Vee ülesanded elusorganismis: 1. Rakkude sisekeskkond ja rakuvaheruum 2. Lahustumine ja elektrolüütiline dissotsatsioon, ensüümreaktsioonid 3. Transport 4. Jääkainete eemaldamine 5. Termoregulaator 6. Kindel ph ja osmootne rõhk (turgor) 7. Biovedelike peamine koostisosa 8. Hüdrolüüs toitainetest lihtsate orgaaniliste ühendite moodustamine PÕHIBIOELEMENDID H, C, O, N, P, S Kõige olulisemad elemendid. Organismi elementaarkoostis on organismi ehituse ja talituse aluseks Neist 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. Need sidemed on tähtsad, sest muidu organism laguneks ära. Osad sidemed on nõrgad, sest lammutada on ka vaja (nt toidu
+ ÜLESANDED ORGANISMIS · Rakkude sisekeskkond (vett 70-95%) ja rakuvaheruum · Lahustumine ja elektrolüütiline dissotsatsioon, ensüümreaktsioonid · Transport · Jääkainete eemaldamine · Termoregulaator · Kindel pH ja osmootne rõhk (turgor) · 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.
tulla märgatavalt kõrgema temperatuuriga gaasid. Tööle on lisatud ka tüüpiline labortöö juhend. Üliõpilased on eelnevalt kuulanud loengu puidust kui kütusest ja läbinud praktilise harjutuse kütuse omaduste ja koguse määramise kohta. 1. Määratakse kütuse tarbimisaine koostise. Lähteandmetena kasutatakse mõõdetud lehtpuu puidu keskmist niiskust Wt=20 % kogumassi suhtes. Kuivaine tuhasisaldust Ak=0,5%. Lehtpuu puidu tüve põlevaine elementaarkoostis pärineb raamatust „Soojusgeneraatorid“ [1, lk. 23] Cp=50,5%, Hp=6,1%, Op=42,8% ja Np=0,6%. Väävli sisaldus on kuni 0,05%, mis jääb arvutustest välja. Tuha kuivaine koostise tarbimisaineks ümberarvutamiseks korrutatakse seda 0,8’ga At = Ak · (100-Wt)/100 = 0,5 · (100-20)/100 = 0,4% Teiste komponentide koostised põlevainest tarbimisaineks leitakse analoogiliselt tuhaga
olulise väärtuse. Keemilises mõttes on kerogeen orgaaniliste ainete segu sisaldades nii lineaarseid kui aromaatseid ühendeid ning lisaks süsinikule ja vesinikule ka lämmastikku, väävlit ja hapnikku (Tabel 1). Orgaaniliste ühendite sisaldus põlevkivis võib olla vahemikus 10-65%, seejuures Eesti põlevkivide kukersiidi ja graptolliit-argilliidi (vanema nimetusega diktüoneema) kerogeenil on erinev koostis. Kukersiitse põlevkivi elementaarkoostis on: Keemiline element Massi % Süsinik C 76 - 78 Vesinik H 9 - 10 Väävel S 1,2 2,1 Kloor Cl 0,1 0,9 Lämmastik N 0,2 0,5 Hapnik O 9 - 12 Tabel 2. Kukersidi orgaaniline aine Eestis kaevandatava põlevkivi keskmine kütteväärtus on 8,4 9 MJ/kg (2300 2500 MWh/t)
Faktorökoloogia Jaotusviisid: · Abiootilised/ abiootilised. Abiootilised on eluta keskkonna tegurid. Biootilised teiste organismide otsene või kaudne mõju. · Perioodilised/ aperioodilised. Perioodilised on näiteks öö ja päeva vaheldumine, tõus ja mõõn, aastaajad. Aperioodilised näiteks looduskatastroofid. · Keemilised/ füüsikalised/ bioloogilised/ (sotsiaalsed). Keemilised näiteks mulla elementaarkoostis (pH jne), füüsikalised: raskusjõud, UV-kiirgus. Bioloogilised: asustustihedus, toitumissuhted. Sotsiaalsed: isenditevaheline kommunikatsioon, rollijaotus · Looduslikud/ antropogeensed. Looduslikud: elus ja eluta keskkonna mõju. Antropogeenne: inimtegevuse otsesed ja kaudsed tagajärjed. · Vastavalt elupaigale: muld/ õhk/ vesi. (Nende kaudsed ja sekundaarsed mõjud elutegevusele) Kiirgus kui ökoloogiline faktor
toiduvõrgustik näitab, kes keda sööb. Konsortsium – kogum organisme, keda toit või elupaik seostab mingi kindla taimega (taim on neile orgaanilise aine lähteaine või substraat) 9. Ainete liikumine ökosüsteemis. Bioelemendid. Põhibioelemendid. Makrobioelemendid. Mikrobioelemendid. Vesi. Aineringed. Veeringe. Geoloogiline ringe. C-ringe. N-ringe. P-ringe. S-ringe. Bioelemendid on keemilised elemendid, mis moodustava organismi elementaarkoostise • Organismi elementaarkoostis on tema ehituse ja talitluse aluseks • Elusorganismidest on leitud üle 70 keemilise elemendi • Elusorganismide talitluseks vajalik miinimum on 27 keemilist elementi Põhibioelemendid Põhibioelemendid esinevad biomolekulides aatomitena ja nende kombinatsioonidest moodustuvad biomolekulid; Põhibioelemendid: H, C, O, N, P, S. Nendest elementidest on üles ehitatud biomolekulid (valgud, rasvad, suhkrud, nukleiinhapped) ehk raku orgaaniline aine. Makrobioelemendid
Kordamisküsimused Biokeemia osaeksamiks. Organismi elementaarkoostis on organismi ehituse ja talitluse alus. Elavas organismis on umbes 70-90 elementi, millest hädavajalikud on 27. Elavates organismides on 6 keemilist elementi, mida kutsutakse põhibioelementideks, need on C ehk süsinik, O ehk hapnik, N ehk lämmastik, S ehk väävel, P ehk fosfor, H ehk vesinik. Need elemendid moodustavad 96-98% elusorganismide elementaarkoostisest. Inimorganismi põhibioelemendid: O ehk hapnik moodustab 62% põhibioelementide koguhulgast. Hapniku kasutab
200350°C. Saadakse enamasti nafta töötlemisel. Toornaftast saadud diisel koosneb umbes 75% küllastunud süsivesinikest, peamiselt parafiinidest ja 25% aromaatsetest süsivesinikest. Diislikütus on hele, kollaka värvusega, veidi õline vedelik. Diislikütus saadakse mitmete nafta destillatsiooniproduktide (gasool, solaarõli, petrooleum) segamisel teatud vahekorras. Süsivesinikest on diislikütuses ülekaalus alkaanid. Tema tihedus on 810...860 kg/ m ³ . Nafta elementaarkoostis sõltub leiukohast ning ümbritsevatest kivimitest ja on järgmine: · süsinikku 82...87%, · vesinikku 11...14%, · väävlit 0,01...5,5%, · hapnikku 0,1...1,3% · lämmastikku 0,03...1,7%. Autokütused jagunevad: a) Vedelad (bensiin, diisel ja biodiisel). b) Gaasilised (propaan + butaan ja O2) c) Tahked (puit ja kivisüsi) d) Elekter (alalisvool ja vahelduvvool). Generaator Vahelduvvool; Aku Alalisvool. Inglise keeles: AC/DC, AC on vahelduvvool, DC alalisvool.
· Ainete pidev ringlemine looduses kas maakeral tervikuna või erinevate geosfääride (atmosfäär, hüdrosfäär, litosfäär ja biosfäär) vahel · Väike geoloogiline aineringe · Suur geoloogiline aineringe · Biogeokeemiline tsükkel ainete liikumine ja muutumine ökosüsteemis biokeemiliste protsesside toimel · Bioloogiline aineringe Bioelemendid on keemilised elemendid, mis moodustava organismi elementaarkoostise · Organismi elementaarkoostis on tema ehituse ja talitluse aluseks · Elusorganismidest on leitud üle 70 keemilise elemendi · Elusorganismide talitluseks vajalik miinimum on 27 keemilist elementi Bioelementide liigitus (inimorganismi seisukohalt): 1. Põhibioelemendid esinevad biomolekulides aatomitena ja nende kombinatsioonidest moodustuvad biomolekulid; 96-98% · PÕHIBIOLELMENDID: H, C, O, N, P, S 2. Makrobioelemendid esinevad organismis ioonidena; vajatakse üle 100 mg päevas
toatingimustes 8 15%. Kütteväärtuseks nimetatakse kütuse massiühiku põlemisel vabanevat soojushulka, puidul olenevalt puuliigist, niiskusest ja sellest kas on tegemist koore, okste, tüve või kändudega. [1] Rohtsed biokütused Õled ja energiahein, mõlemad saadakse põllumajanduslikult maalt. Kütusena saab kasutada nisu, rukki, odra ja kaera õlgi, mitmes riigis on põletatud ka nende teri. Õlgede kuivaine elementaarkoostis ja kütteväärtus ei erine oluliselt puidu vastavatest näitajatest, kuid kütteväärtus on siiski veidi madalam. Arvestades õlgede tarbimisaine tüüpilist niiskusesisaldust, mis jääb alla 20%, on õlgede tarbimisaine kütteväärtus isegi pigem kõrgem kui metsahakke kütteväärtus (tüüpilisel niiskusel 35 55%). Õlgede omadused sõltuvad tugevasti nii kasvukohast, kasvuajast ja kasvuaja ilmastikust, kui ka 5
· Ainete pidev ringlemine looduses kas maakeral tervikuna või erinevate geosfääride (atmosfäär, hüdrosfäär, litosfäär ja biosfäär) vahel · Väike geoloogiline aineringe · Suur geoloogiline aineringe · Biogeokeemiline tsükkel ainete liikumine ja muutumine ökosüsteemis biokeemiliste protsesside toimel · Bioloogiline aineringe Bioelemendid on keemilised elemendid, mis moodustava organismi elementaarkoostise · Organismi elementaarkoostis on tema ehituse ja talitluse aluseks · Elusorganismidest on leitud üle 70 keemilise elemendi · Elusorganismide talitluseks vajalik miinimum on 27 keemilist elementi Bioelementide liigitus (inimorganismi seisukohalt): 1. Põhibioelemendid esinevad biomolekulides aatomitena ja nende kombinatsioonidest moodustuvad biomolekulid; 96-98% · PÕHIBIOLELMENDID: H, C, O, N, P, S 2. Makrobioelemendid esinevad organismis ioonidena; vajatakse üle 100 mg päevas
• Ainete pidev ringlemine looduses kas maakeral tervikuna või erinevate geosfääride (atmosfäär, hüdrosfäär, litosfäär ja biosfäär) vahel • Väike geoloogiline aineringe • Suur geoloogiline aineringe • Biogeokeemiline tsükkel – ainete liikumine ja muutumine ökosüsteemis biokeemiliste protsesside toimel • Bioloogiline aineringe Bioelemendid on keemilised elemendid, mis moodustava organismi elementaarkoostise • Organismi elementaarkoostis on tema ehituse ja talitluse aluseks • Elusorganismidest on leitud üle 70 keemilise elemendi • Elusorganismide talitluseks vajalik miinimum on 27 keemilist elementi Bioelementide liigitus (inimorganismi seisukohalt): 1. Põhibioelemendid esinevad biomolekulides aatomitena ja nende kombinatsioonidest moodustuvad biomolekulid; 96-98% • PÕHIBIOLELMENDID: H, C, O, N, P, S 2. Makrobioelemendid esinevad organismis ioonidena; vajatakse üle 100 mg päevas
parameetrite alusel · ravi (ensüümteraapia, kemoteraapia) teadusliku baasi loomine · uute ravimite efektiivsuse/toksilisuse hindamine nende metabolismi, toime- ja detoksikatsiooni mehhanismide detailse tuvastamise alusel · tervisliku toitumise põhimõtete väljatöötamine organismi erinevate arengustaadiumite ja seisundite jaoks · biokeemia uute fundamentaalsete kontseptsioonide ja meetodite rakendamine kliinilises töös BIOELEMENDID Organismi elementaarkoostis on organismi ehituse ja talituse alus. Elavast organismist on leitud üle 70 elemendi. Elussüsteemide talitluseks vajalik miinimum on 27 keemilist elementi bioelementi. Bioelementide jaotus: · põhibioelemendid (H, C, O, N, P, S): biomolekulides aatomitena ja nende kombinatsioonidest koosnevad bioelemendid; moodustavad 96-98% elusorganismide elementaarkoostisest. · Essentsiaalsed (asendamatud) makrobioelemendid (Ca2+, Na+, K+, Mg2+, Cl-):
väävli (S) ja kloori (Cl) sisaldus), kütteväärtus, niiskus, tihedus, lendosade sisaldus (lendaine), kõvadus, seotud süsiniku ehk koksi sisaldus, tuhasus ja tuha koostis, tuha sulamise karakteristikad ning mehaaniliste lisandite, tolmu ja seeneeoste olemasolu. Hakkpuitu tehakse sageli erinevat liiki puudest ja puu erinevatest osadest, mistõttu seda- laadi kütuste omadustes võib olla suuri erinevusi. Tabel 3. Puidu elementaarkoostis Element, Värskelt langetatud puust moodustab Puit Koor umbes poole vesi (Joonis 1). Teise poole % kuivaines moodustab kuivaine, milles sisaldub C 48 50 51 66 keskmiselt 85% lendainet, 14,5% koksi H 6,0 6,5 5,9 8,4 (süsinikku) ja 0,5% tuhka.
Positiivse laenguga vesiniku aatom seotakse järgmise molekuli negatiivse laenguga aatomiga jne, st molekulid liituvad üksteisega. Vesinikside on nõrk keemiline side. Vesinikside on väga levinud biomolekulides. Bioelemendid-Elusorganismidest on leitud 92 keemilist elementi. Elusorganismide talitluseks vajalik miinimum on 27 keemilist elementi, neid elemente nimetatakse bioelementideks ja nad moodustavad organismi elementaarkoostise. Organismi elementaarkoostis on organismi ehituse ja talitluse aluseks. Põhibioelementidest on üles ehitatud biomolekulid (valgud, rasvad, suhkrud, nukleiinhapped) ehk raku orgaaniline aine. Põhibioelemendid: · Esinevad biomolekulides aatomitena. · Moodustavad kaksiksidemeid (O, C, N) ja kolmiksidemeid (C), mis on aluseks biomolekulide mitmekesisusele ja heale reaktsioonivõimele. · Moodustavad kergesti kovalentseid sidemeid, mis on tugevad keemilised sidemed ja tagavad
seened). Elavhõbe: saastet tuleb juurde põlevkivi töötlevast tööstusest, päevavalguslambid, säästupirnid, suured röövkalad. 4. Võime koguda endasse teatud elemente. Põldosi kogub endase ränioksiidi - toeks. Nõgese kõrvekarvad on ränioksiidi kattega mikrohaavandite tekkeks. Paljud merevees elavad karbid ja limused koguvad endasse (konsentreerivad võrreldes vee sisaldusega) kulda keegi ei tea milleks. 5. Organismide elementaarkoostis sõltub ka elementide liikuvusest toiduainetesse. See sõltub näiteks kasutatud toidunõudest. Vanematest materjalidest on kõige ohtlikum Al (happelises keskkonnas alumiinium oksiidid lahustuvad). Alumiinium on toksilise toimega. Moodsa aja nõudest teflon fluoriühendid kui telfonpind on kulunud/katki, siis tuleks see ära visata. Vaeguse ja ülekülluse probleemid A) MAKROELEMENDID tavaliselt ei teki. Makroelementide vaegus tekib totaalsel nälgimisel
Omaette uurimisvaldkonnaks hakkas ta kujunema 19. sajandi keskpaiku, kui hakkas tunnustust võitma seisukoht, et elusorganismide keemia ei ole põhimõtteliselt erinev eluta aine keemiast Meditsiinilise biokeemia baasteadmised on aluseks füsioloogiale, immunoloogiale, farmakoloogiale, farmaatsiale, endokrinoloogiale, molekulaargeneetikale, geenitehnoloogiale jt uutele spetsiifilistele arengutrendidele. 2. Keemilised elemendid ja ühendid looduses ja loomorganismis Elementaarkoostis on elava ehituse/talitluse alus. Elavast leitud üle 70 keemilise elemendi hulgas on talitlusteks vajalik miinimum 27 bioelementi, mis jaotuvad inimkehas: · Põhibioelemendid: H, C, O, N, P, S, biomolekulides aatomitena ja nende kombinatsioonidest koosnevad biomolekulid · Essentsiaalsed makrobioelemendid; (vajatakse üle 100mg päevas) täidavad biofunktioone valdavalt ioonsel kujul (Ca2+, Na+, Mg2+. K+, Cl-)
..14 10...20 niiskus Tarbimiskütuse kg/m3 300...400 300...400 ~750 550...750 tihedus Kuivaine keskmine % 0,35 0,35 0,35 0,35 väävli-sisaldus *tihedusel 350 kg/m3 Kõik turba liigid ei ole kütusena kasutamiseks sobiva kvaliteediga. Seda, kas turvas sobib kütuseks või mitte, näitab tema botaaniline koostis ja lagunemisaste. Turba kuivaine elementaarkoostis % Ck 50...55 Ok 35...45 Nk 1...2 Hk ~ 6 Sk 0,1...0,5 Turba niiskus Turba niiskusesisaldus on väga kõikuv, sõltudes kuivatamise tingimustest (temperatuur, õhuniiskus, aeg), tootmisviisist ja kuiva turba tagasiniiskumisest. Toorturvas sisaldab kuni 90% vett ja 10% kuivainet. Tootmisel kuivab turvas soodsates tingimustes õhu käes ja päikese mõjul kuni 25%-se, üle aasta varju all seismisel isegi kuni 15%-se niiskusesisalduseni. Ilmastikust
Bioloogiliselt toimelt peetakse transrasvhappeid lähedasteks küllastatud rasvhapetele. On töid, milles leitakse, et suur transrasvhapete hulk tõstab LDL kolesterooli taset ja vähesel määral langetab HDL kolesterooli taset, luues sellega soodsad tingimused ateroskleroosi kujunemiseks. Tuleks vältida suurte transrasvhapete hulkade tarbimist, s.t. piirata eeskätt margariinide kestvat liigtarbimist. BIOELEMENDID INIMTOIDUS Organismi elementaarkoostis on organismi ehituse ja talitluse aluseks. Enne kui vaatleme, milliseid keemilisi elemente me konkreetsete toiduainete koostises saame, tutvume inimorganismi keemiliste elementide koostise omapäraga. Sellest tulenevalt ka alljärgnev bioelementide sisalduse ja funktsionaalsuse lühianalüüs. Elavast on leitud 70...90 keemilist elementi. Organismid saavad neid toidust, joogiveest, sissehingatava õhust ja ümbritsevast keskkonnast. Elussüsteemide talitlusteks hädavajalik
Tihedus naftal võib olla vahemikus 750...1030 kg/m³ ja kütteväärtus 43,7...46,2 MJ/kg. Nafta oma olekult võib olla väga erineva viskoossusega ja osades leiukohtades isegi tahke. Mida suurem on nafta viskoossus, seda keerulisem on kaevandamine. Tahket naftat tuleb enne kuumutada ülekuumendatud auruga ja alles seejärel saab seda maapõuest välja pumbata. Toornaftas võib olla kuni 4% lahustunud gaase, 0,5... 10% vett ja kuni 0,5% mineraalsooli Nafta elementaarkoostis sõltub leiukohast ning ümbritsevatest kivimitest ja on järgmine: · süsinikku 82...87%, · vesinikku 11...14%, · väävlit 0,01...5,5%, · hapnikku 0,1...1,3% · lämmastikku 0,03...1,7%. Nafta keemiline koostis sõltub samuti leiukohast ja on järgmine: küllastunud süsivesinikud (areenid, tsüklaanid, areenid), orgaanilised väävliühendid ( tioolid, sulfiidid, tiofeenid jm),
Tihedus naftal võib olla vahemikus 750...1030 kg/m³ ja kütteväärtus 43,7...46,2 MJ/kg. Nafta oma olekult võib olla väga erineva viskoossusega ja osades leiukohtades isegi tahke. Mida suurem on nafta viskoossus, seda keerulisem on kaevandamine. Tahket naftat tuleb enne kuumutada ülekuumendatud auruga ja alles seejärel saab seda maapõuest välja pumbata. Toornaftas võib olla kuni 4% lahustunud gaase, 0,5... 10% vett ja kuni 0,5% mineraalsooli Nafta elementaarkoostis sõltub leiukohast ning ümbritsevatest kivimitest ja on järgmine: · süsinikku 82...87%, · vesinikku 11...14%, · väävlit 0,01...5,5%, · hapnikku 0,1...1,3% · lämmastikku 0,03...1,7%. Nafta keemiline koostis sõltub samuti leiukohast ja on järgmine: küllastunud süsivesinikud (areenid, tsüklaanid, areenid), orgaanilised väävliühendid ( tioolid, sulfiidid, tiofeenid jm),