Bioloogia gümnaasiumile 1osa (7)

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 eostega (seene-, taimeriigis)
suguliselt- moodustuvad emas- ja isasrakud, uus organism areneb välja viljastunud munarakust ( loomariik , taimeriik)
Elu organiseerituse tasemed:
- Molekulaarne tase ( sahhariidid, lipiidid, valgud)
-Rakk- esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused (tsütoloogia)
-Kude- sarnaste ehituse ja talitlusega rakud koos vaheainega moodustavad koe( histoloogia )
-Organ
- Elundkond (organsüsteem)- organid koonduvad ühiste talitluste alusel.
-Organism, (Koloonia)
- Populatsioon ( liik jaguneb populatsioonigeks)
-Liik (iseloomulik sise-välisehitus,talitluste eripära, kromosoomides spetsiifiline geenide kogum)
-Ökosüsteem-Ühisel territooriumil, omavahel toitumissuhetes olevad organismid moodustavad koos ümritseva eluta keskonnaga ökosüsteemi, see on isereguleeruv
- Biosfäär-kogu Maad ümbritsevat kihti (kõige kõrgem organiseerituse tase)
Teaduslik uurimismeetod -
*probleemi püstitamine (ei oska veel vastata)
* muutuja - tegur, mille mõju uuritakse
* taustinfo kogumine
* hüpotees- oletatav vastus püstitatud probleemile
*hüpoteesi kontrollimine(katsed, vaatlused)
*tulemuste analüüs
*järelduste tegemine
Füsioloogia- käsitleb organismi talitlusi ja nende regulatsiooni
Anatoomia- uurib organismi ehitust
Etoloogia- uurib loomade käitumist
Sama liigi eri populatsioonide isendid võivad omavahel vabalt ristuda
Bioloogias eristatakse evolutsiooniteooriat , rakuteooriat, geeniteooriat
ORGANISMIDE KOOSTIS
Keemilised elemendid organismi rakus:
Makroelemendid rakkudes- hapnikku O, süsinikku C, vesinikku H.(lämmastik N, fosfor P, väävel S) - moodustavad 98% raku keemiliste elementide kogumassist.
Mikroelemendid- Fe(raud), Cu(vask), Zn( tsink ), M(mangaan), Co( koobalt ), I(jood)
Anorgaanilised ained: Vesi 70-95% enamus organismides
Keemilised ühendid rakkudes:
Anorgaanilised ained: Vesi 80%
Soolad 1,5%
Orgaanilised ained: Valgud( 14%
Lipiidid( 2% rasvad , steroidid , õlid, vahad)
Sahhariidid( 1% riboos , desoksüriboos, glükoos, tärklis, tselluloos , glükogeen)
Nukleiinhapped DNA 0,4%, RNA 0,7%
Madalmolekulaarsed orgaanilised ühendid 0,4 %
(aminohapped, nukleotiidid , vitamiinid jt)
Vee tähtsus organismidel (rakkudes):
*Vesi on hea lahusti ja enamik aineid on organismis(rakus) lahustunud olekus.
* Vee molekulid osalevad paljudes rakus toimuvates keemilistes reaktsioonides
*Aitab säilitada organismisisest temperatuuri(suur soojusmahtuvus )
Katioonid(pos laetud ioon)- Organismides on olulisel kohal H, NH4(ammooniumioon), K, Na, Ca, Mg, Fe
Kaaliumi (K) ja Naatriumioonid (NA) osalevad närviimpulsi moodustumises, neid leidub veres ja ja kõigi rakkude tsütoplasmas.
Valkude lagundamise käigus tekib ammoniaak ( NH3xH2O) mis teiseneb rakus ammooniumiooniks (NH4).
Magneesium on seotud organismides DNA ja RNA-ga, taimedes kuulub magneesium rohelise pigmendi klorofülli koostisesse.
Raua aatomid esinevad punaliblede ehk erütrotsüütide valgu hemoglobiini koostises. Raual on oluline roll selgroogsete loomade hingamiseks vajaliku O sidumisel.
Kaltsiumisoolad annavad luudele tugevuse
Anioonide tähtsus organismis: (neg laetud ioon)
Anioonidest on olulisel kohal Hüdroksüül( OH), Karbonaat ( HCO., CO.'), fosfaat (H.PO., HPO.), Kloriid (Cl), Jodiidioonid(I)
! Hingamise käigus koguneb rakkudesse süsihappegaas(Co.). See lahustub vees ja tulemusena tekivad karbonaatioonid ( HCO. ja CO.). Inimesel kanduvad need rakke ümbritsevasse koevedelikku ja edasi vereringe kaudu kopsudesse, kus organism CO. vabaneb.
Erütrotsüüdid on olulised O. sidumisel
Fosfaatrühmad ( H2PO4 , HPO4) on kõigi nukleiinhapete ja fosfolipiidide põhilised koostisosad, kuuluvad rakumembraani ehitusse
Joodi on vaja kilpnäärmehormoonide sünteesiks( kui inimese toidus pole piisavalt jodiidioone, siis kilpnääre haigestub ja kujuneb välja struuma
Inimene saab oma organismile vajalikud anorgaanilised ühendeid toidust.
Mida suurem on vesinik (H)-ioonide konsentratsioon lahuses, seda happelisem on keskkond(alla 7 pH). Mida kõrgem on OH-ioonide konsentratsioon, seda aluselisem on lahus ( üle 7 pH)
Orgaanilised ained- sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped
Biomolekulide ülesanded: kuuluvad rakkude ehitusse, reguleerivad rakkude talitlusi ja nende omavahelist koostööd, osalevad organismide aine ja informatsiooni vahetuses ümbritseva keskkonnaga.
Bioaktiivsed ained-ensüümid, vitamiinid, hormoonid, antibiootikumid
Sahhariidid ehk süsivesikud on orgaanilised ühendid, mille koostises esinevad süsinik, vesinik ja hapnik
Monosahhariidid -ehk lihtsuhkrud on madalmolekulaarsed, milles süsiniku aatomite arv on enamasti kolmest kuueni. Viiesüsinikulistest monosahhariididest on olulisemad riboos ja desoksüriboos(nukleiinhapete koostises).
Riboosijäägid esinevad ribonukleiinhappe ehituses- RNA
Desoksüriboosijäägid esinevad desoksüribonukleiinhappe ehituses- DNA
Kuuesüsinikulistest suhkrutest on glükoos ehk viinamarjasuhkur ja fruktoos ehk puuviljasuhkur
Põhilised energiaallikad !( taimedel moodustub glükoos fotosünteesi tulemusena, organismid saavad glükoosi toidust). Glükoosi järkjärgulisel oksüdatsioonil süsihappegaasi ja vee molekulideni vabaneb energia mis talletatakse makroergilistesse ühenditesse.
Oligosahhariidid-madalmolekulaarsed orgaanilised ühendid, mis on moodustunud kahe kolme monosahhariidi omavahelisel ühinemisel. Nt glükoos+ fruktoos -> sahharoos (peedisuhkur)
glükoos+glükoos-> maltoos (linnasesuhkur)
glükoos+galaktoos-> laktoos (piimasuhkur)
Polüsahhariidid- kõrgmolekulaarsed orgaanilised ühendid(polümeerid), mille ehituslikeks lülideks on monosahhariidid. Põhilised polüsahhariidid on tärklis, tselluloos ja glükogeen.
(Fotosünteesi tulemusena tekkinud glükoosivarud säilitatakse tärklisena(tärklise molekulid sisaldavad erineval arvul monumeere. Kui fotosüntees pidurdub, siis kasutavad taimed energia saamiseks tärklist. Lagundavad tärklise glükoosi molekulideks.)
Puudel( puitunud vars)-tselluloos. Loomadel säilitatakse glükoosivarud põhiliselt lihastes ja maksas loomse tärklise ehk glükogeeni molekulidena.
Lipiidid-
orgaaniliste ühendite klass, kuhu kuuluvad rasvad, õlid, vahad, steroidid (vees mittelahustuvad ühendid) organismide energiaallikaks.
Rasvakiht on kasulik loomadel- talveunes pruunkaru kasutab nahaalust rasvakudet energia saamiseks, veelise eluviisiga loomadel kaitseb rasvakiht liigse jahtumise eest, annab voolujoonelise kuju. Rasvkude ümbritseb ka kõhuõõnes siseorganeid ja kaitseb neid kahjulike mõjude eest.
Steroidid-madalmolekulaarsed tsüklilised ühendid ( kolesterool , mitmed hormoonid(bioaktiivsed ained), vitamiin D)
Kolesterool(steroid)- seda tekib hulgaliselt organismi , kui toit sisaldab liiga palju rasva ja suhkrut.
Kolesterool võib ladestuda koos rasvhapete ja lubisooladega arterite seintesse. See põhjustab veresoonte lupjumist ehk arteroskleroosi. Sellised veresooned on väheelastsed, verevool on raskendunud. Arteroskleroosi soodustab ebaõige toitumine.
Steroidid- meessuguhormoon (testosteroon), naissuguhormoon (östrogeen), hormoonid- insuliin , kasvuhormoon , aminohapped- Reguleerivad mitmete elundkondade talitlusi-
Valgud( proteiinid)
Aminohapetest moodustunud polümeerid
Biopolümeerid- polüsahhariidid, valgud, nukleiinhapped
Aminohapped
Kõigi aminohapete koostisesse kuulub: aluseliste omadustega amonirühm( -NH2)
happeliste omadustega karboksüülrühm(-COOH)
Kahe amonihappe omavahelisel reageerimisel moodustub ribosoomis nende vahele kovalentne side- peptiidside.(Valgu molekulis) Aminohapped: alaniin - Ala (A), Seriin -Ser (S), Valiin - Val (V)
Valgu struktuur
Valgu aminohappelist järjestust nimetatakse esimest järku struktuuriks (primaarstruktuuriks)
(insuliini molekuli algusosa ) Ülevaade palju animohappejääke ja mis järjekorras on polppeptiidahelasse nad lülitunud, ei näita ruumilist kuju,määrab ära valgu ülejäänud omadused.
Teist järku struktuur (sekundaarstruktuur) tekib polüpeptiidi keerdumisel kruvikujuliseks heeliksiks või kõrvuti asetsevate ahelate voltumisel. (struktuuri hoiavad koos vesiniksidemed)
Kolmandat järku struktuur( tertsiaarstruktuur )- kera-gloobul.
Neljandat järku struktuur(kvarternaarstruktuur)- kui omavahel ühinevad kaks või enam polüpeptiidi
Inimese veri - vereplasma valgud-globuliinid on kerajad, Trombotsüütide valk- fibrinogeen -niitja struktuuriga, vere hüübimisel- fibriiniks. Erütrotsüütides esineval hemoglobiinil on neljandat järku struktuur(2 või enam polüpeptiidi)
Valgu denaturatsioon - valgu kuumutamisel(soojusenergia) katkevad nõrgad keemilised sidemed, nii kaob alguses 3 järku struktuur ja siis 2 järku struktuur.
Valke võin denatureerida- mehaanilised tegurid(munavalge vahustamine ), happed ( konsentreeritud lämmastikhape), raskemetallid(elavhõbe), UVkiirgus
Renaturatsioon- denaturatsiooni pöördprotsess, struktuuri taastumine
Valgu ülesanded:
Ensümaatiline funktsioon Ensüümid- Valgud- Reguleerivad biokeemiliste reaktsioonide kiirust ja protsesse(iga reaktsiooni jubib kindel ensüüm)(inimese süljes amülaas)
Emsüümid vajavad aktiveerimiseks vitamiine(bioaktiivsed madalmolekulaarsed orgaanilised ained) nt toidust, taimed sünteesivad ise, UV kiirgus- Dvitamiin.
Ehituslik funktsioon: Valgulise ehitusega on nahatekised - juuksed, küüned, sõrad
TrantsportfunktsioonVere erütrotsüütides asub liitvalk Hemoglobiin- kannab kopsudest hapnikku kõigisse kudedesse. Rakumembraanis on trantsportvalgud, mis viivad molekule raku siise ja välja.
Retseptorfunktsioon - rakumembraanis asuvad valgud, mis edastavad välisinfor raku sisse(maitse tundmine )
Regulatoorne funktsioon-valgulised hormoonid-insuliin- reguleerib vere suhkrusisaldust(kõhunääre)
Kaitsefunktsioon- antikehad, moodustuvad veres(lümfotsüüdis), et võidelda võõrkegade vastu.
AIDS- viirushaigus (omandatud imuunpuudulikuse sündroom) HIV-toimel lakkab antikehade teke vererakkudes( lümfotsüütides)
Liikumisfunktsioon-valgud muudavad oma struktuuri-kontraktsioonivalgud( lihasvalgud )
Energeetiline funktsioon- valkude täielikul lagundamisel vabaneb energia(nälgimisel)


Nukleiinhapped
Nukleiinhapped on Biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid
Nukleiinhapped- DNA- desoksüribonukleiinhape(monumeer on desoksüribonukleotiid)
RNA- ribonukleiinhape
Molekulide omadus sõltub monomeeride järjestusest ja hulgast
DNA koostises on neli erinevat nukleotiidi: adenosiinfosfaat (A)- adeniin
guanosiinfosfaat(G)- guaniin
tsütidiinfosfaat(C)- tsütosiin
tümidiinfosfaat ( T) tümiin
DNA on keeruka struktuuriga ühend, mis on moodustunud 3 molekuli liitumisel- lämmastikaluse(eristab monumeere), desoksüriboosi, fosfaatrühm.
DNA monomeeride molekulid koosnevad- süsinikust, vesinikust, hapnikust, lämmastikust.
DNA koosneb 2 omavahel ühinenud ahelast-koospüsimise aluseks on komplementaarsusprintsiip
Nukleotiidide järjestust molekulis nimetatakse DNA esimest järku struktuuriks(primaar)
Sekundaarstruktuur-vesiniksidemeteha ühendatud kaheahelaline DNA keerdub biheeliksiks
Tertsiaarstruktuur-Dna molekul on seotud valkudega
Komplementaarsusprintsiip-nukleotiidide üksteisele vastavus: A-T ja G-C
DNA molekuli Ülesanded:
Kromosoomide põhiline koostisosa . DNA leidub rakutuumas , kloroplastis, mitokondris.
DNA põhiline ülesanne on päriliku info säilitamine.(raku jagunemisel tuleb tütarrakkudes säilitada sarnane pärilik info, seepärast tuleb DNA kahekordistuda.
Friedrich Miescher- leidis nukleiinhappe
J.Watson, F.Crick -avastasid DNA biheeliksikujulise struktuuri
Struktuuri tähtsus- *vesiniksideme paljusus tagab vastupidavuse, stabiilsuse.
*Kaheahelasisus tagab päriliku info esinemise kahes koopias
RNA- ribonukleiinhape
RNA on biopolümeer, mille monomeerideks on ribonukleotiidid
Koosnevad(kolmeosalised): fosfaatrühmast, riboosist, lämmastikalusest
Lämmastikalused: adeniin(A), guaniin(G), tsütosiin(C), uratsiil (U)(uridiinfosfaat)
Primaarstruktuur- nukleotiidide järjestust molekulis(üheahelaline)
Sekundaarstruktuur-ribonukleotiidid võivad omavahel paarduda C-G (3H). A-U(2H) c
RNA molekulide ülesanded:
RNA osaleb pärilikkuse avaldumises (tagavad geneetilise info realiseerumise)

Informatsiooni RNA-(mRNA)-Osaleb päriliku info avaldumised.
(toob geneetilise info rakutuumas olevatest kromosoomidest valgusünteesi toimumise paika-tsütoplasmas olevatesse ribosoomidesse)

Trantsport RNA- (tRNA) ribosoomidesse jõudnud geneetilise info lahtimõtestamine, tRNA molekulid trantspordivad aminohappeid ribosoomidesse, kus toimub valgusüntees

Ribosoomi RNA(rRNA)-kuulub ribosoomi ehitusse ja osaleb valgusünteesis
RNA molekulid on struktuurilt üheahelalised(mittebiheeliks) , DNA kaheahelaline(biheeliks)
TEADLASED:
R.Hook- valgusmikroskoobi,
M.Scheidel,T. Schwann -taimed on rakulise ehitusega
K.E von Baer - loomade embrüoloogia rajaja( munarakk )
Rudolf Virchow-iga uus rakk saab alguse üksnes olemasolevast rakust, jahunemise teel.
F.Miescher-nukleiinhape
G. Mendel- avastas geenid , nende pärandumise ja avaldumise seaduspärasused
T. Morgan - geenide pärandumine kromosoomis, äädikakärbsed
M. Calvin - pimedusstaadiumi reaktsioonid
rakuteadus-tsütoloogia
Kõik organismid on rakulise ehitusega.
Rakuteooria seisukoht: *Rakk saab tekkida ainult rakust, *Uued rakud tekivad jagunemise teel, Organismide kasv ja areng põhinevad rakkude jagunemisel. * Rakkude ehitus ja talitlus on omavahel kooskõlas.
Rakkude mitmekesisus .
Üherakulised- bakterid, protistid
Hulkrakulised- taimed,seened,loomad
Üks kõige pisem üherakuline organism on mükoplasma
Üherakulistel on iseloomiliku välimusega-kingloom, silmviburlane, amööb
Eeltuumsed ehk prokarüoodid(ilma tuumata)- bakterid
Päristuumsed ehk eukarüoodid- protistid, taime-, seene-, loomariik
Loomarakk (päristuumne)
Tsütoplasma-koostis vesi, selles on lahustunud orgaanilised, anorgaanilised ained.
Tsütoplasma on pidevas liikumises ja seob kõik rakuorganellid ühtseks tervikuks, tsütoplasmas toimuvad kõik eluks vajalikud keemilised reaktsioonid
Rakutuum - tuuma ümbrus koosneb kahest membraanist, nendes paiknevad poorid , mille kaudu toimub ainete liikumine tuuma sisemusse ja välja.Tuumasisene plasma nim Karüoplasma(sisaldab DNA, RNA, valke, madalmolekulaarseid ühendeid). Tuuma tähtsamad osad on kromosoomid
Tuumake-piirkond, kus toimub rRNA süntees ja ribosoomide moodustumine.
Rakutuum reguleerib kõiki rakus toimuvaid protsesse.
*Tuuma kõrvaldamisel kaotab rakk jagunemisvõime, ainevahetus aeglustub, rakk hukkub.
*Inimese keharakus on 46 kromosoomi. Homoloogilised (paarilised) kromosoomid sisaldavad samu pärilikke tunnuseid määravaid geene.(v.a mehe sugukromosoomid )
*Eukarüootsete rakkude kromosoomides on DNA seotud valkudega.peamised kromosoomvalgud on histoonid .8kaitsevad DNA-d ja aitavad raku jagunemisel ajal kromosoome kokku pakkida .
DNA, mis on keerdunud ümber histoonide, moodustab nukleoomse fibrilli. Üks kromosoom koosnev ühest nukleosoomsest fibrillist.
Rakumembraan - eraldab raku sisekeskkonda väliskeskkonnast, kaitseb raku sisekeskkonda kahjulike mõjutuste eest, ühendab rakke omavahel. Rakumembraani vahendusel toimub aine-, info-, energiavahetus raku ja väliskeskkonna vahel.
Rakumembraan koosneb fosfolipiididest ja valkudest (kolesterool)
Membraane asub tsütoplasmas, rakutuum.
Ainete trantsport läbi membraani: *Passiivne transport- energiat ei kulu:difusiooni, osmoosi teel(vesi, gaasid O2, CO2). Osa rakumembraani kuuluvatest valkudest on varustatud kanalikestega, kust kaudu saavad väiksemad molekulid liikuda rakku ja sealt välja(kui lisaenergiat vaja pole-passiivne)

*Aktiivne transport-rakk kulutab transpordiks energiat. Membraani Transportvalgud osalevad ainete aktiivses transpordis. Need valgud ei juhi läbi membraani mistahes aineid, vaid üksnes kindlaid ühendeid.selleks vajavad nad energiat, mida saavad energiarikastest ühenditest
Fagosütoosivõimelised loomarakud-aineosake jõuab rakumembraanile, sopistub sinna, liigub membraaniga ümbritsetud põiekeses tsütoplasmasse.(järgnevalt lisanduvad põiekesse ensüümid ja lagundavad fagotsüteeritud aine-abööbi toitumine)
Rakuorganellid-
Tsütoplasmavõrgustik-mööda selle kanlikesi toimub ainete rakusisene liikumine ja on seotud mitmete ainevahetuslike protsessidega. Tsütoplasmavõrgustik jaguneb karedapinnaliseks ja siledapinnaliseks tsütoplasmavõrgustikuks.
Karedapinnalisel asuvad ribosoomid mis sünteesivad valke.
Siledapinnalisel võrgustikul asuvad ensüümid, mis võtavad osa lipiidide ja sahhariidide sünteesist
Ribosoomid- Ribosoom on kaheosaline. Mõlemad osad koosnevad rRNA ja valgumolekulides.
Ribosoomid pannakse kokku rakutuumas-tuumakestes
Ribosoomis toimub valkude süntees. (polüsoom-mRNA-ga seotud ribosoom)
Mitokondrid ja kloroplastid sisaldavad ribosoome.
Lüsosoomid- ühekordse membraaniga ümbritsetud põiekesed, milles lõhustatakse mitmesuguseid aineid.
Golgi kompleks - koosneb üksteise kohal asetsevatest tsisternikestest(põiekestest), ning neid ühendavatest kanalitest. Kõik on ümbritsetud membraaniga. Golgi kompleksi satuvad ained tsütoplasmavõrgustiku kanalitest. *Golgi kompleksis jõuab lõpule valkude töötlemine( selle pakkimine sekreedipõiekestesse ja lüsosoomidesse. Osaleb ka *rakumembraani uuendamises ja taime rakukesta moodustamises. * moodustuvad lüsosoomid
Mitokondrid- on ümbritsetud 2 membraaniga, ümar, Sisemembraan moodustab harjakesi. Mitokondri sisemuses leidub mitokondrile omaseid DNA ja RNA molekule. Mitokondri DNA sisaldab geneetilist infot organellile vajaliku RNA ja valkude sünteesiks. Valke sünteesitakse seal olevates ribosoomides.*põhiülesanne on rakke varustada energiaga. * neis viiakse lõpule glükoosi ja teiste ainete lagundamine. * ATP süntees
Tsütoskelett- raku tugi- ja liikumissüsteem. Koosneb niitjatest valkudest. (fibrille, mikrofilamente, ja mikrotuubuleid). Tsütoskeleti koostisesse kuuluvad valgud võimaldavad rakkudel muuta oma kuju.
Tsentrosoom - iseloomulik ainult loomarakkudel.
Taimerakk
Rakukest - põhiline koostisaine on tselluloos. Kesta läbivad poorid(osmoos, difusioon )
taimeraku täühtsus- takistab taimeraku liikumist, paljudele ainetele läbimatu, paksenedes põhjustab raku sisemuse hävimise, toestab taime(rakke)- Tugifunktsioon . Kaitsefunktsioon- kaitseb välistegurite eest( korkkude )
transportfunktsioon- juhtkude8traheed, traheiidid-moodustunud rakukestades. Juhtkude koos tugikoerakkudega moodustavad võrgustiku, mis ühendab taime kõiki organeid, soodustab ainete omavahelisi liikumisi .
Plastiidid-annavad taimedele eriosadele erivärvuse.
3 plastiidi rühmad: Rohelised kloroplastid, kollased (punased) kromoplastid, värvusetud leukoplastid.
Kloroplastid sisaldavad rohelist pigmenti-klorofülli.(oluline fotosünteesiprotsessis)
Kromoplastides- sisalduvad pigmendid-karotinoidid annavad taime viljadele kollase,punase värvuse ( tolmlemiseks, seemne levitamiseks)
Leukoplastid- pigmente ei ole, sisaldavad varuaineid
Kloroplasti ehitus- 2 rakumembraani, sisemuses lamellid -nendes on klorofülli molekulid, DNA, RNA, valgu molekule, sisaldab ribosoome.
Kloroplastides toimub fotosüntees- suhkrute moodustumine süsihappegaasist, veest ja valgusenergia abil.
Vakuoolid - membraaniga ümbritsetud põiekesed, mis sisaldavad mitmesuguseid varu ja jääkaineid.
Nad moodustuvad Golgi kompleksist, või tsütoplasmavõrgustikust, lüsosoomi sarnane.(vananedes- tsentraalvakuool )
vakuoolide ülesanded: taimeraku veemahuti ,
kaitsefunktsioon-vakuoolidesse võib koguneda ainevahetuse jääkproduktid(ebameeldiv, mürgine)
tugifunktsioon-siserõhk(turgorg) avaldab mõju tsütoplasmale, rakumembraanile-tagab püstise varre(rohtsetel vartel)
Seened
Kõik seened on eukarüoodid(rakutuum olemas). Seened on heterotroofid .
Hulkraksed seened: organismi keha koosneb seeneniitidest ehk hüüfidest.
Läbipõimunud seeneniidistik-mütseel( soodsates tingimustes)
Seened plajunevad eoste abil8sugulisel või mittesugulisel teel). Sugulise paljunemise korral arenevad eosed viljakehas(jalg, kübar). Eosed valmivad kübara alaküljel
Kandseened- puravik , riisikad, pilvikud(söögiks), torikulised(puul)
Kottseened -Hallitus-erinevate seente kogu.-Pintselhallik( sinihallitusjuust ). Hallitus on mürgine, kuna eritab mükotoksiine.
Pärmseened-üherakulised(pagaripärm)- taine kergitamiseks , alkoholiks. Pärmseen plajuneb pungumise teel.
Seene ehitus- Raku tsütoplasmas on samad organellid mis loomarakul . Taimede omaseid plastiide pole, kuna on heterotroofid, taimedele omaseid vakuoole pole samuti. Seenel on rakukest(kitiinist), rakumembraan. Rakukest toestab, kaitseb ja annab seenele kindla kuju.
Seente tähtsus- Seened on koos bakteritega ühed peamised surnud organismide lagundajad.
(Hangib vajalike aineid ka elusorganismidest- Seenhaigused nt nahaaigused)
kasutavad ainena ka tselluloosi, ligniini(puudekoor)
Bakterid-
Bakteritel puudub membraanidega piiritletud rakutuum, moodustavad omaette eeltuumsete ehk prokarüootide rühma.Väliskujult kerajad või niitjad
Ehitus: ümbritsetud ühe membraaniga(valkudest,lipiididest). Väliselt on kest(polüsahhariididest)-kest täidab kaitsefunktsiooni.(kest kaetud karvade või viburitega). Kest eristab ka limakapslit(kaitse, liikumiseks)
Organismile ohtlikud bakterid- patogeenid (tuleneb bakteritoksiinist)
Haigused nt: teetanus , difteeria, koolerat
Kromosoom: Bakteril pole rakutuuma, seda asendab tuumapiirkond, milles paikneb rõngjaskromosoom (koosneb ühest DNA molekulist)
Plasmiidid(väiksed Dna rõngad)-plasmiidid sisaldavad geene, mis on vajalikud bakteri kasvukeskkonna eripärast tulenevate ensüümide sünteesiks(lagundamiseks)- lagundavad orgaanilisi aineid- toitumiseks, ensüümid- kahjulike ainete lagundamiseks8antibiootikumid)
Bakteriorganellid- puuduvad membraanssed organellid(tsütoplasmavõrgustikku, gokgikompleksi, mitokonderid), puudub tsentrosoom, tsütoskelett. Sarnane- valgusüntees toimub ribosoomides
Gaasivakuoolid-valgulise membraaniga põiekesed- vees olemiseks
Bakterib paljunevad pooldumisega(eelneb kasvamine ja varuaine süntees)Paljunevad kiiresti.
Kui bakterid satuvad ebasoodsasse elukeskkonda moodustavad spoori.
Bakterite tähtsus looduses- bakterid kasutavad toitumiseks kõiksugu orgaanilisi ühendeid( valgud, suhkrud , nafta , tselluloos) Lagundavad surnuid organisme ja mitmesuguseid jääkaineid(laguahelad)
Lagundavad orgaanilised ained lihtsamate ühenditega aineteks ja lõppproduktiks on anorgaanilised ained, mida kasutavad taimed.
Orgaaniliste ainete lagundajatena on neil tähtis osa mulla kujundamisel.
Bakterid osalevad peamiste keemiliste elementide-C,O,N,P, väävli-looduslikes ringetes.
Bakteri tähtsus organismidele-
osad bakterid kasulikud- jämesooles elavad bakterid aitavad lagundada mitmeid orgaanilisi ühendeid, mida seedeensüümid lagundada ei suuda.(varustavad osade vitamiinidega)
bakterid asustavad enamiku loomariigi seedeelundkonna.
Inimese organismis on ka patogeenseid baktereid( kaitsemehhanismid hoiavad ära paljunemise)
Bakteri kasutus- toiduainete, farmaatsia , tekstiilitööstuses, energeetikas, loomakasvatuses, keskkonnakaitses, meditsiinis.
Biotehnoloogia alane - kurgi ,kapsa, piima jt toiduainete hapendamine (juust)
biotõrje, seenhaiguste tõrje. Valguliste ensüümide tootmine, antibiootikumid
PÄRILIKKUS
Geneetika - teadusharu, mis uurib organismide pärilikkuse ja muutlikkuse seaduspärasusi
genoom - kromosoomikomplekt, mis sisaldab geneetilist materjali(24 kromosoomi)
Genotüüp-ühele isendile omane geenide ja erivormide kogum.
Fenotüüp- ühe isendi vaadeldavate tunnuste kogum
Keskkonna tingimused mõjutavad tunnuste avaldumist .(soodustab või pidurdab geenide poolt määratud tunnuste väljakujunemist)
Molekulaargeneetilised põhivormid: replikatsioon -DNA süntees,
transkriptsioon - RNA süntees
translatsioon - valgu süntees
Molekulaargeneetika -teadusharu, mis uurib pärilikkuse seaduspärasusi molekulaarsel tasemel.
Geen-DNA lõik, mis määrab ära ühe RNA molekuli sünteesi
Matriitsüntees-DNA, RNA ja valgud sünteesitakseolemasolevate molekulide ahelate alusel, mis määravad sünteesitavate molekulide monomeeride järjestuse.
Replikatsioon- matriitsüntees. Toimub enne rakujagunemist(mitoosil, meioosil).Tulemusena saadakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli.
Protsess toimub rakutuumas. Ensüüm keerab DNA biheeliksi järk-järgult lahti, sünteesib karüoplasmas olevatest nukleotiididest esialgse ahela kõrvale uue(vastavalt komplementaarsusprintsiibile)- DNA molekulid on ühesuguse nukleotiidse järjestusega.
Transkriptsioon-matriitsüntees, mille käigus saadakse DNA molekuli ühe ahela nukleotiidse järjestusega komplementaarne RNA molekul.
Protsess toimub rakutuumas, interfaasi ajal. Ensüüm peab sünteesi alustamiseks ühinema promootoriga(DNA nukleotiidi järjestusega, geeni algusosaga) DNA ahel keeratakse järk-järgult lahti, ning komplementaarne RNA sünteesitakse ahel ühest lõigust, RNA süntees lõppeb terminaatorpiirkonda(1 geeni nukleotiidse järjestuse lõppu) Terminaatorpiirkonnas- ensüüm eraldun DNA piirkonnast , DNA taastab oma biheeliksikuju, RNA liigub läbi tuumamembraani tsütoplasmasse. RNA süntees toimub eel- ja päristuumsete organismide rakkudes.
Geen avaldub, ehk toimub RNA süntees.
4 gruppi geene: 1-geenid mis avalduvad üheaegselt organismi kõigis rakus-rRNA, tRNA
2-Geenid, mis avalduvad ainult kindla koe rakkudes- insuliini geenilt toimub mRNA transkriptsioon kõhunäärmes
3-geenid, mis avalduvad inimese elutegevuse kindlal etapil-transkriptsioon toimub embrüogeenis geenidelt, kes osalevad loote väljakujunemises, hiljem enam mitte.
4-geenid, mis ei avaldu mitte kunagi.
Geen avaldub, kui ensüüm ühineb promootoriga, geen ei avaldu, kui ensüüm promootoriga ei ühine.
Repressor (valk) võib takistada ensüümi seostumist.
Struktuurgeenid-määravad raku ehituses tRNA ja rRNA sünteesides
Regulaatorgeenid -kontrollivad struktuurgeenide avaldumist.
Geenide vale või vajalike geenide mitteavaldumine võib tuua suuri muutusi rahu ehituses ja talitluses.(valed geeniavaldumised-karvajarakud)
Geneetiline kood- mRNA moelkuli 3 järjestikust nukleotiidi määravad ära kindla aminohappe valguhulga
Koodon -1aminohappele vastav mRNA molekuli nukleotiidikolmik.
4 erinevast nukleotiidist saab moodustada 64 erinevat kombinatsiooni.
Põhiaminohappeid on 20, seepärast vastab ühele aminohappele mitu koodonit- so. sünonüümsus
ühetähenduslikus- ühele koodonile ei vasta mitu amonihapet
mittekattuv- ükski nukleotiid ei asetse kõrvutiasevates koodonites samaaegselt
Initsiaatorkoodon(Algus)-mRNA nukleotiidne järjestus AUG. Kõigi valkude süntees algab metioniinkoodonist.
Stoppkoodonid - UGA,UAA, UAG- tähistavad valgusünteesi lõppu, neile ei vasta ükski aminohape
Valgusüntees- toimub tsütoplasmas asuvates ribosoomides. Protsessi toimumiseks on vaja mRNA molekule, tRNA molekule, aminohappeid, ensüüme, energiaallikatena ATP, GTP
translatsioon algab mRNA ühinemisega ribosoomid. mRNA initsiaatorkoodoniga seostub esimesena tRNA molekul, millega on ühendatud aminohape metioniin . Iga tRNA seostun kindla aminohappega (tRNA mis seostub Met-ga on initsiaator TRNA). Ühineda saab komplementaarsusprintsiibi alusel
antikoodon - tRNA on komplinaarne mRNA-ga
translatsioon on unuversaalne.toimub päris ja eeltuumsesorganismis.
Viirused - koosnevad nukleiinhappest ja valkudest ( moodustamie on seotud peremeesrakkudega)
Sisaldavad pärilikku infot(DNA,RNA)
DNA viirus (1molekul)
RNA viirus
kapsiil- väljaspool peremeest, ümbritseb viirusosakese genoome
ümbris- valkud , lipiidid
Viirustes on 3 geenitüüpi- replikatsiooni- DNA, RNA paljunemine
regulaator- uute viirusosakeste moodustamine
struktuurigeenid(sisaldavad infot valkude sünteesiks)
Viiruse lüütiline tsükke- plajunemisprotsess, kus peremeesrakk hävib
Viiruse lüsogeenne tsükkel- protsess, kus viiruse genoom seondub peremeesraku kromosoomiga, ning ei avaldu koheselt.
Viiruse tähtsus- Viirused on rakuparasiidid, nad on nakatunud organismile kahjulikud, põhjustades haigusi ja ka rakkude surma.
Transduktsioon-viiruse poolt tehtavad geeniülekanded (üheks päriliku muutlikuse allikaks)
Viirushaigused- DNA-st- tuulerõuged, rõuged, herpesviirus, soolatüükad, konnasilmad.
RNA- gripp , marutaud, mumps , punetised, AIDS, HIV
Viirused kanduvad edasi õhu(osaliselt) kaudu.(piisknakkus)
Viirusi rakendatakse geenitehnoloogias - geeniteraapia(normaalse geeni viimine organismid
Mendel-ristas erineva tunnustega taimi, uuris nende järglaste(hübriidide) omadusi- Hernetaimed
Monohübriid- Ristamine , mille uuritav vorm erinevad ühe tunnuse poolest
Alleel - ühe geeni erivormid
Homosügoot- geenipaar, kus mõlemas homoloogilises kromosoomis on sama alleel
Heterosügoot-geenipaari seisund, kus homoloogilistes kromosoomides paiknevad vaadeldava tunnuse suhtes eri alleelid
Dominantne alleel- avaldub heterosügootses olekus
Retsessiivne alleel- ei avaldu heterosügootses olekus
Mendeli esimene seadus(ühetaolisuseseadus)- Homosügootsete vanemate ristamisel saadakse esimeses põlvkonnas genptüübilt identsed, fenotüübilt sarnased järglased.
Mendeli teine seadus( lahknemisseadus )- homosügootsete vanemate monohübriidsel ristamisel toimub teises hübriidpõlvkonnas genotüüpide ja fenotüüpide lahknemine seaduspärastes suhetes.
Dominantsed tunnused: naerulohuk, tömp pöial, pruun juuksevärvus, pruunid silmad, tedretähnid
Retsesiivne tunnus- blond,punapäisus, sinised silmad, ühtlane pigmentats,lühinägevus, kurtus
Intermediaarsus - vahepealsed tunnused(pole dominantsust)
Polüalleelsus- fenotüübilise tunnuse määramisel osaleb mitu alleeli
polügeensus- pärilike tunnuste määramisel osaleb mitu geeni oma alleelidega.
Dihübriidne ristamine- Ristamine, mille korral vanemvormid erinevad kahe tunnuse poolest
Mendeli suhe 9:3:3:1.
Mendeli kolmas seadus(sõltumatu lahknemise seadus)- homosügootsete vanemate dihübriidsel ristamisel lahknevad mõlemad tunnusepaarid teises hübriidpõlvkonnas teineteisest sõltumatult ja kombineeruvad omavahel vabalt
Thomas Hunt Morgan- äädikakärbsed(palju pärilikke tunnuseid, paljunevad kiiresti)
Morgani seadus- ühes kromosoomis lähestikku paiknevad geenid on lineaarses ahelduses ning päranduvad järglastele üheskoos
Kromosoomide ristsiire- kromosoomide vahetumine Meioosi teel. Mida lähemal on kromosoomis kaks geeni, seda väiksem tõenäosus, et nad ristsiirdena ümberkombineeruvad.
Sugukromosoomid- 23 (24)
22 paari, mis on naistel ja meestel sarnased nim. Autosoomideks.
Naisel on igas keharakus XX- sugukromosoomi (homoloogilised)
Meestel on- XY-sugukromosoomid
Uue organismi sugu nääratakse viljastumisel. (X-tüdruk, Y-poiss)
Y-määravad lootel meessoo tunnuste kujunemise, kontrollivad spermatogeneesi
X-määravad ainevahetuslikke, arengulisi, vaimseid tunnuseid (Xgeenid-suguliitelised)
suguliitelised puuded(retsesiivsest X-st)- daltonism, hemofiilia
Pärilik muutlikus
Pärilik ehk geneetiline muutlikus:
Kombinatiivne -vanemate geenialleelide ümberkombineerumine järglaste genotüüpideks(meioosi, viljastumise käigus) kromosoomide, geenide struktuur ei muutu, toimub geenide ja kromosoomide erivormide pärast
Mutatsioon- muutub geenide või kromosoomide struktuure
(Hugo de Vries- mutatsioonid )
Geenmutatsioonid: muutused DNA nukleotiidses järjestuses(võivad tekkida uued alleelid)
Geenmutatsioon ei avaldu fenotüübis- kui nukleotiidi vahetumine teisega ei põhjusta aminohappe vahetust molekulis, (aminohappe vahetumisel ei muutu valgusüntees)(suhkrutõbi)
Kromosoommutatsioon- kromosoomi pikkuse, struktuuri muutused. Põhjus vead mitoosis või meioosis
Genoommutatsioon - homoloogiliste kromosoomide arvu muutused. (Downi sündroom) 46 kromosoomi asemel 47 kromosoomi.
Polüploidsus-kahekordistub kogu kromosoomistik- inimesel põhjustab see loote surma
Spontaansed mutatsioonid-iseeneslikud
Indutseeritud mutatsioonid- kuntslikud
Mutageen - mutatsiooni tekitav tegur( benseen , raskemetall)
Vähktõve tekitajad - kantserogeenid
generatiivne mutatsioon- kanduvad edasi järglastele
somaatilised mutatsioonis-tekivad keharakkudes, kanduvad edasi vegetatiivsel paljunemisel
mittepärilik ehk modifikatsiooniline muutlikus: keskonnatingimustest tulenev
Kitsas reaktsiooninorm- juuksevärvus, karva läbimõõt
Lai raktsiooninorm- inimese kehakaal , munade toodang
Geenifond- kõigi geenide , erivormide kogum
variatsioonirida- iseloomustab modifikatsioonilist muutlikust
Kaksikute meetod- ühemunakaksikud, tekivad ühest munarakust, genotüübid on identsed, fenotüübilised tunnused tulenevad ainult modifikatsioonilistest muutustest
Erimunakaksikud - tekivad eri munarakkudest, erinevad pärilkkuse tunnuste poolest, modifikatsiooniliste tunnuste poolest.
Geneetika Meditsiin
Kui inimene haigestub, on see tingitud kas: pärilikkusest, keskonnast, pärilike eelsoodumustega.
Pärilikud- tekivad genotüüpi viljastumise hetkel(retsesiivsed alleelid)- kurtus, hemofiilia
Mutatsioonid sugurakus- Downi sündroom (punetised- kahjustab loodet)
Päriliku eelsoodumusega haigused- vastava genotüübi olemasolu, mis põhjustab tundlikuse mõne keskonnatingimuse vastu(kõrgvererõhutõbi,kopsuvähk) Keskkonnategurid kas kiirendavad või pidurdavad päriliku eelsoodumusega haiguse teket.
AINE- JA ENERGIAVAHETUS
Autotroofid - rohelised taimed
Saavad esmase orgaanilise aine fotosünteesiprotsessis. Selleks vajavad- valgusenergia, H2O ja CO2.
Fotosünteesi tulemusena moodustub glükoos. Jääkprodukt O2 eraldub atmosfääri.
Fotosüntees 6CO2+12H2O=C6H12O6+6O2+ 6H2O
Autotroofid on organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavates anorgaanilistest ühenditest.
Kasutavad valgusenergiat .
Heterotroofid- organismid, kes ei sünteesi fotosünteesi(kemo) orgaanilisi aineid(inimene)
saavad orgaanilisi aineid toidu lagundamisest-elutegevuseks vajalik energia, sünteesiprotsesside lähteaineks. Toidu lagundamisega toimub orgaaniliste ainete oksüdatsioon- energia vabaneb.
Heterotroofid saavad oma eluks vajaliku energia toidus leiduva orgaanilise ainete oksüdatsioonil.
Metabolism-organismis asetleidev sünteesi ja lagundamise protsess, mis tagab aine-ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga.
Metabolism jaguneb assimilatsiooniks ja dissimilatsiooniks
Dissimilatsioon- lagundamisprotsessid -(hüdrolüüs)- kaasneb energia vabanemine .
Energia talletatakse makroergilistesse(energiarikas) ühenditesse- ATP
Assimilatsioon - sünteesiprotsessid (saadakse valke, sahhariide , lipiide, nukleiinhappeid)
Sünteesiks vajatakse lähteaineid, energiat(ATP-keemilise energia varu)
taimed fotosünteesiks-valgusenergia
sahhariidid on esmased ja kõige kiiremini kasutatavad energiaallikad
ATP- adenosiintrifosfaat -( ribonukleotiid ) universaalne energia talletaja ja ülekandja, toimub kõigi rakkude metabolismis( glükolüüsi, käärimise, hingamise, fotosünteesi käigus)
ADP- adenosiindifosfaat
GTP-(ribonukleotiid)
Glükoosi lagundamine-
1etapp- glükolüüs- toimub päristuumsete rakkude tsütoplasmavõrgustikus (2 ATP)
saadakse 2 3C-list püroviinamarihappe molekuli+ 4 vesinikuaatomit.
Anaeroobne glükolüüs- käärimine- lõpeb piimhappe või etanooli moodustamisega
Tsitraaditsükkel- glükolüüsi tulemusena saadud püroviinamarihappe edasine lagundamine toimub mitokondri sisemuses. Enne tsitraaditsüklisse sisenemist eralduvad pürovh. CO2 ja 2 H aatomit
Tsitraaditsüklis toimuvad ensüümide poolt katalüüsivad reaktsioonid, kust eraldub CO2 ja H
NAD-vesinikukandja (NADH2)
Glükoküüsi ja tsitraadietapis eraldub vesinik- (10 NADH2) molekuli- need suunduvad hingamisahelasse.
Hingamisahel - toimuvad mitokondrite sisemembraanide harjakestes. (NADH2 arvel saab sünteesida ATP molekule) Hingamisahela reaktsioonides vabanevad NADH2 molekulid H aatomitest. (NAD- läheb glükolüüsi vesiniksidujana). Eraldunud vesinik seotakse hapnikuga ja moodustub vesi
12 NADH molekulist- 36 ATP molekuli.
Kokku võib glükoosi lagundamisel moodustuda 38 ATP molekuli.
Taimedel ja Loomadel sarnane
Fotosüntees-
Taimed fotosünteesivad süsihappegaasist ja veest suhkru molekule, selleks kasutavad valguseenergiat(jääkproduktina eraldub hapnik)
Fotosüntees- valguskiirgus peab jõudma taimeraku kloroplastides olevate klorofüllideni. Valguse toimel klorofülli molekulid ergastuvad.( fotosünteesi reaktsioonid toimuvad klorofülli ergastunud elektronide energia toimel
Fotosünteesi Valgusstaadium - vajalik valguse olemasolu. Lagundatakse vee molekule, eraldub gaasiline hapnik. Valguse olemasolu ajal toimuvates reaktsioonides salvestub ka ATP-des energia.
Pimedusstaadium -seaotakse süsihappegaasi molekule, moodustuvad 3süsinikulised suhkrud, mis ühinemisel annavad glükoosi.
Valgusstaadium- Klorofüllid koostavad fotosüsteeme.
FotosüsteemII- kasutab ergastunud elektronide energiat- vee molekulide lagundamiseks(veeoksüdatsiooniks), ja ATP sünteesiks --> hapniku eraldumine
Fotosüsteem I- NADPH2 moodustamine(sahhariidi sünteesil vesiniku allikaks)
/ NADPH2 ja ATP molekulide saadus/
Pimedusstaadium-sahhariidide süntees- tuleb CO2- Calvini tsükkel, vesinikuallikas NADPH2.
Lõpptulemus-glükoos
Fotosünteesi tähtsus- vee fotooksüdatsioonikäigus eralduv energia on vajalik kõigile organismidele
calvini tsükli vaheühendites- lipiidide ja aminohapete süntees.
Mitokondrid kasutavad hapniku, mida ealdab kloroplaste
Looduses ainuke protsess, mille käigus muudetakse valgusenergia keemiliste sidemete energiaks.
Vee fotooksüdatsioonis eraldub õhku hapniku, mida kasutavad heterotroofid
Biosfäär- hapnik, hapnik on osoonikihi püsimise aluseks, muudab valgusenergia keemilise sideme energiaks.
PALJUNEMINE JA ARENG
ugulisel paljunemisel saavad uued organismid alguse viljastunud munarakust
Mittesuguline paljunemine(baerid, protistid, sammal, sõnajalg)- (pärmseened -pungumiseteel)
Vegetatiivne paljunemine-taimed, bakterid-poolduvad, protistid, seened) taimed- annavad järglasi risoomide, mugulate , sibulate, varre abil.- tähtsus arvukas järglaskond
Mitoos -
Rakutuuma jagunemine- Karüokinees
tsütoplasmajagunemine- Tsütokinees(2 tütarrakku)
Mitoos on päristuumsete rakkude jagunemise viis, millega tagatakse kormosoomide arvu püsivus tütarrakkudes(keharakud)
Interfaas - kahe mitoosi vahele jääv raku eluperiood. Valmistub rakk jagunemiseks:toimuvad ainevahetuse põhiprotsessid-organellide arv suureneb, toimub ATP süntees, tsentrioolide kahestumine , suurenevad raku mõõtmed, DNA kahekordistub.
Interfaasis DNA kahekordistub, kromosoomid on kahekromatiidilised(mitoosi alguses keerduvad kromosoomid kokku) Tsentromeer - ühendab kromatiide
Mitoosi:
Profaas - *kromosoomid keerduvad kokku
*rakutuum suureneb, tuumakesed kaovad
*Tsentrioolipaarid liiguvad vastassuunas -rakk polariseerub
* Tsentrioolide vahele moodustuvad kääviniidid(kromo täpne jaotus)
*Lõpp-tuumamembraanid lagunevad
Metafaas-
*kromosoomid liiguvad raku keskossa- tasapinnaliselt- Ekvatoriaaltasand
*kromosoomid maksimaalselt kokkukeerdunult
* Kääviniidid kinnituvad kromosoomi tsentromeeridele(teine osa kinnikunud tsentrioolidele)
Anafaas - *kääviniidid lühenevad
*kõigi kromosoomide kromatiidid eralduvad teineteisest( tsentromeerid kahestuvad)
* algab kromatiidide lahknemisega ekvatoriaaltasandil ja lõppeb rakupoolustele jõudmisega
Telofaas - * kääviniidid kaovad
* sünteesitakse tuumamembraanid
*kromosoomid keerduvad lahti- tekivad tuumakesed
Tsütokinees- tsütoplasma jaguneb kaheks, selle tulemusena tekib kaks tütarrakku

Osad rakud diferentseeruvad- omandavad vastava koe tüübile kuju ja talitluse- kaotavad jagunemisvõime(närvi, vöötlihasrakud)
Meioos- Raku jagunemine, mille käigus kromosoomide arv tütarrakkudes väheneb kaks korda( sugurakud )- 23 kromosoomi(24)
Kaks korda vähenenud kromosoomisitik- haploidne(n)
Munaraku viljastumisel ühinevad 2 sugurakku (gameedid)- diploidne kromosoomistik(2n)
Keharakk -somaatiline rakk- diploidne- 2n=46
Meioos- kaasneb sugurakkude küpsemisega, eoste moodustamisega
meioosis toimub 2 järjestikust jagunemist
Interfaas- DNA kahekordistub, rakuorganellide arv suureneb, sünteesitakse ATP
*tsentrosoomis tsentrioolid kahestuvad
I Jagunemine:
Profaas- tuumammeb lagundatakse, tuumakesed kaovad, kromosoomid keerduvad kokku
*tsentrioolide paarid eralduvad, nendevahele tekivad kääviniidid.
*Homoloogilised kromosoomid liibuvad paarikaupa, vahetavad omavahel osi- kromosoomide ristsiire(geenivahetus). Profaas toimub kauem kui mitoosil
Metafaas- kromosoomid liiguvad paarikaupa ekvatoriaaltasandile
*tsentromeeridele kinnituvad kääviniidid
Anafaas- * kääviniidid lühenevad, homoloogilised kromosoomid lahknevad poolustele
Telofaas- Nöördubrakumembraan sisse , kääviniidid kaovad.
tsütokinees- tsütoplasma kahestub, moodustub 2 tütarrakku
Tsentrioolid kahestuvad, kromosoomid ei keerdu täielikult lahti, tuumamembraane, tuumakesi ei teki.
Esimese jagunemise tulemusena on kromosoomide arv kaks korda vähenenud, tütarraku kromosoomid on aga kahekromatiidilised, ja DNA ei kahekordistu
II Jagunemine
Interfaas- lühike
Profaas-tsentrioolid poolustele, tekivad kääviniidid
Metafaas- kromosoomid ekvatoriaaltasandile, tsentrosoomidega kinnitub kääviniit
Anafaas-kääviniidid lühenevad, tsentromeerid kahestuvad, krmoatiidid lahknevad teineteisest poolusele
Telofaas-kääviniidid kaovad, kromatiidid keerduvad lahti, tekib tuumamembraan, tuumaksesd
tsütoplasma kahestub, tsütokineesis tekib 4 tütarrakku
Meioosi tulemusena tekid ühest diploidsest rakust 4 haploidset tütarrakku
sügoot- viljastatud munarakk
Spermatogenees- seemneraku areng spermatogoonist küpse spermini
ovogenees- munarakuareng
Ontogenees- individuaalne areng
partenogenees - viljastumata munarakust
Kollakeha eritab naissuguhormoone- östrogeeni, progesterooni
embrüogenees- looteline areng
platsenta - loote ühendus ema organismiga- läbivad veresooned- hapnik, toitained , jääkprodukte
viljastumist- lõigustumine-blastotsüst-(rakukiht-embrüoplast- areneb loode, teine pool rakukihist moodistab lootekesta.
2 lootekesta- kusekott , vesikest- Karikloode
Lootelehed- arenevad kindlad elundid , elundkonnad.
Välimine looteleht - närvisüsteem, meeleelundid , naha, epiteelkude
keskmine Looteleht- tugi- liikumiselundkonna, vereringeelund, erituselund
Sisemine looteleht- seede, hingamiselundkond
(kõigil samad)
Ontogeneesi alguses läbitakse liigi evolutsioonilise arengu – fülogeneesi etapid
Biogeneetiline reegel-
rasedus -40 nädalat, 9 kuud
otsene- sarnaneb vanemaga
Moondeline- erineb üldpildilt täiskasvanud organismist(selgrootutel)
Täismoondeline-putukad- munast väljub vastne- ussike- nukkub- valmik - liblikas
vaegmoondeline-nukkumisstaadiumi pole(prussakad)
juveniil staadium
generatiivne staadium
vanaanemisperioon
EVOLUTSIOON -
füüsikaline
keemiline
bioloogiline
sotsiaalne
Evolutsiooniteooria :
Georges Cuvier - eri maakihtides on erinevate loomade kivistised
Lamarck - Maal tekib elu isetärkamise teel on pidevas arengus.
2 tendentsi- organismidel on täiustumistung (elu isetärkamine on korduv)
kohanemine elutingimustega- omastatud kohastumused päranduvad järglastele
C. Darwin- Sünteetiline evolutsiooniteooria
liikide ajalooline muutumine on toimunud ja toimub edasi.- Liikide muutumise põhjus on Looduslik valik: järgalsi tekib rohkem, kui saab ellu jääda.( toidu, elukoha nappus)
Tugevneb olelusvõitlus- konkurents
Pärilik mitmekesisus, mille parema eelisega isendid jäävad ellu annavad tekkinud tunnused järgalstele
tagajärg- populatsioon kohastub
L. Pasteur - kõik elus pärineb elusast
paleontoloogia - fosiilid
Suhteline vanus-mis eksisteerisid varem, mis hiljem
Absoluutne-tegelik, (radioaktiivsed elemendid, isotoop)
Võrdlusmeetod:
feneetilised võrdlused- anatoomia, elutegevus, embrüonaalset arengut
süstemaatika takson:
Riik.- Loomad-
Hõimkond- Keelikloomad
Alamhõimkond.- Selgroogsed
Klass- Imetajad
Selts- Kiskjalised
Sugukond- Kaslased
Perekond- Kass
Liik- Ilves
Inimene:
Riik- Loomad
Hõimkond- keeöikloomad
(alamhõimkond-selgroogsed)
Klass-imetajad
Selts- esikloomad- primaadid
Sugukond- Inimlased
Perekond- inimene
Liik- tark inimene
Elu päritolu-
Suur Pauk -
Füüsikaline evolutsioon maal-keemiliste elementide mitmekesisus
* galaktikate süsteemide teke
keemiline evolutsioon- * aatomid ühinesid molekulideks
* tekkisid keerukavad orgaanilised ühendid
*puudus osoonikiht - UV kiirgus
Stanley Miller- aminohapete abiootilise sünteesi võimalikus
ürgeoon-maa teke, metioriitide pommitus. Eluteke.- ainuraksed prokarüoodid- bakterid, arhed
esimesed hulkraksed- enne kambriumi ajastut
vanimad hukraksed loomad- käsnad
Vanaegkond:
kambrium- hulkraksete loomade ehitusareng
orduviitsium- esimesed maismaal levivad vetikad , taimed- väljasuremine
silur -korallrifid, kalad , maismaal- sõnajalgtaimede
devon-kalad, kahepaiksed - väljasuremine
karbon -kivisüsi, taimed, roomajad
perm-ajaloosuurim väljasuremine.
Keskaegkond :
luukalad, vetikad, Hiidroomajad- Dinosaurused , imetajate teke,
Juuras- esimesed linnud, õistaimed,
kriit-meteoriidi katastroof, dinosauruste väljasuremine
Uusaegkond - imetajate evolutsioon
Mikroevolutsioon-Populatsioonis geneetilise struktuuri püsiva suunaga muutus
( mutagenees , geenivool , geneetiline triiv , looduslik valik)
geenivool-ühtlustab
Geneetiline triiv-alleelide arv võib väikeses populatsioonis põlvest põlve muutuda-
vähendab geneetilist muutlikust, suurendab geneetilisi muutusi populatsioonide vahel(katastroofil)
Pudelikaelaefekt - katastroofidel on jäänud väike populatsioon, vähen genofonde, populatsiooni taastused on populatsioon erinev eelmisest.
Rajajaefekt - uue ala asutamisel on populatsiooni genofond vaesem, ning tekib uus geneetiline struktuur
Looduslik valik seisned ebaühtlane paljunemine, isendite valikuline ellujäämine- tingitud geneetilistest erinevustest ja elutingimuste piiravast toimest.- Olelusvõitlus- sõltuvus biootilistest, abiootilistest teguritest-
Looduslik valik on individuaalse geneetilisest iseärasusest tulenev erinev edukus olelusvõitlusest
Loodusliku valiku tüübid:
stabiliseeriv valik-säilitab kiniistunud kohastumusi( ribosoom, glükolüüs- hõlmikpuu)
suunav valik-tavalisest vormist mingil viisil erinevate isendite eelispaljundamises(elutingimuste muutuse korral)
lõhestav valik- kahe keskmisest erineva tunnustega isendirühma eelispaljunemie võrreldes hübriididega- populatsiooni asuala jaotub elutingimustelt erinevateks piirkondadeks(väljarändel)
Kohastumine - adaptsioon - populatsioonide pärilikud tunnused, mis soodustavad nende eluvõimet ja paljunemist
Kohastumusi loob, muudab, säilitab looduslik valik
Kohastumine- indiviidi pärilike muutlikuse mistekesisusest kujuneb populatsioonis valik tunnuseid, mis on kooskõlas keskkonna tingimustega
kohastumine- bioevolutsiooni peamine protsess
*takistab liigi ristumis- ökoloogiline isolatsioon
bioloogiline isolatsioon- ei võimalda eri liikidel ristuda(paljuneda)-
bioloogilised iseärasused-ökoloogilisi,käitumuslikke, biokeemilisi, geneetilisi
loomadel on liikidevahelist paaritumise vältimiseks signaaltunnused- väliskuju, lõhn, seksuaalkäitumine(häälitsused, mängud)
biokeemiline tegur- sugurakkude biokeemiline sobimatus
pärast ristumist viljatu - muulad
Liigiteke - geograafilises isolatsioonis
erimaise liigitekke tegurid- geograafiline eraldatus, mutatsioonid, geneetiline triiv, looduslik valiku
Makroevolutsioon- liigist kõrgemate taksonite teke.
Erinevate organismitüüpide tekke, ja nende pikaajaline evolutsioneerimine
Markoevolutsioon 3 protsessi: organismi mitmekesistumine
täiendumine
väljasuremine
Mitmekesistumine-kohastumine
Divergents- vanemliikide hargnemist uuteks, üksteisest erinevamaks liigiks( liigiline mitmekesistumine)
adaptiivne radiaktsioon-ühest liigist kiiresti mitme uue liigi arenemine, uues elupaigas.
Konvergents- eri päritolu organismide sarnastumist kohastumusel ühesuguste tingimustega delfiin
Täiustumine- uute, senistest keerukama ehituse ja eluviisiga organismitüüpide teke ja edasine areng
evolutsiooniline regress- ehituse lihtsustumine
fooniline väljasuremine-fooniline väljasuremine-liik hääbub- konkurentsi, abiootiliste tegutire mõjul, tekivad uued liigid
massiline väljasuremine-lühikese ajaga kaob maalt palju eri liike