Bioloogia konspekt (0)

INIMESE ALGNE ARENG
Idulane – esimesed kaks kuud.
* pesastub emaka limaskestas.
* areneb kiiresti.
* moodustuvad organite algmed
1. kuul (5-10 mm, 0,1-0,2g)
* kujuneb närvisüsteem
* südame alge
* veresoonte, luude, lihaste ja jäsemete algmed
2. kuul
* kiiresti areneb aju
* moodustuvad kõht ja rindkere
* silmad (laugudeta)
3. kuul – loode
* olemas kõik organid
* sarnaneb inimesega
* nahk õhuke
* hakkab liigutama
4. kuul
* luude kujunemine
* suguelundite järgi saab sugu öelda
5. kuul
* tuntav loote liigutamine
* südamelöögid kuuldavad
* loode kuuleb ema häält
6. kuul
* nahk kasvab kiiresti
7.kuul
*naha alla moodustub rasvkude
8. kuul
* nahk muutub siledaks
9. kuul nahk kattub lootevõidega
Looteline areng kestab ~280 päeva, lõpeb sünnitusega.
INIMESE ARENG SÜNNIST SURMANI
Sünnijärgne areng jaotatakse:

imikuiga – sündimisest 1. eluaasta lõpuni.

• esimesed 10 elupäeva on vastsündinu iga.
  
• Seda iga iseloomustab: kiire kasv
  
• Tulemus – seismine , esimesed sammud, lihtsamad sõnad.
  

lapseiga – 1. eluaastast kuni sugulise küpsemise alguseni.

• iseloomustab organismi kiire kehaline ja vaimne areng.
  
• Tulemus: kõne, liikumine, lugemine, kirjutamine, mõtlemine jne.
  

murdeiga – lapseeast – 17.-18. aastani.

• iseloomustab hormoonide mõjul sugutunnuste kujunemine.
  
• Tulemus: eneseteadvus, iseseisvustung, armumine.
  

nooruki iga – kuni 21-22. aastani

• kehalise arengu jätkumine
  
• kasvamine lakkab
  
• organism välja kujunenud nii vaimselt kui füüsiliselt.
  

täiskasvanuiga:

Küpsusiga – varasem kuni 36 –aastani, hilisem kuni 60-aastani.

Elatanuiga – kuni 75-aastani. Kahaneb jõud, mälu jne

Vanuriiga – kuni 90- aastani. Taandareng.

Raugaiga – üle 90 aasta.
Kliiniline surm – teadvuse kaotus, süda ja hingamine seiskub, lihased lõtvunud, silmapupillid laienenud . Rakkudes olevate hapnikuvarudega saab elada veel 5-6 minutit.
Bioloogiline surm – ajusurm! Keha jahtub, lihaskangestus.
INIMENE KUI TERVIK
Inimese eri kehaosad ja elundid moodustavad omavahel
kokkusobiva terviku.
Inimese erinevus loomadest:

• püstine kehahoid
  
• S-kujuliselt kõverdunud selgroog
  
• kokkukasvanud selgroolülid
  
• liikumisest vabad eesjäsemed
  

Inimese keha sisekeskkond :

• keha temperatuur
  
• vere keemiline koostis jne
  

Need peavad olema suhteliselt püsivad ja sõltumatud väliskeskkonnast.
Sisekeskkonna säilitamiseks teevad elundkonnad koostööd.
Mingi muutuse tekkimisel sisekeskkonnas toimub organismis kohe negatiivne tagasiside – käivitub vastupidine reaktsioon .
Elutegevuse tagab ainevahetus :
⁄ \
lõhustumised sünteesid
vabaneb energia vajavad energiat
Kuna inimene kasutab eluks hapnikku nimetatakse teda aeroobseks organismiks.
Inimese püsisoojasus väljendub stabiilse kehatemperatuuri säilitamises.
Liigse kuumuse puhul: higistamine, naha pindmiste veresoonte laienemine.
Kehatemperatuuri langedes: tõmbuvad kokku karvapüstitaja lihased, ahenevad veresooned , rasvade lagundamine, lihaste vahelduv kokkutõmbumine ja lõtvumine (lõdisemine).
Organismi kudede ja elundite talitluse reguleerimine toimub:

• meeleelundite vahendusel
  
• närvisüsteemi vahendusel
  
• verre paiskuvate hormoonide vahendusel
  

PÄRILIKKUSE ALUSED
I – DNA
Pärilikkus on organismide omadus säilitada ja järglastele edasi anda tunnuste kujunemise ja arenemise iseärasusi.
Vanemate pärilik info koos keskkonnaga määrab järglastel tunnuste kujunemise. Pärilikkuseaine asub rakutuumas – DNA.
DNA – desoksüribonukleiinhape:

• On kõikides organismides.
  
• Sisaldab ja säilitab pärilikku informatsiooni.
  
• Koosneb kahest ahelast .
  
• Ahelad on teineteise ümber keerdunud .
  
• Enne raku jagunemist DNA kahekordistub:
  

ahelad eralduvad teineteisest.

kummagi ahela vastu sünteesitakse uus ahel.

saadakse 2 ühesuguse koostisega DNA molekuli.

kopeeritud DNA paikneb tütarrakku.

• DNA on rakus kokku pakitud valkude abil.
  
• Üks valkudega seotud DNA molekul moodustab kromosoomi.
  

II – KROMOSOOMID

• Igal liigil on kindel kromosoomide arv ja iseloomulik kuju (inimesel 46 kromosoomi)
  
• Kõigis keharakkudes on ühepalju kromosoome.
  
• Sugurakkudes on kromosoome poole vähem (inimesel 23).
  

III – GEENID
Geen – DNA lõik , mis osaleb organismi ühe või mitme tunnuse kujunemises – pärilikkuse algüksus.
Inimesel ~23 000 -25 000geeni!
DNA koostises päranduvad geenid vanematelt lastele!
Geenides sisalduva info alusel sünteesitakse valgud , mis osalevad organismi tunnuste kujundamises.
Geenid paiknevad kromosoomides – iga geen on seega kahes korduses (isalt ja emalt).
Alleel on geeni erivorm – organismis on geenil vähemalt kaks alleeli: AA või Aa
Dominantne alleel – tema määratud tunnus avaldub organismis alati. Aa
Retsessiivne alleel – tema määratud tunnus saab avalduda vaid siis, kui järglasel on ühe geeni mõlemad alleelid retsessiivsed – aa (dominantset alleeli pole)
Dominantsed tunnused: Retsessiivsed tunnused:
* lohud põskedes * põselohud puuduvad
* juuste kasv lauba keskjoonel * juustepiir sirge
* tömp pöial * normaalne pöial
* varane kiilaspäisus * normaalne juuksekasv
* pruun juuksevärv * blond juuksevärv
* mittepunapäisus * punapäisus
* kanapimedus * normaalne nägemine
* pruunid silmad * hallid või sinised silmad
* tedretähnilisus * ühtlane pigmentatsioon
* kõrvanibud vabalt * kõrvanibud kinnikasvanult
* normaalne kuulmine * kurtus
* normaalne nägemine * lühinägelikkus
Rakus on aktiivsed vaid need geenid, mida on vaja konkreetse raku arenguks ja talitluseks!
SOO MÄÄRAMINE
Mis määrab ära organismide soo?

Keskkonnatingimused – krokodillid jt

Sugukromosoomide arv– putukad.

Erinevad sugukromosoomid – inimene
Mees - XY
Naine - XX

• Inimese 23 paarist kromosoomist ühe paari moodustavad sugukromosoomid.
  

Mehe sugukromosoomide paar on erineva kujuga.

• Sugurakkudes on kromosoomid ühekaupa – kokku 23 kromosoomi.
  
• Viljastumisel munaraku ja seemneraku tuumad ühinevad – pooled kromosoomid emalt, pooled isalt
  

23+23=46

• Kui munaraku viljastab X-kromosoomi kandev sperm , sünnib tütar. Kui Y-kromosoomi kandev sperm, siis poiss.
  
• Esmased sugutunnused – sugunäärmed ja suguelundid- on väljakujunend sünnihetkeks.
  
• Teisesed sugutunnused – rinnad , vurrud jne – arenevad välja suguküpsuse saabudes.
  

Sugutunnused on määratud sugukromosoomides olevate geenide poolt!
Suguhormoonide (mees- ja nais-) süntees võimendub suguküpsuse saabudes.
PÄRILIK JA MITTEPÄRILIK MUUTLIKKUS
muutlikkus
⁄ \
pärilik
mittepärilik
⁄ \
mutatsiooniline
kombinatiivne
Geenide ja kromosoomide ümberkombineerumine sugulisel paljunemisel
⁄ │ \
Geenm.
Muutused geenide ehituses
Kromosoomm.
Muutused kromosoomide ehituses
Genoomm.
Kromosoomide arvu muutus
Mutatsioon – muutus raku kromosoomide või geenide struktuuris ja arvus. Tekivad iseenesest või mutageenide mõjul.
Sugurakkudes tekkivad mutatsioonid päranduvad järglastele!
Mutageenid – mutatsioone tekitavad tegurid. Jagunevad:

Bioloogilised mutageenid: viirused , bakterid , hallitusseente mürgid, taimsed alkaloidid ( nikotiin , kofeiin jt)

Keemilised mutageenid: olmekeemia , ravimid, alused, happed.

Füüsikalised mutageenid: kiirgused - radioaktiivne, UV- ja röntgenkiirgus.
Organismide tunnused kujunevad geenide ja keskkonna koosmõjul!
Kaksikute meetodil uuritakse milline osa on tunnuste kujunemisel keskkonnal ja milline pärilikkusel.
Mittepärilik muutlikkus kujuneb keskkonnatingimuste mõjul ja ei pärandu lastele!
ORGANISMIDE PALJUNEMISVIISID JA MUUTLIKKUS.
Paljunemine
⁄ \
suguline mittesuguline
⁄ \
vegetatiivne eostega

Vegetatiivne paljunemine:

• vanim paljunemisviis
  
• vähene pärilik muutlikkus
  
• paljunemine ühest vanemorganismist
  
• ei toimu sugurakkude valmimist ega viljastumist
  

vegetatiivselt paljunevad:

• bakterid – pooldudes
  
• taimed – juurevõsud, lehed, võsundid, mugulad , sibulad jm
  
• loomad – hulgijagunemine – tuum jaotub mitmeks osaks →
  

jaguneb paljutuumne rakk .

Eoseline paljunemine:

• pärilik muutlikkus suurem kui vegetatiivsel paljunemisel.
  
• üks vanem
  

eostega paljunevad: seened, samblad , sõnajalgtaimed.

Suguline paljunemine:

• 2 erisoost vanemorganismi
  
• Sugurakud
  
• Toimub viljastumine
  
• Sugurakkudes kromosoomide arv väheneb poole võrra.
  
• Järglaste muutlikkus kõige suurem.
  

PÄRILIKUD HAIGUSED
Pärilikke haigusi põhjustavad mutatsioonid geenides või kromosoomides.

Geenmutatsioonid
a) muutused ühe geeni struktuuris.
N: kurttummus, hemofiilia , naha soomustõbi jt.
b) mitme geeni muutused
N: kõrgvererõhutõbi, skisofreenia , reuma, suhkrutõbi.
Need haigused tekivad nii geenide kui keskkonna muutuste toimel.

Kromosoommutatsioonid – kromosoomide struktuuri või arvu muutumine ( genoommutatsioon ). Tagajärjed hullemad!

• põhjustavad varasemat surma
  
• rasked arenguhäired
  
• viljatus
  

N: Downi tõbi - 21. kromosoomi kolmekordsus -47 kromosoomi.
Kuidas diagnoosida pärilikke haigusi?

• uuritakse suguvõsa – sugupuu koostamine
  
• uuritakse rakkude ehituse ja ainevahetuse iseärasusi.
  
• uuritakse kromosoomide arvu ja struktuuri – vere leukotsüütides, naha- ja luuüdirakkudes.
  
• DNA uurimine – DNA analüüs
  

Kuidas ravida?

• asendusravi – organismi viiakse puuduvaid hormoone või ensüüme. N: suhkruhaiguse puhul – insuliin .
  
• Dieetravi – loobutakse toiduainest mida organism ei suuda omastada.
  
• Kirurgiline ravi – korrigeeritakse pärilikke väärarenguid.
  
• Eriõpetus – vaimupuude puhul
  
• Geeniteraapia – tuleviku lootus! Vigane geen asendatakse normaalsega.
  

Kuidas haigusi vältida?

• mutageenide vältimine
  
• hoidumine sugulusabieludest
  
• sünnieelne diagnostika
  

MUUDETUD PÄRILIKKUSEGA ORGANISMID.
GMO -d

Pärilikkuse mõjutamine mutageenidega.

• UV –kiirguse jt abil muudetakse DNA koostist.
  

Vt töölehte.

Tehnogeneetika – organismide pärilikkuse muutmine geenide siirdamise teel või mõnede geenide toimimise peatamise teel.

• Insuliini tootmine bakterite abil.
  
• Transgeensed taimed ja loomad – neisse on viidud teiste organismide geene.
  

Geneetiliselt muundatud toiduainete (GMO) kasutamise poolt ja vastuväited:
+ Pole taimekaitse mürke
Odavamad?
Tervislikumad?
Toitvamad
Säilivad kauem
Saagikus suureneb
- Millise organismiga on tegu, kui taimel on looma geenid?
Allergiarisk
Siirdatud geenide ülekanne looduses kasvavatesse taimedesse – geenisaaste!
Seemned kallimad tavaseemnetest 20-40%
ELUSLOODUSE SÜSTEEM
Maal võib olla ~ 10 miljonit erinevat liiki organisme, kirjeldatud on neist ~ 1 600 000.
Eluslooduses elavad organismid grupeeritakse sarnaste omaduste alusel.
Süstemaatika on selline teadus, mis tegeleb organismide ühendamisega rühmadesse nende ühiste tunnuste alusel.
Süstemaatika põhiüksused: liik, perekond, sugukond , selts, klass, hõimkond, riik.

Liik on sarnaste tunnustega isendite rühm, kellel on oma, teistest liikidest erinev geenifond ja levila. Ühe liigi isendid saavad omavahel ristuda ja anda järglasi.

Perekond – sarnaste tunnustega liikide rühm.

Sugukond – sarnaste tunnustega perekondade rühm.

Selts – sarnaste tunnustega sugukondade rühm

Klass – sarnaste tunnustega seltside rühm

Hõimkond – sarnaste tunnustega klasside rühm

Riik – sarnaste tunnustega hõimkondade rühm.
Süsteem on hierarhiline – iga madalamat järku üksus kuulub kõrgemat järku üksusesse.
Süstemaatika üksus
Näited
Liik
a) Tark inimene (Homo sapiens )
b) Ilves ( Felis lynx)
c) Võsaülane ( Anemone nemorosa)
Perekond
a) Inimene
b) Kass
c) Ülane
Sugukond
a) Inimlased
b) Kaslased
c) Tulikalised
Selts
a) Primaadid
b) Kiskjalised
c) Tulikalaadsed
Klass
a) Imetajad
b) Imetajad
c) Kaheidulehelised
Hõimkond
a) Keelikloomad → selgroogsed
b) Keelikloomad → selgroogsed
c) katteseemnetaimed
Riik
a) Loomariik
b) Loomariik
c) Taimeriik
Elusloodus jaotub viite suurde riiki: bakterid, protistid, seened, taimed, loomad.
OLELUSVÕITLUS JA LOODUSLIK VALIK

• Bioloogiline evolutsioon – Maa elusa looduse ajalooline areng liikide üksteisest põlvnemise kaudu.
  
• Evolutsioonilised muutused toimuvad pika aja jooksul, ka praegu!
  
• Organismid annavad rohkem järglasi kui neid ellu jääb. Organismide vahel toimub konkurents – olelusvõitlus.
  
• Geneetiline muutlikkus – kõigil organismidel, ka samasse liiki kuuluvatel on erinevad omadused.
  
• Looduslik valik (LV)– organismid, kellel on kasulikumad omadused (kohastumused) ümbritsevas keskkonnas ellujäämiseks, jäävad ellu ja annavad rohkem järglasi- teised surevad.
  
• Evolutsiooni liikumapanevaks jõuks on:
  

a) olelusvõitlus
b) individuaalne pärilik muutlikkus
* Kohastumused on LV tagajärjel kinnistunud isendite kasulikud muutused, mis päranduvad edasi paljude sugupõlvede jooksul. Kohastumuste tulemusena:
a) muutuvad liigi omadused
b) tekivad uued liigid
Vasta küsimustele:
1. Millised tegurid on olulised olelusvõitluses?
2. Põhjenda, miks osa sama liigi isendeid võib anda rohkem järglasi?
3. Mis on organismide olelusvõitluse peamine eesmärk?
4. Too näiteid tänapäeval toimuvate evolutsiooniliste muutuste kohta.
5. Milline kohastumus võimaldaks jänesel sooja, lumevaese talve paremini üle elada?
LIIKIDE TEKE
Liik on sarnaste tunnustega isendite rühm, kellel on oma, teistest liikidest erinev geenifond ja levila. Ühe liigi isendid saavad omavahel ristuda ja anda järglasi.
Liigid on arenenud varem elanud liikidest!
Uue liigi tekkimise eeldused:
I populatsiooni ruumiline isolatsioon , mille tagajärjel toimub populatsioonide muutumine:

Isolatsioon takistab populatsiooni eri osade vahelist ristumist.

Erinevatesse tingimustesse sattudes muutuvad populatsiooni eri osad vastavalt tingimustele (tekivad mutatsioonid).

Erinevus järjest suureneb

Tekib ristumisbarjäär st organismil kujunevad omadused, mis takistavad tal ristumist teiste liikidega.

Ongi tekkinud uus liik
Kuidas tekib isolatsioon?

füüsilised tõkked – mäed, metsad , veekogud jne

üksteisest kaugel elavad populatsioonid muutuvad pika aja möödudes erinevateks – tekib ristumisbarjäär
II populatsiooni levila laienemine – toimub rännete tõttu.

uutes tingimustes omadused muutuvad

muutused kinnistuvad

tekib ristumisbarjäär
BIOLOOGILISE EVOLUTSIOONI TÕENDID

Fossiilid e kivistised – maakoore ülemiste kihtide uurimisel kivimites leitud organismide jäänused. Fossiile uurib paleontoloogia.
N: loomade skeletiluud, taimede seemned, merevaik – kus säilinud putukaid jne.

Tänapäeva organismide ehituse võrdlemine – sarnasuste leidmine erinevatel organismidel N: jäsemetel sarnane põhiehitus.

Rudimendid – kehaosad, mis inimesel praegu pole enam vajalikud, kuid on olnud olulised eelastel. N: ussripik, kõrvaliigutajalihased, silma- ja tarkusehambad, õndraluu, pilkkile jäde – kolmas silmalaug . See viitab inimese ja teiste imetajate sugulusele!

Lootelise arengu võrdlemine – selgroogsete organismide looted on arengu varajastel etappidel väga sarnased. N: lõpusepilude algmed.

Organismide pärlikkusaine ja valkude uurimine – inimesel ja simpansil on 99% valkudest sarnased.
ELU TEKKIMINE JA TAIMERIIGI EVOLUTSIOON
Maakera ajalugu jaotatakse alates elu tekkimisest 5 aegkonda: ürg-, agu-, vana-, kesk- ja uusaegkond .
Maakera vanuseks arvatakse ~4,6 miljardit aastat. Elu tekkis ilmselt ~4 miljardi aasta eest!
Aegkond
Muutused taimeriigis
Ürgaegkond
Elu arenes vees – ürgookeanis (soe, madal)
Vette tungisid magma ja gaasid – tekkisid esimesed orgaanilised ained.
Tekkisid ilma tuumata üherakulised organismid ( eeltuumsed ).
Tsüanobakterid sisaldasid klorofülli ja fotosünteesisid – vabanes hapnik!
Aguaegkond
2,6 miljardit a tagasi
1.Tekkisid päristuumsed organismid.
2.Ilmusid esimesed hulkraksed : vetikad , selgrootud loomad ( moodustusid üherakuliste vetikate kolooniatest).
Vanaaegkond
545 miljonit a tagasi (mat)
354-292 mat kivisöeajastu e karbon
Levisid merevetikad
Ilmusid esimesed maismaa taimed – ürgraikad
~450 mat
Sõnajalgtaimede metsad – nende jäänustest tekkis kivisüsi.
Ilmusid esimesed paljasseemnetaimed
Keskaegkond
250 mat
Paljasseemnetaimede levik ja mitmekesistumine .
Õistaimede ilmumine .
Uusaegkond
65 mat
Õistaimede mitmekesistumine ja laialdane levik.
LOOMARIIGI EVOLUTSIOON
Aegkond
Muutused loomariigis
Ürgaegkond
Aguaegkond
2,6 miljrd at
Vanaaegkond
700 mln at
600 mln at
500 mln at
400 mln at
350-300 mln at
1. Esimesed hulkraksed loomad tekkisid vees! Käsnad, ainuõõssed.
2. Pea- ja lülijalgsete areng.
3. Esimeste selgroogsete ilmumine (kilprüükalad)
4. Esimesed maismaaselgrootud (hulkjalgsed, ämblikud, putukad)
5. Kahepaiksete ilmumine ja levik
6. Roomajate ilmumine ja levik
Keskaegkond
230 mln at
200 mln at
65 MAT
ROOMAJATE AJASTU!
Hiidroomajate (sauruste) levik.
Esimeste imetajate ilmumine (hiiretaolised)
Esimeste lindude ilmumine.
Hiidroomajate väljasuremine
Uusaegkond
65 mln at
2 mln at
IMETAJATE AJASTU!
Imetajate, lindude, kalade ja putukate levimine ja mitmekesistumine.
Esimeste inimeste ilmumine Maale.