Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Bioloogia KONTROLLTÖÖ- organismide energia". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
valgusenergiat, fosfaatrühm, pimedusstaadium, molekul, elusorganismid, omastama, autotroofia, heterotroofia, jooks, calvini, bioloogia, 2017, ühenditest, adenosiintrifosfaat, lagunemine, kehaliste, sprint, süsteemil, aeroobne, hingamine, energiaallikas, lähteained, saadused, stroomas, pimedas, nadph, glükoos, vajaminev, avastajaäkilise pingutuse ajal kulutavad. Näide: Fosfageeni süsteem on kasutusel 100 meetri sprindis. ATP tootmine inimestel 2. Glükogeeni-piimhape süsteem See süsteem varustab organismi lühikese aja jooksul energiag, vajamata selleks lisahapnikku. ATP tootmiseks lagundatakse anaeroobselt lihasrakudes olev varuaine glükogeeni ning selle tulemusena tekib piimhape. Näide: See süsteem rakendub kuni 1,5- minutiliste pingutuste puhul, näiteks 400 meetri jooks. ATP tootmine inimestel 3. Aeroobne hingamine ATP-d saadakse kõigepealt süsivesikute ja rasvade, seejärel aga valkude lagundamisest. Näide: maraton ning pikka aega kestvad füüsilised pingutused. Kordavad ülesanded Vasta küsimustele Kui palju toodab kesmine 70 kg kaaluv inimene päevas ATP-d? Mis asi on adenosiintrifosfaat? Kuidas töötab fosfageeni süsteem? Mida peavad heterotroofsed organismid energiavarude taastamiseks tegema? Palju on igal üksikul hetkel inimkehas ATP-d?
Autotroofid - organismid, kes sünteesivad ise eluks vajalikud orgaanilised ühendid anorgaanilistest ühendidest (süsinikdioksiid) valmistavd endale toidu ise - kasutavad valgusenergiat (Päike, Tähed, Kuu) taimed - keemilist energiat bakterid (osa vetikad) - fotosünteesi teel - kemosünteesi käigus + vähem sõltuvad, suudavad eluta loodusest hankida edale kõik vajaliku - peavad kulutama osa energiat anorgaanilise süsiniku muutmiseks orgaaniliseks ühendiks - toodavad suhkruid, rasve, valku Heterotroofid - organismid, kes saavad eluks vajaliku süsiniku tidus sisalduvast orgaanilisest ainest - saavad energiat toidust
makroergilistest ühenditest. Nende süntees kaasneb dissimilatsioonireaktsioonidega. Lipiidid on kõige rohkem energiat andvad ühendid, mis annavad umbes kaks korda rohkem energiat kui sahhariid või valk (:17,6kJ). Katsed loomadega näitavad, et organism kasutab esmalt oma sahhariidide varusid ning siis algab lipiidide lagundamine ja viimasena võetakse kasutusele valgud. Dissimilatsiooniprotsessides vabanevat energiat salvestatakse enamasti ATP molekulidesse, et seda hiljem kasutada. ATP molekul on ribonukleotiid, mis koosneb lämmastikalusest, kolmest fosfaatrühmast ja riboosist. Kui aga molekuli koostisesse kuulun kaks fosfaatrühma, nimetatakse teda ADP ehk adenosiindifosfaadiks, millele ühe fosfaatrühma liitmisel tekib adenosiintrifosfaat ning viimsesse salvestub 30kJ energiat ühe molekuli kohta. Saadud energia annab ta edasi mõnele keemilisele ühendile. Lisaks ATP’le on rakkudes veel teisigi makroergilisi ühendeid (GTP, CTP, UTP), mis erinevad
fosfaatrühm ja salvestatakse E. Lisaks ATPle salvestatakse Et veel GTPsse, CTPsse ja UTPsse nukleotiididesse, mida kasutatakse ka RNA ning DNA sünteesil. Autodroof organism, kes eluks vajalikud orgaanilised ained suudab ise sünteesida lihtsatest anorgaanilistest ühenditest kehavälise energiaallika kaasabil. N: autotroofsed bakterid ja fotosünteesivad taimed. Calvini tsükkel fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli, kus seotakse CO2 ja NADPH2. Lõpptulemuseks on kolmesüsinikulised suhkru molekulid. Nende omavahelisel ühenemisel saadakse glükoos. Tsüklis kasutatakse ära valgusstaadiumis salvestatud ATP energiat ja NADPH2 molekule. Calvini tsükli reaktsioonide käigus tekkinud NADP ja ADP on uuesti kasutatavad valgusstaadiumi reaktsioonides, glükoosi molekulid aga väljuvad kloroplastidest või moodustavad esmase säilitustärklise.
Iga organism sünteesib talle ainuomased orgaanilised ained(sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped, vitamiini jt.) ise. Selleks kasutab ta lähteainena kas eelnevalt sünteesitud molekule või hangib osa orgaanilisi ühendeid väliskeskkonnast. Vastavalt sellele jaotatakse kõik organismid kahte rühma: Autotroofid-organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud org. Ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorg ainetest, selleks kasutavad nad valgusenergiat või redoksreaktsioonidel vabanevat keemilist energiat. Autotroofide põhiosa moodustavad rohelised taimed, nad saavad esmase org. aine fotosünteesiprotsessis. Selle toimumiseks vajavad nad vkk valgusenergiat ja anorg ühendeid(H2O, CO2). Fotosünteesi tulemusena moodustub glükoos. Glükoos on paljude teiste org. ühendite sünteesi lähteaine. Taimedes moodustub glükoosist otseselt veel mitmete lipiidide süntees. Glükoos on koos
lagundamine, mille üheks lõpp-produktiks on kas piimhape või etanool metabolism - organismi kõik biokeemilised protsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. Jaotatakse assimilatsiooniks ja dissimilatsiooniks. assimilatsioon - organismis toimuvate sünteesiprotsesside kogum dissimilatsioon - organismis toimuvate lagundamisprotsesside kogum ATP - (adenosiintrifosfaat) kõigis rakkudes olev makroergiline ühend, osaleb raku energia talletaja ja ülekandjana; molekul koosneb: adeniin, riboos, 3 fosfaatrühma ADP - (adenosiindifosfaat) toimib paljudes ainevahetusreaktsioonides (näiteks glükolüüsis ja hingamisahelas) energia ja fosfaadi ülekandjana; makroergiline ühend- orgaanilised ained, millesse salvestatud keemilist energiat saab kasutada erinevates biosünteesiprotsessides autotroof- organism, kes sünteesib elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest süsinikuühenditest
AINEVAHETUS Aine- ja energiavajaduse põhijooned Organismid vajavad elutegevuseks mitmesuguseid orgaanilisi aineid: süsivesikuid, lipiide, valke, nukleiinhappeid, vitamiine ja teisi ühendeid. Sünteesiprotsessideks vajalik energia saadakse väliskeskkonnast (autotroofid) või toidus sisalduvate orgaaniliste ainete oksüdatsioonil (heterotroofid). Autotroofid Autotroofid saavad esmase org. aine fotosünteesis. Selleks vajavad nad väliskeskkonnast valgusenergiat ja CO2-te ja vett. Protsessi käigus moodustub glükoos ja selle jääkprodukt O2 eraldub atmosfääri. 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + O2 + 6H2O Glükoos on paljude teiste orgaaniliste ühendite sünteesi lähteaine: taimedes moodustub tselluloos ja tärklis, lisaks lähtub glükoosist mitmete lipiidide ja aminohapete süntees, on aluseks paljudele biokeemilistele protsessidele. Autotroofid on organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud org. ühendid
Näiteks fotosüntees (organismiväline päikeseenergia), DNA, RNA ja valgu süntees (organismisisene keem. energia varud ATP molekulid). Energia vabaneb sahhariidide (1 g 17,6 kJ), lipiidide (38,9 kJ), valkude (17,6 kJ) jt org. ainete oksüdatsioonil. Sahhariidid esmane ja kõige kiiremini kasutatav energiaallikas organismis. ATP e adenosiintrifosfaat - universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul koosneb: 1. lämmastikalusest adeniin (A), 2. riboosist ja 3. kolmest fosfaatrühmast (2 fosfaatrühma -> ADP). ATP moodustub glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus (ADP + P -> ATP + 30 kJ/mol energiat). Rakkudes kasutatavad makroergilised ühendid: Valkude sünteesil GTP (guanosiinfosfaat). RNA sünteesil ja DNA kahekordistumisel ATP, GTP, CTP, UTP. Enamikus organismide talletatakse glükoosivarud polüsahhariididena tärklis/glükogeen. Täiendav
Näiteks fotosüntees (organismiväline päikeseenergia), DNA, RNA ja valgu süntees (organismisisene keem. energia varud ATP molekulid). Energia vabaneb sahhariidide (1 g 17,6 kJ), lipiidide (38,9 kJ), valkude (17,6 kJ) jt org. ainete oksüdatsioonil. Sahhariidid esmane ja kõige kiiremini kasutatav energiaallikas organismis. ATP e adenosiintrifosfaat - universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul koosneb: 1. lämmastikalusest adeniin (A), 2. riboosist ja 3. kolmest fosfaatrühmast (2 fosfaatrühma -> ADP). ATP moodustub glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus (ADP + P -> ATP + 30 kJ/mol energiat). Rakkudes kasutatavad makroergilised ühendid: Valkude sünteesil GTP (guanosiinfosfaat). RNA sünteesil ja DNA kahekordistumisel ATP, GTP, CTP, UTP. Enamikus organismide talletatakse glükoosivarud polüsahhariididena tärklis/glükogeen
Aine- ja energiavahetus 1. Defineeri mõiste Autotroofid- enamik organismidest, kes kasutavad energia saamiseks valgusenergiat ja orgaanilisi aineid toodavad väliskeskkonnast saadud anorgaanilistest süsinikuühenditest Heterotroofid- organismis, kes kasutavad energia saamiseks teiste organismide elutegevuse käigus tekkinud orgaanilisi ühendeid ja toiduga saadud orgaanilistest ühenditest Miksotroofid- organismid, kes vastavalt tingimustele võivad olla valguse käes autotroofid, pimeduses heterotroofid
Toimumiskoht rakus Tsütoplasmavõrgustikul, Mitokondris kloroplastidel 3.Makroergilised ühendid ja nende ül rakus. ATP molekuli ehitus. Makroergiline ühend-madalmolekulaarne orgaaniline ühend, mis osaleb keemilise energia salvestaja ja ülekandjana biokeemilistes reaktsioonides. NT: ATP,GTP,CTP,UTP,TTP,NADP,NAD. *energia kasutamine: liikumisprotsessides, assimilatsioonil, ainete transpordil *ATP molekul on ribonukleotiid, mis koosneb lämmastikalusest adeniin, riboosist, kolmest fosfaatrühmast. 4.Millisel viisil saab ja kasutab energiat autotroofne organism? Heterotroofne org? *Autotroofne- Fotosünteesijad kasut päikeseenergiat. Kemos kasutavad anorgaaniliste ühendite muundumisel vabanevat keemiliste sidemete energiat. *heterotroofne- Kasutavad org ainete lõhustamisel vabanevat energiat. Põhiline energia saadakse glükoosi oksüdatsioonil
Aine– ja energiavahetus I. Metabolism Metabolism on kõik organismis toimuvad sünteesi ja lagundamisprotsessid. Autotroofid on organismid, kes sünteesivad ise vajalikke orgaanilisi aineid. Sünteesimiseks kasutavad nad valgusenergiat või keemilist energiat. Näiteks: taimed, samblikud, vetikad. Heterotroofid on organismid, kes ise orgaanilisi ühendeid moodustada ei oska ning saavad eluks vajalikud orgaanilised ained toiduga. Näiteks: loomad ja seened. Sapotroofid on (seened) organismid, kes toituvad surnud orgaaniliselt ainest. Näiteks: musttäpphallik. Miksotroof on on organism, kes vastavalt keskkonnale saab oma ainevahetust muuta. Näiteks: roheline silmviburlane, kärbsepüünis.
BIO METABOLISM METABOLISM ehk ainevahetus tähendab organismis aset leidvaid sünteesi ja lagundamisprotsess ELUKS ON VAJA ENERGIAT JA SÜSINIKKU lk 811 elusorganismid on võimelised omastama 2te liiki energiat-- valgusen. ja keemilist en. OKSÜDEERUMISE käigus aine koostises olevate aatomite elektonide arv väheneb, aatomitevahelised sidemed lõhutakse ning VABANEB EN. nt: rakuhingamise käigus lagundatakse glükoos CO2ks ja O2 läheb vee koosseisu REDUTSEERUMISE käigus lisandub aatomitesse elektrone (elektronide arv suureneb), tekivad uued aatomitevahelised sidemed ning seeläbi SALEVSTATAKSE EN.
ENERGIAT SAADAKSE! (seedimine, hingamine) ATP tekib (ADP+Pi) Vabanev energia salvestatakse energiarikastesse orgaanilistesse ainetesse, mida nimetatakse makroergilisteks ühenditeks. Peamiseks makroergiliseks ühendiks on ATP, millesse salvestatud keemilist energiat saab hiljem kasutada sünteesiprotsessides. ATP e adenosiintrifosfaat - universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul koosneb: 1. lämmastikalusest adeniin (A), 2. riboosist ja 3. kolmest fosfaatrühmast (2 fosfaatrühma -> ADP). ATP moodustub glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus. ● NAD- vesinikukandja AEROOBNE LAGUNDAMINE C6H12 O6 glükolüüs- NAD 2AT tsütoplasmavõrg H22 P ustikus (AN, AE) püroviinamarih
1.Eluks on vaja energiat ja süsinikku Elusorganismid on võimelised omastama: valgusenergiat või keemilist energiat. Kolmest allikast; A. valgusenergiana. Nt taimed, vetikad , tsüanobakterid B . keemilist energiat otse eluta keskkonnast e anorgaanilistest ühenditest. Nt bakterid C . keemilist energiat teiste organismide vahendusel e toiduks tarbitud orgaanilistest ühendidest. Elu põhineb süsinikul; süsinikku on võimalik saada 1) Orgaanilistest ainetest 2) Anorgaanilistest ainetest Autotroofid- org, kes toodavad endale ise orgaanilisi ühendeid anorgaanilistest ühenditest
1 ÜLDBIOLOOGIA EKSAMI KÜSIMUSED. Kõikide elusorganismide (living things, organisms) ühised tunnused. Ei ole olemas ühte kindlat elu tunnust, elu määratlemine on võimalik ainult mitme erineva tunnuse kaudu. 1. Elusorganismid koosnevad rakkudest. Rakk (cell) on väikseim üksus, millel on kõik elu omadused. · Üheraksed e üherakulised organismid (single-celled) Ürgsemad Kõik bakterid, leidub ka protistide, seente ja taimede hulgas · Hulkraksed organismid (multicellular) Ilmusid 700...900 milj aastat tagasi 2. Elusorganismidel esineb ainevahetus ja energiavahetus. Metabolism (metabolism) on aine- ja energiavahetus, mis on kõikidele organismidele eluks vajalik. Aine- ja
Atmosfääris leiduv N 2 on keemiliselt väga inertne ning metabolismis kasutamiseks tuleb see redutseerida NH 3 kujule. Toimub UV kiirguse ja välgu kaasabil maa atmosfääris. Eluslooduses on lämmastikku fikseerima võimelised vähesed mikroorganismid, kes redutseerivad elementaarse lämmastiku ammooniumiks. Mõned sellistest bakteritest on vabalt elavad, paljud on aga taimede, eelkõige liblikõieliste taimede, sümbiondid. Valdav enamus organisme on võimeline omastama lämmastikku NH 4+ vormis. Summaarne reaktsioon N2 + 10H+ + 8e- + 16ATP Z 2NH4+ + 16ADP + 16 Pi + H2 2. Kirjeldage reaktsiooni, mida katalüüsib nitrogenaasi kompleks, pöörates tähelepanu üldisele stöhhiomeetriale ning energia tarbimisele. Selgitage, millised on reduktaasi ja nitrogenaasi biokeemilised funktsioonid. Nitrogenaas katalüüsib õhulämmastiku fikseerimist. Koosneb dinitrogenaasist ja dinitrogenaasi reduktaasist
VII. Kuidas valgud meid kaitsevad Õp.nr.1 lk. 50 – 51 • Antigeen takistab võõrkeha elutegevust. Antikehadega märgistatud võõrkeha on kergesti ülesleitav d) Nukleiinhapped (DNA ja RNA) ja seos valkudega I. Mõisted: kromosoom, kromatiin, geen, nukleotiid, adeniin, guaniin, tsütosiin, tümiin, uratsiil, promootor, kodon, antikoodon, alleel • Kromosoom – üks kokkupakitud DNA molekul koos valkudega • Kromatiin – rakutuumas asuv pärilikkusaine koos valkudega, lahtikeerdunud kromosoomid • Geen – kromosoomis olev DNA lõik, mis sisaldab infot ühe valgu või RNA molekuli sünteesimiseks • Nukleotiid – nukleiinhappeahelate elementaarosad, mis koosnevad fosfaatrühmast, suhkrust ja lämmastikalusest • Adeniin, guaniin, tsütosiin, tümiin, uratsiil – lämmastikalused • RNA-s on tümiini asemel uratsiil
Kõikide elusorganismide ühised tunnused: Kõik elusorganismid koosnevad rakkudest; Neil on aine- ja energiavahetus; Nad kasvavad ja arenevad; Paljunevad; Sarnane keemiline koostis ja püsiv sisekeskkond; Reageerivad ärritusele; Kohastuvad oma elukeskkonnaga. Eluslooduse organiseerituse tasemed: (Aatom) - Molekul - Organell - Rakk - Kude - Organ - Organsüsteem - Organism - Liik - Populatsioon - Kooslus - Ökosüsteem - Biosfäär. Molekulaarne tase on eluslooduse esmane organiseerituse tase. Molekulaarbioloogia. Organellid - rakustruktuurid, millel on kindel ehitus ja talitlus, mis moodustuvad ainult rakkudes ja saavad ainult seal oma funktsioone täita. Tsütoloogia. Organellidest moodustuvad funktsioneerivad rakud. Rakk on elu esmane organiseerituse
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
1) Toimub aine ja energia vahetus (elusorganism on avatud süsteem, vajab keskkonda). 2) Paljuneb paljunemine on omasuguste taastootmine. · Suguline paljunemine, nt hulkraksed organismid, · Mittesuguline paljunemine nt osad taimed vegetatiivselt, eostega või üherakulised poolduvad. Keemiline paljunemine olemasoleva kopeerimine Bioloogiline paljunemine alguses teistsugune järglane, hiljem sarnane 3) Arenemine elusorganismid muutuvad. 4) Reageerinime ärritusele. 5) Sisekeskkonna stabiilsus ehk homöostaas. 6) Rakuline ehitus Rakulise ehituse ajalugu: · 1665.a ehitas Robert Hook esimene mikroskoobi ning kirjeldas siis korgi rakke. · Neben Kuhle ??? seostab rakku bioloogiaga. Rakk üks võimalik elu näitaja. · Schleiden Schwan kõik elusorganismid koosnevad rakkudest. · Konstrueeritakse esimene elektronmikorskoop.
Sõltuvalt subühikute arvust promootoris. Seega 12 H+ -st umbes 3 ATP-d + O2 120.Pmf suurus kloroplastides.~8 stroomas ja ~5 luumenis > pH = 3 -0,03-0,06*3=-0,21V=-210mV 121. Fotosünteesi biokeemiline staadium, millised faasid eristatakse. Millises faasis on vajalik ATP ja NADPH, milleks? ? Biokeemiline staadium: CO2 ainevahetuses. Faasid: Süsihappegaasi seostumine ja redutseerimine sahhariidideks toimub ainult valguses (valgusstaadium) ja Calvini tsükkel(Calvin - Benson Bassham tsükkel) (fotosünteesi pimereaktsioonid). Milleks ATP ja NADPH: valguses tekib ATP ja NADPH mis on vajalikud Calvini tsükli toimumiseks.? 122. Millises kloroplastide osas CO2 sidumise ja redutseerumise reaktsioonid toimuvad? Stroomas 123. Millist reaktsiooni katalüüsib ensüüm Rubisko. Sahhariidide sünteesil 124. Kloroplasti DNA ehitus, suurus, milliseid valke kodeerib. Rõngas DNA molekulid, sarnaneb tsüanobakterite DNAle. 120k-160k bp. ~120 geeni,
1 Sissejuhatus 1.)Gram+ ja Gram- bakterite rakuseina ehitus ja esindajad: Gram pos rakusein koosneb peptidoglükaanide kihist. Omane on teihoiinhape, ioonide liikumine ning kaitse, antigeenne spetsiifilisus. Gram pos rakuseinaga on nt Bacillus anthracis, Lactobacillus sp. jne. Gram neg bakterite rakusein koosneb peptidoglükaanist. Olemas on välismembraan. LPS= endotoksiin. Kaitse. Poriinid. 2.)Prokarüoodi raku ja genoomi suurus: Rakk on 1-10 mikromeetrit. Genoomi suurus (bp) mükoplasma 3×105 batsill 3×106 E.col 4×106 i 3.)Eukarüoodi raku ja genoomi suurus: Rakk on 5-100 mikromeetrit. Genoomi suurus (bp) Seened: pärm 2×107 Drosophil Loomad: 2×108 a kana 2×109 inimene 3×109 Taimed: uba 9×109 Trillium 1×101
FOTOSÜNTEES Fotosüntees on orgaaniliste ainete valmistamine veest ja CO2 st päikeseenergia abil. Eraldub hapnik O2! FS toimub taimelehtede põhikoerakkude kloroplastides (taime rohelistes osades). FS on mitmeastmeline protsess: FOTOSÜNTEES / Valgusstaadium Pimedusstaadium (toimub ainult valguses) (nii valguses kui pimeduses) 1. Valgusstaadiumis: Valgusenergia neelamine ja selle muundamine keemiliseks energiaks. Klorofülli molekulid, teised pigmendid ja valgud moodustavad valgusenergia muundamiseks vajalikke kogumikke fotosüsteeme I ja II (kloroplastide sismuses tülakoididel e sisemembraanides). Fotosüsteem II
13. DNA: Ehitus, funktsioon DNA e. desoksüribonukleiinhape. On enamikus elusorganismides pärilikku informatsiooni säilitav aine. Puhas DNA on happeline, toatemperatuuril tahke, suhteliselt pehme ja vees hästi lahustuv aine. DNA on polümeer, mis koosneb desoksüribonukleiinhappejääkidest. N-alusteks on adeniin(A), guaniin(G), tsütosiin(C) ja tümiin(T). Primaarstruktuur : koosneb pentoos-fosfaatsest tüvest, millest ulatuvad välja N-alused. Sekundaarstruktuur : kaksikspiraalne, tema molekul koosneb kahest lineaarsest komplementaarsest antiparalleelsest keerdunud ahelast. Ahelaid hoiavad koos N-aluste vahelised vesiniksidemed. DNA asub: 1. Tuumas põhiülesandeks on geneetilise info säilitamine ja edasiandmine ,,tütar DNA-le" (rakujagunemisel) ja mRNA-le (valgusünteesil). 2. Mitokondrites - geneetiline info mitokondrite osade valkude sünteesiks. Geneetiline informatsioon kandub põlvkonnast põlvkonda salvestuna DNA nukleotiidses järjestuses. Geenide avaldumine realiseerub
4Mikroobifüsioloogia LOMR.03.022 Riho Teras Sisukord 1. Bakterite kasv ja toitumine................................................................................ 4 1.1. Bakterite kasvatamine laboritingimustes.....................................................4 1.2. Elutegevuseks vajalikud elemendid.............................................................7 1.3. Söötmed bakterite kasvatamiseks laboris....................................................9 1.4. Füüsikalis-keemilised tegurid, mis mõjutavad bakterite kasvu...................10 2. Bakterite ehitus ja rakustruktuuride funktisoonid.............................................15 2.1. Tsütoplasma komponendid.........................................................................16 2.1.1. Nukleoid............................................................................................... 16 2.1.2. Tsütoplasma ja inklusioonkehad...........................................................19
tulenevad organismide kooselust. Biomassi püramiid - ökoloogilise püramiidi graafiline esitlus, milles toiduahela kõigi troofiliste tasemete biomassi kujutavad ristkülikud on paigutatud ülestikku. 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.).
1. Sissejuhatus Metaboolne ja geneetiline regulatsioon bakterites Bakterirakkude efektiivseks kasvuks on vaja, et kõiki raku põhilisi ehitusblokke ja nendeks vajalikke makromolekule produtseeritaks õiges vahekorras. Selleks, et sünteesi lõpp-produktide kontsentratsioon rakus liiga kõrgele ei tõuseks, on rakus välja kujunenud kaks kontrollmehhanismi: 1. Ensüümiaktiivsuse tagasisidestuslik inhibitsioon (feedback inhibition) metaboolne regulatsioon 2. Ensüümi sünteesi repressioon geneetiline regulatsioon Tagasisidestusliku inhibitsiooni tulemusena inhibeeritakse rakus juba olemasoleva ensüümi aktiivsus reaktsiooni lõpp-produkti poolt. Inhibitsiooni võib esile kutsuda ka teatav metabolismiraja vaheprodukt. Geneetilise repressiooni korral inhibeerib tavaliselt lõpp-produkt metabolismiraja esimese ensüümi sünteesi vastava geeni avaldumise pärssimise kaudu. Metaboolne regulatsioon tagasisidestusliku inhibitsiooni kaudu ja geneetiline regulatsioon ensüümi s
2. 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. 3. 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
RNA koostises on pentoosiks riboos, lämmastikalused:ühetsüklilised (tsütosiin C ja uratsiil U) ja kahetsüklilised (adeniin A ja guaniin G), fosforhappe jääk. Primaarstruktuuriks on RNA üksikahel, kus on oluline nukleotiidijääkide hulk ja järjestus, teatud RNA viirustes ja RNA sünteesiprotsesside vaheetapis. RNA sekundaarstruktuur on molekul, kus üksikahelalised lõigud vahelduvad komplementaarsete kaksikahelaliste piirkondadega (A-U ja G-C). Transport RNA (tRNA) molekul. RNA tertsiaarne struktuur- RNA molekulide seostumine valgumolekulidega, RNA süntees toimub ribosoomides. RNA leidumine/vormid ja ülesanded: RNA leidub RNA viirustes, eeltuumsetes tsütoplasmas ja päristuumsetes tuumas, kromosoomides, mitokondrites/kloroplastides, tsütoplasmas. Põhivormid (3 tükki): mRNA, tRNA, rRNA. Kõik RNA vormid sünteesitakse DNA-lt, valgusüntees ei toimi kõigilt RNA-delt. Nukleiinhapete füüsikalis-keemilised omadused. 1.) Kõrgmolekulaarsed (suure
pingutuseks, tree- Inimese organismi reaktsiooni kehalisele koormusele määrab eelkõige selle suhte- nimata inimesele line, mitte absoluutne intensiivsus. Seda on võrdlemisi lihtne mõista, kui võrrelda talle omasel suh- näiteks tippklassi pikamaajooksjat kesise treenitusega mehega kujuteldavas telise intensiivsuse treeningueksperimendis. Kui me doseeriksime neile ühesuguse koormuse in- skaalal aga väga tensiivsuse absoluutsel skaalal ja selleks oleks jooks kiirusega 5 ms-1, oleks kõrge kõrge intensiivsuse- treenitusega jooksjale see tugev, kuid harjumuspärane koormus, millega ta suure- ga kehaliseks tööks päraselt toime tuleks ning millel piisava kestuse korral oleks kindlasti ka treeniv efekt. Seda lubab oletada tõsiasi, et näiteks 10 000 m jooksus arendavad eliitklassi jooksjad rajal keskmist kiirust ca 6 ms-1, mis võimaldab neil läbida iga kilomeetri
DNA kaksikahela ehitus: komplementaarsusprintsiip; ahelate antiparallelsus; DNA kaksikheeliksi alternatiivsed vormid. Nukleiinhapete primaar- sekundaar- ja tertsiaarstruktuurid; DNA denaturatsioon ja renaturatsioon; heterodupleksid. Kromosoomide struktuur: viiruste genoomid; bakterikromosoom; eukarüootsete kromosoomide struktuur ja koostis: histoonid; nukleosoomid. Üks kromosoom üks DNA molekul. Eukarüootse kromosoomi pakkimine. Metafaasikromosoom. Tsentromeerid ja telomeerid. DNA kordusjärjestused eukarüootses genoomis. 11. DNA replikatsioon. Nukleiinhapete sünteesist üldiselt: nukleiinhapete sünteesi suund; sünteesi läbiviivad ensüümid. DNA replikatsiooni mudelid: semikonservatiivse mudeli tõestamine; kahesuunalise replikatsiooni tõestamine. DNA replikatsiooni alguspunkt bakterites ja eukarüootidel.
nukleotiidselt järjestuselt valkude aminohappelisse järjestusse. Esmalt kandub geneetiline informatsioon DNA-lt RNA-le vastavat protsessi nimetatakse transkriptsiooniks. RNA molekulide nukleotiidses järjestuses salvestatud informatsiooni põhjal toimub valkude süntees translatsioon. Seega liigub geneetiline informatsioon DNA-lt RNA-le ja RNA-lt valgule. Seda seaduspära nimetatakse molekulaarbioloogia põhidogmaks. Teatud viirustel, kelle genoomiks on RNA molekul (siia kuuluvad retroviirused, näiteks HIV), võib geneetiline informatsioon liikuda ka RNA-lt DNA-le. Informatsiooni liikumine RNA-lt valgule on aga alati ühesuunaline. Rekombinantse DNA tehnoloogia Kaasajal kasutatakse geenide molekulaarseks analüüsiks rekombinantse DNA tehnoloogiat. Tehnoloogia põhineb DNA fragmentide isoleerimisel genoomist ning viimisel väikestesse, rakus iseseisvalt
annaabi.ee 
