    • Täiskasvanuiga. Pereloomine ja eneseteostus.
    • Raugaiga . Füüsiliste ja vaimsete võimete langus.
    Vananemine .
    Vananemine algab inimesel viljastumise hetkest ning haarab organismi tervikuna . Vananemine on geneetiliselt määratud, kuid on oluliselt mõjutatud väliskeskkonna poolt: päevitamine, haigused, toitainete vaegus , kehavõõraste ainete kuhjumine, rakkude jagunemisvõime langus. Vananemine on üldine bioloogiline seaduspärasus , mis kehtib eluslooduse kõigil organiseerituse tasemetel : molekulaarsel, rakulisel, organismilisel, liigilisel ja ökosüsteemel.
    Surm.
    Organismi elutegevuse pöördumatu lakkamine . Agoonia- teadvusehäired, südame rütmihäired , kopsuturse, krambid . Kliiniline surm- 5-7 min. Teadvus puudub, südametöö - ja hingamise seiskumine. Inimest on võimalik elustada. Bioloogiline surm ehk ajusurm- kehatemperatuur langeb, lihased kangestuvad, vere ümberpaiknemine, limaskestade kuivamine , algab pehmete kudede lagunemine .

    Pärilikkus


    Seaduspärasus, mille kohaselt järglased sarnanevad vanematega.
    Organismi tunnuste kujunemine.
    Üht liiki organismid on paljude tunnuste poolest üksteisega sarnased, sest iga uus põlvkond saab kogu päriliku info oma vanematelt. Geneetika on teadusharu , mis uurib organismide pärilikkuse ja muutlikkuse seaduspärasusi. Pärilikkuse kandjad on kromosoomid. Liigiomases ühekordses kromosoomikomplektis sisalduvat geneetilist materjali nimetatakse genoomiks. Igas kromosoomis olevad geenid määrvad ära hulga tunnuseid. Üks geen võib osaleda mitme tunnuse määramisel ja mõne tunnuse määramisel osaleb mitu geeni. Ühele isendile omaste geenide ja nende erivormide kogumit nimetatakse genotüübiks. Sellest sõltub isendi pärilike tunnuste esinemine. Ühe isendi vaadeldavate tunnuste kogumit nimetatakse fenotüübiks. Keskkond kas soodustab või pidurdab geenide poolt määratud tunnuste väljakujunemist.
    Pärilikkuse molekulaargeneetilised alused.
    Molekulaargeneetika on teaduharu, mis uurib pärilikkuse seaduspärasusi molekulaarsel tasemel.
    Geen on DNA lõik, millelt sünteesitakse üks RNA molekul.
    Matriitssüntees on protsess, kus ühe molekuli struktuuri alusel sünteesitakse teine molekul.
    Kolm põhiprotsessi.
    Replikatsioon. DNA kahekordistamine. Toimub enne raku jagunemist. Toimub rakutuumas. Läbiviijaks on DNA polümeraas . Materjaliks on nukleotiidid.
    Transkriptsioon . RNA süntees. Toimub interfaasis . Toimub rakutuumas. Läbiviiljaks on RNA polümeraas. Materjaliks on nukleotiidid. Geeniavaldumine -> RNA süntees. 1.Avalduvad kõigis rakkudes pidevalt. 2.Avalduvad kindlal eluperioodil 3. Avalduvad vaid kindlates rakkudes. 4. Ei avaldu kunagi. Geeni avaldumise kontroll ehk transkriptsiooni kontroll. Repressorvalk. Aktivaatorvalgud- nende puudumisel ei toimu RNA sünteesi. Vead geenide avaldumise kontrollis : pahaloomulised kasvajad - kujunevad rakutüved, mille jagunemine ei ole enam kontrollitud.
    Translatsioon .

    Translatsioon ja geneetiline kood.

    Valgusünteesi käigus toimub geneetilise info lahtimõtestamine. RNA koosneb nukleotiididest A,U,C,G. Valgud koosnevad aminohappejääkidest, mida on 20.
    Vastavust, kus mRNA molekuli kolm järjestikust nukleotiidi määravad ära kindla aminohappe valgu molekuli nimetatakse geneetiliseks koodiks.
    Translatsioon on protsess, kus RNA-st saab valk.
    Geneetilise kood omadused.
    Koodon- nukleotiidne triplett, mis määrab ühe aminohappe valgu molekulis.
    Universaalsus (ühesugune koodonite ja aminohapete vastavus eksisteerib peaaegu kõigi eel- ja päristuumste organismide rakkudes). Sünonüümsus (Ühele aminohappele vastab mitu koodonit ). Ühetähenduslikkus (Üks koodon määrab alati ühe aminohappe). Mittekattuv (ükski mRNA nukleotiid ei kuulu samaaegselt kahte kõrvuti asetsevasse koodonisse). Pidev.
    Transaltsiooni protsess
    Iga mRNA molekul on varustatud nii translatsiooni algus- kui ka lõppkoodoniga. Algus- ehk initsiaatorkoodoniks on alati mRNA nukleotiidne järjestus AUG. Initsiaatorkoodon määrab ära nö lugemisraami.Valgusünteesi lõppu tähistavaid koodoneid on kolm: UGA, UAA, UAG. Neile ei vasta ükski aminohape . Kui translatsioon jõuab üheni nendest, siis valgusüntees lõpeb ja st nimetatakse neid stoppkoodoniteks.
    Translatsioon algab mRNA ühinemisest ribosoomiga. Translatsioon toimub nii eel- kui päristuumsetes rakkudes. Aga need erinevad omavahel. Koodon- mRNA. Antikoodon-tRNA.
    Valgusünteesi etapid.
    1.mRNA ühineb ribosoomiga. 2. mRNA initsiaatorkoodoniga (AUG) seondub esimene tRNA molekul (antikoodoniga UAC) 3.ribosoomi siseneb teine tRNA molekul, tuues endaga kaasa järgmise mRNA koodonile vastava aminohappe. 4.Ribosoomis kahe kõrvuti asetseva tRNA molekuli otstes olevate aminohapete vahel sünteesitakse ensüümide abil peptiidside. 5.Dipeptiid vabaneb initsiaator-tRNA-st ning jääb teisena ribosoomi sisenenud tRNA molekuli külge. 6. tRNA nihkub koos mRNA-ga ribosoomi suhtes edasi ja teeb ruumi uuele (kolmandale) tRNA-le. 7. Ribosoomi siseneb kolmas tRNA. 8. Kahe kõrvuti asetseva tRNA molekuli otstes olevate aminohapete vahel sünteesitakse peptiidside. 9. Translatsioon lõppeb, kui ribosoom jõuab ühe stoppkoodinini. 10. Sünteesitud polüpeptiid vabaneb, eralduvad ribosoomi alamüksused ja mRNA.

    Viirused.

    Viirused on elusa ja eluta piirimail paiknevad bioloogilised objektid, mis koosnevad nukleiinhappest ja valkudest. Rakuline ehitus puudub. Uute viirusosakest moodustumine on seotus kas eel- või päristuumse organismi kindlat tüüpi peremeesrakkudega. Sellest lähtuvalt saame eristada taime- ja loomaviirusi. Viirusi võib käsitada rakkude vahel rändavate parasiitgeenidena. Väljaspool peremeesrakkse viirusosakestel elu tunnused puuduvad. Kõik viirused sisaldavad kas DNA või RNA molekulides paiknevat pärilikku infot. Pärilik muutlikus ja evolutsioonivõime.
    Ehitus.
    Kui rakkudes esineb nii DNA kui ka RNA molekule, siisiga viirusosakese sisemusest leiame vaid üht tüüpi nukleiinhapet. Eristatakse DNA- ja RNA-viirusi. DNA-viiruste koostises on vaid üks DNA molekul. RNA-viiruste võib olla üks või mitu RNA molekuli. Viirusosakese genoomi ümbritseb valguline kapsiid. Mõnedel on sellest väljaspool valkudest ja lipiididesr koosnev ümbris - enamasti moodustunu peremeesrakku ümbritsenud membraanist, kuid sisaldab ka viirustele omaseid valke. Kapsiid ja ümbris on enamasti kaitseks, kui osa aitab kinnituda peremeesrakule ja lagundada selle ümbriseid.
    Paljunemine.
    DNA-viiruste paljunemine. Raku nakatumiseks peab viirus sellele esmalt kinnituma- kinnitusfibrillide abil. Lagundavad valgud rakukesta ja membraani viiruse kinnituskohas. Bakterirakku sisestatakse faagi DNA, mille geenides paikneb info viirustele vajalike valkude sünteesiks. Nakatumisele järgneval perioodil sünteesitakse viiruse DNA alusel regulaatorvalke, mis korraldavad ümber bakteri ainevahetuse. Tänu nendele valkudele pidurdub bakteriraku geenide transkriptsioon ja see aitab kaasa viirusosakeste moodustumisele. Paljunemisperioodil toimub viiruse genoomi korduv replikatsioon ja kapsiidvalkude süntees, moodustuvad uued viirusosakesed , mis lõpuks lagundavad bakteri membraani ja kesta ning väljuvad ümbritsevasse keskkonda.
    Tähtsus.
    Viirused kui rakuparasiidid on nakatunud organismidele kahjulikud, põhjustades nende haigusi ja tihti ka surma. Ühe raku või organismi geenid satuvad teise- transduktsioon . Transduktsioon on üheks päriliku muutlikkuse allikaks. Viiruseid kasutatakse geeniteraapiaks.
    Viirushaigused.
    Enamik nüüdisajal inimestel massiliselt levivaid nakkushaigusi on viirustekkelised. DNA ( rõuged ja tuulerõuged , herpes , papilloom)- ja RNA-viirused (gripp, marutaud , mumps, punetised, HIV, hepatiit ). Suur osa tõvestavaid viirusi kandub edasi õhu kaudu, haigestumine toimub enamasti piisknakkuse kaudu- gripp, tuulerõuged, punetised, leetrid , herpes. AIDS-i ja mõnedesse hepatiidi-vormidesse nakatumine toimub põhiliselt haige inimese verega või sugulisel teel. Vähesed toiduga- lastehalvatus, mõned hepatiidi vormid. Loomade vahendusel- marutaud, ajukelmepõletik. Tõhusaks raviks on antibiootikumid. Viirushaigusest tervenemiseks peavad organismis moodustuma antikehad.

    Mendeli seadused.

    Ühe geeni erivorme nimetatakse alleelideks . Alleeli, mille poolt määratud tunnus heterosügootses olekus avaldub, nimetatakse dominantseks. Alleeli, mis heterosügootses olekus ei avaldu, nimetatakse retsessiivseks.
    Mendeli I seadus ehk ühetaolisuse seadus.
    Homosügootsete vanemate (monohübriidsel) ristamisel saadakse esimeses põlvkonnas genotüübilt identsed ja fenotüübilt sarnased järglased. Ristamist , mille puhul uuritavad vormid erinevad ainult ühe tunnuse poolest, nimetatakse monohübriidseks.
    Mendeli II seadus ehk lahknemisseadus .
    Homosügootsete vanemate monohübriidsel ristamisel toimub teises hübriidipõlvkonnas genotüüpide ja fenotüüpide lahknemine seaduspärastes suhetes.
    Analüüsivristamine. Katseloomade ja –taimede homo- või heterosügootsuse kindlaksmääramisel kasutatakse analüüsivat ristamist.
    Genealoogiline meetod. Indiviidi genotüübi väljaselgitamine tema sugupuu abil.
    Intermediaarsus. Vahepealse tunnuse kujunemine.
    Polüalleelsus. Tihti osaleb populatsioonis ühe fenotüübilise tunnuse määramisel rohkem kui kaks alleeli.
    Polügeensus . Mitmete pärilike tunnuste määramises ei osale mitte üks geen oma alleelidega, vaid mitu geeni samaaegselt.
    Mendeli III seadus ehk sõltumatu lahknemise seadus.
    Homosügootsete vanemate dihübriidsel ristamisel lahknevad mõlemad tunnusepaarid teises hübriidpõlvkonnas teineteisest sõltumatult ja kombineeruvad omavahel vabalt.

    Morgani seadus.

    Ühes kromosoomis lähestikku paiknevad geenid on lineaarses ahelduses ning päranduvad järglastele enamasti koos. Koospärandumise tõenäosus on seda suurem, mida väiksem on geenide omavaheline kaugus.
    Geenide aheldust rikub kromosoomide ristsiire. Mida lähemal kromosoomis geenid paiknevad seda väiksema tõenäosusega nad ristsiirde käigu ümber kombineeruvad.

    Sugukromosoomid ja suguliitelised puuded

    Kõiki sugukromosoomides asuvaid geene nimetatakse suguliitelisteks. Y-kromosoomis on geenid, mis määravad: meessoole omaste tunnuste kujunemise, spermatogeneesi, üksikud muud tunnused. X-kromosoomis geenid, mis määravad: naissoole omaste tunnuste kujunemise, ovogenees, palju ainevahetuslikke, arengulisi ja vaimseid tunnuseid. Sugukromosoomid on see kromosoomi paar, mis meestel ja naistel erinevad. Autosoomsed on ülejäänud kromosoomid.
    Suguliitelised puuded .
    X-liitelised: daltonism (punarohepimedus), hemofiilia (vere hüübimatus). Y-liitelised: ainult meestel- kõrvalestade karvasus.

    Organismide muutlikus

    Organismi võime teistest erineda.
    Pärilik muutlikus.
    Pärandub järglastele, kuna muutused on toimunud kas geenides või kromosoomides.
    • Kombinatiivne muutlikus. Vanemate geenialleelide ümberkombineerumine järglaste genotüüpideks. Toimub a) meioosis- ristsiirde tulemusel sõltumatu lahknemise tõttu. B)viljastumisel- juhuslike sugurakkude kohtumine . Selle tõttu võivad retsessiivsed alleelid sattuda homosügootsetesse seisunditesse. Avalduvad tunnused, mida kummalgi vanemal fenotüübis ei esine (pärilikud retsessiivsed haigused, 0 veregrupp).
    • Mutatsiooniline muutlikkus. Muutused toimuvad geneetilise materjali ehituses. Mutageenid: Bioloogilised- viirused, bakterid, alkaloidid, hallitusseente toksiinid. Keemilised- mõned ravimid, olmekeemia, orgaanilised ühendid, tugevatoimelised happed ja alused. Füüsikalised- kiirgused. Geenmmutatsioonid- kahjustatud on üks geen. Geenmutatsioonid ei avaldu kui: tegemist on sünonüümsusega; aminohappeline muutus ei muuda valgu ülesannet; mutatsiooni tagajärjel kujunev retsessiivne alleel (kui on heterosügootses seisundis). Kromosoommutatsioonid- kromosoomide struktuuri muutused. Tekivad mitoosis ja meioosis. Deletsiooni käigus kaob kromosoomi lõik??? Duplikatsiooni käigus tekib topelt kromosoomi lõik??? Inversioon- nukleotiidse järjestuse/aminohappe ümberpaigutumine. Genoommutatsioonid- kromosoomide arv on vale. Genoom on normaalne kromosoomide arv rakus (inimene 46). Tekivad meioosis ja mitoosis.
    Järglastele päranduvad: sugurakkudes tekkinud (generatiivsed), keharakkudes toimunud ( somaatilised ) mutatsioonid ei pärandu järglastele.
    Modifikatsiooniline muutlikus ehk mittepärilik muutlikus.
    Modifikatsiooniline muutlikus on määratud geenide ning keskkonna koosmõjuga. Tunnused ei pärandu, päranduvad tunnuste kujunemise piirid. Reaktsiooni norm- tunnuse muutumise määr. Liigi geenifond (liigi kõigi geenialleelide kogum) määrab ära reaktsiooni normi laiades piirides. Üksikisendi genotüüp (isendi geenide kogum) aga konkreetse isendi reaktsiooni normi. Variatsioonirida -tunnuste muutumise määr.
    Tunnuste jagunemine: Suures ulatuses muutuvad- pikkus, mass, intellekt, lehmadel piimaand. Vähesel määral- silma vikerkesta värvus, silmade suurus, juuste läbimõõt, lehmadel piima rasvasus. Ei muutu üldse- silmapõhja muster, sõrmejäljed, vererühmad. Pöörduvad - kaovad mõni aeg peale põhjustava teguri kadumist ( päevitus , mälu, treenitus ). Pöördumatud- säilivad elu lõpuni (väärarengud, jäävvigastused, proteesid, luude deformeerumine).


    Rakendusbioloogia


    Fundamentaalteadused püüavad välja selgitada loodusseadusi. Uuritakse objektide, nähtuste olemust ja nendega seotud seaduspärasusi.
    Rakendusteadused otsivad avastatud loodusseadustele kasutusvõimalust (põllumajandus, meditsiin , tööstus, energeetika, transport, olme).
    Rakendusbioloogia on bioloogia avastuste rakendamine praktikas.
    Biotehnoloogia on rakendusbioloogia valdkond- meetodite kogum, mille abil kasutatakse organismidele omaseid protsesse inimese huvides. Biotehnoloogilised rakendused- piimatooted , alkoholitööstus, pagaritööstus , hapendamisprotsessid ( piimhappebakterid ), toidulisandid (ensüümid), funktsionaalne toit. Ravimitööstus- antibiootikumid. Põllumajandus- silo , väetised, biotõrje , GMO-d. Jäätmemajandus - biogaas, biopuhastid, biomuda, biolagunevad materjalid. Tööstus- maagipuhastus, biopesuvahendid.
    Alexander Fleming on penitsiliini avastaja - antibiootikumid. Louis Pasteur on marutõvevaktsiini looja, pastöriseerimine .
    Baktereid, pärm - ja hallitusseeni kasutatakse neile iseloomulike ainete tööstuslikuks tootmiseks üha mitmekesisemalt- ka antibiootikumide, mõnede vitamiinide, aminohapete ja ensüümide tootmine; taimede seenhaiguste ja kahjurputukate biotõrje ning heitvee puhastamine. Biotõrje seisneb taimekahjurite hävitamises või nende paljunemise ja leviku pidurdamises teiste organismidega või nende toodetud toksiinidega (linnud, putukad, seened, bakterid ja viirused).
    • Feromoonid biotõrjes. Kahjurputukate meelitamine feromoonpüünisesse.
    • Bakteritoksiin putukate vastu. Kasutatakse bakterit , mis sünteesib glükoproteiinset ühendit, mis põhjustab putuka surma.
    • Reovete puhastamine. Biopuhastid ehk aerotankid. Reovett õhustatakse, et soodustada aeroobsete bakterite paljunemist- lõhustavad orgaanilisi reoaineid. Puhastavast veest setib välja helbeline aktiivmuda, mis eemaldatakse. Edasi töödeldakse seda anaeroobselt, tekivad CO2 ja H2, tekitatakse metaan , mida kasutatakse kütteainena.

    Raku- ja embrüotehnoloogiad

    Taimede meristeempaljundus .
    Meristeempaljundus on üks taimede vegetatiivse paljundamise ehk kloonimise meetodeist. Kloonimine tähendab geneetiliselt identse järglaskonna saamist paljundatavast üksikobjektist, olgu selleks DNA molekul, rakk või organism. Saadud järglaskond moodustab klooni.
    Meristeem - algkude, totipotentsed rakud (kõikvõimelised)- võivad anda alguse terviklikule uuele organismile. Meristeem rakud pole diferentseerunud, st neil pole kindlat ülesannet- nad on säilitanud jagunemisvõime ja neist võivad tekkida kõigi püsikudede rakud.
    Kasvuhormoonid
    Istutusvalmis taim
    Erinevates kasvujärkudes erinevad söötmed
    Meristeem rakud
    1.Meristeempaljunduseks eraldatakse varre kasvukuhikust (või muust meristeemi sisaldavast organist) väike koelõik. 2. Koelõik kantakse steriilselt suletavasse anumasse toitesegule ehk söötmele. Agar-agariga (wtf?) tahkestatud sööde sisaldab mineraalsooli, suhkrut, vitamiine ja kasvufaktoreid 3. Kui kultuuron kasvama läinud ja võrsuma hakanud, eraldatakse mikrovõrseid ja kantakse uuele söötmele. Ühest meristeemlõigust võib saada väga palju võrseid. 4. Mikrovõrsete juurdumiseks muudetakse söötme koostist, lisades sinna juurte teket soodustavaid kasvufaktoreid. 5. Juurdunud ja vajalikul määral kasvanud võrsed istutatakse kasvuhoonesse sobiva koostisega pinnasesse.
    Olulisus
    1.Raskestipaljundatavate taimede paljundamine (orhideed) 2. Kiire taimede hulga suurenemine 3. Meristeemrakud on viiruse vabad 4. Hävimisohus olevate taimede paljundamine
    Hübridoomitehnoloogia ja monokloonsed antikehad
    Hübriidid on liikide ristandid. Somaatiliste rakkude hübriidimise meetod võimaldab eritüübiliste rakkude ühendamist. Saab ühendada kahe erineva rakutüübi omadusi
    Hübridoomitehnoloogia- somaatiliste rakkude hübriidimise meetod monokloonsete antikehade tootmiseks.
    1. Hiir immuniseeritakse mingi antigeeniga . 2. Kahe nädala pärast eraldatakse hiire põrnast lümfotsüüdid , millest osa toodab vastavat antikeha . Need rakud ei suuda väljaspool organismi kaua elada 3. Lümfotsüüdid ja kasvajarakud pannakse segusse, mis stimuleerib nende ühinemist. Rakkude ühinemisel tekivad hübridoomid (lümfotsüüdid+piiramatu paljunemisvõimega kasvajarakud). 4. Rakud viiakse selektiivsöötmele, milles jäävad ellu ja paljunevad ainult hübridoomid 5. Hübridoomid kloonitakse lahjendusmeetodil. Minikannudes kasvavaid kloone testitakse vajaliku antikeha sünteesi suhtes 6. Valitud kloone kasvatatakse antikehade tootmiseks elusorganismis või kunstlikes tingimustes. 7. Antikehad eraldatakse kasvukeskkonnast.
    Hübridoomi omadused aktiveeritud lümfotsüüdist pärineb võime toota antikeha kasutatud antigeeni vastu ja müeloomist tuleneb kasvajarakule omane piiramatu jagunemise võime. Iga hübridoomikloon produtseerib üht tüüpi antikehi, need on nn monokloonsed antikehad. Antiseerum on vereseerum, mis sisaldab organismi toodetud antikehade segu kas phe või mitme antigeeni vastu.
    Monokloonseid antikehi kasutatakse 1) vastava antigeeni olemasolu ja kontsentratsiooni määramiseks ainete segus või rakus. 2) selle aine väga puhtaks eraldamiseks segust 3) meditsiinilises ja veterinaarses diagnostikas (rasedustest).
    Transgeensed hiired on sellised, kelle genoomi on siiratud inimese antikehade geene- antikehi saab kasutada ka inimese ravis nii nakkushaiguste kui vähi puhul.
    Hübridoomide positiivsed omadused: 1. Hübridoom toodab antikehi kasutatud antigeeni vastu ja suudab piiramatult paljuneda 2. Hübridoomkloon toodab ainult üht tüüpi antikehi 3.Hübridoomkloone võib pikka aega säilitada. 4. Võimalik saada antikehi suures koguses.

    Kunstlik viljastamine ja embrüosiirdamine

    Embrüosiirdamine .
    Embrüosiirdamine seisneb arengu algusjärgus oleva embrüo ülekandes indleva emaslooma või rasestumisvalmis naise emakasse.
    Embrüosiirdamine põllumajandusloomadel.
    Folliikuleid stimuleeriv hormoon (FSH)- emasloomal (ka naisel) kutsutakse esile „ superovulatsioon “ ehk hulgiovulatsioon, mille puhul küpseb üheaegselt rohkem kui üks munarakk. Siis teostatakse kunstlik seemendamine, 6-8 päeva pärast pestakse spets kateetri abil embrüod emakast välja. Hoitakse sobiva koostisega söötmel, uuritakse mikroskoopiliselt ja valitakse välja kõige paremini arenenud embrüod- need võib kohe siirata või säilitada vedelas lämmastikus. Ühelt doonorilt saadud embrüod saab siirata mitmele. Teiselt loomalt pärit embrüotest järglasi sünnitanud looma nimetatakse ka surrogaat - ehk asendusemaks. Kasutatakse ka viljastamist in vitro - klaasis, väljaspool organismi.
    Positiivsed küljed: 1. Geneetiliselt väärtuslikult emasloomalt (võis isas) võimalik paljude järglaste saamine 2. Embrüote eluvõimelisena säilitamine sügavkülmutatamise teel võimaldab neid transportida kaugete vahemaade tahas
    Embrüosiirdamine inimsel.
    Probleemid: eetika - see on ebaloomulik , üleliigsed embrüod hävitatakse.
    Kellel kasutatakse: embrüosiirdamist kasutatakse peamiselt perekondade puhul, kus naisel esineb mingi terviserike, mis takistab tema rasestumist tavalisel viisil. Seda protseduuri võidakse pruukida ka mehe viljakushäirete korral. Vahel vajatakse ka doonorspermat või -munarakke.
    Mõnedes riikides (Eestis mitte) on lubatud kasutada asendusema, naist kes sünnitab lapse teisele naisele. Last soovival naisel on emakapuue või mõni muu rasedust välistav terviserike. Eetika küsimus- kelle laps see siis on?
    Naisel võetakse munarakud otse munasarjast. Munarakud viiakse pärast kontrollimist ja puuetega rakkude kõrvaldamist koos permidega vajalikku toimeaineid sisaldavasse söötmesse ja jäetakse üleöö termostaati. Valotakse välja viljastunud munarakud, mis sisaldavad kaht pronukleust (munarakku ja spermi ühinemiseelsed tuumad ). Kui mehe sperma sisaldab vähe viljastamisvõimelisi sperme, süstitakse üks valitud sperm mikropipeti abil otse munaraku tsütoplasmasse. Sügoodid (viljastatud munarakud) viiakse spets kasvusöötmsesse, valitakse välja normaalselt arenenud embrüod. Hormonaalselt ettevalmistatud naisele siiratakse 2-3 embrüot.

    Imetajate kloonimine

    Organismkloon on vegetatiivsel paljunemise või paljundamisel tekkinud ühe vanema järglaskond, mille isendid on geneetiliselt identsed nii omavahel kui ka vanemaga.
    • Imetajate kloonimine embrüolõhestuse meetodil ehk embrüonaalkloonimine on loomuliku protsessi tehnoloogiline teisend. Varase embrüo lõigustusrakud ehk blastomeerid on kõik võimelised arenema normaalseks tervikorganismiks- nad on totipotentsed. Sellisel teel on võimalik saada ühest embrüost mitu isendit. Sel viisil tekkinud või tekitatud kloon isendi on identsed omavahel, kuid sama genotüübiga vanemisendit pole (selleks on sügoot).

    • Somaatiliste ehk diferentseerunud keharaku tuuma siirdamine munarakku, mille tuum on kõrvaldatud. Seda nimetatakse ka tuumkloonimiseks. Keharakust kloonitakse uus isend. Diferentseerunud keharaku tuumas on organismi arenguks vajalik geneetiline info olemas ja on realiseeritav. Kloonindiviidide eluiga on normaalsest lühem, sõltudes tuumadoonori vanusest. Kloonisendid on genotüübilt identsed kuid ei pruugi olla fenotüübilt. Kloonida saab ainult nendest rakkudest, mis on elutegevuses (elus).

    Inimese kloonimise probleem
    Kloonida saab indiviide, kellest on olemas elusaid rakke. Inimese geneetiline mitte isiksuse koopia. Eetilised probleemid. Inimesel eristatakse reproduktiivset ja terapeutilist kloonimist.
    Reproduktiivne kloonimine. Indiviidi vegetatiivne paljundamine. Eetilised probleemid. Teaduslik argument- praegu hukkub suurem osa kloonindiviide enne või pärast sündi ja on võimalik, et eluvõimelised indiviidid vananevad enneaegselt.
    Terapeutiline kloonimine. Idee tekkis pärast seda, kui avastati, et embrüonaalseid tüvirakkse saab kasutada rakuteraapias. Tekitatakse kloonembrüo, mida kultiveeritakse 5-6 päeva ja seejärel lõhutakse- eraldatakse tüvirakud . Neid kasutatakse tuumadoonorile geneetiliselt ja immunoloogiliselt identsete kudede ja organite kasvatamiseks. Eetiline probleem- ülejäänud embrüod hävitatakse.

    Tüvirakud ja rakuteraapia

    Selgroogsete tüvirakud on diferentseerunud või diferentseerumata jagunemisvõimelised rakud, mis võivad diferentseeruda teisteks rakutüüpideks, kuid säilitavad ka endasuguseid. Tüvirakud tagavad organismi arengu, kudede eneseuuendamise ja regeneratsiooni . Võrreldavad taimede meristeemrakkudega. Ravimeetod, mille puhul organism hävinud rakke või organite kahjustunud funktsioone taastatakse tüvirakkude siirdamisega nimetatakse rakuteraapiaks. Tüvirakud jagunevad: sügoodi esimesel jagunemisel tekkivad lõigustusrakud (blastomeerid)- need on totipotentsed ja võivad diferentseeruda mis tahes rakutüübiks ja panna aluse kogu organismi arengule; embrüonaalsed tüvirakud, saadakse blastotsüsti sisemisest rakumassist- võivad vastavate ainete toimel diferentseeruda samuti kõigiks rakutüüpideks, kuid mitte totipotentseteksrakkudeks, nad ei saa arendeda tervikorganismiks.
    Nabaväädivere tüvirakke saab stimuleerida diferentseeruma paljudeks rakutüüpideks. Kasutatud mõne luuhaiguse ja leukeemia ravis.
    Täiskasvanu tüvirakud esinevad kõigis organites ja säilitavad oma jagunemisvõime ja võivad diferentseeruda elundis leiduvate kudede rakutüüpideks ning spet kasvufaktorite toimel isegi muude organite rakkudeks.
    Rakuteraapia näited
    Närvirakkude asendamine seljaaju kahjustuse korral. Luuüdi siirdamine kasvaja korral. Põletuse tagajärjel kahjustunud naharakkude asendamine. Infarkti järel kahjustunud südamerakkude asendamine.
    Tüvirakud on paljunemisvõimelised rakud.
    TOTIPOTENTSED RAKUD TÜVIRAKUD
    • Pluripotentne - võib areneda mis tahes rakutüübiks, ei arene organismiks, pärineb embrüoplastist
    • Multipotentne- võib areneda teatud kudede rakkudeks, saab võtta nabaväädi verest.

    Eetiline vastuolu
    Munarakkude päritolu. Embrüo sureb tüvirakkude võtmisel. Embrüonaalsete tüvirakkude kasutamine pole nii arenenud, kui täiskasvanud tüvirakkude kasutamine.

    Geenitehnoloogia

    Geenitehnoloogia seisneb DNA valitud lõikude eraldamises, töötlemises in vitro ja siirdamises sama või muu liigi isendi geneetilisse struktuuri- kromosoomi, plasmiidi või viirusesse.
    Rekombinantseks DNA-ks nimetatakse DNA molekuli, milles on ühendatud eri liikidelt pärit DNA- fragmendid . Restrikaasid on testriktsiooniensüümid- need on omapärased ensüümid, mis lõikavad DNA molekuli kaksikahelat kindlate järjestuste kohalt. Ensüüm ligaasi toimel ühinevad ahelate otsad kovalentsete sidemetega ja rekombinantsed molekulid ongi moodustunud.
    Kleepuvate otste kasutamine
    Kahe erineva DNA töötlemisel tekivad identsed „otsad“. Komplementaarsuse alusel paadudes saab need kokku kleepida. Kleepimiseks on vajalikud ensüümid- ligaas .
    Transgeensed organismid
    Ehk GMO-d (geneetiliselt muundatud organismid). Transgeensed- organismi on viidud teise liigi geene, mis avalduvad ja päranduvad järglastele. Avaldub uus, mõnele teisele liigile omane tunnus. Transgeensete organismide loomine põhineb rekombinantse DNA tehnoloogial .
    Geeninokaut . Transgeneesile vastupidine . Neil rikutakse mingi kindla geeni struktuur suunatud mutatsiooni abil ära. Sellega kaotatakse tema funktsioon. Kuna muutus toimub DNA struktuuris, siis pärandub see järglastele edasi (kui muundatud organism on elu- ja paljunemisvõimeline). Sel viisil (nokaut) loodud taimi ja loomi nimetatakse tavaliselt nokaut-organismideks. Peamine eesmärk hiirtega: hiirele ja inimsele ühiste geenide fenotüübilise tähenduse selgitamine ning inimese pärilike haiguste olemuse ja avaldumiskäigu uurimine hiirmudelil. Seda tehnoloogiat nimetatakse ka geenisihtimiseks. KAS PROTSESSI VAJA TEADA?
    Transgeensed mikroorganismid
    Transgeensete organismide loomine põhineb rekombinantse DNA tehnoloogial. Siiratav geen tuleb ühendada DNA- või RNA kompleksi, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. Selliseid DNA-konstruktsioone nimetatakse geenivektoriteks ehk –siirdajateks.
    Kuidas panna bakter tootma inimese valku? Probleem- inimese DNA-s on intronid , mitte kodeerivad lõigud , mida bakter ei suuda eristada. Lahendus- pöördtranskriptaas (transkriptsiooni vastandprotsess). Saame RNA-le vastava „puhta“ DNA lõigu, mille saab lisada plasmiidi. Tulemus- bakter, kes suudab toota nt insuliini. Inimese rakkudest eraldatakse huvipakkuva geeni mRNA (intronid kõrvaldatud) ja pöördtranskribreeritakse selle järgi vastav komplementaarne DNA. See ühendatakse plasmiidiga nind saadud geenivektor lülitub bakteriraku koosseisu. Selline transgeenne bakter toodab lisaks enda valkudele ka inimese.
    GMO mikroorganismide kasutamine
    Suhteliselt lihtsasti loodav, kui on olemas, siis on nende abil tootmine odav.
    • Genoomi pangad - e DNApank
    • Valkude tootmine
    • Vaktsiinide tootmine
    • Tööstuslikud ensüümid- juustutööstus
    Transgeensed loomad.
    I oli hiir, kelle genoomi viidi roti kasvuhormooni geen. Geenivektorite ülekandeks kasutatakse viirusi või siiratakse vajalik geen mikropipeti abi otse viljastatud munarakku. Alustati töid transgeensete imetajate saamiseks, kes toodaksid piimas või veres inimese ravivalke või toidulisandeid (mõningal määral on ka saadud). Raskused: mikropipeti abil on keeruline geenivektorit sisestada ilma munarakku kahustamata; pole suudetud luua geenivektoreid, mis integreeruksid genoomi DNA-sse soovitaval kohal (võivad kahjustada olemasolevaid geene); siiratav geen peab olema varustatud koespetsiifilise promootoriga, mis tagaks geeni avaldumise õiges koes ja sobival ajal; lisanduvad kaod, mis tulenevad embrüosiirdamisega seotud riskidest.
    Transgeensed taimed.
    Luuakse peamiselt põllumajanduslikel eesmärkidel:
    • Parandada saaduste tarbekvaliteeti (säilivust, ainelist koostist, välimust)
    • Suurendada vastupidavust haigustele ja kahjurputukatele
    • Tõsta taluvust umbrohutõrje kemikaalide (herbitsiidide) suhtes
    • Tõsta karmide keskkonnatingimuste taluvust (külma-, kuuma-, põuataluvust vms)
    Transgeensete taimede loomine on üldiselt lihtsam kui transgeensete loomade loomine. See on ühitatud meristeempaljundusega (1.Agrobakteri plasmiidi sisestatakse geen, mis annab nt kaitse kahjurpututakse vastu 2. Bakter paljuneb 3. Taimerakud ja agrobakterid viiakse ühisele kasvusöötmele 4. Agrobakteri palsmiid tungib taimerakku ja võõrgeen siirdub kromosoomi 5. Transgeensest rakust kasvatatakse taim, mis on kaitstud kahjurputukate eest). Geenivektori ülekandeks kasutatakse agrobakterit. GM-taimede loojad ja levitajad väidavad, et nende kasvatamine on odavam, produktiivsem ja keskkonnasõbralikum nind oluliste toidukultuuride toiteväärtust saab mitmel viisil suurendada.
    Geeniteraapia
    Inimesel on tuntud üle 3000 päriliku puude või haiguse, mis on tingitud üksiku geeni defektist. Geeniteraapia ehk geenravi seisneb enamasti normaalselt talitleva geeni siirdamises raske geneetilise puudega inimese mingi koe (organi) rakkudesse. Osal juhtudel seisneb ravi ka mutante geeni avaldumise vaigistamises. Inimesele siiratakse sama liigi geene; neid geene siiratakse vaid somaatilistesse rakkudesse ega pärandata järglastele. Päritava haiguse puhul tuleb protseduuri korrata iga puudega järglase juures.
    Geenivaigistus. Meetod seisneb kindlate mRNA- molekulide blokeerimises või kiires lammutamises nn mikro -RNA-de kaudu, mille tulemusena geen ei avaldu (valku ei saa sünteesida). Seda mehhanismi esineb, taimedel, seentel ja loomade ning see kaitseb neid nt viiruste vastu. Seda saab teha ka kunstlikult.
    Muid geenitehnoloogilisi rakendusi.
    Molekulaargeneetiline diagnostika . Põhineb mutantsete geenide äratundmisel DNA- proovide abil. Sellised proovid võimaldavad mis tahes elujärgul avalduvaid geneetilisi puudeid tuvastada juba enne sündi, isegi varastes embrüotes enne nende siirdamist. Võimaldab vähendada raske puudega laste sünnisagedust .
    DNA-sõrmejälgede metoodika. DNA- fragmentide pikkuserinevused annavad DNA elektrforeesi käigus mustri, mis on individuaalselt sama kordumatu kui tõelised sõrmejäljed. Tegime praksis!! Võrreldakse neid kriipse. Polümeraasne ahelreaktsioon (pcr) võimaldab mõne raku olemasolu korral paljundada kindlat DNA-lõiku mõne tunni jooksul väga palju. Kasutatakse kohtuekspertiisis ( isadus , kurjategijad jne), organidoonori koe sobivus , uurida iidsete populatsioonide sugulust,

    Inimene

    Riik: loomariik. Hõimkond : keelikloomad Klass: imetajad Selts: primaadid Sugukond : inimlased Perekond: inimene Liik: homo sapiens sapiens
    Sarnasused loomadega.
    Teiste imetajatega sarnane anatoomia, füsioloogia ja sigimisviis. Loomsed rakud ja koed. Geneetiline sarnasus. Aktiivse eluviisiga . Püsisoojasus. Süda 4 kambriline. Suur aju, hästi arenenud meeled. Imetab järglasi pikka aega.
    Inimesele omased tunnused.
    Püstine, kahejalgne liikumisviis- luustik kohanenud püstiseks kõnnakuks. Muutused vaagna, jäsemete ja selgroo ehituses. Suhteliselt suur aju- hästi arenenud ajukoor . Näo ja ajukolju suhe muutunud võrreldes inimahvidega. Osavad käed (pöial). Artikuleeritud kõne- sobiv kõneaparaat. Aastaaegadest sõltumatu sigimine. Pikk raseduse kestvus. Aeglane individuaalne areng- neoteenia (pidurdunud areng noorusjärgus). Pikk eluiga.
    Teised erinevused.
    Teadvuslik ajutalitus. Mõisteline infovahetus. Sotsiaalne mälu. Tehnoloogiline ja vaimne kultuur-keerukas kultuuriline käitumine. Õppimise ja uurimisvõimelised olendid. Käitumist mõjutavad ka ideoloogiad, reeglid, kultuuritavad. Sotsiaalsed suhted tuginevad perekonna suhetele. Oskus valmistada tööriistu, luua ja kasutada tehnoloogiaid, sõltuvus asjadest.
    Ülevaade inimorganismi ehitusest.
    Inimese keha koosnbe samadest kudede põhitüüpidest ning nende alaliikidest, mis on omased kõigile selgroogsetele. Inimese kehamassist moodustavad valdava osa lihaskude ning sidekudede hulka kuuluvad luu- ja rasvkude- määravad ka keha kuju ja vormid. Koed moodustavad samasuguseid elundeid ja elundkondi, mis esinevad teistelgi imetajatel.
    Rakud ja koed. Igal rakul on inimese kehas oma ülesanne. Sama talitusega ja struktuurilt sarnased rakud moodustavad kudesid. Organ ehk elund koosneb paljudest kudedest ja täidab kehas mingit kindlat funktsiooni. Organid, mis töötavad koos ja täidavad mingit ühtset ülesannet, moodustavad organsüsteemi ehk elundkonna. Organsüsteemid kokku moodustavad terviku- organismi.
    • Epiteelkude, katab kõiki väliskeskkonna või kehaõõntega ühenduses olevaid pinud ning piiritleb organeid. Seega katab ta organismi välispinda ja ka nt seedekulglat, kuseteid, kopse ja veresooni. Kaitseb vigastuste, nakkuste jt väliskeskkonna kahjulike mõjude eest. Toimub ainevahetus organismi ja väliskeskkonna vahel. Rakud asuvad tihedalt üksteise kõrval. Ripsepiteel - rakkude välispinnal esinevad ripsmed, nt hingamisteedes . On ka spets rakke, mis toodavad higi, lima, rasu, piima ja muid aineid.
    • Sidekude. Rakud paiknevad hajusalt ja nende vahel on palju rakuvaheainet, mis kujutab endast tavaliselt elastsetest kiududest koosnevat võrku. Kollageen moodustab sidekoe põhimassi ja on kõige iseloomulikumaks sidekoe elastseid kiude moodustavaks valguks. Esineb kogu kehas ja ühendab teisi kudesid omavahel ning toetab elastseid kehaosi . Sidekoe hulka kuuluvad: kohev sidekude (siduv ja koondav roll, hoides teisi kudesid ja organeid paigal ja tagades nende elastsuse), raskude (varuainete kogumine, pehmendavad lööke, püsisoojastel keha soojusisolatsiooni kiht), fibrillaarne sidekude- sidemed ja kõõlused (lihased kinnituvad skeleti külge, hoiavad skeletti koos), kõhr (ümbritseb luude otsi), luu (võimaldab täita organismi tugifunktsiooni) ning veri (hapniku, hormoonide, toitainete ja teiste ainete transport, immuunsuse tagamine).
    • Lihaskude. Talituseks on kokkutõmbumine ehk kontraktsioon - toimub tänu müofibrillidele. Lihase kokkutõmbel nihkuvad müofilamendid üksteise vahele. Lihaskude moodustab umbes 40-50% inimese kehamassist. Jaguneb kahte liiki: silelihaskude - kokkutõmme toimub aeglaselt. Nt koosnevad kõik (va süda) siseelundkonna lihased silelihaskoest. Kokkutõmme ei allu tahtele, reguleerib vegetatiivne närvisüsteem ja mõned hormoonid. Vöötlihaskude - skeletilihased (kinnituvad kõõlustega toese külge ja võimaldavad liikuda . Kokkutõmme allub tahtele ja toimub kiiremini kui silelihaskoes); südamelihased (rakud on väiksemad, harunenud ja ühenduvad omavahel võrgustikuks. Ei allu tahtele ja töötavad rütmiliselt kuni surmani. Võimelised genereerima ja juhtima närvisignaale, tagades kõikide rakkude samaaegse kokkutõmbe).
    • Närvikude . Rakud suudavad vastu võtta ärritusi, neid töödelda, tekkinud erutust edasi kanda ja salvestada. Selle teeb võimalikuks närvirakkude (neuronite) iseloomulik pikkade jätketega kuju. Neuronid koosnevad rakukehast ja kahesugustest jätketest: lühemad, mitmeharulised dendriitid (võtavad signaale vastu retseptoritelt või teistel närvirakkudelt), pikemad jätked neuriidid/taksonid (juhivad närviimpulsid edasi teistesse rakkudesse). Närviimpulss on elektrokeemiline ahelreaktsioon. Tajutava signaali tugevus sõltub ajaühikus genereeritavate impulsside hulgast ja reageerivate närvirakkude arvust. Tugev ärritus põhjustab suurema arvu närviimpulsside genereerimist. Sünapsid on kohad, kus ühe neuroni neuriit puutub kokku järgmise neuroni dendriididega või rakukehaga ja annab närviimpulsi edasi.
    Elundkonnad.
    Inimese elutegevuse eelduseks on pidev aine-, energia- ja infovahetus elukeskkonnaga. Elund on kehaosa, mis koosneb kudedest ja täidab organismis mõnd kindlat funktsiooni, mida ükski kude eraldivõetuna täita ei suuda. Ühetalitusega elundid koonduvad elundkondadeks.
    • Katteelundkond. Kaitseb keskkonnamõjude eest. Ülesanne on välisärrituste vastuvõtmine ja organismi kaitsmine väliskeskkonna ebasoodsate mõjude eest. Väliskatteks on nahk. Inimese nahk kaitseb alumisi kudesid vigastuste, võõrkehade sissetungi ja veekao eest. Nahas asuvad retseptorid . Higinäärmete abil osaleb nahk termoregulatsioonis ja eritamises. Pigmendirakud vähendavad UV-kiirguse kahjulikku toimet.
    • Tugielundkond . Võimaldab liikuda. Lihased koos tugistruktuuridega tagavad meile liikumisvõime ja keha kindla asendi säilitamise. Luustik koos lihastega moodustab u poole inimese kehamassist.
    • Seedeelundkond. Lagundab toitu. Toit tuleb lagundada sellisteks molekulideks, et keharakud saaksid seda omastada. Seedekanal algab suuõõnega (peenestatakse, amülaas), söögitoru, magu (toit segatakse valke lõhustava nõrega) , kaksteistsõrmik (nõred eritavad maks-rasvad ja kõhunääre-mõnede ainete lagundamine lõpeb), peensool (toitainete imendumine verre), jämesool (seedimata toiduosakesed kogunevad), pärak .
    • Hingamiselundkond. Varustab organismi hapnikuga. Energia saadakse rasvade, süsivesikute, valkude jm oksüdeerumisel. Selleks tagab hingamiselund kond gaasivahetuse- kudede pideva varustamise hapnikuga ja CO2 kehast eemaldamise. Hingamiselundkonna hulka kuuluvad hingamisteed (mida mööda õhk liigub) ja kopsud (toimub gaasivahetus õhu ja vere vahel). Hapnik ja CO2 ei saa läbida rakumembraane gaasiliselt, vaid lahustunult.
    • Ringeelundkond . Transpordib kehast aineid. Ringeelundkonna moodustavad: 1) veri2)veresooned, mida mööda vedelik liigub 3) verd liikuma panev pump -süda. Vere liikumise peamine eesmärk on tagada ainete kiire transport kehaosade vahel. Ringeelundkond osaleb 1) hingamisgaaside transpordis hingamisorganistest teistesse elundkondadesse ja tagasi 2)toitainete transpordis seedeelundkonnast teistesse organismidesse 3) ainevahetuse jääkproduktide transpordis kudedest erituselundkondadesse 4) hormoonide transpordis 5) organismi soojusregulatsioonis 6) jõu edasikandmises mõne organi liikumisel. Vereringe kaudu toimub ka immuunsüsteem .
    • Erituselundkond. Eemaldab kehast mittevajalikke aineid. Eemaldatakse ainevahetuse käigus tekkivad jääkproduktid, soolade ja vee liig ning organismi sattunud kehavõõrad ained. Erituselundkonna moodustavad neerud , kusejuhad, kusepõis ja kusiti. Lisaks eirituselundkonnale osalevad ainete eritamises ja kopsud ja nahk.
    • Närvisüsteem. Koos meeleelunditega vahendab ja töötleb infot. Närvisüsteem vahendab infot väliskeskkonnast, töötleb ja salvestab saadud info, seob ja kooskõlastab kõigi teiste elundkondade tööd ning reguleerib organismi talitust vastavalt elukeskkonnas toimuvatele muutustele. Jaguneb kaheks: kesknärvisüsteem - pea ja seljaajus toimub infotöötlemine; piirdenärvisüsteem- närvid ehk ühinenud dendriidid ja neuriidid. Meeleelundite abil saame infot väliskeskkonna kohta
    • Sisenõresüsteem. Reguleerib organismi eluavaldusi. Paljud elutalitused on hormonaalse kontrolli all. Hormoonid on aine, mida toodavad sisenõre - ehk endoksiininäärmed ja millel on kindel toime teistele rakkudele ja organitele.
    • Hormoonid reguleerivad paljusid funktsioone: rakuainevahetus, kasvu, iono- ja osmoregulatsiooni, värvuse kujunemist, ringeelundkonda, seedimist ja sigimist.
    • Sigimiselundkond . Vajalik järglaste saamiseks. Sigimine toimub suguliselt. Järglasi saadakse mehe ja naise sigimiselundkonna toodetud sugurakkude ühinemisel.
    Homöostaas
    Organismi võime tagada sisekeskkonna stabiilsus sõltumata väliskeskkonnas toimuvatest muutustest. Vere pH on 7,4 (aluseline). Energiabilanss , hingamine, vereringe, eritamine , termoregulatsioon jms. Organism püüab säilitada: temperatuur, pH, gaaside hulk, veresuhkur , jääkainete tase, veehulk jms. Organismi homöostaasi tagamiseks vajalikke muudatusi muudatusi elundite ja elundkondade talituses tehakse närvisüsteemi ja hormoonide vahendusel. Stabiilsus tagatakse:
    • Neutraalne regulatsioon . Närvisüsteemi vahendusel toimuvaid elundite ja elundkondade talitluste regulatsioonimehhanisme nim neutraalseks regulatsiooniks. Närvisüsteemi talitluse aluseks on refleksikaar. Mingi ärrituse poolt vallandatud signaal juhitakse kesknärvisüsteemi (KNS). KNS-s toimub signaalide töötlemine vaheneuronite poolt. Töödeldud signaal juhitakse edasi, kutsudes esile vastava elundi talituses vajaliku muutuse.
    • Humoraalne regulatsioon. Paljud elutalitlused on ka hormonaalse kontrolli all. Hormoonid liiguvad koos vere ja koevedelikega organismis kõikjale ja omavad seetõttu olulist rolli elundkondade talitluse koordineerimises. Hormoonide sisaldus veres on väga väike ja nende hulga muutused toimuvad samuti aeglaselt. Hormoonid reguleerivad füsioloogilisi protsesse kas neid pidurdades või aktiveerides.
    Organismi tagasiside:
    • Negatiivne tagasiside. Kõrvalekalde kohta saadud signaalide põhjal muudetakse elundite ja elundkondade talitlust nii, et muutunud välistegurite toimel tekkinud kõrvalekalle organismi sisekeskkonnas väheneb.
    • Positiivne tagasiside. Võimendatakse organismis tekkinud kõrvalekallet regulatsioonimehhanismide poolt veelgi. Positiivse tagasiside kaudu toimub nt vere hüübimine, oksendamine , sünnitamine.
    Energiabilanss.
    Sisaldab kõiki energia liike, mida organism saab või kaotab. Energiabilanssi tuleks ideaalis hoida tasakaalus (kui me sööme liiga palju siis liigsed toitained säilitatakse tavaliselt rasvana. Kui me sööme liiga vähe, lagundatakse keha varuaineid või isegi valke). Kõik protsessid (süda pumpab verd, hingamine) vajavad energiat, mida saadakse toidu lagundamisel. Energia tootmine ja kasutamine toimub pidevalt meie kõikides keharakkudes. See, kui palju energiat inimene vaja sõltub: vanusest, aktiivsusest, kehamassist, geenidest , soost, ümbritsevast keskkonnast. Energiat saame rakuhingamisest: esmalt kulutatakse veresuhkur (glükoos), järgnevalt glükogeen, seejärel rasvad (tundaega kestnud pingutuse järel), pikema nälgimise korral hakatakse valke lagundama. Positiivne energiabilanss- energiat saadakse rohkem kui kulutatakse ja negatiivne energia bilanss - energiat kulutatakse rohkem kui saadakse.
    Hingamise ja vereringe regulatsioon.
    Eluprotsesside tagamiseks vajalik energia saadakse orgaaniliste ainete, nt glükoosi oksüdeerimisel- seda protsessi nimetatakse hingamiseks. Hingamise regulatsioon toimub meie tahtest sõltumata. Diafragma lihaste kokkutõmbel algab sissehingamine ja lõtvumisel välja hingamine. Mida raskem on pingutus seda rohkem on veres CO2, suureneb ka piimhappe hulk ja alaneb pH tase- hingame sügavamalt ja kiiremini, suureneb südame löökide arv. Südame tööd mõjutavad: adneraliini hulk, jäsemete liigutamine, vererõhk .
    Veresuhkrusisalduse regulatsioon.
    Tavalistes tingimustes saab meie organism suurema osa energiast glükoosi lagundades. Keharakud vajavad pidevat varustamist- muidu võib tekkida nt ajukahjustus . Verre jõuab glükoos: toidus sisalduvate süsivesikute seedimisel; glükogeeni lagundamisel glükoosiks; glükoosi sünteesimisel mittesüsivesikutest- aminohapetest jm. glükoos moodustab meie toidus suurema osa- taimsed toidud tselluloosi ja tärklist, lihas glükogeeni (glükoosi polümeerid). Seedimise käigu lagundatakse tärklis ja glükogeen glükoosiks, mis imendub verre. Tselluloosi ei suuda inimene seedida- vajalikud soolte talituseks. Kõhunääre ehk pankreas reguleerib veresuhkru hulka. Kui glükoosi hulk muutub liiga suureks eritab insuliini- võimaldab glükoosil rakku siseneda. Kui veresuhkru hulk muutub liiga väikseks, hakkab hakkab kõhunääre sünteesima glükagooni- ensüümid hakkavad glükogeeni lagundama, tekib glükoos.
    Maks reguleerib veres sisalduvate ainete hulka.
    Maksa läbib intensiivne vereringe. Maksal on oluline roll veres sisalduvate ainete hulga regulatsioonis. Maksa ülesanded on järgmised: vere glükoosisisalduse regulatsioon; aminohapete sisalduse regulatsioon; plasmavalkude süntees; punaste vereliblede süntees lootel; vere punaliblede lagundamine; kahjulike ainete lagundamine (lagundatakse ka hormoone); sapi tootmine; rasvade sisalduse regulatsioon; vitamiinide varu säilitamine; kolesterooli süntees.
    Eritamine ja veebilanss .
    Jääkproduktide ja veesisalduse regulatsioon. Vee ülesanded organismis: lahusti, ainevahetus, stabiilne sisekeskkond-temperatuuri, pH jms ühtlustaja. Inimorganismi põhilised veehoidlad on lihased ja nahk. Kui organismi veesisaldus langeb 5% tekib janu, kui 20%, siis sureb ära.
    Neerude ülesanded. 1. Jääkainete kogumine ja eritamine 2. Vee ja soolade tasakaal 3. Vajalike ainete taasringlusesse saatmine- neerudes eraldatakse ka organismile vajalikud ained, mis muidu satuks jääkainete hulka ja viiakse need uuesti organismi ringlusesse (nt glükoos). 4. Vee eritamise regulatsioon- antidiureetilise hormooni kontsentratsioon mõjutab vee tagasi imendumist neerudest (mida enam on seda hormooni, seda rohkem tagasi viiakse).
    Termoregulatsioon
    Püsiv kehatemperatuur eeldab tasakaalustatud soojusbilanssi. Soojuse ära andmine organismist toimub peamiselt naha ja hingamisteede kaudu. Soojuse äraandmiseks on 4 võimalust:
    • Soojuskiirgus - pikalaineline infrapunane kiirgus
    • Soojusvahetus - kahe füüsilises kontaktis oleva keha vahel. Ülekantav soojushulk sõltub kehade soojusjuhtivusest ja kehadevahelise temperatuuri erinevusest.
    • Konvektsioon- soojus levib keha ümbritsevate liikuvate aineosakeste abil, tavaliselt ümbritseva õhu ja vee liikumise kaudu.
    • Aurumine - vee aurumine naha ja hingamisteede limaskesta kaudu. Kui keskkonna ja keha temperatuur võrdsustuvad, siis lakkab soojusvahetus, soojuskiirgus ja konvektsioon, siis ainsaks soojuse ära andmise viisiks on aurumine.

    Aurumine
    Radiatsioon
    Soojuskiirgus
    Konvektsioon
    Soojusvahetus
    Inimese kehatemperatuur. Inimene kuulub püsisoojaste hulka, keha keskmine temperatuur on 36,5-37. Kehatemperatuuri perioodilised kõikumised- 1. Ööpäevased, madalaim hommikul kõrgeim pärastlõunal 2. Menstruaaltsükliga seotud kõikumised- kehatemperatuur tõuseb 0,3-0,6 kraadi peale ovulatsiooni. Kui keha temperatuuri on vaja langetada: organism on sattunud sooja keskkonda. 1. Naha veresoonte laienemine 2. Higistamine, mis muutub eriti intensiivseks siis, kui temperatuur on üle 37 3. Soojustekke pärssimine. Inimese kehatemperatuuri reguleerib hüpotalamus, mis mõõdab vere temperatuuri. Kui keha temperatuuri on vaja tõsta: organism on sattunud külma keskkonda. 1. Naha veresoonte ahenemine 2. Soojustekke suurenemine- KNS poolt indutseeritud lihasvärin; metaboolsete soojustekkeprotsesside aktivatsioon ; türoksiinist tingitud pikemaajaline soojusprodutsiooni suurenemine. Imikutel ja talisuplejatel hoiab sooja pruun rasvkude.
    Termoneutraalne tsoon. Keskkonna tingimusi, kus organism ei pea püsiva temperatuuri hoidmiseks kulutama energiat, nim termoneutraalseks tsooniks (25-30kraadi).
    Alumine letaalne temperatuur. Hüpotermia - alajahtumine, kui kehatemperatuur langeb alla 35kraadi. Surm saabub kui temp on 24. Tunnused: nõrkus, kahvatus, häirunud kõne, muutused käitumises, minestamine . Kuidas aidata: eemaldada märjad või niisked riided, soojendada keha, anda sooja magusat jooki.
    Ülemine letaalne temperatuur. Kui kehatemperatuur tõuseb 42-44. Hüpertermia- kui palavas keskkonnas organism ei suuda enam stabiilset kehatemperatuuri hoida. Tunnused: peapööritus, nõrkus, peavalu, virvendus silmade ees. Raskemal juhul: krambid, oksendamine, teadvuse kaotus, nägemishäired, kiirenenud pulss ja hingamine, kehatemperatuuri tõus. Kuidas aidata: viia varju, riideid vähemaks, lamavasse asendisse , jahutada- õhuga, veega, külm jook /kompress.
    Treening .
    Aeroobne treening- organismil on hapniku piisavalt, piimhapet ei teki. Anaeroobne treening- lihased hapnikupuuduses, tekib piimhape, mis põhjustab lihasväsimust. Rasvapõletus- madal pulss ja pikem aeg. Lühikese treeningu puhul: kuni 10 sekundit kasutatakse ära ATP varud lihastes. 10-60 sekundilise pingutuse korral sünteesitakse vajalik ATP glükolüüsi käigus. Glükolüüsi rakendamisel käivitub piimhappe tekkimine. Minutis pikemal pingutusel sünteesitakse vajalik ATP aeroobsel hingamisel- aeroobsel hingamisel põhinevad kõik kestvusspordialad. Füüsilise pingutuse korral kasutatakse tavaliselt järgmisi energiaallikaid:
    • Glükoos on energiaallikaks tavalisel igapäevasel aktiivsusel, kui me oleme piisavalt söönud .
    • Rasvade kasutuselevõtt nõuab aega, kuid kui nende lagundamine on kord alanud, tagab see päsiva ja stabiilse energiavaru pikaks ajaks.
    • Valkude lagundamisest saab organism tavaliselt 5% energiast. Valkude lagundamine energia saamiseks intensiivistud üksnes nälgimise ajal, kui pole süsivesikuid ega rasvu.
    (lühiajaline) Füüsiliste harjutuste tagajärjel toimuvad muutused: hapniku hulk väheneb, süsihappegaasi ja piimhappe hulk suureneb, kehatemperatuur tõuseb, veresuhkru ja glükogeeni hulk väheneb, vesi ja soolad kaovad higistamise tagajärjel. Keha reageerib: südame löögisagedus ja hingamise intensiivsus suurenevad; vereringe nahas intensiivistub; suureneb higistamine; suureneb glükoosi lagundamine.
    (pikaajaline) pideva treeningu käigus organism kohaneb aktiivsusega- toimuvad muutused südames, kopsudes ja lihastes. Tugevnevad lihased- südame, hingamise.
    Haigus.
    Organismi elutegevuse häirumine . Haiguste põhjused: pärilikud haigused, päriliku eelsoodumusega haigused, mittepärilikud haigused- füüsikalised, keemilised, bioloogilised. Antikehad- valgud, mis pärsivad haigustekitajate elutegevust. Immuunsus - organismi võime seista vastu haigustekitajatele , antikehade abil. Kaasasündinud immuunsus- vanemalt järglasele päranduv võime seista vastu haigustekitajatele. Omandatud immuunsus- kujuneb elujooksul: loode saab antikehi ema verest; rinnalaps saab antikehi emalt rinnapiimaga; haiguse läbipõdemisel kujunev immuunsus; vaktsineerimisel saadud immuunsus.
    Allergia. Ehk ülitundlikkus on immuunsüsteemi liiga tugev reaktsioon pealtnäha ohututele ainetele. Ainet, mis tekitab allergiat, nimetatakse allergeeniks. Tagajärjed võivad kahjustada nahka, hingamiselundeid, limaskesti, veresooni, südant, liigeseid , seedeelundeid, neere, närvisüsteemi.
    Palavik . Nähtus, kus keha temperatuur tõuseb tavalisest kõrgemaks. Palavik pole haigus, vaid näitab seda, et organism reageerib nakkusele.
    Vananemine.
    Kromosoomide otstes on DNA lõigud, mida nimetatakse telomeerideks. Raku iga pooldumisega telomeerid lühenevad, kui telomeerid on lühenenud kriitilise pikkuseni, kaotavad rakud pooldumisvõime. Kui rakud enam poolduda ei saa, siis pole ka võimalik kudesid regenereerida ja organism hakkab kuluma.
    Vananemise põhjused ja seda mõjutavad tegurid:
    • Pärilikkus
    • Päikesekiirgus - kiirendab DNA kahjustumist.
    • Toitumine
    • Haigused
    • Kiirgused
    • Olmemürgid
    • Kehaline aktiivsus
    • Vabad radikaalid organismis ja selle ümber- võivad kahjustada DNA-d kui ka valkusid .
    Vananedes langeb sigimisedukus. Inimese luustik hakkab kannatama kulumise all- liigesepõletik ja osteoporoos (luude hõrenemine).
    Vananemise tunnused:
    • Luude hõrenemine
    • Lõhna ja maitsetundlikkuse vähenemine
    • Ajukoore rakkude arvu vähenemine
    • Kuulmise nõrgenemine
    • Nägemise halvenemine
    • Kopsumahu vähenemine
    • Südamemahu vähenemine
    • Neerude uriinitootmisvõime vähenemine
    • Seedehäired
    • Lihasjõu vähenemine
    • Termoregulatsiooni häired.
    Esmaseks märgatavaks vananemise tunnuseks on kortsud . Seda aitab vältida UV-kaitsefaktoriga päevituskreemi kasutamine, peakatete kandmine, naha niisutamine kreemiga, õige toitumine.
    Närvisüsteem.
    Närvisüsteemi ülesanded- kooskõlastab organismi kõikide elundite tööd; organismi kohanemine. NS peamised ehitusosad on neuronid ehk närvirakud. Närvisüsteemi jaotus: kesknärvisüsteem KNS- pea ja seljaaju. Piirdenärvisüsteem ehk perifeerne närvisüsteem PNS- närvikiud, mis paiknevad väljaspool pea- ja seljaaju. Jaguneb: kehaline ehk somaatiline (juhib tahtele alluvaid tegevusi) ja vegetatiivne (tahtele allumatud tegevused)
    Refleksid. Tingimatud- kaasasündinud nt neelamine . Tingitud- omandatakse elujooksul nagu kaitse- ja käitumisrefleksid.
    Sensoorne mälu. Väga lühiajaline, kodeeritakse sõnalisteks tähendusteks. Väga kiire unustamine. Infole tähenduse leidmine. Unustamine kiire, seotud uue info lisandumisega.
    Pikaajaline mälu. Kättesaadavus on aeglane, vaja mõelda pikalt. Unustamine ulatuslik. Maht on suur. Unustamine on organismi kaitsekohastumus. Pidevalt korratav info- unustamist ei toimu, kiire kättesaadavus, suhtelistel suur maht.
    Mäluhäired. Info ei liigu lühimälust pikaajalisse mällu. Mälu u 10-15 min. uus info segab oluliselt varasemast. Alkoholism põhjustab nt.
    Inimese toitumine.
    Seedekanali osad: suuõõs, süljenäärmed , hambad, keel  neel söögitorumagu peensool jämesool maks kõhunääresapipõispärak
    Toitumise protsessid:
    • „Söömine“- toidu omastamine, kvaliteedi hindamine.
    • Sekretsioon - toidu lagundamisega seotud sekreetide eritamine.
    • Seedimine- toidumassi segamine , peenestamine, lagundamine.
    • Imendumine- toitainete imendumine verre.
    • Eritamine- seedumatute jääkide eritamine.

    Süsivesikute tähtsus- organismi põhiline energiaallikas. Kiudainete tähtsus- annavad toidule massi; suurendavad toidukördi mahtu seedesüsteemis ja kiirendavad selle edasiliikumist; seovad ohtralt vett, muudavad soolesisaldise vedelamaks ja aitavad vältida kõhukinnisust; kõhulahtisuse korral seovad liigse vee; soodustavad kolesterooli väljutamist toidust; tekitavad täiskõhutunde; mida rohkem on toidus kiudaineid, seda rohkem ka vitamiine ja mineraale. Rasvade tähtsus- energiarikas; hädavajalik vitamiinide imendumiseks ning hormoonide normaalseks tööks; rasvade abil moodustub organismis ka mitmesuguseid rasvkudesid, mille eesmärgiks on kaitsta erinevaid organeid (soolestiku siseseinu); mõõdukas rasva tarbimine hoiab tasakaalus hormoonide eraldumise meestel, eriti testosterooni.

    Ökoloogia ja keskkonnakaitse

    Ökoloogilised tegurid
    Organismide elutegevust mõjutavaid keskkonnategureid nimetatakse ökoloogilisteks teguriteks . Vastavalt sellele, kas organisme mõjutavad tegurid on pärit eluta või elusast loodusest, eristatakse abiootilisi ja biootilisi ökoloogilisi tegureid.
    • Abiootilised tegurid on pärit organisme ümbritsevast eluta loodusest. Siia kuuluvad elukeskkonna ja kliimaga seotud tegurid. Kõigi elukeskkondade- õhu, mulla ja vee- mõju sõltub nende koostisainete omadustest ja kontsentratsioonist. Olulisel kohal on ka konkreetse elukeskkonna kliimategurid : päikesekiirgus, temperatuur, niiskus, tuul jms.
    • Biootilised tegurid tulenevad organismide kooselust. Nende mõju võib olla kas kasulik, neutraalne või kahjulik. Biootilisteks teguriteks on nt teised sama liigi esindajad või teise liigi esindajad, kes toituvad samadest organismidest (ka sama elupaik), haigustekitajad. ERINEVAD SUHTE TÜÜBID!
    Abiootilised ja biootilised tegurid kas soodustavad või pidurdavad organismide elutegevust. Seejuures mõjutavad nad organismide arengut, pärilikkust, tunnuste väljakujunemist ning evolutsiooni.
    Ökoloogilise teguri toime organismile.
    Teguri mõju sõltub selle intensiivsusest ja organismi omadustest. Ökoloogilise teguri intensiivsuse taset, mille alanedes organismi areng seiskub, nimetatakse alumiseks taluvusläveks. Enamik taimede kasv pidurdub juba 4kraadi juures. Ökoloogilise teguri intensiivsuse taset, mille tõustes organismi areng peatub, nimetatakse ülemiseks taluvusläveks. Ökoloogilise teguri intensiivsusvahemikku, milles organism saab areneda, nimetatakse ökoloogiliseks amplituudiks . Ökoloogiline amplituud jääb ülemise ja alumise taluvusläve vahele. Teguri mõju kogu amplituudi vahemikus pole organismile sama- teguri intensiivsust, mille toime on organismi arengule kõige soodsam nimetatakse ökoloogilise teguri optimumiks. Sellest jääb mõlemale poole teguri soodsa ehk optimaalse toime vahemik. Optimum on liigispetsiifiline.
    Organismidevahelised suhted.
    Organisme vastastikku mõjutavaid tegureid nimetatakse biootilisteks ökoloogilisteks teguriteks. Nende hulgas võib eraldi välja tuua inimtegevuse mõju, mida nim antropogeenseks teguriks . Sõltuvalt organismide vastasmõjule kasulikkusest või kahjulikkusest eristatakse mitmesuguseid liikide kooseluvorme: sümbioos, kommensialism, konkurents , parasitism , kisklus ja herbivooria .
    • Sümbioos on eri liiki organismide vastastikku kasulik kooseluvorm . Nt: liblikõielised taimed ja mügarbakter. Lehm ja bakter, kes aitab lagundada tselluloosi. Sümbioosis elavaid liike nimetatakse sümbiontideks. Ka kõigi samblike keha koosneb sümbiontidest- sümbioosis elavatest vetika- ja seenerakkudest. Mitmed taimeliigid elavad sümbioosis seentega- nii moodustub taime juure ja seene hüüfide läbipõimumisel mükoriisa .
    • Kommensialism. Eri liiki organismide kooseluvormi, mis ühele poolele on kasulik ja teisele poolele kahjutu, nimetatakse kommensialismiks. Liiki, kellele selline kooselu on kasulik, nimetatakse kommensaaliks. Nt: mõned mardikalised elavad sipelgapesas- see pakub neile kaitset ja toitu, sipelgad aga ei saa sellest kasu ega kahju.
    • Konkurents. Seda esineb nii sama kui ka eri liikide organismide vahel. See viib liigisisese ja liikidevahelise olelusvõitluseni. Üht liiki organismid vajavad arenguks ja paljunemiseks samu ressursse- enamasti ei jätku neid aga kõigile ja tekib konkurents. Liigisiseselt võidakse konkureerida ühesuguste toiduallikate ja elupaikade pärast, samuti võivad isasloomad konkureerida emasloomade pärast. Nii liigisisene kui ka liikidevaheline konkurents piirab arengut ja võib viia osa organismide hukkumiseni. Konkurents on sama või eri liiki organismide vastastikku piirav kooseluvorm.
    • Parasitism. Selle korral saab üht liiki organism kasu, kuid kahjustab teist osalist. Nt: inimese soolestikus elav solge kasutab seal leiduvat toitu, kuid tekitab sellega inimesele tervisehäireid. Parasitism on eri liiki organismide kooseluvorm, mis on ühele kasulik, kuid teisele kahjulik. Sellest kooselust kasu saavat liiki nimetatakse parasiidiks ning kahjustatavat liiki peremeheks. Parasitismi vormid: biotroofne parasitism (nt sääsed , ei põhjusta surma), nekrotroofne parasitism (põhjustab peremeesorganismi surma, kiletiivalised , kes pesitsevad teistes röövikutes), välisparasiidid ehk ektoparasitism (parasiit elab peremeesorganismi pinnal või selle läheduses, kirp , lutikas, paeluss ), endoparaistism ( parasiidid elavad peremeesorganismi rakkudes või kudedes, paljud bakterid ja viirused), fakultatiivne parasitism (parasiit suudab elada ilma peremeesorganismita, kaanid ), obligatoorne parasitism (parasiit vajab peremeesorganismi vältimatult, laiuss, paeluss), ajutine ja alailine parasitism, sotsiaalne parasitism (varastatakse teiste töölisi, sipelgad), kleptoparasitism (üks organism varastab teiste pesa, toidu jms, kägu ), petuparasitism (taimed, mis ei sisalda nektarit, näevad välja sellised nagu sisaldavad ja see läbi levitavad oma seemneid).
    • Kisklus on röövlooma ja saaklooma vaheline toitumissuhe. Kiskjad ehk karnivoorid on loomad, kes söövad teisi loomi. Samas mõni kiskja võib olla mõne teise toitumisobjekt- moodustub kiskahel , mille viimaseks lüliks on tippkiskja . Kiskjate saagiks on enamasti vähese kohanemisvõimega, väiksemad või haigemad loomad. Sellega reguleeritakse saakloomade arvukust, paraneb ka populatsiooni üldine kohanemisvõime ja tervislik seisund.
    • Herbivooria. Taimtoidulise looma- ja taimeliigi vahelist toitumissuhet nimetatakse herbivooriaks. Taimtoiduline loom on herbivoor . Taimedel on kujunenud kaitsekohastumused: ogad, okkad, karvad ja eritised. Herbivoorid on nt lehetäi, maipõrnikas , viidikas ja metskits . Hulk loomaliike on aga segatoidulised ehk omnivoorid - toituvad taimedest ja loomadest. Nt karu, metssiga, inimene.

    Ökosüsteemid.
    Igal liigil on oma leviala ehk areaal . See on territoorium , mida teatud liigi isendid asustavad. Ühisel territooriumil samal ajal elavad ühe liigi isendid moodustavad populatsiooni.
    Populatsioon . Sama populatsiooni isendid saavad vabalt omavahel ristuda, sest nad elavad samas elupaigas. Seejuures on nad aga osaliselt või täielikult isoleeritud teistest sama liigi populatsioonidest. Populatsiooni arvukus on sellese populatsiooni kuuluvate isendite arv. Populatsiooni tihedus näitab populatsiooni isendite arvu pinnaühiku kohta. Mida suurem on tihedus, seda suurem on konkurents. Ühel territooriumil elab paljude liikide populatsioone, mis koos moodustavad elukoosluse ehk biotönoosi. Sellesse kuuluvad populatsioonid võib jagada taime-, looma- ja seenekoosluseks ning mikroorganismideks. Kogu biotsönoos on tihedalt seotud oma elukeskkonnaga ehk ökotoobiga. Selle all mõistetakse nii territooriumi kui ka abiootilisi tegureid. Biotösnoos+ökotoop= ökosüsteem . Ökosüsteem on isereguleeruv süsteem, millesse kuuluvate populatsioonide koosseis ja arvukus on pikema aja jooksul stabiilne.
    Toitumissuhted ökosüsteemis. Toitumissuhete alusel reastatud organismid moodustavad toiduahela. Selle esimeseks lüliks on enamastu taimekooslusse kuuluvad organismid. Rohelisi taime nimetataks tootjateks. Lisaks taimedel kuuluvad tootjate hulka ka autotroofsed bakterid ja mõned protistid. Tootjatest toituvad herbivoorid (tarbijad), neist omakorda kiskjad (karnivoorid). Surnud tootjad ja tarbijad on toiduks lagundajatele. Nende hulka kuuluvad mikroorganismid ja seened, aga ka mitmed selgrootud loomad. Toiduahela moodustavad omavahel toitumissuhtes olevad tootjad, tarbijad ja lagundajad. Lagundajad toituvad surnud organismides sisalduvast orgaanilisest ainest. Laguaehl algab elutegevuse jääkidest või surnud organismidest ning lõppeb mikroorganismiga. Laguahela lõpp- produktideks on anorgaanilised aineid, mis on tootjate poolt taaskasutatavad. Toiduvõrguks nimetatakse omavahel põimunud toiduahelate kogumit.
    Ökosüsteemi iseregulatsioon.
    Iga järgmine toiduahela lüli ehk troofiline tase reguleerib eelmise arvukust. Populatsiooni arvukuse perioodilisi ajalisi muutusi nimetatakse populatsioonilaineks. Iseregulatsioon toimub kõigi järjestikuste troofiliste tasemete vahel. Kui populatsioonide arvukus püsib pikemat aega stabiilsena, siis nimetatakse sellist ökosüsteemi seisundit ökoloogiliseks tasakaaluks. Ökoloogiline tasakaal on ökosüsteemis toimuva iseregulatsiooni tulemus. Kõige suuremaks ökosüsteemiks võib pidada biosfääri. Biosfäär on Maa pinnakihtide ruumiosa, mis sisaldab elusorganisme. Biosfäär jaotub eri suurusega binoomideks- bioom on samatüübiliste ökosüsteemide kogum. Binoomid on nt tundra, taiga , kõrb jne.
    Ökosüsteemis toimuvad muutused.
    Populatsiooni, milles sündimus ja suremus on ajalises tasakaalus, nimetatakse stabiilseks populatsiooniks. Ökoloogilist tasakaalu võivad rikkuda nii biootilised kui ka abiootilised tegurid. Populatsiooni, mille arvukus ajas suureneb, nimetatakse kasvavaks populatsiooniks. Kasvavas populatsioonis ületab sündimus suremuse. Kahaneb populatsiooni arvukus langeb, sest suremus ületab sündimuse. Põhjustavad järsud muutused. Kui ökosüsteemi iseregulatsioon lakkab toimimast, muutub ökosüsteemi kuuluvate populatsioonide arv ja arvukus. Iga järgmise troofilise taseme biomass on ligikaudu 10% eelmisest taseme biomassist- ökoloogilise püramiidi reegel.
    Ökoloogilised globaalprobleemid
    Inimkonna kiire juurdekasv tekitab hulga ökoloogilisi globaalprobleeme. Suur osa langeb arengumaade õlule. Üheks oluliseks probleemiks on toidupuudus . Vaatamata tänapäeva meditsiinile, surevad miljonid nakkushaigustesse. Palju probleeme tekitab õhu, vee ja mullastiku saastumine . Koos ühiskonna arenguga kasvab riikide energiavajadus, aktualiseerunud on loodusvarade säästlik kasutamine ja toimetulek jäätmemajandusega.
    Toidupuudus. Arenenud riike toidupuudus ei ohusta, pigem on Euroopa riikide probleemiks põllumajandussaaduste ületootmine. Seevastu paljudes arengumaades surevad surevad inimesed nälga. Toidupuudus on tingitud mitmetest asjaoludest: Aafrika suured maa-alad on põllumajanduseks kõlbmatud; inimeste koondumine viljakamatesse piirkondadesse on põhjustanud sealsete metsade hävimise, ülekarjatamise, mullastiku vaesumise, erosiooni ja kõrbe leviku; samuti põuaperioodid Aafrikas; halvasti korraldatud toiduainete jaotussüsteem. Oluliseks viisiks probleemi lahendamisel, võib kujuneda inimeste toitumisharjumuste muutmine- kasutada tuleks alternatiive nagu vetikad ja mõned bakterid, kuid see ei haaku inimeste väljakujunenud toitumisharjumustega. Näljaprobleemi lahendamiseks tuleks paljudes riikides enam tähelepanu pöörata majandussuhete korrastamisele. Arengumaades on vaja täiustada maaharimisviise ja- tehnoloogiat ning vältida monokultuuride kasvatamisest tulenevat mullastiku vaesumist.
    Mullastik . Mullastiku hävinemist põhjustavad nii looduslikud tegurid kui ka inimtegevus. Üks peamine põhjus on mullastiku ärakanne ehk erosioon . Seda tingivad mitmed abiootilised tegurid: paduvihmad ja vooluveed, tuul ning temperatuuri kõikumine. Erosioon eriti ulatuslik neis piirkondades, kus taimestik kas puudub või kasvatatakse monokultuure- kurnavad mulda ja pole enam kasvatamiseks võimalik ja jäetakse maha ning siis on sellest saanud lage maa. Mullastiku hävimist saab vähendada: oskusliku maa harimisega, terrass- ja ribapõllundusega ning õigete külvikordade järgimisega. Teiseks muudab maa-alad kõlbmatuks kõrbestumine . Põhjused: ulatuslik metsaraie, liigkarjatamine, ebaõiged väetamis- ja maaharimisvõtted ning niisutatavate maade sooldumine, kliimategurid.
    Loodusvarad . Loodusvarad jagatakse taastuvateks ja taastumatuteks. Taastuvad loodusvarad on päikeseenergia , vesi, mullastik, metsad (puit), turvas. Taastumatute loodusvarade hulka kuuluvad metallimaagid , mineraalsed maavarad (fosforiit), fossiilsed kütused ( kivisüsi , põlevkivi , nafta ja maagaas). Veepuuduse all mõeldakse eelkõige puhta magevee nappust. Paljudes Aasia ja Aafrika maades on puhas joogivesi probleemiks. Eriti saastumistundlikud on mageveekogud, põhjavesi on paremini kaitstud. Vee saastumine põhjustab ka nakkushaiguste levikut. Tänapäeva tööstustehnoloogia võimaldab magevee korduvkasutust- heitevee puhastamine. Veetarbimist aitavad oluliselt vähendada oskuslikult rajatud niisutussüsteemid. Veeprobleemi aitaks lahendada ka vee destilleerimine , paraku on see energiamahukas ja liiga kallis.
    Happevihmad. Happevihmade teke on otseselt tingitud inimtegevusest. Kütuste põletamisel atmosfääri sattuvad happelised oksiidid ühinevad veeauruga ning tulemuseks ongi happelise reaktsiooniga sademed. Oksiididest on esikohal väävel ja lämmastikoksiidid , vähesel määral ka CO2. Happeliste reaktsioonidega sademed muudavad mullastiku keemilist koostist, koos mulla hapestumisega paraneb mõnede anorgaaniliste ühendite lahustuvus . Esialgu see soodustab taimede kasvu, kuid edaspidi jätkudes nende areng seiskub. Taimede kasvu pidurdumine tuleneb sellest, et neile vajalikud keemilised elemendid uhutakse maapinna alumistesse kihtidesse. Aeglustub ka orgaanilise aine lagundamine lagundajate poolt. Otseseks tulemuseks on: metsade ulatuslik hävimine - nt okaspuude hukkumine okaste kahjustumise tõttu.
    Kasvuhooneefekt . Soojuskiirguse hajumist kosmosesse takistavad atmosfääri koostises esinevad kasvuhoonegaasid . Nende hulka kuuluvad veeaur, CO2, metaan, N2O. Üks osa Maalt lähtuvast soojuskiirgusest neeldub nendes gaasides , teine osa aga peegeldub maapinnale tagasi- sellist nähtust nimetatakse kasvuhooneefektiks. Viimastel aastatel on täheldatud kasvuhooneefekti suurenemist- see on eelkõige tingitud CO2 hulga suurenemisest atmosfääris, mis tuleneb peamiselt fossiilsete kütuste üha kasvavast tarbimisest. Lisaks sellele tõuseb ka metaani, freoonide ja dilämmastioksiidi hulk. Metaan moodustud looduslikult bakterite ja teiste mikroorganismide ainevahetuse tulemusena, seda eraldub ka soodes ja riisikasvandustes. Dilämmastikoksiidi eraldumine kaasneb põhiliselt mootorkütuste põletamisega, aga ka lämmastikväetistega. Freoodid on keemiatööstuse toodang, mida kasutatakse vananenud tehnoloogiaga külmutusseadmetes ja mõnedes aerosoolpakendites. Freoonid lagundavad osooni, siis on nad põhjustanud ka osooniaukude suurenemise. Selle sajandi jooksul võib Maa keskmine temperatuur tõusta umbes 4 kraadi.
    Eesti keskkonnaprobleem . Eesti majanduse aluseks on põlevkivi kasutusele rajatud energeetika. Põlevkivi on fossiilne kütus . Eesti ökoloogilised kitsaskohad ongi enamjaolt seotud põlevkivi kaevandamise ja põletamisega. Selle tulemusel on kasutuskõlbmatuks muudetud suuri hektareid. Lisaks põlevkivi põletamisega kaasnevad tuhamäed . Palju tekitab saastet ka korstnatest väljub lendtuhk .
    Liikide hävimine ja looduskaitse.
    Hävimisohus on eelkõige madala arvukuse ja väikese areaaliga liigid. Mitmed neist on kohastunud elama haruldastes elupaikades ning koosnevad ühest või mõnest populatsioonist. Ohustatud on ka suured kiskjad, kes vajavad ulatuslikke jahiterritooriume, nende vähesuses on tihti süüdi ka massiküttimine.
    Inimtegevus. Inimasustus on koondunud peamiselt maakera nendesse piirkondadesse, kus kliima on mõõdukalt soe. Ka suur osa taime- ja loomaliike eelistab sama. St toob rahvastiku kiire kasv paratamatult kaasa paljude liikide elupaikade vähenemise. Samuti inimtegevusega kaasnev saaste on paljudele liikidele saatuslik. Samuti on majandusharud , mis otseselt ohustavad liike (kalandus), ka salaküttimine . Liikide väljasuremist põhjustab ka nende tööstuslik kasutamine- koduluumadest toituvate kiskjate ja ohtlike mürkmadude tapmise ja ka dekoratiivste õistaimede korjamise. Paljude liikide areaal on vähenenud ja nad on tõrjutud ebasobivamatesse tingimustesse . Samuti on mõnedel liikidel aeglane paljunemine ja madal kohastumisvõime.
    Looduskaitse. Looduskaitse sai alguse üksikute loodusobjektide kaitsmisest. Looduskaitse üldiseks eesmärgiks on loodusliku mitmekesisuse säilitamine. Et tagada haruldastele ja hävimisohus liikidele soodsad elutingimused, võetakse arvele ja kaitstakse nende pesapaiku ja kasvukohti, vajaduse korral luuakse aga kaitsealad , kus inimtegevus on seadustega reguleeritud. Piiritletakse ka iga kaitstava liigi isenditega sooritatavaid toiminguid - näiteks küttimine , korjamine, kollektsioneerimine ja kaubitsemine. Liigilise mitmekesisuse säilitamiseks piiratakse enamikus riikides nii taimede ja loomade sisse- kui ka väljavedu . Nt on ameerika naaritsa toomine Euroopasse põhjustanud kohaliku liigi- euroopa naaritsa- väljatõrjumise ning nüüdseks on see juba tõsises hävimisohus. Kardetakse, et geneetiliselt muundatud taimede omadused kanduvad üle looduslikele liikidele. Keskkonnakaitse on rahvusvaheliste ja riiklike seaduste ning ühiskondlike kokkulepete süsteem, mis on suunatud loodusvarade säästlikule kasutamisele, keskkonna saastamise vähendamisele ja loodusliku mitmekesisuse säilitamisele. Oluline on elanikkonna teadlikkuse tõstmine- sellest sõltub iga inimese suhtumine loodusesse , loodusvarade säästlik tarbimine ja ka looduses liikumine.
    Looduskaitse Eestis. Eesti looduskaitse aluseks on Riigikogu poolt 2004.aastal vastuvõetud „ Looduskaitseseadus “ ja selle rakendamist täpsustavad keskkonnaministri määrused. Eesmärgiks on Eesti loodusliku mitmekesisuse säilitamine. Eesmärgi saavutamiseks tuleb tagada looduslike looma-. Taime- ja seeneliikide ning nende elupaikade soodne seisund. Seadus määrab kindlaks nii kaitstavad loodusobjektid kui ka nende kaitse korralduse. Loodusobjektide hulka kuuluvad kaitsealad, kaitsealused liigid ja üksikobjektid. Kaitsealad jagatakse rahvusparkideks, looduskaitsealadeks ja maastikukaitsealadeks. Nende ülesanne on sealse looduse kaitsmine, taastamine, uurimine ja tutvustamine. Rahvusparkide puhul lisandub maastike ja kultuuripärandi kaitse ning tasakaalustatud keskkonnakasutuse säilitamine. Mõned rahvuspargid: Lahemaa , Karula, Soomaa , Vilsandi, Matsalu . Natura 2000- üleeuroopaline loodus- ja linnuhoiualade võrgustik. Eesmärk on väärtuslike ja ohustatud looma- ja taimeliikide ning nende elupaikade ja kasvukohtade kaitse. Kaitstavad liigid on jagatud kolme kategooriasse: I haruldased ja otseses hävimisohus liigid; II väheneva arvukusega ohustatud liigid või liigid, mis võivad olemasolevate keskkonnategurite toime jätkumisel sattuda hävimisohtu; III arvukust ohustab elupaikade ja kasvukohtade hävimine või rikkumine .
    Säästev areng ja keskkonnapoliitika .
    Agenda 21. Agenda21 on ülemaailmne XXI sajandi säästva arengu programm, mis on kõigi riikide tegevuskavade koostamise aluseks. Rõhutatakse loodusressursside säästliku kasutamise vajadust, et vältida ökoloogiliste globaalprobleemide süvenemist ja ülemaailmse keskkonnakatastroofi saabumist. Tänapäeva tehnoloogia areng, majanduslik tegevus ja sellega seotud loodusvarade kasutamine ei tohi ohtu seada tulevaste põlvede jätkusuutlikkust.
    Eesti keskkonnapoliitika. Eesti nüüdisaja keskkonnapoliitika tugineb riiklikele seadustele ja määrustele ning kogu elanikkonna keskkonnateadlikkusele. Õigusaktid lähtuvad säästva arengu strateegiast ning juhinduvad rahvusvahelistest kokkulepetest, sätteid ka põhiseaduses. Agenda 21 lähtuvalt võttis eesti vastu Säästva arengu seaduse, milles on kindlaks määratud säästva arengu rahvusliku strateegia alused ja esitatud looduskeskkonna ja loodusvarade säästliku kasutamise põhimõtted. Eesti keskkonnastrateegia 2010- eesmärk on inimesi rahuldava tervisliku keskkonna ja majanduse arenguks vajalike ressursside tagamine nii, et ei kahjustataks loodust ning säiliks maastike ja elustiku mitmekesisus.
    Eesti keskkonnastrateegia 2010. Keskkonnastrateegia on suunatud Eesti majanduse ja inimeste tegutsemismotiivide mõjutamisele säästva arengu suunas, nii et ei oleks tagatud loodusväärtuste säilimine tulevastele põlvkondadele. Põhimõtete rakendamine tugineb elanikkonna keskkonnateadlikkuse arendamisel, mille kaudu kujundatakse ühisarusaam looduskeskkonnast kui rahvuslikust rikkusest ja saavutatakse selle parem kaitse ning säästlikum ja otstarbekam kasutamine.
    Säästev Eesti 21. Säästva arengu strateegia, mis püüab omavahel ühendada üleilmsest konkurentsist tulenevad edukusenõuded, säästvaarengu põhimõtted ja Eesti traditsiooniliste väärtuste säilitamise. Ühendab omavahel Eesti kultuuriruumi elujõulisuse, inimeste heaolu kasvu, sotsiaalse sidususe ühiskonnas ja ökoloogilise tasakaalu. Suunaks on Eesti kui teadmusühiskond .
    Lepingud ja nende eesmärgid.
    • Montreali protokoll - osoonikihti kahandavate ainete protokoll, Eesti on liitunud.
    • Rio konventsioon - eesmärkideks on bioloogilise mitmekesisuse kaitse ning säästev kasutamine.
    • ÜRO kliimamuutuse konventsioon- eesmärgiks saavutada inimtekkeliste kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni stabiliseerumine atmosfääris sellisel tasemel, mis hoiaks ära kliima soojenemise. Eesti liitunud.
    • Genfi üldleping- eesmärgiks on piirata õhku saastavate ainete paiskamist atmosfääri. Eesti liitunud.


    Evolutsioon

    Evolutsiooniteooria kujunemine.
    Evolutsioon tähendab kõige üldisemas mõttes mingi süsteemi pöördumatut ajaloolist arengut, tema järkjärgulist mitmekesisemaks ja keerukamaks muutumist. Enamasti peetakse evolutsiooni mõiste kasutamisel silmas elu arengut Maal, organismiliikide põlvnemist muutuste kaudu varem eksisteerinud liikdest ja järk-järgult keerukamate eluvormide teket. Võib eristada nelja evolutsioonivormi:
    • Füüsikaline evolutsioon-ebapüsivatest elementaarosakestest raskemate aatomite, tähtede, planeetide ja galaktikate teke ning edasine areng.
    • Keemiline evolutsioon- aatomite ühinemine molekulideks ning lihtsatest anorgaanilistest molekulidest keerukamate ja polümeersete orgaaniliste ühendite teke.
    • Bioloogiline evolutsioon ehk bioevolutsioon - elu areng Maal esimestest elusolenditest tänapäevaste eluvormideni. Selle evolutsiooni põhiprotsessid on kohastumine : iga eluvormi ehituse ja talituse sobitumine elukeskkonna tingimustega; liigistumine : liigilise mitmekesisuse teke; organiseerituse muutumine: organismide anatoomilise ja füsioloogilise ehituse muutumine kas keerukamaks või lihtsamaks.
    • Sotsiaalne evolutsioon- inimühiskonna areng, kultuuride ja tsivilisatsioonide areng.
    Esmased ideed. Sai alguse 18.sajandil. evolutsiooniteooria kujunemise jaoks olid olulised geoloogide uuringud. George Cuvier - oma uuringutega tegi ta kindlaks, et eri maakihtides on erinevate loomade kivistised- mida sügavamad kihid , seda erinevamad on kihistised elavana tuntud organismidest.
    Esimene terviklik evolutsiooniteooria. Esimese tervikliku evolutsiooniteooria esitas prantsuse teadlane Jean-Baptiste de Lamarck . Tema arvates tekkis ja tekib elu Maal isetärkamise teel ja see on pidevas, kuigi aeglases arengus. Kõigile organismidele on omane: I sisemine täiustumistung (st tekivad üha keerukama ehituse ja talitlusega organismid); II kohanemisvõime elutingimustega seisneb elutegevuse muutustes, mida põhjustavad need tingimused. Need muutused on alati otstarbekohased ja põhjustavad muutusi organismide ehituses ja pärilikes omadustes. Elu kestel omandatud muutused päranduvad järglastele.
    Esimene teaduslikult põhjendatud evolutsiooniteooria. Selle lõi inglise teadlane Charles Darwin . Ta tõestas rohke faktilise materjali abil, et liikide ajalooline muutumine on toimunud ja toimub teaduslikult põhjendatavate seaduspärasuste järgi. Liikide muutumise peamiseks põhjuseks pidas ta looduslikku valikut. Looduslik valik tuleneb kolmest looduslikust faktist. I kõigi liikide isendite paljunemisel tekib järglasi rohkem, kui saab ellu jääda. II sellest tulenevalt tugevneb olelusvõitlus - isenditevaheline konkurents elutingimuste pärast. III iga populatsiooni indiviid on pärilikult mitmekesised, peamiselt juhuslike erinevuste näol. Ja suurema tõenäosusega jäävad ellu ning annavad paljunemisvõimelisi järglasi need isendid, kellel on individuaalsete omaduste tõttu eelised liigikaaslaste ees. Loodusliku valiku tagajärjel kohastuvad populatsioonid elukeskkonnaga.
    Evolutsiooni tõendid.
    Paleontoloogia andmed. Paleontoloogia on teadusmöödunud aegadel elanud organismidest. Maakoort moodustavates kivimikihtides leidub rikkalikult kivistisi ehk fossiile - väljasurnud organismide jäänuseid ja jäljendeid. Mida sügavamal kivistised asuvad, seda vanemad nad peaksid olema.
    Kivistise vanused määramine. Suhteline vanus näitab seda, millised organismid eksisteerisid varem, millised hiljem. Absoluutne vanus näitab kivististe tegelikku vanust , seda, kui kaua aega tagasi vastavad organismid elasid. Geoloogilise ajaarvamise peamiseks meetodiks tänapäeval on radioaktiivsete elementide ja isotoopide kasutamine, mille lagunemiskiiruse ja hulgalise vahekorra järgi kivimites saab nende vanust teatud täpsusega hinnata.
    Võrdlusmeetodid. Evolutsiooni toimumise ja käigu kohta annab veenvaid tõendeis ka nüüdisaegsete organismide omavaheline võrdlemine. Geneetilised võrdlused hõlmavad liikide anatoomiat, elutegevust ja embrüonaalset arengut. Võrdlev anatoomia võimaldab jagada organisme ehituse sarnasuse alusel rühmadeks (perekonnad, sugukonnad, klassi jne). ehitusplaani poolest sarnased organid on homoloogilised. Ilmekaks tõendiks ühisest põlvnemisest on mandunud elundite esinemine (rudimendid- nt inimesel pimesool , osaline karvkate ). Embrüonaalse arengu võrdlemine näitab, et kõrgemate loomade arengus esinevad alamatele omased arengujärgud ning tunnused, mis osal alamatest loomadest säilivad ka täiseas. Geneetilised võrdlused – kasutatakse molekulaargeneetilisi meetodeid . Geneetiline kood on sama. Iga liigi genoomis on talletatud informatsioon tema evolutsioonilisest arenguteest ehk fülogeneesist.
    Biogeograafilised tõendid. Organismirühma liigid, mis asustavad üksteisele lähedasi alasid, on omavahel palju sarnasemad kui samadesse rühmadesse kuuluvad kaugete alade liigid.
    Kultuurtaimed ja koduloomad. Aretustulemused annavad tõendeid liikide evolutsioonilise muutumise ja mitmekesistumise võimalikkuse kohta. Kasutades pärilikku muutlikkust ja kunstlikku valikut on saadud nt koeratõud.
    Elupäritolu.
    Kõik elus pärineb elusast. Ameeriklane Stanley Miller korraldas katse aminohapete abiootilise sünteesi võimalikkuse kohta. Püüdis luua samad tingimused, mis varases atmosfääris, sai aminohappeid. Sidney Fox näitas, et aminohapete segu kuumutamisel tekivad polüaminohapped, mis kokkupuutel veega moodustavad kerajaid struktuure- mikrokerasid. Mikrokerad sarnanevad mõnede väljasurnud bakterite. Puudus- mikrokerad ei suuda end ise toota. Tänapäeval ei saa elu Maal uuesti „iseärgata“, kuna hapnik põletaks ära lihtsad orgaanilised ained; osoonikiht takistab UV-kiirguse jõudmist Maale; Maal elavad organismid kasutaksid toiduks „ isetekkinud “ orgaanilised ained ja esimesed algelised elusolendid.
    Elutekke probleemid. RNA ja DNA molekule pole suudetud sünteesida. Geneetilise koodi kujunemist pole faktiliselt põhjendatud. Labori tingimustes pole jõutud ligilähedalegi kunstlikult loodud raku tekitamisele.
    Võimalikud elutekke hällid.:
    • Soe lomp . Elu aluseks olevad molekulid võisid tekkida väiksemates rannavööndi veekogudes, kus orgaaniliste molekulide kontsentreerumine viis nendevaheliste reaktsioonideni. Temperatuur 80-110.
    • Kuum katlake. Vees lahustunud anorgaanilise CO2 sidumise orgaanilisteks ühenditeks püriidi pinnal. Kõrge temperatuur 150-250.
    • Jääkamber. Elu tekkis madalal, nulli lähedasel temperatuuril
    Eluareng Maal
    Elutekke tõenäoliseks ajaks Maal on peetud ajavahemikku 4-3,5 miljardit aastat tagasi.
    VANAAEGKOND :
    Enne kambriumit. Vanimad elusorganismid olid ainuraksed tuumata organismid- bakterid ja arhed . Algselt olid need anaeroobsed heterotroofid. Nende evolutsioonis arenesid fotosüntees, mis tõi vaba hapniku atmosfääri, ja aeroobne hingamine, mis tekitas hapniku kasutamise ja talumise võimaluse. Hakkasid tekkima esimesed eukarioodid (hüpotees- suurem rakk „neelas“ väiksema alla, kaotasid aega mööda iseseisva rakuelu ja jäid eksisteerima organellidena). Tuuma teket on seletatud nt sissesopistumisega. Vanimad hulkraksed loomad on käsnad.
    Kambrium. Tormiline hulkraksete areng (nn Kambriumi plahvatus ), mille käigus ilmusid kõigi tänapäeval tuntud hõimkondade varasemad esindajad. Mere ökosüsteem arenenud, nii et seal leidus väga mitmesuguse kohastumusega loomi. Mõningane väljasuremine.
    Ordoviitsium . Alguses elustiku mitmekesisuse taastumine . Ilmusid esimesed maismaal elavad vetikad ja taimed. Kliima jahenemine ja mandrijäätumine tõi kaasa suure väljasuremine ajastu lõpul.
    Silur . Algas korallriffide moodustumine ja ilmusid esimesed kalad. Maismaal hakkasid levima primitiivsed sõnajalgtaimed ja lülijalgsed .
    Devon. Meresid valitsesid rüükalad ja kilpkalad. Maismaale asusid esimesed neljajalgsed- kahepaiksed. Ulatuslik väljasuremine.
    Karbon. Soojas ja niiskes kliimas arenes välja mitmekesine taimestik, mille moodustasid puukujulised osjad , kollad ja sõnajalad - neist on tekkinud kivisüsi. Kasvas lülijalgsete ja kahepaiksete mitmekesisus. Ilmusid esimesed roomajad. Osadel putukatel lennuvõime.
    Permi . Lõpul suurim väljasuremine.
    KESKAEGKOND : suurenesid roomajate mõõtmed, suured dinosaurused, imetajad väiksed ööloomad.
    Juura. Dinosaurustest evolutsioneerusid esimesed linnud. Lõpus hakkasid levima õistaimed ja mitmekesistusid st putukad.
    Kriidi . Ajastu lõpul suur väljasuremine (dinosaurused).
    UUSAEGKOND : hiidroomajate hävingu järel kiire imetajate evolutsioon. Ilmusid kiskjalised , kabjalised, esimesed londilised, närilised ja ahvilised. Mõned imetajate rühmad suundusid tagasi vette ( vaalad ja loivalised).
    Neogeeni . Kliima ja loomastik sarnased tänapäevaga . Laiemalt levivad konnad, maod , hiired, rotid , laululinnud ja rohttaimed .
    Evolutsiooni mehhanismid ja protsessid.
    Populatsioonid ja liigid evolutsioneeruvad. Populatsiooni isendite kõigi geenide ja nende alleelide ning genoomi mittekodeeruvate osade kogumit nimetatakse populatsiooni genofondiks. Eri alleelide ja genotüüpide arvulist suhet nimetatakse populatsiooni geneetiliseks struktuuriks antud geeni suhtes. Teatud tingimuste korral läheb populatsioon kiiresti tasakaaluseisundisse, kus genotüüpide sagedus on määratud alleelide sagedusega ja need jäävad põlvkonniti muutumatuks: populatsioon on väga suur; kõik ristumised on vabad; mutageenes puudub; populatsioon on isoleeritud; puudub looduslik valik (SÄILIM MUUTUMATUNA). Geneetilist struktuuri võivad muuta: I geneetiline materjal- geenide ja kromosoomide struktuur ning arv; II võib muutuda olemasolevate alleelide ja seega genotüüpide sagedus. Populatsiooni geneetilise struktuuri püsiva suunaga muutusi nimetatakse mikroevolutsiooniks.
    Geneetilise muutlikkuse allikad. Populatsiooni geneetilise muutlikkuse esmaseks põhjuseks on mutatsioonid. Geenmutatsioonid tekitavad uusi alleele ja vahel ka geene. Kromosoommutatsioonid põhjustavad muututusi geenide paiknemises ja kordsuses- muudab geenide avaldumist ja uued geenid. Genoommutatsioonide tagajärjel muutub kromosoomide ja nendes asuvate geenide kordsus ning sellega kaasneb ka uute geenide eristumise võimalus. Kasulikud mutatsioonid on nt keskkonda sobiv värvus, vastupidavus haigustele või ebasoodsale temperatuurile, resistentsus antibiootikumidele . Geenivool - ehk geenisiire , teisest populatsioonist tulevad geenid (isendi) ja ristuvad selle populatsiooni omadega. Tagajärjeks on soodsate alleelide levimine, populatsioonide ühtlustumine.
    Geenitriiv . Alleelide sagedus põlvest põlve võib juhuslikus suunas muutuda. Kaks toimet: I vähendab geneetilist muutlikkust väikestes populatsioonides II suurendab geneetilisi erinevusi liigi populatsioonide vahel. Intensiivsust võivad mõjutada nt mingi looduskatastroof, mille elab üle väike osa isendeid. Taastuv populatsioon on erinevad geneetilise struktuuriga kui algne- pudelikaelaefekt.
    Looduslik valik
    Looduslik valik seisneb populatsiooni isendite valikulises ellujäämises ja ebavõrdses paljunemises, mis on tingitud nende geneetilistest erinevustest ja elutingimuste piiravast toimest. Piiravad tegurid võivad olla bioloogilised (konkurents, vaenlased, haigustekitajad) kui ka abiootilised (ebasoodne temperatuur, niiskus, soolsus , valgus). Individuaalsetest geneetilistest iseärasustest tulenev erinev edukus olelusvõitluses ongi looduslik valik. Põhjustab kohastunumate isendite geneetilise materjali rohkust järgnevates põlvedes. Paljude lahksuguliste seas toimub ka suguline valik. St et valitakse võimalikult soodsa genotüübiga sugupartner. Loodusliku valiku võib jagada kolmeks:
    • Stabiliseeriv valk. Stabiliseeriv ehk säilitav valik kinnitab ja kaitseb väljakujunenud kohastumusi. Keskmised tunnused eelisseisundis. Tähtsus on kohastumuslike tunnuste kinnitamises.

    • Suunav valik. Suunav valik seisneb tavalisest vormist mingil viisil erinevate isendite eelispaljunemises. Genotüübid muutuvad sagedasemaks. Nt on kujunenud kalal uimed ja voolujooneline keha.

    • Lõhestav valik. Lõhestav valik seisneb kahe keskmisest erinevate tunnustega isendirühma eelispaljunemises võrreldes nende hübriididega. Selline valik saab toimuda juhul, kui populatsiooni asuala jaotub elutingimustelt erinevateks piirkondadeks.

    Kohastumine.
    Populatsiooni ja liigi isenditele ühiseid pärilikke omadusi ja tunnuseid, mis soodustavad nende eluvõimet ja paljunemist, nim kohastumusteks ehk adaptsiooniks. Kohastumusi loob, muudab ja säilitab looduslik valik. Kuid ka iga indiviid võib oma elu kestel sobituda elutingimuste muutustega, nimelt päriliku reaktsiooninormi piires- kohanemine. Nt inimesel silmapupilli avardumine ja ahenemine, päevitamisel nahk pruuniks, lihasmassi suurenemine, immuunsuse teke gripi põdemisel.
    Kohastumused avalduvad organismide sise- ja välisehituses, füsioloogias, käitumises, paljunemises ja muudes organismidele omastes eluavaldustes. Võib eristada biootiliste ja abiootiliste tegurite põhjustatud kohastumusi.
    Liigiteke.
    Liik on looduslike populatsioonide rühm, mille isendid kas tegelikult või potentsiaalselt ristuvad omavahel. Või liik on populatsiooni või populatsioonide rühm, mis oluliste anatoomiliste tunnuste poolest erineb teistest populatsioonidest. Liigi kõik populatsioonid pärinevad ühest eellasest .
    Liigi bioloogilisi iseärasusi (ökoloogilisi, käitumuslikke, biokeemilisi, geneetilisi), mis takistavad edukat ristumist teiste liikidega, nim ristumisbarjääriks ehk bioloogiliseks isolatsiooniks. Geograafiline isolatsioon - geograafiline eraldatus- nt mäeahelik.
    Bioloogiline isolatsioon. Ökoloogiline eraldatus- nt valge- toonekurg pesitseb avamaastikul, must-toonekurg suurtest metsades. Ajaline isolatsioon- nt punase ja musta leedri õitsemisajad on erinevad. Signaaltunnused- väliskuju, värvmuster, lõhnaaine. Seksuaalkäitumine - nt häälitsused, pulmatantsud- ja mängud. Sugurakkude biokeemiline sobimatus- nt on õistaimedel võõra liigi tomutera idanemine emakasuudmel sageli pärsitud. Pärast viljastumist- hübriidid on eluvõimetud või viljatud.
    Liigiteke algab. Peamiseks liigitekke tüübiks on erimaine ehk allopatriline ehk geograafiline liigiteke. Geenivool eraldunud populatsioonide vahel katkeb. Liigeteke saab alata populatsioonide sattumisest geograafilisse isolatsiooni. Kui lähtepopulatsioonist eraldunud populatsioon on väike, siis on tema geneetiline struktuur kohe alguses teistsugune ja vaesem juba ainuüksi geneetilise triivi tõttu.
    Uue liigi kujunemine. Esmalt peavad uutesse tingimustesse sattunud isendid kohanema nendega ja paljunema. Olemasolev genofond ja lisanduvad mutatsioonid peavad andma looduslikule valikule piisavalt materjali uute kohastumuste loomiseks. Ajapikku eristuvad selle liigi tunnused lähteliigi omast. Tavaliselt jääb siiski eristumine alamliigi tasemele .
    Uue liigi püsima jäämise eeldusteks on: arvukuse tõus; leviala laienemine; ristumisbarjääri püsimine; geograafiline eraldatus lähteliigist.
    Makroevolutsioon .
    Makroevolutsiooniks ehk suurevolutsiooniks nim liigist kõrgemate taksonite teket ja arengut. Arvatakse, et tänapäeva liigid on alguse saanud üksikutest liikidest. Makroevolutsioon seisneb erinevate organismitüüpide tekkes ja nende pikaajalises eraldi evolutsioneerumises. Eristatakse kolme tüüpi protsesse: organismide mitmekesistumine , täiustumine ja väljasuremine.
    Mitmekesistumine. Organismide mitmekesistumine on makroevolutsiooni peamine protsess. Selle aluseks on kohastumine üha uute elupaikade ja ökoloogiliste tingimustega. Vanemliikidest hargnemist uuteks, üksteisest erinevamateks liikideks nimetatakse liigiliseks mitmekesistumiseks eh divergentsiks. Evolutsioonilise mitmekesistumise erivormi, mille puhul ühest liigist (või perekonnast) lahkneb suhteliselt lühikese aja jooksul mitmeid erinevalt kohastunud liike nimetatakse adaptiivseks radiatsiooniks. Mõnikord võivad liigitekke käigus uue liigi genofondis kinnistuda mutatsioonid, mis muudavad olulisel määral organismi ehitusplaani ja eluviisi- annavad uued kohastumused. Selline liik võib olla uueks kõrgtaksoniks. Divergentsi ulatus sõltub uue organismitüübi geneetilise regulatsioonisüsteemi plastilisusest ja organismi anatoomilistest võimalusest. Uute organismitüüpide teke ja nende divergeerumine rikastab olemasolevaid või loob täiesti uusi ökosüsteeme ning annab võimaluse teistele organismidele uute kohastumuste tekkimiseks. Ühtede organismide mitmekesistumise ja leviku võib teha võimalikuks teiste organismirühmade väljasuremine. Nt pärast dinosauruste väljasuremist said evolutsioneeruma hakata sel ajal väikese ööloomadest imetajad. Konvergents seisneb eri päritolu organismide sarnastumises kohastumisel ühesuguste elutingimustega. Üldiselt kaovad vaid välised tunnused, nt on delfiinid säilitanud kõik imetajate põhitunnused. Organismide kuju või organite sarnasust , mille põhjuseks on ainult ühine funktsioon, nimetatakse analoogiliseks. Ühiselt eellaselt päritud ja ehitusplaanilt sarnaseid elundeid nimetatakse homoloogilisteks.
    Täiustumine. Evolutsiooniliseks progressiks ehk täiustumiseks nimetatakse uute, senisest keerukama ehituse ja eluviisiga organismitüüpide teket ja edasist arengut. Nt prokariooteukarioot ja ainuraknehulkrakne. Evolutsioonilist täiustumist organismide liitumise teel nimetatakse sümbigeneesiks. Keerukama ehitusega organismitüüp võimaldab paremini kasutada keskkonda, asustada uusi elupaiku ja vähendada sõltuvust keskkonnatingimuste kõikumisest. Täiustumine on uutele ökoloogilistele tingimustele kohastumise kaasnähtus, kuid mitte paratamatu protsess. Evolutsioonilise regress on ehituse lihtsustumine (täiustumisele vastupidine protsess).
    Väljasuremine. Pidevalt on toimunud nn fooniline väljasuremine, mille puhul mõni liik on lihtsalt hääbunud kas konkurentsis teiste liikidega või abiootiliste tingimuste muutumise tõttu. Massiline väljasuremine- suur osa liike on lühikese aja jooksul väljasurnud.
    Makroevolutsioonilsed muutused. Suured evolutsioonilised muutused saavad alguse mõne liigi üksikisendite geneetilisest muutumisest. Makroevolutsiooni aluseks on uute geenide teke ja olemasolevate geenide aktiivsuse regulatsiooni muutumine. See võib olla seotud kromosoom- ja geenmutatsiooniga. Ontogeneesi käik sõltub suuresti sellest, millises areneva organismi osas, millal, kui kaua ja millise intensiivsusega eri geenid avalduvad. Kõik geneetilised muutused läbivad loodusliku valiku ja on kohastumusliku tähendusega.
    Mikroevolutsioon on evolutsiooniliste muutuste tekkimine liigi sees, viib uute liikide tekkele.
    Eluslooduse süsteem.
    Riigid: taime, looma, seene, bakteri, protisti.
    Riik: Loomad
    Hõimkond: Keelikloomad
    Alamhõimkond: Selgroogsed
    Klass: Imetajad
    Selts: Kiskjalised
    Sugukond: Kaslased Perekond: Kass Liik: Ilves
    Inimese põlvnemine.
    Inimene põlvneb vaheastmete kaudu Aafrika inimahvidega, šimpansi ja gorillaga, ühistest eellastest. Inimene kuulub primaatide seltsi. Inimeste hulka kuulub palju väljasurnud liike. Nüüdisinimene ehk arukas inimene (Homo sapiens). Inimese sarnasus inimahvidega avaldub kehaehituses, füsioloogias, käitumises, sigimises ja isegi haigustes. Suur sarnasus kromosoomistikus ja geenides. Genoomi üldine nukleotiidijärjestus erineb väga vähe (geenide avaldumine põhjustab erinevusi meie ja nende vahel).
    Inimene erineb inimahvidest paljuski: liikumisviis, kolju kuju, kehaluustik, eesjäsemed, tagajäsemed, karvkate, peaaju, mõtlemine, töövõime, suhtlemisvahendid , individuaalne areng.
    Esmased tunnused. Lõualuude lühenemine koos kihvade taandarenguga ja püstikäimise kujunemine. Näokolju on mõnevõrra lamendunud , kuid ajukolju on peaaegu sama. Kehaluustik meenutab inimese oma. (Ajumahu suurenemine toimus hiljem).
    Sotsiaalne evolutsioon. Tähendab inimühiskonna ja tema kultuuride, tsivilisatsioonide, riikluse ja tehnoloogiate ajaloolist arengut ning selle käigus omandatud kogemuste ja teadmiste uuenduslikku kuhjumist järglaspõlvkondadele. Sotsiaalne pärilikkus- omandatud teadmiste ja tehnoloogiate edasikandumine järgmistele põlvedele. St ka ajaloo teket- mälestusi varasemates põlvkondades toimunust.
    Bioloogilist evolutsiooni inimeste seas pigem ei toimu, kuna loodusliku valiku tegurid on oma mõjujõu suurel määral kaotanud. Inimene kohandab ise elupaiku- ja tingimusi. Stabiliseeriv valik on nõrgenenud- arengumaade meditsiin nt.
    75
    • .DOCX Laadi alla originaalfail 75 lk · .docx · 222 allalaadimist
    Vasakule Paremale
    Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #1 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #2 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #3 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #4 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #5 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #6 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #7 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #8 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #9 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #10 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #11 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #12 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #13 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #14 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #15 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #16 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #17 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #18 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #19 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #20 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #21 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #22 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #23 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #24 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #25 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #26 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #27 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #28 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #29 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #30 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #31 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #32 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #33 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #34 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #35 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #36 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #37 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #38 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #39 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #40 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #41 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #42 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #43 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #44 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #45 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #46 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #47 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #48 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #49 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #50 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #51 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #52 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #53 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #54 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #55 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #56 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #57 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #58 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #59 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #60 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #61 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #62 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #63 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #64 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #65 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #66 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #67 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #68 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #69 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #70 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #71 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #72 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #73 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #74 Bioloogia gümnaasiumi materjal 2013 #75
    Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
    Leheküljed ~ 75 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2014-11-26 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 222 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor ilmanimeta Õppematerjali autor
    Kontrollitud
    PDF TXT
    Kogu gümnaasiumi osa materjali kokkuvõte
    rakk organismid membraan kromosoom tsütoplasma rakud kromosoomid glükoos fotosüntees bakterid valgud vesinik talitus organellid munarakk rakutuum embrüo süsinik tselluloos rakukest sperm nukleiinhapped kromatiid orgaanilised ühendid emakas imetaja etanool munajuha spermid

    Sarnased õppematerjalid

    Bioloogia gümnaasiumile 1osa
    20
    doc

    Bioloogia gümnaasiumile 1osa

    BIOLOOGIA EKSAMIKS 1. BIOLOOGIA UURIB ELU Biomolekulid-Ained mis ei moodustu väljaspool organismi- sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped, vitamiinid. Elu iseloomustav organisatoorne keerukus väljendub ehituslikul, talitluslikul ja regulatoorsel tasandil. Elu tunnus: rakuline ehitus, kõrge organiseerituse tase, (biomolekulide esinemine), aine- ja energiavahetus, sisekeskonna stabiilsus(ph), paljunemine, (pärilikkus), reageerimine ärritustele, areng Viirus pole elusorganism! Rakk on kõige lihtsam ehituslik ja talitluslik üksus, millel on kõik elu omadused. Üherakulised: -eeltuumsed-bakterid( arhebakterid, purpurbakterid, mükoblasmad) päristuumsed-protistid(ränivetikad, ripsloomad, munasseened, viburloomad, eosloomad, kingloom) Kõik organismid vajavad elutegevuseks energiat Imetajad ja linnud on ainukesed püsisoojased organismid Üherakulistel toimub paljunemine mittesuguliselt, pooldumise teel. Hulkraksed paljunevad kas mittesuguliselt- vegetatiivselt või eosteg

    Bioloogia
    Bioloogia eksami kordamiseks
    18
    doc

    Bioloogia eksami kordamiseks

    1 ELU OLEMUS Elu tunnused: 1. Kõik elusorganismid on rakulise ehitusega 2. Kõik elusorganismid on keerukama organiseeritusega, kui eluta objektid ­ nii ehituslikul, talituslikul kui ka regulatoorsel tasandil 3. Kõigile elusorganismidele on iseloomulik aine-ja energiavahetus ­ Ükski organism ei saa kohe väliskeskkonnast rakkude ehitamiseks kõlbulikke valke, lipiide jne ­ need tuleb sünteesida. Organismi lagundamis-ja sünteesiprotsessid moodustavad ainevahetuse. 4. Kõigile organismidele on iseloomulik stabiilne sisekeskkond. Püsiv keemiline koostis tuleneb ainevahetuslikest protsessidest. Püsiv happesusereaktsioon(pH), kõigu-või püsisoojasus 5. Kõigile organismidele on omane paljunemisvõime. Suguline või mittesuguline (pooldumine, vegetatiivne, eostega) paljunemine. 6. Kõik organismid arenevad. Otsene või moondeline. 7. Kõik organismid reageerivad ärritusele. Ainuraksetel närvisüstee

    Bioloogia
    Bioloogia koolieksam 2013
    20
    docx

    Bioloogia koolieksam 2013

    NR 1 1. Elu omadused : Rakuline ehitus, aine-ja energiavahetus ( heterotroofid ja autotroofid), stabiilne sisekeskkond, paljunemisvõime, kasv, areng, reageerimine ärritustele, muutlikkus, kohanemine ja kohastumine, mitmekesisus, kindel eluiga, pärilikkus 2. RNA süntees e. Transkriptsioon : RNA molekuli süntees Toimub rakus interfaasi ajal. Transkriptsiooni teostab RNA polümeraas, mis protsessi alguses seostub promootoriga (geeni algus). DNA biheeliks keeratakse lahti, sünteesitakse ühe DNA ahelaga komplementaarne RNA molekul. Seejuures kasutatakse karüoplasmas olevaid makroergilisi nukleotiide. Transkriptsioonil kehtib järgnev komplementaarsus: DNA RNA A - U T - A C - G G - C RNA süntees lõpeb, kui ensüüm jõuab DNA nukleotiidse järjestuseni, mida nim. terminaatoriks. RNA sünteesi lõppedes eraldub ensüüm DNA molekulist, DNA omandab endise biheeliksi kuju ning sünteesitud RNA liigub läbi tuumamembraa

    Algoloogia
    Üldbioloogia
    31
    pdf

    Üldbioloogia

    Ettevalmistus üldbioloogia eksamiks Aine kood: MLB 6001 Ainepunkte: 3 AP Õppejõud: lekt Tõnu Ploompuu Eksam: 25.01.2005 Kell: 11.00 Aud: ? 1. Mitmekesine ja ühtlane elu Bioloogia ­ teadus, mis tegeleb eluga. Elu määratlemine on võimalik vaid mitme tunnuse koosesinemise kaudu. Biomolekul ­ ained, mis väljaspool organismi ei moodustu, nt sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhaooed, vitamiinid jt. On keerilise ehitusega. Elusorganismi tunnused: 1) Toimub aine ja energia vahetus (elusorganism on avatud süsteem, vajab keskkonda). 2) Paljuneb ­ paljunemine on omasuguste taastootmine.

    Ajaloolised sündmused
    Geenitehnoloogia eksam
    40
    docx

    Geenitehnoloogia eksam

    mitmesugused valgud. Teised seostuvad mitmesuguste assotsieerunud molekulid, mis peale raku kuju määramise võimaldavad ka rakkudel läbi teha erisuguseid liikumisi: nii raku sisestruktuuride kui ka raku enda liikumist. Kokkuvõtlikult nimetatakse seda rakuliikumiseks. Ka raku tsütoskeleti defektid on seotud pärilike haigustega.. Tsütoskeletti võib lugeda raku tugi- ja liikumissüsteemiks. 12.Kromosoomide struktuur. Geneetiline materjal on organiseeritud kromosoomidesse. Prokarüootides on tavaliselt üks rõngjas põhikromosoom, kuid paljudel juhtudel veel ka lisakromosoomid, väiksemad rõngasjad DNA molekulid ehk plasmiidid. Eukarüootidel on seevastu rohkem kui üks kromosoom. Eukarüoodi iga kromosoom on valjude abil (osaleb ka RNA) kokku pakitud üks lineaarne DNA-molekul. Kromosoomidel on kaks põhifunktsiooni: 1)geneetilise informatsiooni

    Geenitehnoloogia
    Bioloogia 12 klassi mõisted
    30
    docx

    Bioloogia 12 klassi mõisted

    Biomeditsiin - bioloogiaga läbipõimunud arstiteaduse haru, mis keskendub molekulaar ja rakubioloogilistele alusuuringutele ja biotehnoloogilistele eksperimentidele eesmärgiga selgitada eri haiguste olemust ja nende ravimeetodeid. Biomolekul - orgaanilise aine molekul, mille moodustumine on seotud organismide elutegevusega (valgud, lipiidid, sahhariidid, vitamiinid jt.). Bioom - on ühe taimekattevööndi elustik. Bioonika - bioloogia ja tehnika piiriteadus, mis uurib ja modelleerib bioloogilisi struktuure ja protsesse eesmärgiga leida uusi ja paremaid tehnoloogilisi lahendusi. Biopolümeer - organismides moodustuv polümeer (polüsahhariidid, valgud, nukleiinhapped jt.). Biosfäär - Maa pinnakihtide (litosfäär, hüdrosfäär, atmosfäär) ruumiosa, mida asustavad elusorganismid. Biosfäär - maad ümbritsev elu sisaldav kiht (atmosfäär, hüdrosfäär ja litosfäär).

    Kategoriseerimata
    BIOLOOGIA MÕISTETE SELGITUSED
    22
    pdf

    BIOLOOGIA MÕISTETE SELGITUSED

    Eoseline paljunemine ­ mittesuguline ja öö pikkusele. paljunemine, mis toimub eoste (spooride) abil. Fülogenees ­ organismirühma evolutsioonilise Esineb protistidel, seentel ja osal taimedel. arengu tee. Eoskand ­ kandseenetele iseloomulik rakk, mille Füsioloogia ­ bioloogia teadus, mis uurib peal valmivad eosed. organismide talitusi ja nende regulatsiooni. Eoskott ­ kottseentele omane rakk, mille sees Füsioloogiline lahus ­ inimese puhul 0,9% NaCl valmivad eosed. lahus, mida sisestatakse inimese veeni vere ja

    Bioloogia
    11 klassi bioloogia konspekt
    17
    docx

    11.klassi bioloogia konspekt

    Ül 1. Pilt on eraldi vihikus. Ül 2 A) Vesi ­ see ei ole ainurakne biomolekul B) DNA ­ see on teiste valikute koostis C) C ­ Hüljes ­ ainus püsisoojane Ül 3 Organismi t on piisav ja ei sõltu välistemperatuurist Ül 5 A) Kastanimuna moodustub sugulisel teel. B) Pärilikkuse kandjateks on kromosoomid, mis sisaldavad geene. C) Viirused on elus ja eluta looduse piirimail olevad. Ül 6 Hingamine 1.2 Elu organiseerituse tasemed Molekurlaarne tasand ­ molekulaar bioloogia uurib elu molekulaarsel tasandil. Rakuline tasand : Eeltuumne rakk ehk prokarüootne ­ puudub piiritletud tuum nt bakter. Eukarüootne rakk ­ on olemas piiritletud tuum nt taime-, loomne-, seenerakk. Teadusharu mis uurib rakke on tsütoloogia. Uurib ehitust ja talitust. KUDE Rakud moodustavad kudesid · Närvikude · Sidekude · Epiteelkude · Lihaskude Taime koeliigid · Kattekude · Tugikude · Juhtkude · Põhikude

    Bioloogia


    Rohkem sarnaseid



    Meedia

    Vasakule Paremale

    Kommentaarid (0)

    Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri



    Kõik kommentaarid



    Info
    K & V
    Mäng
    Eraõpetajad
    Meist
    Kuidas saada punkte?
    KKK
    Reklaam
    Uudistevoog
    Sitemap
    Kontakt
    Saada kiri
    kiri@annaabi.ee
    Telefon: +372-569-80010
    Aadress: Tiskrevälja 33, Tallinn
    OÜ LOLSOL. Registrikood: 11450433
    Kasutustingimused
    Privaatsustingimused
    Sõnastikud
    Inglise Soome Saksa Vene Hispaania Prantsuse Rootsi Itaalia Ladina Taani Esperanto
    Püsiühendus(es)
    Facebook Instagram Twitter Reddit
    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun