Anorgaanilised ained
Orgaanilised ühendid on iseloomulikud elusloodusele. ka orgaanilistest ainetest koosnevad
maavarad on
alguse saanud Maad asustanud organismidest.
Kõige rohkem on organismides hapnikku, süsinikku, lämmastikku, fosforit ja väävlit. (CHNOPS=98%)
Orgaanilisi aineid on organismides 18% ja anorgaanilisi 82%, peamiselt vesi.
Anorgaanilised ained:
Vesi – 65%-95%. Vesi on 0-100oC juures kolme agregaatolekuga. Moodustab vesiniksidemeid.
Vedelas olekus tihedam kui tahkes.
Ülesanded: 1. On hea lahusti
2. Veemolekulid osalevad paljudes rakus toimuvates keemilistes reaktsioonides, nt FS
3. Veel on suur
soojusmahtuvus ja see aitab säilitada organismisisest püsivat temp., ka seda alandada
(nt higistamine)
4. Transpordib aineid raku sees ja rakust sisse/välja
5. Tagab raku siserõhu ehk
turgori stabiilsuse (on reguleeritud Na- ja K- ioonidega)
6. Elukeskkond
7. Osaleb kliima kujundamises, nt
pilved Organismide
talitluseks on minimaalselt hädavajalik 27 elementi ja neid kutsutakse bioelementideks.
Makroelemendid 1. Hapnik – lõhustab toitaineid, kindlustab hingamise. Saadakse toiduga ja hingamisel, on vee ja
biomolekulide koostises.
2. Süsinik – moodustab keem. sidemeid, on FS lähteaine ja hingamise
saadus , on biomolekulide
koostises. Saadakse toiduga.
3.
Vesinik – biomolekulides, moodustab vesiniksidemeid. Saadakse joogiveega.
4. Lämmastik – aminohapete ja valkude koostises, nukleiinhapetes. Saadakse valgurikka toiduga.
5.
Fosfor –
energiakandja molekuli ATP koostises, aminohapetes, rakumembraani ehituses. Leidub
lihas ja
munas .
6. Väävel – esineb aminohapetes ja vitamiinides, leidub hernestes ja kalas
Mesoelemendid
1.
Kaalium – rakusisene
ioon , reguleerib rakurõhku närviimpulsi moodustamisel, leidub banaanides ja
piimas.
2. Naatrium – rakuväline ioon, reguleerib rakurõhku närviimpulsi moodustamisel, leidub soolas ja
petersellis
Na- ja K- ioonide tasakaal toob teadvusele, sest närviimpulss tekib tänu neile
3.
Kaltsium – annab luudele tugevuse, toimetab vere hüübimist, väldib kramp, leidub piimas ja
kapsas 4. Magneesium – klorofülli koostises, nukleiinhapetes, on vajalik närvisüsteemi talitluseks, leidub
kapsas ja austrites
5. NH4 – valkude laguprodukt
6.
Kloor – aitab kaasa närviimpulsi tekkele, vaja maohappe sünteesiks, leidub NaCl-s
Mikroelemendid
1. Raud – seob hapnikku
hemoglobiini koostises, leidub maasikates ja rosinates
2.
Jood – vaja kilpnäärme hormoonide sünteesiks, leidub lestas ja õunaseemnetes
Orgaanilised ained
Süsivesinikud – orgaanilised ühendid, mis sisaldavad süsinikku, vesinikku, hapnikku. Energiarikkad,
loomad kasutavad toidus olevaid SV energiaallikana, taimed toodavad ise.
1.
Monosahhariidid – väga aktiivsed ja reaktsioonivõimelised
Pentoosid –
riboos (C5H10O5) ja desoksüriboos (C5H10O4)
Heksoosid :
Glükoos e
viinamarjasuhkur (C6H12O6) – moodustub FS käigus, energiarikkas, lagundatakse
esimesena organismis, saadakse teiste süsivesikute lagundamisel
Fruktoos ehk puuviljasuhkur (C6H12O6)
2.
Oligosahhariidid (ka
disahhariidid )
Maltoos e linnasesuhkur – koosneb kahest glükoosijäägist, moodustub taimedes ja tärklise
lõhustumisel
loomades , on palju idanevates seemnetes
Laktoos e
piimasuhkur – koosneb galaktoosi ja glükoosi molekulist
Sahharoos e roosuhkur – koosneb ühest glükoosi- ja ühest fruktoosijäägist, esineb taimemahlades
3. Polüsahhariidid – monosahhariidide jäägid on seotud glükoosisidemetega
Tärklis – koosneb glükoosijääkidest, taimed kasutavad varuenergiaallikana, leidub
mugulates Tselluloos – koosneb tuhandetest glükoosijääkidest, taimede ehitusmaterjal (
rakukestad )
Kitiin – glükoosimolekulid + lämmastiku
radikaal , seene rakukestas, lülijalgsete välisskeletis, seente
varuaine Glükogeen – koosneb glükoosijääkidest, varuaine loomadel ja seentel, talletub
maksas ja lihastes
Süsivesikute tähtsus
1. Energeetiline – esmane
energiaallikas ( ligikaudu 60% energiast)
2.
Struktuurne – kitiin ja tselluloos
3. Varuaine – tärklis ja glükogeen
4. Kaitse – suhkurlahus kaitseb külmumise eest
5. Toite – piimasuhkur imetajate piimas
6. Ligimeelitav – õistaimede nektar
7. Bioregulatoorne – hormoonide koostises
8. Biosünteetiline – lähteaineks teiste ühendite, nt nukleiinhapete, sünteesiks
Lipiidid – koosnevad alkoholist ja rasvhappejäägist, veest kergemad
1. Lihtlipiidid ehk neutraalrasvad (glütserool + 3 rasvhappejääki)
Vedelad
rasvad ehk taimsed õlid – taimedel peamiselt küllastumata
rasvhapped , süsinike aatomite
vahel kaksiksidemed, nt rapsis, kanepis, oliivides. Energiaallikas ja varuaine.
Tahked rasvad ehk
loomsed rasvad – küllastunud rasvhapped, C vahel üksiksidemed,
talletatakse rakkudes. Energiaallikas
Vahad – tahked, vastupidavad teiste keemiliste ainete toimele, taimsed vahad (puuviljadel, okastel
– kaitse), loomsed –
mesilasvaha ja
vill 2.
Liitlipiidid ehk
fosfolipiidid – üks rasvhappejääk on asendunud fosfaatrühmaga, rakumembraani
koostises, hüdrofiilne pea ja hüdrofoobne saba (sabad on koos)
3. Tsüklilised
lipiidid ehk
steroidid – peamiselt hormoonid. Moodustuvad sisesekretsiooninäärmetes.
Kolesteriid –
kolesterool + rasvhappe, loomaraku membraani koostises, sellest sünteesitakse
hormoone ja D-vitamiini ühendeid
Hormoonid:
testosteroon (meessuguhormoon),
progesteroon , östrogeen (
naissuguhormoonid ),
D-
vitamiin –
hormoon , mida keha sünteesib päikesevalguse abil
Lipiidide ülesanded 1. Energeetiline – lipiidide koostises olevad rasvhapped on olulised energia saamise
seisukohast ,
lipiidid on kõige energiarikkamad inimtoidu komponendid.
2. Ehituslik – rakumembraani koostises
3. Varuaine – loomadel varurasv, taimedel õlid
4. Ainevahetuslik – täielikul lõhustumisel tekib vesi ja süsihappegaas, nt
kaamelid 5. Kaitse – põrutuste, liigse külma ja kuuma eest, taimeorganite kaitsja
6. Lahusti – kannavad vitamiine
7. Biregulatoorne – hormoonid
Valgud – koosnevad aminohappejääkidest.
Aminohapped koosnevad aminorühmast (NH2),
karboksüülrühmast (COOH) ja radikaalist (R). Valkude koostises on 20 erinevat aminohapet. Valkude
süntees toimub ribosoomis. Kahe aminohappe omavahelisel liitumisel tekib peptiidside –
kovalentne side süsiniku ja lämmastiku aatomi vahel.
Valkude jaotus 1.
Lihtvalgud – koosnebad aminohappejääkidest, nt munavalge
2. Liitvalgud – koosnevad valgulisest ja mittevalgulisest osast, nt
kromosoomid
Struktuur 1.
Primaarstruktuur – valkude aminohappeline järjestus
2. Sekundaarstruktuur – polüpeptiidi keerdumine (alfa-heeliks) või
ahelate voltimine (beeta-
struktuur). Seotud vesiniksidemetega. Kõõluste, kõhrede, juuste küünte valgud.
3. Tertsiaarstruktuur –
gloobul (ensüümid,
antikehad ) või fibrill (verehüübimisvalgud). Seotud
vesiniksidemetega.
4.
Kvaternaarstruktuur – mitme polüpeptiidi ühinemisel (
hemoglobiin ). Seotud vesiniksidemetega.
Denaturatsioon – hävitatakse valgu kõrgemat järku struktuur. Mehaanilisel, keemilisel teel,
kuumutades, kiirguse toimel.
Renaturatsioon – kõrgemat järku
struktuurid taastuvad
Valkude tähtsus
1. Ensümaatiline – ensüümid kiirendavad reaktsioone, jäädes ise muutumatuks. Nt amülaas
2. Struktuurne – kõikides rakuorganellides,
karvad , küüned, suled, viiruste
kapslid 3. Transport – hemoglobiin transpordib hapnikku, membraanides
4. Regulatoorne – hormoonid (nt
insuliin )
5. Retseptoorne – rakumembraani pinnaretseptorid annavad välissignaale edasi
6. Liikumine – algloomade viburid, lihaste valgud
7. Varuaine – munavalge, piimas kaseiin
8. Kaitse – antikehad, verehüübimisvalgud, kattevalgud
9. Toksiinne – putukate ja madude mürgid
10. Energeetiline – väga madal
Nukleiinhapped on biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleiinhapped.
1. Neid on kaks tükki: DNA (desoksüribonukleiinhape) ja RNA (
ribonukleiinhape )
DNA
1. DNA on biopolümeer, mille monomeerideks on desoksürobonukleotiidid. Desoksüribonukleotiid
on ühend, mis on moodustunud lämmastikaluse, desoksüriboosi ja fosfaatrühma liitumisel.
Lämmastikaluseid on neli: A-
adeniin , T-tümiin, G-
guaniin ja C-tsütosiin
2. Nukleotiidide omavahelisel liitumisel tekib DNA üksikahel. DNA
molekul koosneb kahest ühinenud
ahelast . Omavahel seonduvad adeniin ja tümiin ning guaniin ning tsütosiin. Need lämmastikalused
on komplementaarsed ehk vastavad. A ja T vahel on kaks vesiniksidet, C ja G vahel kolm
vesiniksidet.
3. Nukleotiidide järjestus on esimest järku struktuur. DNA teist järku struktuur on
biheeliks ja
kolmandat järku struktuur tekib dna ja valkude koosmõjul.
DNA ülesanded:
1. Säilitab pärilikku infot (
rakutuumas , kloroplastis,
mitokondris )
2. on kromosoomide põhiline koostisosa
3. Kannab üle pärilikku infot tütarrakkudele
4. (Biheeliks) tagab kogu pärilikkuse info esinemise kahes koopias
Kaheahelaline biheeliks on füüsikaliste ja keemiliste tegurite suhtes vastupidav, sest seal on väga
palju vesiniksidemeid.
RNA - biopolümeer, mille monomeerideks on
ribonukleotiidid . Ribonukleotiidid on samuti
moodustunud lämmastikalusest, riboosist ja fosfaatrühmast.
1. Lämmastikaluseid on neli: A-adeniin, U-
uratsiil , C-tsütosiin ja G-guaniin
2. Nukleotiidide järjestus on esimest järku struktuur. Teist järku struktuuris vahelduvad
üksikahelalised lõigud kaksikahelaliste lõikudega.
RNA ülesanded:
1. Tagab geneetilise info realiseerimise
2. informatsiooni-RNA (mRNA) toob geneetilise info rakutuumast ribosoomi
3. transport-RNA (tRNA) toob vastavad aminohapped, millest saan RNA järgi valku sünteesida
4. ribosoomi-RNA (rRNA) osaleb valgusünteesis
Mõisted
1. Lipiid –
biomolekul , mis koosneb alkoholist ja rasvhappejäägist
2. Adeniin – nukleotiidi koostisesse kuuluv lämmastikalus
3. Biheeliks – DNA sekundaarstruktuur, koosneb kahest omavahel seondunud nukleotiidide ahelast
4. Valgustruktuur – valkude aminohappeline koostis ja nende
paiknemine molekulis
5.
Sahhariid – süsinikust, vesinikust ja hapnikust koosnev orgaaniline ühend
6. Nukleotiid – nukleiinhappe monomeer, koosneb pentoosist, lämmastikalusest ja fosfaatrühmast
Kõik kommentaarid