laengu. Molekul tervikuna jääb neutraalseks. Kuna molekulis tekivad poolused, siis nimetatakse sellist sidet polaarseks kovalentseks sidemeks. Iooniline side - keemiline side, mis on moodustunud erinevate laengutega ioonide vahel Vesinikside - täiendav keemiline side, mille moodustab ühe molekuli negatiivse osalaenguga elektronegatiivse elemendi aatom teise molekuli positiivse osalaenguga vesinikuaatomiga Biomolekulide ehitus, struktuur ja ülesanded organismis Sahhariidid organismi ehitusmaterjalid ja kütus Monosahhariidid: Glükoos (gly) C6H12O6, Fruktoos Disahhariidid: Koosnevad kahest monosahhariidist, mis on omavahel glükosiidsidemega ühendatud Polüsahhariidid: Koosnevad sadadest ja tuhandetest monosahhariididest, mis on omavahel keemilise sidemega ühendatud Lipiidid annavad organismile energiat ja ehitusmaterjale Bioloogiliselt tähtsaimad: rasvad, fosfolipiidid, steroidid
2. Millised elu omadused on rakul? Rakul on elu iseloomustav organisatoorne keerukus, mis väljendub ehituslikul, talituslikul ja regulatoorsel tasandil. 3. Kuidas väljendub eluslooduse kõrge organiseerituse tase? Eluslooduse kõrge organiseerituse tase väljendub protsessides, mis toimuvad erinevatel organiseerituse tasemetel ja kõik protsesside vahel toimub regulatsioon ja tasandid on omavahel seotud. 4. Miks võib biomolekulide esinemist lugeda elu tunnuseks? Biomolekulide elutunnuseks on omandus, et neid ei moodustu väljaspool organisme. 5. Milline tähtsus on organismi aine-ja energiavahetusel? Ilma ainevahetuseta ei saaks ta kätte algmaterjale keerukamate molekulide tootmiseks (taimed näiteks vajavad anorgaanilist ainet, et toota orgaanilist ainet) ning uute asjade tegemiseks on vaja energiat (taimed kasutavad valgusenergiat) ning orgaanilise aine oksüdatsioonil vabaneb energia. 6. Milline seos on organismide arengu ja kasvu vahel?
toimuvaid metaboolseid radu ja lopp-produktide eritumist Rakusisene metabolism toimub metaboolsete radadena, milles ensuumide toimel muunduvad ja tekivad metaboliidid METABOLISMI POHIFUNKTSIOONID INIMORGANISMIS Energia omastamine valiskeskkonnast toitainete vormis: Organism vajab susiniku ja elektronide allikana valiskeskkonna orgaanilise uhendeid (nait. glukoos) Energia saamine redoksreaktsioonidest Toitainete omastamine ja kasutamine biomolekulide sunteesiks: Katabolism konverteerib toitainete energia organismis kasutatavasse energiavormi (peamiset ATP-s), mida anabolism kasutab biomolekulide sunteesiks Vananevate biomolekulide lammutamine Lopp-produktide valjutamine METABOOLSED RAJAD Pohirajad: Erinevates organismides ja kudedes praktiliselt uhesugused Spetsiifilised rajad: Taidavad organismides, elundites, kudedes spetsiifilise funktsioone Katabolismi staadiumid:
2. Millised elu omadused on rakul? Rakul on elu iseloomustav organisatoorne keerukus, mis väljendub ehituslikul, talituslikul ja regulatoorsel tasandil. 3. Kuidas väljendub eluslooduse kõrge organiseerituse tase? Eluslooduse kõrge organiseerituse tase väljendub protsessides, mis toimuvad erinevatel organiseerituse tasemetel ja kõik protsesside vahel toimub regulatsioon ja tasandid on omavahel seotud. 4. Miks võib biomolekulide esinemist lugeda elu tunnuseks? Biomolekulide elutunnuseks on omandus, et neid ei moodustu väljaspool organisme. 5. Milline tähtsus on organismi aine-ja energiavahetusel? Ilma ainevahetuseta ei saaks ta kätte algmaterjale keerukamate molekulide tootmiseks (taimed näiteks vajavad anorgaanilist ainet, et toota orgaanilist ainet) ning uute asjade tegemiseks on vaja energiat (taimed kasutavad valgusenergiat) ning orgaanilise aine oksüdatsioonil vabaneb energia. 6. Milline seos on organismide arengu ja kasvu vahel?
Populatsioon- sama liiki isendid, kes elavad samal ajal samas elupaigas Kooslus- kõik elusolendid, kes elavad samal ajal samas elupaigas Ökosüsteem- samas elupaigas elavad ja omavahel toitumissuhetes olevad elusolendid koos ümbritseva eluta keskkonnaga Biosfäär- kogu maakera elukeskkond Histoloogia- koeõpetus Anatoomia- organismi ehituse õpetus Füsioloogia- õpetus organismi ja selle elundite talitusest ja funktsioonidest 2. Elu tunnused Vastus: Rakuline ehitus, biomolekulide esinemine, aine- ja energiavahetus, paljunemisvõime, arenemis- ja kasvamisvõime, stabiilne keskkond, reageerimine ärritusele, pärilikkus, keerukas organiseerituse tase, kohastumine. 3. Teadusuuringu etapid. Uurimisküsimuse ja hüpoteesi esitamine, tulemuste analüüs. II Elu keemia (lk26-61) 1. Makroelementide sisaldus rakkudes Vastus: Hapnik- kuulub kõikide biomolekulide koostisesse. Kasutatakse toiduainete lõhustamiseks. Vesinik- kuulub kõikide biomolekulide koostisesse
Organismide keemiline koostis Põhibioelemendid e. Makroelemendid organismides on : C,H,N,O,P,S Mikroelemendid on keemilised elemendid, mida organismid vajavad väga väikestes kogustes. K, Cl, Ca, Na, Mg , Fe , I , F jt. Süsinik keskne eluelement, kuulub kõikide biomolekulide ( valgud, rasvad, süsivesikud) koostisesse. Vesinik esineb kõikide biomolekulide koostises. Osaleb vesiniksidemete moodustamises. Mida rohkem on ühendis vesinikku, seda energiarikkam see on. Hapnik kuulub biomolekulide koostisesse, kindlustab hingamise Lämmastik esineb valkuda aminohapetes, nukleiinhapetes. Leidub osades vitamiinides ja alkoholides. Fosfor esineb nukleiinhapete koostises. Väävel leidub kahes aminohappes : metioniinis ja tsüsteiinis, ka osades vitamiinides. Naatrium / Kaalium Naatrium on rakuväline element, rakus on teda vähe.
a) sirged ahelad (nt valgud ja nukleiinhapped); b) hargnevad ahelad (nt aminopeptiinglükeen); c) tsüklilised ahelad. 2 C aatomi vahele võivad moodustuda: a) ühekordsed sidemed; b) kaksiksidemed (nt küllastumata rasvhapetes); c) kolmiksidemed (bioloogilistes süsteemides üliharva). Nende abil tagatakse biomolekulide mitmekesisus. Ümber üksiksideme on lubatud vaba pöörlemine. Selle abil saab seletada molekulide konformatsioonilisi muutusi e see seletab molekulide eriosade ruumpaigutuse muutust. C vahelised sidemed on kindla pikkusega (kõige lühem on kolmikside). C anorgaanilised ühendid Põhiliselt CO2 biooksüdatsiooni lõppprodukt. Ta on organismist kergesti eemaldatav. NB! Ta ei ole mürgine! (nt limonaad). Tavaliselt jääb O2 te väheks.
Biokeemia BIOKEEMIA MÕISTE JA OLEMUS * Biokeemia on teadus eluslooduse keemilisest koostisest, biomolekulide muundumistest ja nende muundumiste seostest elusorganismide struktuuride spetsiifiliste funktsioonidega. * Biokeemiat võib laiemas plaanis defineerida vee mitmeti: · elutegevuse molekulaaraluseid uuriv teadus; · teadus elava keemilisest koostisest, komponentide muundumistest ja nende muundumiste seostest elusorganismide struktuuride spetsiifiliste funktsioonidega. Biokeemia kui elutegevuse molekulaarseid aluseid uuriv fundamentaalteadus kujunes välja
Elusorganismide talitlusteks hädavajalik miinimum on 27 keemilist elementi ehk bioelemendid. Jagatakse 3 rühma : Makroelemendid - 98-99% organismi elementidest: C; H; O; N; P; S Mesoelemendid katioonid: Na; K; Mg; Ca ja anioonid: Cl Mikroelemendid Vaja väga väikestes kogustes: Fe, As, Br, Sn, Si, Se, Cr, Fl, Ni, V, Mo, I, Co, Mn, Zn, Cu Makroelemendid Hapnik O 70 kg kohta umbes 43 kg toiduga ja hingamisel Peamiselt vee koostises, samuti biomolekulide koostises, kindlustab toitainete lõhustumise ja hingamise. Süsinik C 70 kg kohta umbes 16 kg toiduga. Kuulub biomolekulide koostisesse, moodustab keemilisi sidemeid, CO2 on fotosünteesi lähteaine, hingamise ja käärimise lõpp-produkt. Makroelemendid Vesinik H 70 kg kohta umbes 7 kg - joogiveega Biomolekulide koostises, vee kooseisus, vajalik vesiniksidemete moodustamisel. Lämmastik N 70 kg kohta umbes 1,8 kg Aminohapete ja nukleiinhapete koostises. Makroelemendid Fosfor P
Vesi, keemilised elemendid ja süsivesikud KONTROLLTÖÖ BIOLOOGIA Keemilised elemendid Elusloodusest on leitud 70 kuni 90 keemilist elementi. Inimesel on vaja 27. Makrogeenseid palju, mikrogeenseid vähe. Makrogeensed on: Hapnik- oksüdeerija, kuulub biomolekulide koostisesse, õhukoostise komponent Süsinik- moodustab 4 kovalentset sidet, võib moodustada erinevaid sidemeid, ahelaid. Evolutsiooni keskne bioelement. Teda leidub kõigis orgaanilistes ühendites. Selle käigus vabanevat energiat kasutatakse elutegevuseks. Süsiniku eriliste keemiliste omaduste tõttu ongi olemas miljoneid erinevaid orgaanilisi süsinikuühendeid ning biomolekulide mitmekesisus suur.
Bioloogi 1 KT küsimused 1. Nimeta elu omadused. -biomolekulide esinemine -rakuline ehitus -aine- ja energiavahetus -paljunemisvõime -arenemis- ja kasvamisvõime -stabiilne sisekeskkond -reageerimine ärritusele -pärilikkus -organismidel on kindel eluiga, mis lõppeb surmaga 2. Nimeta eluslooduse põhilised organiseerituse tasemed. Too nt. -molekulaarne tasand -rakuline tasand -kude -elund ehk organ -elundkond ehk organsüsteem -organismi tasand
Kas esitatud laused on tõesed või väärad? Vale väite korral lisage õige lause eitust mitte kasutades! 1. Bioloogia uurimisobjektid on pärit loodusest. - Tõene 2. Molekulide esinemine on elu tunnus. Väär Biomolekulide esinemine on elutunnus. 3. Organell on elu organiseerituse esmane tasand, millel on kõik elu omadused. Väär Rakk on elu organiseerituse esmane tasand, millel on kõik elu omadused. 4. Biosfäär on suurim ökosüsteem. - Väär Biosfäär on kõrgeim eluslooduse organiseerituse tase. 5. Organismide sisekeskkonna stabiilsus tuleneb nende rakulisest ehitusest. Väär Organismide sisekeskkonna stabiilsus tuleneb nende elundite ja elundkondade koostööst. 6
(see on oluline! Milliste molekulide koostises nad on ja mis on nende eripära ei pea täpselt teadma mitu kg neid on) o SÜSINIK- moodustab lineaarseid (valgud, nukleiinhapped), hargnevaid (glükogeen, amülopektiin) ja tsüklilisi struktuure Iga C aatom on võimeline moodustama neli stabiilset sidet kas teiste elementide aatomitega või C aatomitega Kõikide biomolekulide koostises o VESINIK- võimaldab vesiniksidemeid biomolekulide koostises Puhtas olekus mürgine Struktuuride loomine Kehatemperatuuri hoidmine o LÄMMASTIK- aminohapped, valgud, nukleotiidid Täiendab süsinikskeletti, muudab polaarsust molekulides Vaja vesiniksidemete juures Reaktiivsed aktiivtsentrid
N , P , S valkudes, nukleiinhapetes Mikroelemendid: K, Na, Ca, Fe jt. C asub organismis vajalikes anorgaanilistes ühendites - süsihappegaas on hingamise lõpp-produkt ning fotosünteesi lähteaineks -C on orgaanilise keemia alus, sest võib moodustada pikki ahelaid, ta on 4-valentne, erinevad (1,2,3) sidemed H võimaldab vesiniksidemete teket - kindlustab biopolümeeride kõrgemat järku struktuuride kooshoidmisel O tugev oksüdeerija -> vabaneb energia N tõstab biomolekulide reaktiivsust - leidub aminohapetes ja nukleiinhapetes S sulfiidsidemete tekkeks - valgumolekuli III järku struktuuri sidemed - naha, küünte, juuste valkudes P makroergilises sidemes - luukoe koostises Anorgaanilised ained rakus VESI * dipool -> universaalne lahusti (tähtsaim ülesanne) *osaleb keemilistes protsessides, fotosünteesis on saadus, hingamises lähteaine * suur soojusmahutavus(soojeneb ja jahtub aeglaselt tänu vesiniksidemetele) -> rakusisese temperatuuri
3) Molekulaarbioloogia uurib elu molekulide tasemel. 4) Tsütoloogia ehk rakubioloogia tegeleb raku uurimisega 5) Histoloogia on teadusharu, mis uurib kudede ehitust, arenemist ja talitlust. 6) Arstiteadus tegeleb inimese elundite ja elundkondade uurimisega 7) Anatoomia uurib organismide ehitust. 8) Füsioloogia uurib elutegevuse ja selle reguleerimist. 9) Geneetika uurib pärilikkust. 10) Etoloogia elusorganismide käitumist. 11) Makroelemendid - hapnik-kuulub kõikide biomolekulide koostisesse, u. 95% hapnikust kasutavad organismid toitainete lõhustamiseks, vesinik-kuulub kõikide biomolekulide koostisesse,vesinikaatomid osalevad vesiniksidemetes moodustamises, lämmastik-esineb valkudes,nukleiinhapetes, energiat kandvas molekulid adenosiintrifosfaadis, mõnes vitamiinis, fosfor-esineb sidemete moodustamises ATP's, leidub ka nukleiinhapetes, fosfolipiidides ja väävel-leidub valkudes, vitamiinidest, ensüümides.
Eluslooduse organiseeritus: 1.Molekulaarne 2.rakuline 3.koeline 4.organ/elund 5.organism 6.elundkond 7.populatsioon 8.liik 9.kooslus 10.ökosüsteem 11.bioom 12.biosfäär Elu tunnused: Rakuline ehitus Biomolekulide esinemine Aine- ja energiavahetus Paljunemisvõime Arenemis- ja kasvamisvõime Stabiilne sisekeskkond Reageerimine ärritusele Kohastumine Pärilikkus Kindel eluiga, mis lõpeb surmaga Keerukas organiseerituse tase Millest organismid koosnevad? Tänapäeval usutakse et maailm sai alguse 12-15miljardit aastat tagasi kui toimus suur pauk. Makroelemendid on C, H, N, O, P, S
· Biovedelike peamine koostisosa · Hüdrolüüs (toitainetest lihtsate orgaaniliste ühendite moodustumine) PÕHIELEMENDID H, C, O, N, P, S Organismi elementaarkoostis on organismi ehituse ja talitluse aluseks. Põhibioelementidest on üles ehitatud biomolekulid (valgud, lipiidid, suhkrud, nukleiinhapped) ehk raku orgaaniline aine. Esinevad biomolekulides aatomitena. Moodustavad kergesti kovalentseid sidemeid, mis on tugevad keemilised sidemed ja tagavad biomolekulide stabiilse ehituse Moodustavad kaksiksidemeid (O, C, N) ja kolmiksidemeid (C), mis on aluseks biomolekulide mitmekesisusele ja heale reaktsioonivõimele. Nende baasil moodustuvad organismis lihtsad orgaanilised ühendid (CO2, H2O, NH3), mis on kergesti organismis kasutatavad või väljutatavad. C - SÜSINIK · Kõik elusorganismid on üles ehitatud süsiniku baasil · Süsinikku sisaldavad nii väga lihtsad kui ka väga suured ja keerulised (bio)molekulid.
Hapnik O 70 kg kohta umbes 43 kg.-toiduga ja hingamisel Peamiselt vee koostises, samuti biomolekulide koostised,kindulustab toitainete lõhustumise ja hingamise. Süsinik C 70 kg kohta 16 kg-toiduga Kuulub biomolekulide koostisesse,moodustab keemilisi sidemeid, COkaks on fotosünteesi lähtaine,hingamise ja käärimise lõpp-produkt. Vesinik H 70 kg kohta umbes 1.8 kg Aminohapete ja nikleiinhapete koostises. Fosfor P 70 kg kohta umbes 780g. Rakumembraani ehituses,nukleiinihapete koostises,energiarikaste ühendite nt.ATP koostises. (riis,tatar,muna,piim) Väävel S 70 kg kohta umbes 140g. Leidub osades aminohapetes ja vitamiinides. Mesoelemendid Naatrim Na 70 kg kohta umbes 100g (leib,sool,sibul)
XI klassi töö – biomolekulid 1. Mille alusel eristatakse elus ja eluta loodust? Reasta eluslooduse organiseerituse tasemed. Elus ja eluta loodust eristatakse koostise (näiteks biomolekulid esinevad ainult elusorganismides) ning erinevate tunnuste alusel. Elusorganismidel on kindlad elu tunnused näiteks biomolekulide teke, aine- ja energiavahetus, paljunemine ja areng jne. Eluslooduse organiseerituse tasemed: Aatom - molekul - organell - rakk - kude - elund - elundkond - organism - liik - populatsioon - ökosüsteem - biosfäär 2. Milline element on orgaaniliste ühendite koostises tähtsaim? Orgaaniliste ühendite koostises on kõige olulisem element süsinik, sest orgaanilised ühendid on süsinikku sisaldavad ühendid. 3. Mis on süsivesikud ja mis on nende peamine roll eluslooduses?
Eluslooduse organiseeritus, teaduslik uurimismeetod. Organismide keemiline koostis - anorgaanika. 1. Mis on biomolekulid? (nimetused ja kus on tekkinud) Biomolekul on molekul, mis moodustub organismis metabolismi käigus. Biomolekulid koosnevad enamasti süsinikust ja vesinikust ning lämmastikust, hapnikust, fosforist ja väävlist; teisi keemilisi elemente on biomolekuli inkorporeeritud märksa harvem. Biomolekulide hulka kuuluvad sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped, vitamiinid jt. Mitmeid biomolekule on võimalik sünteesida. 2. Milles avaldub elusorganismide ehituse organiseerituse keerukus? Elusorganismide keerukam organiseeritus algab juba biomolekulidest. Elusloodusele on omane mitme astmeline organiseeritus. See väljendub nii raku, organismi, liigi kui ka ökosüsteemi tasandil. Elu iseloomustav organisatoorne keerukus väljendub ehituslikul, talituslikul ja regulatoorsel tasandil. 3
loodus koosneb anorgaanilistest ja orgaanilistest ainetest. eluta looduses esinevad anorgaanilised ained. orgaanilised hendid on iseloomulikud elusloodusele. ***MAKROELEMENDID: Hapnik O- kindlustab toitainete lhustumisel ja hingamisel. Ssinik C- kuulub samuti biomolekulide koostisesse, moodustab keemilisi sidemeid, CO2 on fotosnteesi lhteaine; hingamise ja krimise lpp-produkt. Vesinik H-biomolekulide koostises, vee koosseisus, vajalik vesiniksidemete moodustumisel. Lmmastik N- aminohapete ja nukleiinhapete koostises. Fosfor P- rakumembraani ehituses, nukleiinhapete koostises, energiarikaste hendite N ATP koostises. Vvel- leidub osades aminohapetes ja vitamiinides. ***MIKROELEMENDID: naatrium na kaalium k- kaalium peamiselt rakusisene ja naatrium rakuvline element. osalevad nrviimpulsi moodustumises, veebilansi hoidmises, veres, raku tstoplasmas, transpordiprotsessid.
Nende kõrval on enamlevinud keemilised elemendid lämmastik, fosfor ja väävel. (PS!COHN)Seega leiduvad orgaaniliste ühendite koostises kõik makroelemendid. Organismide koostisesse kuluvatesse põhilsteks orgaanilisteks aineteks on sahhariidid, lipiidid, valgud ja nukleiinhapped. Neid nimetatakse biomolekulideks. Nad kuuluvad rakkude ehitusse, reguleerivad rakkude talitlusi ja nende omavahelist koostööd ning osalevad organismide aine-ja informatsioonivahetuses ümbritseva keskkonnaga. Biomolekulide all mõistetakse orgaanilsi ühendeid, mis moodustuvad organismide elutegevuse tulemusena. Lisaks sahhariididele, lipiididele, valkudele ja nukleiinhapatele kuuluvad biomolekulide hulka mitmed madalmolekulaarsed orgaanilised ained(aminohapped, nukleotiidid, vitamiinid) Bioaktiivsed ained orgaaniliste ühendite eri klassidesse kuuluvad ühendid, mis juba väikestes kontsentratsioonides mõjutavad organismide ainevahetust ning reguleerivad nende elutalitlusi
Jagatakse kolme rühma: · makroelemendid 98-99% organismi elementidest: C;H;O;N;P;S · Mesoelemendid katioonid Na;K;Mg;Ca; ja anioonid: Cl · Mikroelemendid vaja väga väikestes kogustes:Fe;As;Br;Sn Makroelemendid: Hapnik O 70 kg kohta umbes 43 kg toiduga ja hingamisel. Peamiselt vee koostises: kindlustab toitainete lõhustumise ja hingamise. Süsinik C 70 kg kohta umbes 16 kg toiduga. Kuulub biomolekulide koostisesse, moodustab keemilisi sidemeid, CO2 on fotosünteesi lähteaine, hingamise ja käärimise lõpp-produkt. Vesinik H Biomolekulide koostises ja vee koosseisus, vajalik vesiniksidemete moodustamisel. Lämmastik N Aminohapete ja nukleiinhapete koostises. Fosfor P Rakumembraani ehituses, nukleiinhapete koostises, energirikaste ühendite nt. ATP koostises. Väävel S Leidub osades aminohapetes ja vitamiinides. Mesoelemendid Naatrium Na Peamiselt rakuväline element. Kaalium K
tulemusel tekib karbonaatioonid(HCO3 ja CO3). Sealt edasi kanduvad need rakke ümbritsevasse koevedelikku, kust edasi vereringe kaudu kopsudesse, kus organism CO2 vabaneb.Erütrotsõõdid on eelkõige olulised O2 sidumisel. b) Fosfaatrühmad on kõigi nukleiinhapete ja fosfolipiidide põhilised koostisosad. c) Joodi on vaja kilpnäärmehormoonide sünteesimiseks Hapnik O 70kg kohta ubes 43kg toiduga ja hingamisel Peamiselt vee koostises , samuti , biomolekulide koostises , kindlustab toitainete lõhustumine ja hingamise. Süsinik C 70kg kohta umbes 16kg toiduga Kuulub biomolekulide koostisesse , moodustab keemilisi sidemeid , CO2 on fotosünteesi lähtaine ,hingamise ja käärimise lõpp-produkt. Vesinik H 70gk kohta umbes 7kg jogiveega Biomolekulide koostises , vee kooseisus , vajalik vesiniksidemete moodustamisel Lämmastik N 70kg kohta umbes 1.8kg Aminohapete ja nukleiinhapete koostises Fosfor P 70kg umbes 780kg
Bioloogia on loodusteaduse haru, mis uurib elu. Kõiki planeedil Maa elavaid organisme ning kooslusi. Millised eluomadused on rakul? Rakuline ehitus. Rakul on elu iseloomustav organisatoorne keerukus, mis väljendub ehituslikul. Kuidas väljendub eluslooduse kõrge organiseerituse tase? Eluslooduse kõrge organiseerituse tase väljendub protsessides, mis toimuvad erinevatel organiseerituse tasemetel ja kõik protsesside vahel toimub regulatsioon ja tasandid on omavahel seotud. Miks võib biomolekulide esinemist lugeda elu tunnuseks? Biomolekulide elutunnuseks on omadus, et neid ei moodustu väljaspool organisme. Milline tähtsus on organismi aine- ja energiavahetusel? Ilma ainevahetuseta ei saaks organism kätte algmaterjale. Milline seos on organismide arengu ja kasvu vahel? Paljunemise tulemusena järglane kasvab oma vanema sarnaseks, kuid arengu käigus omandatakse uusi sise-ja välisehituslikke tunnuseid ja areng lõppeb alati surmaga.
C aatomite mõõtmed on väikesed ja ka aatommass on väike. C-aatomitest võivad moodustuda: a) sirged ahelad (nt valgud ja nukleiinhapped); b) hargnevad ahelad (nt aminopeptiinglükeen); c) tsüklilised ahelad. 2 C aatomi vahele võivad moodustuda: a) ühekordsed sidemed; b) kaksiksidemed (nt küllastumata rasvhapetes); c) kolmiksidemed (bioloogilistes süsteemides üliharva). Nende abil tagatakse biomolekulide mitmekesisus. Ümber üksiksideme on lubatud vaba pöörlemine. Selle abil saab seletada molekulide konformatsioonilisi muutusi e see seletab molekulide eriosade ruumpaigutuse muutust. C vahelised sidemed on kindla pikkusega (kõige lühem on kolmikside). 1 C – anorgaanilised ühendid Põhiliselt CO2 – biooksüdatsiooni lõppprodukt. Ta on organismist kergesti eemaldatav. NB!
C aatomite mõõtmed on väikesed ja ka aatommass on väike. C-aatomitest võivad moodustuda: a) sirged ahelad (nt valgud ja nukleiinhapped); b) hargnevad ahelad (nt aminopeptiinglükeen); c) tsüklilised ahelad. 2 C aatomi vahele võivad moodustuda: a) ühekordsed sidemed; b) kaksiksidemed (nt küllastumata rasvhapetes); c) kolmiksidemed (bioloogilistes süsteemides üliharva). Nende abil tagatakse biomolekulide mitmekesisus. Ümber üksiksideme on lubatud vaba pöörlemine. Selle abil saab seletada molekulide konformatsioonilisi muutusi e see seletab molekulide eriosade ruumpaigutuse muutust. C vahelised sidemed on kindla pikkusega (kõige lühem on kolmikside). C anorgaanilised ühendid Põhiliselt CO2 biooksüdatsiooni lõppprodukt. Ta on organismist kergesti eemaldatav. 1
C aatomite mõõtmed on väikesed ja ka aatommass on väike. C-aatomitest võivad moodustuda: a) sirged ahelad (nt valgud ja nukleiinhapped); b) hargnevad ahelad (nt aminopeptiinglükeen); c) tsüklilised ahelad. 2 C aatomi vahele võivad moodustuda: a) ühekordsed sidemed; b) kaksiksidemed (nt küllastumata rasvhapetes); c) kolmiksidemed (bioloogilistes süsteemides üliharva). Nende abil tagatakse biomolekulide mitmekesisus. Ümber üksiksideme on lubatud vaba pöörlemine. Selle abil saab seletada molekulide konformatsioonilisi muutusi e see seletab molekulide eriosade ruumpaigutuse muutust. C vahelised sidemed on kindla pikkusega (kõige lühem on kolmikside). 1 Keemilised elemendid ja anorgaanilised ühendid organismides
Biokeemia teadus eluslooduse keemilisest koostisest, biomolekulide muundumistest ja nende muundumiste seostest elusorganismide struktuuride spetsiifiliste funktsioonidega. Biokeemia põhisuunad: 1) staatiline biokeemia uurib elava komponentide ehitust ja omadusi 2) dünaamiline biokeemia uurib metabolismi (ainevahetus) ja energiavahetust organismides 3) funktsionaalne biokeemia uurib biomolekulide muundumisi seoses füsioloogiliste Funktsioonidega. Biokeemia spetsiifilised suunad: Biokeemia põhisuundade seostunud areng on viinud spetsiifiliste suundade tekkele: · bioorgaaniline keemia uurib elutegevuse keemilis-füüsikalisi aluseid biomolekulide tasemel · molekulaarbioloogia uurib biopolümeeride struktuuri ja biofunktsioonide molekulaarseid aluseid · molekulaargeneetika uurib geneetilise informatsiooni ülekandemehhanisme Metabolism Anabloism Bioelemendid
1.1. 1. Mida uurib bioloogia? Bioloogia uurib elu. 2. Millised elu omadused on rakul? 1) aine energiavahetus 2)stabiilne sisekeskkond 3) paljunemisvõime 4) kasvamine ja areng 3.Kuidas väljendub eluslooduse kõrge organiseerituse tase? Keerukas ehitus, talitus, molekulid. 4.Miks võib biomolekulide esinemist lugeda elu tunnuseks? Tekivad ainult elusorganismides. 5. Milline tähtsus on organismi aine ja energiavahetusel? Kõik organismid vajavad energiat. Aine ja energia vajaduse kaudu on organism seotud keskkonnaga. 6. Milline seos on organismide arengu ja kasvu vahel? Elusorganismidel kasvamisega kaasneb areng. 7. Tooge näiteid muutuste kohta, mis seostuvad inimese individuaalse arenguga. Vananemisega toimuvad protsessid, surm. 8. Miks reageerivad organismid välisärritajale?
sulamistemp, värvus, dipoolmoment · Millistesse kolme suuremasse rühma jaotatakse organismis leiduvad keemilised elemendid? Makroelemendid, Mesoelemendid, Mikroelemendid. · Nimeta 5 makroelementi. C, H, O, N, P,S · Nimeta 5 mesoelementi. Na, Cl, K, Mg, Ca · Nimeta 5 mikroelementi. Fe, As, Br, Sn, Si · Milline roll on erinevatel makroelementidel inimorganismis? (iga elemendi kohta kaks näidet) C · C - biomolekulide koostises, hingamise lõpp-produkt · H - biomolekulide koostises, vee koostises · O - vee koostises, kindlustab hingamise · N - Amonohapete ja nukleiinhapete koostises · P - rakumembraani koostises, nukleiinhapete koostises · S - aminohapetes ja vitamiinides · Nimeta vee neli suuremat rolli inimorganismis. Hoiab ära ülekuumenemise, ainete transport organismis, kaitsefunktsioon, hoiab keha püsivat temperatuuri.
- Enamik orgaanilisi aineid moodustub elutegevuse käigus. - Iga organismi ehituses leiame nii anorgaanilisi kui orgaanilisi aineid. - Organismides leiduvad peaaegu kõik keem elemendid mis eluta looduseski. 1)Põhibioelemendid e. Makroelemendid organismides on C , H , N , O , P , S Kõige enam on rakkudes hapnikku (O), süsinikku (C) ja vesinikku (H). Teisteks makroelementideks on lämmastik (N), väävel (S), fosfor (P). · Süsinik keskne eluelement, kuulub kõikide biomolekulide ( valgud, rasvad, süsivesikud) koostisesse. · Vesinik esineb kõikide biomolekulide koostises. Osaleb vesiniksidemete moodustamises. Mida rohkem on ühendis vesinikku, seda energiarikkam see on. · Fosfor esineb nukleiinhapete koostises. · Väävel leidub kahes aminohappes : metioniinis ja tsüsteiinis, ka osades vitamiinides. · Lämmastik esineb valkuda aminohapetes, nukleiinhapetes. Leidub osades vitamiinides ja alkoholides.
2.1 ÜLDINE KEEMILINE KOOSTIS Orgaanilised ühendid on iseloomulikud elusloodusele, sest enamik neist moodustub organismide elutegevuse käigus. Organismide koostises on 70-80 erinevat elementi, elusorganismide talituseks on vajalik miinimum 27 keemilist elementi e bioelementi. Kõige enam on rakkudes hapnikku, süsinikku ja vesinikku. Makroelemendid keemilised elemendid, mida organism vajab suurtes kogustes, näiteks C, H, O, P, N, S. Hapnik O peamiselt vee ja biomolekulide koostises, kindlustab toitainete lõhustamise ja hingamise. Süsinik C biomolekulide koostises, moodustab keemilisi sidemeid. CO 2 on fotosünteesi lähteaine, hingemise ja käärimise lõpp-produkt. Vesinik H biomolekulide ja vee koostises, vajalik vesiniksidemete moodustamisel. Lämmastik N aminohapete ja nukleiinhapete koostises. Fosfor P rakumembraani ehituses, nukleiinhapete koostises ja energiarikaste ühendite, näiteks ATP koostises.
1. OSA 1. Millised tunnused on iseloomulikud elusorganismidele ehk, mis eristab elus ja eluta loodust. Tuleb tuua välja vähemalt kaheksa erinevat märksõna ·biomolekulide olemasolu ·areng ·ainevahetus ·reageerimine ärritustele ·evolutseoneerumine ·paljunemine ·pärilikus ·on olemas nähtav elu algus ja elu lõpp 2. Järjesta eluslooduse organiseerituse tasemed lisades sobivate tasemete juurde sellele tasandile iseloomulikud omadused ·raku tasand olemas kõik elu tunnused ·molekulaarne tasand elu tunnused puuduvad, on olemas valgusüntees ·organelli tasand enamus elu tunnuseid puudub, moodustuvad üksnes rakkudes ja saavad ainult
BIOKEEMIA 1. Eluslooduse järjepidevus põhineb- nn mäluga molekulidel, mis sisaldavad juhiseid organismide ülesehitamiseks. (DNA-geneetilise info säilitamine, RNA-molekulaarne koopiamasin) 2. Biokeemia - teadus elusaine keemilisest koostisest, biomolekulide muundumisest ning nende muundumiste seostatusest ja regulatsioonist. 3. Biokeemia alajaotused: Staatiline, dünaamiline, funktsionaalne 4. Keemiline element- teatud kindel aatomite liik. Aatom- keemilise elemendi väikseim osake. Molekul- aine väikseim osake, millel on säilinud selle aine keemilised omadused. Molekulid koosnevad (alati) aatomitest. Biomolekul- elusorganismis esinev molekul (nii anorgaanilised kui orgaanilised ained).
sünteesida vaid ensüümide abil). CO2 transport inimese Omastatakse toiduga. organismis toimub 16-20% ulatuses hemoglobiiniga. hapnik (O) 70 kg kohta u. 43 Keemiliselt väga aktiivne, võib oksüdeerija; kg (kõige enam) moodustada nn. vabu radikaale oluline biomolekulide (biol. üliaktiivsed ühendid, mis on koostisosa, struktuurne liitnud täiendava elektroni), mida funktsioon kasutatakse võõrorgaanika efektiivseks lagundamiseks. kui see protsess väljub kontrolli alt võib tagajärjeks olla
Markoelemendid: keemiline lement, mida organismid vajavad elutegeuseks palju O-hingamine, biomolekulide koostisosa,56%inimesest toidus, biomolekulides C-biomolekulide koostises, 21%inimesest-süsihappegaasis H-esineb aminohapete koostises,vesiniksideme moodustamiseks, 10 % inimesest-valkudes N-kehavalkudes, hormoonides, 3% inimsest-toidus P-luukes, 1%inimsesest-riisis, lihas, juustus S-valkude moodustamiseks, toidu seedimiseks, insuliini tootmiseks-vitamiinides, ubades, kapsas Mikroelemendid: Na/K-tagab rakkude elutegevuse, rärviimpulsside moodustamiseks Ca-esineb luude koostises, vere hüübimine, vererõhu reguleerimine, lihaste kokkutõmbed
vesiniksidemed, mida rohkem sidemeid seda energiarikkam DNA e. RNA- desoksüribonukle ribonukleiinhape otiinhape C tähtsain biomolekulide koostises, CO2s oluline taimedele monomeer desoksüribonukleotiid ribonukleotiid Ca luude ja hammaste koostises, vere hüübimine süsivesik desoksüriboos riboos
Mida uurib bioloogia?-on teadus, mis uurib elu ja nende vorme. Millised elu omadused on rakul?- rakk on kõige lihtsam ehituslik ja talituslik üksus. Kuidas väljendub eluslooduse kõrge organiseerituse tase?- kõik organismid vajavad elutegevuseks energiat, aine- ja energia vahetus, püsisoojad organismid, pärilikkus, paljunemine, areng. Miks võib biomolekulide esinemist lugeda elu tunnuseks?-paljud ained ei teki väljaspool organismi, nad on palju keerulisema ehitusega ja mitmekesisemate omadustega, kui eluta keskkonnas esinevad ühendid. Milline tähtus on organismi aine- ja energiavahetusel?-aine- ja energiavahetus on üks elu tunnuseid , (energiat saadakse orgaanilise aine lagundamisel). Milline seos on organismide arengu ja kasvu vahel? -kui organismid kasvavad, siis nad ka arenevad
15. Teaduslik probleem küsimus, millele vastus hetkel puudub 16. Teooria teaduslike faktide ja seaduspärasuste üldistus 17. Tsütoloogia (rakuteadus) bioloogiateadus, mis uurib rakkude ehitust ja talitlust 18. Ökoloogia bioloogiateadus, mis uurib ökosüsteemides esinevaid seaduspärasusi VALE/ÕIGE 1. Bioloogia uurimisobjektid on pärit loodusest. (VALE) Bioloogia uurimisobjektid on pärit elusloodusest. 2. Molekulide esinemine on elu tunnus. (VALE) Biomolekulide esinemine on elu tunnus. 3. Organell on elu organiseerituse esmane tasand, millel on kõik elu omadused. (VALE) Rakk on elu organiseerituse esmane tasand, millel on kõik elu omadused. 4. Biosfäär on suurim ökosüsteem. (ÕIGE) 5. Organismide sisekeskkonna stabiilsus tuleneb nende rakulisest ehitusest. (VALE) Organismide sisekeskkonna stabiilsus tuleneb nende aine- ja energiavahetusest. 6. Hüpotees on teaduslikult kontrollitud oletus. (VALE) Teaduslik fakt on teaduslikult
Evolutsioon-süsteemi pöördumatu ajalooline areng, järkjärguline mitmekesistumine ja keerukamaks muutumine. 1)füüsikaline-ebapüsivatest elementaarosakestest 2)keemiline-anorg.üh teke,biomolekulide teke,polümeersete üh.teke 3)bioloogiline-elu areng inimeseni 4)sotsiaalne De Lamarck-1809 Zooloogia filosoofia Elu tekib isetärkamise teel ja see on pidevas arengus. Muutused on otstarbekohased,muutused päranduvad järglastele. Darwin-1859 Liikide tekkimisest Muutused toimuvad teaduslikult põhjendavate seaduspärasuste järgi. Looduslik valik, olelusvõitlus, inviduaalsed omadused EVOLUTSIOONITÕENDID: *fossiilid *vahevormide olemasolu----palentoloogilised andmed
Põhi bioelemendid ehk makroelemendid organismides on C(süsinik)H(vesinik)N(lämmastik)O(hapnik)P(fosfor)S(väävel) Organismid vajavad kõiki neid elemente suhteliselt suurtes kogustes ja peamiselt erinevad need orgaaniliste ühendite koostises. Keemilisi elemente, mida organismid vajavad väikestes kogustes nimetatakse mikroelementideks. K,Cl,Ca,Na jne. Kõik makro- ja mikroelemendid on hädavajalikud organismide normaalseks elutegevuseks. Süsinik keskne eluelement kuulub kõikide biomolekulide(valgud,rasvad,süsivesikud) koostisse. CO2 getosünteesi lähteaine Vesinik esineb kõikide biomolekulide koostises. Osaleb vesiniksidemete moodustumisel. Mida rohkem on süsinikku, seda energiarikkam on ühend. Hapnik kuulub kõikide biomolekulide koostisse. On tugev oksüdeerija, kindlustab hingamise. Lämmastik esineb valkude aminohapetes. ATP's Fosfor esineb nukleiinhapete koostises. Väävel esineb kahes aminohappes metioniin ja tsüsteiin, ka osades vitamiinides.
Evolutsiooni vormid Keemiline evolutsioon Keemilise evolutsiooni etapid: Bioloogiliste monomeeride teke (aminohapped, lämmasikalused, monosahhariidid, nukleotiidid). Bioloogiliste polümeeride teke (polünukleotiidid, polüpeptiidid...) Polümeermolekulide organiseerumine rakutaolisteks süsteemideks. Üleminek keemiliselt evolutsioonilt bioloogilisele. Evolutsiooni vormid Keemiline evolutsioon Eksperimendid, mis tõestavad biomolekulide abiootilise tekke võimalikkust: Inspireerituna Oparini ideedest korraldas ameeriklane Stanly Miller 1953. a. katse aminohapete abiootilise sünteesi võimalikkuse kohta. Katse süsteemis oli kuumutatud vesi ja varase atmosfääri mudelina gaasisegu (vesinik, metaan, ammoniaak ja veeaur). Gaasisegus tekitati pidevalt elektrilahendusi - "välk." Katse saagiseks oli neli erinevat aminohapet. _______________________ Abiootiline teke e. abiogenees on nähtus, kus elus tekib elutust.
Nõrkade sidemete roll biomolekulides (NB! vesinikside!) Vesiniksidemete oluline tähtsus seisneb nende rollil bioloogilise makromolekulide ruumiliste struktuuride moodustamisel (heeliksid). Van der Waalsi jõud on tugevad molekulide vahel, mis on struktuurilt komplementaarsed ehk nad täiendavad üksteist. Nõrkade jõudude abil toimuvad : - biomolekulaarsed äratundmised - biomolekulide kõrgete struktuuride formeerumine - supramolekulaarsete komplekside moodustumine Nõrgad jõud piiritlevad organismid kitsastesse keskkonnatingimustesse (temperatuur, ioonjõud, pH) vahemikku, mille juures nad säilitavad oma funktsionaalsuse ehk teisisõnu, kui sa paned kana ahju, happesse või lased tast elektrit läbi, siis temast enam elulooma ei pruugi saada, sest sidemed hakkavad katkema ja valgud denatureerima. 3
Elu omadused 1.biomolekulide esinemine Keerulise ehituse ained, mis väljaspool organismi ei moodustu Sahhariidid Lipiidid Valgud Nukleiinhapped Vitamiinid 2. rakuline ehitus Rakk on kõige lihtsam ehituslik ja talituslik üksus, millel on kõik elu tunnused Elusorganisme jaotatakse : Ainuraksed ja hulkraksed 2. aine ja energia vahetus Toitainete saamine keskkonnast, nende sünteesimine ainevahetus, selleks vajaliku energia saamine ja eraldamine. Autotroofid – taimed, heterotroofid- loomad Organismi lagundamiprotsessid(dissimilatsioon) ja sünteesiprotsessid(assimilatsioon) moodustuvad tema ainevahetuse 4. Paljunemisvõime Suguline – viljastumine mittesuguline-pooldumine 5. Arenemis-ja kasvamisvõime Otsene areng- järglased sarnanevad sündides vanemarega Moondega areng – järglased omandavad moonde käigus uusi tunnuseid. 6. stabiilne sisekeskkond Püsiv keemiline koostis, stabiilne happel...
Essentsiaalsed mikrobioelemendid: Fe, Cu, Zn, Mn, Co, I, Mo, V, Ni, F, Cr, Se, Si, Sn, B, As INIMORGANISMI PÕHIBIOELEMENDID Inimorganismi põhibioelementideks on H, C, O, N, P, S: (Nende elementide baasil formeeruvad biomolekulid) Põhibioelementide evolutsiooniline "eelistatus" biofunktsioonides tuleneb: · Annavad kergesti kovalentseid sidemeid välimise elektronkihi iseärasuste tõttu · Kaksiksidemete (O, C, N) või kolmiksidemete (C) tekkevõimalus on aluseks biomolekulide mitmekesisusele ja reaktsioonivõimele · Nende baasil organismis moodustuvad vesilahustuvad anorgaanilised ühendid (CO2, NH3) on kergesti kasutatavad ja väljutatavad SÜSINIK Inimorganismis (70 kg) on umbes 15 kg süsinikku: (ca 18% kaaluliselt) Keemilised omadused: · Süsiniku aatom võib anda 4 kovalentset sidet kas süsiniku või teiste elementide aatomitega, näit. etaan: · Süsiniku aatom moodustab üksik-, kaksik- ja kolmiksidemeid, näit.: eteen, etüün H H
Ja kehale omased ained sünteesitakse toiduga saadud orgaaniliste ainete lõhustumissaadustest. Miksotroofid- (siomviburlane) suudab mõlemat käitub nii auto kui heterotroofina (huulheain) Makroenergilised ühendid ehk energiarikkad ühendid, ühe keemilise sideme lõhkumisel vabaneb vähemalt 30kJ energiat. ATP- universiaalne energia ülekandja (edeniintrifosfaat) ATP on nukleotiid, mis koosneb lämmastikalusest (adeiin), süsivesikust(riboos) ja 3 fosfaat rühmast. Osaleb biomolekulide tekkel, ainete aktiivsel trantspordil, lihasrakkude töös. Dissimilatsioon- katapolism. Organismis toimuvad ainete lagundamise protsessid (lõhustamine).energeetilisel eesmärgil. Lähteaine glükoos. Süsivesikud 17,6kJ/g Lipiidid 38,9kJ/g Valgud 17,6kJ/g. Glükolüüs esmaseks energiaallikaks glükoos, aeroobne(toimub tsütoplasma võrgustikul), anaeroobne. Tsitraadi tsükkel . toimub mitokondri maatriksis. Püroviinamarihape laguneb co2 ja eraldub vesiniku aatomeid, mis seotakse NADi poolt
Elu tunnused Elu määratlemine toimub mitme tunnuse kaudu: biomolekulide esinemine Keerulise ehitusega ained, mis väljaspool organismi ei moodustu. Nt sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped, vitamiinid. rakuline ehitus Rakk on kõige lihtsam ehituslik ja talituslik üksus, millel on kõik elu tunnused. Ainuraksed ja hulkraksed keerukas organiseerituse tase molekulaarne, rakuline, organismiline, populatsiooniline, liigiline, ökosüsteemiline ja biosfääriline tasand. aine- ja energiavahetus
b) sidemed on ensümaatiliselt sünteesitavad ja lagundatavad c) C ühendid võivad moodustada erinevaid struktuure (lineaarne, hargnev, tsükliline struktuur) d) C aatomie üksiksidemete vahel on lubatud ruumpaigutuse muutus, mis omakorda põhjustab molekuli kuju muutusi e) C ühendite bioloogilisel lagunemisel vabaneb süsihappegaas. H ülesanded: a) osaleb vesiniksidemete tekkes: H ja O ning H ja N vahel b) stabiliseerivad biomolekulide kõrgemat järku struktuure c) vesiniku sisaldus ühendis määrab selle ühendi energeetilise potensiaali ehk palju energiat lõhustumisel vabaneb ehk mida rohkem vesinikku, seda kõrgem on ühendi energeetiline väärtus nt 1g alkoholi annab 7 kcal energiat, aga 1g suhkurt annab 4 kcal O ülesanded: a) aeroobsetes (õhuga kokkupuutuvates) organismides on O oksüdeerija st O ensüümide abil saame toitainetest energiat kasutada b) vabade radikaalide tekitamine organismis
TASEMETEGA SEOTUL TEADUSHARLJD JA ELUKUTSED Bioloogia kuulub loodusteaduste valdkonda ning hõlmab !.ndas nii geograafiat, keemiat, füüsikat kui ka matemaatikat. Uidiselt nimetades uurib bioloogia elu meie sees ja meie ümber ning üritab selgitada kõike selles toimuvat. Anatoomia teadusharu, mis tegeleb organite ja organismi ehituse uurimisega. Algoloogia ehk fükoloogia on teadus, mis uurib vetikaid. Botaanika teadus, mis uurib taimi ja nende elutegevust. Biokeemia teadus, mis uurib biomolekulide ehitusi ja ülesandeid. Brüoloogia teadus, mis uurib samblaid. Etoloogia teadus, mis uurib loomade käitumist. Evolutsiooniõpetus teadus, mis uurib organismide ajaloolist arengut. Füsioloogia teadus, mis uurib organismi ja elundite vahelist taiitlust ja funktsioneerimist. Geneetika teadus, mis uurib pärilikkust. Histoloogia teadus, mis uurib kudede ehitust ja talitiust. Lihhenoloogia teadus, mis uurib samblikke.
annaabi.ee 
