Elusorganismide aineline koostis, rakuõpetus (0)

BIOLOOGIA 11c
ELULE OMASED ISELOOMUJOONED
Bioloogia- teadus, mis uurib elu kõiki ilminguid .
Elu- loodusnähtus, mida iseloomustab rakuline ehitus, kõrge organismiehituse tase, aine- ja energiavahetus, stabiilne sisekeskkond , reageerimine ärritusele, paljunemine, areng jt. tunnused. Elu- nähtus maal, millele on omane reproduktsioonivõime, st püsida läbi muutuste ning iseenda regulatsioon .
Elu omadused
1.) Biomolekul- orgaanilise aine molekul , mille moodustumine on seotud organismide elutegevusega.( valgud , lipiidid - rasvad , vitamiinid )
2.) Rakuline ehitus- kõik elusorganismid on rakulise ehitusega. Kõige lihtsam üksus nii ehituselt kui ka talituslikult.
Rakulised:

• üherakulised ehk ainuraksed (kõik bakterid )
  
• hulkraksed (taimed, kõrgemad loomad)
  

Vastavalt talitlusele on:

• autotroofsed - ise sünteesivad orgaanilist ainet
  
• heterotroofsed - vajavad valmis orgaanilise aine komponente
  

Ehituslikult jagunevad rakud :

• prokarüoodid- eeltuumsed
  
• eukarüoodid- päristuumsed
  

3.) Ainevahetus - toimub organismi ja keskkonna vahel. Keskkonnast saab organism toitudest anorgaanilisi(vesi, soolad , alused, oksiidid, happed ) ja orgaanilisi aineid(teiste organismide koostisosad). Organismi jääkidest tekkinud jäägid väljutatakse keskkonda(CO2, H20). Selline ainete liikumine organismi ja keskkonna vahel on metabolism . See protsess peab olema tasakaalus.
Aineid on vaja organismi ülesehituseks ja energia saamiseks. Toiduga saadud ained organismi rakkudes lagundatakse lihtsamateks koostisosadeks ning ehitatakse uuesti üles organismis kasutatavateks ühenditeks.
4.)Energiavahetus- elus organismi energia on talletatud orgaaniliste ainete keemilistesse sidemetesse. Peamiseks energiaallikaks on suhkrud ehk sahhariidid ehk süsivesikud. Varu energia on talletatud rasvadesse ehk lipiididesse. Energiat vajatakse igasugusteks liikumisteks ja ainete sünteesiks rakkudes. Keemiliste sidemete energia on kasutatav ülekande molekulide abil, mida moodustatakse rakkudes lõhustamisprotsesside kaudu. Ülekande molekulid- energiarikkad makroenergilised molekulid. (1 molekul glükoosi annab 38 makroenergilist ühendit, 38ATP- universaalne). Keemilise sideme energiast suudab organism rakus ära kasutada makroenergiliste molekulide moodustamiseks umbes 40 %, 60% on soojus kadu. Taimed talletavad energiat päikeselt tulevast valgusenergiast sünteesides lihtsuhkruid(glükoos, fruktoos ).
5.)Paljunemisvõime- endasarnaste järglaste saamine.
Paljunemiseliigid:
1.)Suguline ehk generatiivne - toimub sugurakkude abil
2.)Mittesuguline ehk vegetatiivne - organismi osade abil, valdavalt taimed, madalamad loomad( kingloom ), bakterid, lihtsamad seened.
6.) Elusorganismid omavad pärilikkust kandvat ainet DNA-d- DNA paikneb raku tuumas kromosoomidena. DNA molekuli lõigud kannavad kindlat pärilikku infot- geenid .
7.) Kõik elusorganismid arenevad- kõik elusorganismid arenevad. Areng algab viljastumise momendist ning lõpeb surmaga. Seda arenguperioodi nim. ontogeneesiks ehk organismi individuaalne areng.
Loomaringis võib areng olla:

• otsene- järglane on sarnane vanematega.
  
• kaudne- moondeline areng, järglane koorub vanematest erinevana ja peab läbi tegema moondeetapid(putukad-liblikad)
  

8.) Elusorganismid reageerivad ja tunnetavad väliskeskkonda- kõrgemad loomad reageerivad meeleelundite ja kesknärvisüsteemi abil. Taimed ja madalamad loomad reageerivad keskkonnale vastavate valkude abil- taksis . Reageeritakse valgusele (fototaksis) ja keskkonna keemilisele koostisele - kemotaksis- vee keemilise koostise muutusi tunnetavad.
Elus organiseerituse tasemed
Organiseerituse tasemed iseloomustavad talitlusi ja suhteid elusorganismide erinevatel tasanditel.
1.) Molekuli tasand- biomolekulidega toimuvad erinevad keemilised protsessid, millega tagatakse organismi talitluste käivitumine. Molekulaarbioloogia - molekulitasandil bioloogiaharu.
2.) Rakuline tasand- (Tsütoloogia- rakuteadus). Kõik eluprotsessid toimuvad rakus. Rakus on ehituslikud osad- organellid , mis viivad läbi eluprotsesse. Ainuraksetel organismidel piirduvadki talitlused ühe rakuga. Hulkraksetel organismidel jagunevad rakud talitluste läbiviimiseks sarnasteks kogumikeks ehk kudedeks . (Histoloogia- kudede teadus). Nt loomadel sidekude, lihaskude, närvikude, kattekude ehk epiteelkude .
Ühesuguse ülesande läbiviimiseks moodustuvad koed organeid ehk elundeid.
Elundkond ehk organsüsteem- organismi kui terviku talitluste läbiviimist reguleeriv organite kooslus .
3.) Organismi ehk isendi tasand- moodustub omavahel koostööd tegevatest organsüsteemidest ning suhtleb väliskeskkonnaga. Selle käigus tagab püsiva keskkonna. Homöostaas- stabiilne sisekeskkond. Tegeletakse ehituse uurimisega ehk anatoomiaga, talitluste uurimisega ehk füsioloogiaga. Pärilikkuse uurimisega ehk geneetikaga. Isendite talitlusi juhitakse loomariigis neuraalselt (närvisüsteem, aju), humoraalselt (hormoonidega). Suhetes väliskeskkonnaga võivad organismid olla autotroofid - nad sünteesivad ise anorgaanilisest ainest orgaanilist ainet. Heterotroofid - toituvad teistest keskkonnas olevatest organismidest.
Ühte liiki isendid, kes omavahel territooriumil kokku puutuvad ja neil on võimalus paljuneda, moodustavad populatsioone - ühte liiki isendeid.
4.) Liigi tasand- liik on sarnase ehituse ja talitlusega organismid kellel on looduslikult võimalik normaalselt paljuneda ja järglasi saada. Liik koosneb paljudest populatsioonidest. Liik on oluline tasand evolutsiooni käigus, st elus looduse ajaloolises arengus. Liik Maal koosneb paljudest populatsioonidest. Ökoloogia- bioloogia haru, mis uurib liikide vahelisi suhteid.
5.) Ökotasand- organismide omavaheliste suhete ning organismide ja keskkonnavaheliste suhete süsteem. Ökosüsteemis suhted kujunevad piirkondlikul tasandil ja kõrgeim tasand biosfääri tasand- kõik piirkonnad maal, kus on võimalik elu.
Teaduslik uurimismeetod
Teadusliku tegevuse eesmärgiks on teha kindlaks teaduslikke fakte.
Teadusliku töö kõige ulatuslikum , aeganõudvam etapp- hüpoteesi kontrollimine.
Tulemuse sõnastamine- hüpotees on tõestatud.
Teadusliku töö etapid- lk 18.
Iga teadusliku töö lõpptulemuseks on teaduslikud faktid.
Teadusliku faktide üldistamisel saab sõnastada seadusi ja arendada teooriaid .
I ELUSORGANISMIDE AINELINE KOOSTIS
Elusorganismide ainete koostises on üle 60-ne keemilise elemendi. Kõige enam on 6-te elementi, makroelemendid (lk 24 tabel). 5 olulist mikroelementi. Väga väikeses koguses rakkude ehituses on ülejäänud elemendid. Organismide koostises elemendid moodustavad aineid, mis täidavad kindlaid ülesandeid. vt tabel lk 25. Valgud on kõige tähtsamad. Teiseks lipiidid, siis suhkrud ja nukleiinhapped.
1.) Anorgaanilised ained:

• Vesi- mida aktiivsem ja noorem organism, seda rohkem vett.
  

1.) Vesi on hea lahusti anorgaanilistele ainetele ja polaarsetele orgaanilistele ainetele ( lihtsuhkrud ). Vesilahuseid on vaja selleks, et ained liiguksid rakust rakku või saaksid osaleda protsessides.
2.) Vesi on biokeemiliste reaktsioonides osaleja või jääkprodukt.
3.) Kõrgematel loomadel püsiva kehatemperatuuri säilitamine.
2.) Teised anorgaanilised ained- soolad, oksiidid, alused, happed. Organism saab neid toidust. Toidus olevad anorgaanilised ained tuleb vees lahustada seedekanalis . Saadakse vesilahused ehk dissotseerunud kujul ioonid . NaCl-->Na, Cl. Sellisel kujul jõuavad nad rakkudesse, kus neid kasutatakse talitlustes või ehituses.
Olulisemad organismile vajalikud ioonid-
+ laenguga ioonid on katioonid. Na- keedusoola puhul, Kaalium - olulised närvi impulsside moodustumisel, vere plasma koostises, tsütoplasma koostises.
Raud- punastes vererakkudes erütrotsüütides hapniku sidumiseks.
Kaltsium - luurakkudes tugevuse tagamiseks.
Magneesium - oluline taimedel, fotosünteesi läbiviimiseks, nukleiinhapetes vajalik.
Vesinik , OH rühm- tagavad PH taseme.
- laenguga ioonid on anioonid
J- kilpnäärme rakkudes
PO4- makroergiliste molekulide moodustamisel. (ATP), liitlipiidides rakumembraani moodustamisel.
3.) Orgaanilised ained:
Biomolekul- igasuguse orgaanilise aine molekul, mis on moodustunud organismi rakus elutegevuse tulemusena.
Bioaktiivsed ained- biomolekulid , mis väga väikestes kogustes mõjutavad organismi talitlusi. Vitamiinid, hormoonid, ensüümid.
Kõigi orgaaniliste ainete koostises on: vesinik, hapnik, süsinik +lämmastik, fosfor , väävel. Enamik orgaanilisi aineid on biopolümeerid ehk nende molekul koosneb paljudest elementidest ja rohketest keemilistest sidemetest.

• Sahhariidid ehk süsivesikud ehk suhkrud. Primaarsed orgaanilised ained. Suhkrud on organismi siseselt koheselt kasutatavad. Suhkruid sünteesitakse taimede poolt anorgaanilistest ainetest veest ja süsihappegaasist. Suhkruid kasutavad organismid kõige esmaselt energia saamiseks. Suhkrutest on võimalik organismil sünteesida teisi orgaanilisi aineid -taimed. Suhkrute koostisse kuulub alati süsinik, vesinik, hapnik.
  

Glükoos- C6 H12 O6.
Organismi poolt kasutatavaid suhkruid on kolme tüüpi:
1.) Monosahhariidid ehk lihtsuhkrud. Molekul koosneb kuni 6-est süsinikuaatomist. Vees väga hästi lahustuvad. Värvusetud. C5 H10 O5-pentoossuhkrud. Riboos , desoksüriboos. Olulised nukleiinhapete molekuliehituses.
C6 H12 O6-hekoossuhkrud. Glükoos, fruktoos. Nende lagundamisel saab organismi rakk esmase keemilise sideme energia.
2.) Oligosahhariidid madalmolekulaarsed liitsuhkrud . Molekul koosneb kahest või kolmest lihtsuhkru molekulist. Vees lahustuvus on mõne võrra aeglasem .
Sahharoos - peedi - , roosuhkur. Kõige tavalisem toidusuhkur.
Linnasesuhkur ehk maltoos . Õlle tootmisel.
Laktoos ehk loomne suhkur, piimasuhkur .
3.) Polüsahhariidid ehk kõrgmolekulaarsed liitsuhkrud. Moodustuvad neljast või enamast lihtsuhkru molekulist. Mida suurem molekul seda väiksem magusmaitse, veeslahustuvus. Taimedel tärklis, loomsel glükogeen. Need ained on organismides varuenergia allikateks.
Tselluloos -omane taimedele ja taime rakukesta ehituses.
Pektiin, ligniin on ka liitsuhkrud taime raku ehituses.
Kitiin-madalamate loomade kehakatete rakkudes.

• Lipiidid ehk rasva taolised ained- vees lahustumatud , halvad soojusjuhid, moodustuvad glütseroolist ja rasvhappe jääkidest. Elusorganismi seisukohalt on lipiide kolme tüüpi:
  

1.) Lihtlipiidid - nende molekulid moodustuvad glütseroolist, rasvhappe jäägist, etanool . Lihtlipiidideks on rasvad , õlid, vahad. Ülesanneteks on: varuenergiaallikaks, sest nende molekul on kõige energiarikkam. Kaitse ülesanne, pehmendavad lööke, kaitstes alumisi kudesid . Püsiva kehatemperatuuri säilitamine.
2.) Steroidid - madalmolekulaarsed tsüklilised ühendid. Nad on sageli bioaktiivsed ained.
Bioaktiivsed hormoonid- suguhormoonid, mida toodetakse neerupealsetes (naissuguhormoon- östrogeen, mees- testosteroon ). Kolesterool - on vajalik orgaaniline aine rakumembraanis, kuna ta tagab raku elastsuse. Liigses kogustes kolesterool hakkab organismis liituma lubisoolade ja suhkrutega ning ladestub rakumembraanidesse, takistades rakkude talitlusi ning areneb ateroskleroos . Vitamiinid- bioaktiivsed ained, mis võimendavad organismi talitlusi. D- vitamiin stimuleerib luukoerakkude moodustumist.
3.) Liitlipiidid- suure molekuliga ained, mis moodustuvad lihtlipiidide ühinemisel teiste keemiliste elementidega. nt fosfolipiid - moodustavad kõikide rakkude membraani põhiosa.

• Valgud ehk proteiinid - on kõrgmolekulaarsed biopolümeerid, mille monomeerideks on aminohapped . Valgumolekulid moodustatakse alati rakusiseselt päriliku info alusel. Valgud on seetõttu alati liigi spetsiifilised . Iga isendi valgud on teatud pärilikkuse erinevuste tõttu mõnevõrra erinevad. Toiduga saab organism loomseid ja taimseid valke mis seedekanalis lagundatakse aminohapeteks ehk lähtemonomeerideks ning verega jõuavad nad rakkudesse, kus sünteesitakse nendest liigiomased valgud.
  

Aminohapped looduses on ühesugused, kuid nendest moodustatud valgud on liigiomased. Aminohapped on elus looduses universaalsed, st nad esinevad kõikide organismide valkude koostises. Aminohappe molekul koosneb alati aminorühmast ja karboksüülrühmast + happe jääk ehk radikaal , mida esineb looduses 20 erinevat kombinatsiooni . St maal on elusorganismides 20 erinevat aminohapet. Valkude tohutu mitmekesisus tuleneb sellest, et valgu omadused määrab ära aminohapete järjekord. Organismide rakkudes valgu molekule varuks ei sünteesita. Sünteesitakse talitluseks vajaminevad valgud, mis seejärel lagundatakse.
RAKUÕPETUS EHK TSÜTOLOOGIA
Enamik rakke on mikroskoopilised. Rakuõpetus hakkas arenema 17 saj. kui leiutati mikroskoop. Mida suurema suurendusega saadi uurida, seda rohkem avastati. Kõik organismid on rakulise ehitusega. Väideti, et kõik organismid saavad alguse ühest rakust, mis on võimeline jagunema. 19 saj. tehti kindlaks rakkude eri tüübid. Loomariigis on 4 raku tüüpi : närvirakud, lihaskoerakud, epiteelrakud , sidekoerakud. Ka raku ehituslikud osad ehk organellid. 20 sajandil lisandus raku uurimiseks uuri võimalusi. Kõige olulisem leiutis oli elektroonmikroskoop. Andis võimaluse uurida raku üliväikesi ehituslikke osasid. Raku talitluste uurimiseks võeti kasutusele radioaktiivsete isotoopide meetodid. Kogutud andmete töötlemiseks, analüüsimiseks, mudelite koostamiseks kasutatakse infotehnoloogilisi võimalusi.
Rakkude mitmekesisus

suuruselt- enamik on üliväikesed, kõige väiksem on mükoplasma rakk . Suurimateks rakkudeks on tavaliselt munarakud ( linnud , kalad ). Pikimad rakud on imetajate skeleti lihaste rakud.

ehituselt (tuum)- 1.) eeltuumsed ehk prokarüoodid- tuuma aine ei ole raku sisust eraldatud membraaniga (bakterid). Puuduvad ka membraaniga organellid.
2.) päristuumsed ehk eukarüoodid- tuuma aine on membraaniga eraldatud, tavaliselt 1 tuum. Mitmeid membraanseid organelle.
3. kujult- 1.) Püsiv kuju- rakku ümbritseb kest, mis määrab kuju. Seene, taime ja bakterirakud.
2.) Muutlik kuju- loomarakud, nendel on ümber elastne membraan . Amööb, valged vererakud .
Raku kuju sõltub funktsioonist, ülesandest. nt närvirakk, kattekoerakud.
Loomarakk
Päristuumne ehk eukarüood. Loomset rakku ümbritseb membraan . Ümbritsevad viburid ja jätked. Rakku täidab tsütoplasma.
Rakumembraan - lk 56.
Ülesanded: seob raku tervikuks, viia läbi ainevahtust väliskeskkonnaga. Kaitseb raku sisu. Hulkraksetel organismidel seob rakumembraan teisi rakke.
Ehitus: koosneb fosfolipiididest, kaks rida molekule. nende vahel paiknevad hajusalt valgumolekulid. Membraani elastsuse annavad kolesterooli molekulid. Välimises kihis on oligosahhariide, mis seovad rakke omavahel. Ainete liikumine läbi membraani toimub 3 viisil sõltuvalt aine molekulidest:
1.) Passiivne liikumine- lisa energia molekule pole vaja, läbi liiguvad selliselt väikese aine molekulid(CO2, O, H2O). Nende liikumine toimub kindlate transportvalkude kaudu.
2.) Aktiivne liikumine- selliselt liiguvad läbi suuremad ainemolekulid ja vajatakse energiarikkaid ülekande molekule. Seda protsessi viivad läbi spetsiaalsed transportvalgud .
3.) Fagotsütoosi teel - rakud "õgivad" suuri aineosakesi. Rakumembraani sissesopistumisel moodustuvad rakku sisenenud aine põiekesed.
Tsütoplasma- rakuplasma
Täidab raku sisemuse. Olemuselt poolvedel , erinevate ainete kogum. Kõige rohkem on tsütoplasmas vett, anorgaanilise aine molekule ning orgaanilise aine monomeere, suhkruid.
Ülesandeks siduda rakk tervikuks ning aidata läbi viia ainevahetust.
Rakutuum
Rakutuum on eraldatud membraaniga tsütoplasmast ning üldiselt on rakus üks tuum, tuumakuju järgib raku kuju. Eranditeks on mitmetuumne rakk on skeleti lihaskoe rakk. Täiskasvanul rakul tuum puudub- punased vererakud ( erütrotsüüdid).
Tuuma ehituslikeks osadeks on
1.) tuumamembraan- kahe kihiline, hästi poorne , aineliselt sama rakumembraaniga v.a kolesterool. Ülesandeks eraldada tuuma sisu ja tagada side tsütoplasmaga.
2.) tuumaplasma ehk karüoplasma- poolvedel, orgaaniliste ainete kogum, vett ei ole. Ül: siduda tuuma osasid.
3.) tuumakesed- tuumaplasma tihenenud aine piirkonnad. Sisaldavad RNA-d ja valke. Tuumakesi võib olla 1-10. ÜL: nendes toimub ribosoomide süntees, sünteesitakse valke.
4.) kromatiinaine ( kromosoomid )- moodustub DNA molekulidest ja valgu molekulidest(histoomidest). Ühest DNA molekulist ja valgust moodustunud kogumikku nimetatakse kromosoomiks. Igas rakutuumas on alati liigi omane kromosoomide arv. Inimesel on 46 kromosoomi. Kromosoomid on paari kaupa, paarilised on sarnased, neid nim. homoloogseteks kromosoomideks (23 paari inimesel), erandiks on isasorganismid, kellel on 22 paari homoloogseid kromosoome ja 1 paar on erinev(xy). Kromosoom koosneb geenidest st. DNA lõikudest, mis kannavad kindlat pärilikku infot. Ühel kromosoomil on kaks kromatiidi, mis on identsed. Tsentoneer- koht, kus kromatiidid keemiliselt ristuvad.
Tuuma ülesanne: juhtida kõiki raku talitlusi.
Rakuorganellid :
1. Tsütoplasma
2. Ribosoomid
3. Golgi kompleks
3. Mitokondrid
Kõigil nendel on kindel ülesanne raku talitlustes.
1. Tsütoplasmavõrgustik (endoplasmaatiline retikulum ER)
Moodustub membraaniga ümbritsetud kanalist, paikneb tuuma läheduses. Tuuma välismembraan on seotud võrgustikuga. Ülesanne sõltub võrgustiku osadest.
a.) siledapinnaline- selles liiguvad orgaanilised ained, mis on sünteesitud(valgud) , liuglevad Golgi kompleksi. Nendes kanalites algab suhkrute lõhustamine energia saamiseks.
b.) Karedapinnaline- võrgustiku membraanile kinnituvad ribosoomid. Mööda seda võrgustikku liiguvad tuumas sünteesitud ribosoomid ja RNA molekulid. Aitab kaasa ribosoomide talitlusele.
2.) Ribosoomid
Ümara kujuga, ilma membraanita, hulk sõltub raku aktiivsusest. Neid sünteesitakse juurde tuumakestes. Kinnituvad tsütoplasma võrgustikule. Ülesandeks on sünteesida liigiomaseid valke päriliku info alusel, mis jõuab ribosoomi raku tuumast mRNA molekulidena.
Sünteesitud primaarstruktuuriga valgud liiguvad mööda tsütoplasma võrgustikku Golgi kompleksi.
3.) Golgi kompleks
Membraaniga ümbritsetud tihedalt kokku surutud põiekeste kogum tsütoplasmavõrgustiku läheduses. Sinna kogunevad rakus sünteesitud aine kogumikud(valgud) ning jääkaine molekulid.
Golgi kompleksis kujundatakse sünteesitud valgu molekulid vajaliku struktuuritasemega molekulides. Kogunenud jääkained ja sünteesitud valgumolekulid eraldatakse Golgi kompleksist membraani väljasopistuste abil tsütoplasmasse. Tekkinud põiekesed tsütoplasmas moodustavad lüsosoome.
4.) Lüsosoomid
Tekivad Golgi kompleksist ja on kahte tüüpi: a) ensüümvalkudega
b) jääkainetega
Mõlemad membraaniga ümbritsetud.
Jääkainetega lüsosoomid- liiguvad raku membraanile ning väljuvad rakust. Spetsiaalsete valkude abil mis on rakus. Rakk saab lahti jääkainetest.
Ensüümvalkudega lüsosoomid- ühinevad rakku sisenenud aineosakestega ja viivad läbi nende lagundamis protsessi.
Mida aktiivsem rakk, seda rohkem lüsosoome.
5) Mitokondrid (raku jõujaamad)
Mitokondrid on kahemembraansed. Välimine membraan on sile, sisemine sopistunud.
Sisemembraani sopistused on harjakesed .
Kahe membraani vaheline ala- maatriksi piirkond. Mitokondrid lõhustavad energiarikkaid molekule (suhkruid, lipiide) ning seovad vabanenud keemilise sideme energia makroenergilisteks ülekande molekulideks (ATP).
DNA ja ribosoomid võimaldavad mitokondrites sünteesida spetsiifilisi valke.
Mida aktiivsem valk, seda rohkem mitokondreid.
Tsütoskelett
Esineb ainult loomsetes rakkudes. Moodustub fibrillaarsetest valkudest ( sekundaar struktuuriga valgud). Valgu molekulid kinnituvad raku membraanile, tuumamembraanile ja organellidele ning moodustavad tsütoplasmat läbiva võrgustiku. Valgulised fibrellid on võimelised kokku tõmbuma ja lõtvuma. Võimaldavad rakul kuju muuta ja paigutada ümber organelle tsütoplasmas.
Tsütoskelett moodustab raku tuuma läheduses tihenenud piirkondi valgulisi torukesi ehk mikrotuubuleid- tsentrosoomi.
Valgulised mikrotuublid moodustavad kaks kimpu ehk tsentrioole.
Tsentrosoomi ülesandeks on raku jagunemisel jagada täpselt ära tuuma materjal (kromosoomid)
TAIMERAKK
Eukarüoodsed rakud. Ehituslikult on taimerakul rohkesti sarnasusi loomarakuga . Tuum on membraaniga eraldatud.
Sama: mõlemat rakku ümbritseb rakumembraan, tsütoplasma, rakutuum, organellid ja nende ülesanded.
taimerakus ei ole tsütoskeletti.
Taimerakul erineb rakukest , vakuoolid , plastiidid ning plasmodesmid ( poorid ).
* Plasmodesmid- plasma poorid, mis ühendavad rakkude kestasid ehk võimaldavad ainete liikumist ühest rakust teise.
* Rakukest- jäik. Moodustub polüsahhariididest, nt tselluloos, ligniin, pektiin.
Ülesanded on tagada rakusisene kõrgem rõhk ehk turgom- vajalik ainete vertikaalseks liikumiseks.
Hulkraksetel organismidel moodustavad välispinnal olevad rakud tiheda kihi, mida nim. kutiikulaks milles paiknevad õhulõhed.
* Vakuoolid- membraaniga ümbritsetud põiekesed tsütoplasmas, mis tekivad samuti Golgi kompleksist ja sisaldavad vett, varuaineid ja ka jääkaineid.
Sisaldavad pigmenti, lõhnaaineid ja mürke. Noores rakus on mitmeid vakuoole, vanas rakus liituvad suureks tsentsaalvakuooliks.
* Plastiidid- omased ainult taimerakule , 3 tüüpi, neid moodustub rakku pidevalt juurde proplastiididest.
* Kloroplastid - keerulise ehitusega 2membraansed rakuosad.
Klorofüll on pigmentaine, mis käivitab fotosünteesi. Taime pealmistes osades on kloroplastid.
* Kromoplastid- lihtsa ehituse ja punase-kollase pigmentaine sisaldusega.
Karotinoidid- pigmentaine kogumikud.
Kromoplaste paikneb palju taime viljades ja õites. Annavad neile värvust. Kloroplastidest võivad moodustada madalate temperatuuridel kromoplastid.
Leukoplastid- lihtsa ehitusega , pigmendita plastiidid, kuhu kogutakse varuaineid. (tärklis)
Asuvad juures ja varres.
Puitunud varrega taimedel moodustavad kattekoerakud tiheda rakukihi ehk korkkoe. Seda kihti on vaja sisemiste rakkude kaitseks ja taimede toetamiseks. Okaspuudel moodustuvad surnud rakkudest varre välispinnale korp .
Töö (lk 48-68)
lühiküsimused lk 81, 82.
mõisted:
eukarüoot
homoloogiline kromosoom
lüsosoom
mikrotuubul
mitokonder
plastiid
polüsoom-  ühe ja sama valgu molekule sünteesivate ribosoomide kogum, mis on seotud ühe mRNA molekuliga.
prokarüoot
ribosoom
tsentriool
tsentrosoom
tsütoloogia
tsütoplasma võrgustik
tsütoskelett
turgor-taimeraku siserõhk
karüoplasma-tuumaplasma, poolvedel, orgaaniliste ainete kogum, vett ei ole, ül: siduda tuuma osasid
fagotsütoos- rakk õgib suuri aineosakesi. Rakumembraani sissesopistumisel moodustuvad rakku sisenenud aine põiekesed.
histoon- kromosoomi valk
Selgitavad küsimused:

• Rakkude uurimise võimalused. lk 47-48 (4 asja) valgus, elektromikroskoobid, infotehnoloogia , radioaktiivsete isotoopidega uurimine
  
• rakkude mitmekesisus, lähtudes tuumast, suurusest , kujust . lk 51-52
  
• iseloomustada looma raku membraani ja ainete liikumisvõimalusi. lk 56-58
  
• iseloomusta tsütoplasmat (lüh. küsimus) lk 53
  
• iseloomusta rakutuuma(pikem). kromosoomid ja tuumakesed jne. lk 54-55
  
• iseloomusta raku organelle, ehitus, talitlus, ülesanded. (tsütoplasma võrgustik , ribosoomid, lüsosoomid, mitokondrid, kolgi kompleks) lk 58-61
  
• iseloomusta tsütoskeletti ja tsentrosoome.
  
• iseloomusta taimeraku spetsiifilisi ehituslikke osasid, lk 64.68( kloroplastid, kesta, plastiide , vakuoole)
  

SEENERAKK
Seeneteadus ehk mükoloogia
Seenerakud on eukarüoodsed ehk päristuumsed.
Seenerakud on heterotroofsed- toituvad valmis orgaanilisest ainest.
Rakud on püsiva kujuga, st rakku ümbritseb kest.
Seened on rakulise ehituse alusel nii ainuraksed kui hulkraksed (u. 1,5 milj. liiki)
Raku kuju on väga mitmekesine . Võivad olla ümmargused, hargnenud, või pikad niitjad ehk hüüfid (kõrgematel seentel).
SEENERAKU EHITUS
Ehituslikult sarnane loomarakuga. Lisaks on seenerakul ümber kitiinist kest (elastne) ning esineb vakuoole. Pikkadel niitjatel rakkudel ehk hüüfidel on mitu tuuma. Nad moodustavad läbi põimunud kimpe ehk mütseeli.
SEENERAKU TOITUMINE
Toimub läbi rakukesta ja membraani sisseimendumise teel. Imenduvad nii anorgaanilised kui orgaanilised ained. Toituvad välispidise seedimise teel, st seenerakud eritavad keskkonda ensüüme, mis lagundavad surnud orgaanilise aine ja seejärel imenduvad laguproduktid seenerakku . Selliselt toituvad seened on saprofüüdid- toituvad surnud organismidest. Valdavalt mikroskoopilised seened, ainuraksed ja nende roll on surnud organismide lagundamises.
Seened kes toituvad elusorganismidega koostööd on biotroofid: 1.) Sümbioosis-vastastiku kasulikus koostöös. a) mükoriisa- kooselus taime juurestikuga. Seenerakud aitavad taimel paremini omastada vett ja mineraalaineid, taimerakud annavad seenerakkudele orgaanilist ainet.
b) samblik - seeneniidistiku kooselu ainuraksete vetikatega. Vetikad annavad seenele suhkruid, seened aitavad orgaanilisi aineid ja vett omastada.
2.) Parasiitlus- seened elavad teiste organismide kehas või rakkudes. Parasiitsed seened on valdavalt ainuraksed. Seenele on kasulik, teisele organismile kahjulik. Organism kelle arvel elatakse on peremees . Kahjulikkus seisneb peremehele seenemürkides ehk mükotoksiinides.
SEENTE PALJUNEMINE
1.) Suguline ehk generatiivne paljunemine- kõrgemad seened, kellel esineb viljakeha (seene jalg ja kübar). Viljakeha kübara alumisel küljel valmivad sugurakud. Viljakeha on lühiajaline.
2.) Mittesuguline ehk vegetatiivne paljunemine- seenerakud ehk hüüfid jagunevad või punguvad osadeks. Eostega( spoorid )- spetsiaalsed kõvakestalised rakud, millest saab alguse uus seenerakk. Eoste kogumikku seene rakul nim. sporangiumiks.
SEENTE MITMEKESISUS
Seene hõimkondasid on kolm:
1) Ikkesseened- kõige algelisemad, ainuraksed, mikroskoopilised. Parasiidid . Põhjustab kartulite mugulate haigusi, mädamikke, hallitusi- hallikud . Pintselhallik- penitsiliin (esimene antibiootikum )
2) Kottseened- nii ainu kui hulkraksed. Pärmseened- ainuraksed. Paljud on hulkraksed ja seotud taimedega. Puutüvedel kaseluudik. Trüffel- maailma kallim seen . Ketasseened- männikute peal. Mürkelid.
3) Kandseened - kõige kõrgemad seened, suguliselt paljunevad, viljakehad .
SEENTE ROLL LOODUSES
1.) Lagundajad- seened lagundavad kõiki surnud organisme lähteaineteks mulda ja õhku.
2.) Parasiidid teistele organismidele. Nii taimedel kui loomadel.
3.) Sümbiondid- mükoriisa ja samblikud.
4.) Seened on teistele loomadele toiduks.
SEENTE ROLL INIMESE ELUS
KASULIKUD- toiduks, inimene kasutab seeni tööstuses: ravimite tootmisel, pagari ja jookide tööstus. Juustu tootmine. Ensüümide tootmisel.
KAHJULIKUD- toidu riknemine , tekivad kahjulikud mükotoksiinid. Seenemürgitused- kandseeni süües nt. valge kärbseseen. Seenhaigused. Kultuurtaimede kahjurid. Seened hävitavad inimese ehitisi- majavamm .
BAKTERIRAKK
Prokarüoot- eeltuumne .
Puuduvad membraansed ehituslikud osad.
Kõik bakterid on ainuraksed.
Kõik bakterid on mikroskoopilised.
Kõik bakterid on kõige madalamad iseseisvalt talitlevad organismid.
Bakterid on teistele organismidele nii kasulikud, kahjulikud kui neutraalsed.
Bakterid avastati 18 saj. bakterite tegevust ning nendega seotud haigusi hakati täpsemalt uurima 19 saj. L. Pasteur - avastas, et toiduainete riknemine on seotud bakteritega. Avastas nende hävitamise meetodi- kuumutamise .
R. Koch- uuris haigusttekitavaid baktereid, avastas tuberkuloosi põhjustava bakteri.
Enamik baktereid on kuni 3 nanomeetrit. Kõige väiksem rakk on mükoplasma rakk ~0.3 nm. Kõige suurem bakter on 0.6 mm- epulo bakterid. Kujult on bakterid väga erinevad- lk 73.
Bakterid on alati püsiva kujuga.
Bakterid elavad reeglina kolooniates.
RAKU EHITUS
Bakteri rakku ümbritseb kolm kihti:
1.) Membraan- sisemine. Kaks kihti lipiide , nende vahel valgud.
2.) Kest- membraani peal. Suhteliselt elastne, koosneb liitsuhkrutest. Kest on polüsahhariidides ning valgud, mis võimaldavad ainete liikumist.
3.) Osadel bakteritel on ka limakapsel , mis on vajalik maismaal elamiseks, sest sinna seostub vett.
Valgulised jätked:
1.) valgulised karvakesed üle kogu raku keskkonnas kinnitumiseks.
2.) viburid- vajalikud liikumiseks, veekeskkonnas.
Tsütoplasma- täidab rakku ja koosneb erinevatest ainetest (nagu loomses rakud).
Ribosoomid- ümmargused membraanita organellid, kus toimub valgu süntees.
Tuumapiirkond- mille moodustab rõngas kromosoom ( nukleoid ) ja aineliselt DNA molekul koos valkudega. Sinna on talletatud bakteriraku pärilik info.
Plasmiidid - neid on mitu. Lühikesed DNA lõigud, kuhu on talletatud pärilik info, bakteri elutegevuse eriolukordade tarbeks.
Sisaldised- toitaine kogumikud tsütoplasmas, tärklis, glükogeen.
Gaasi vakuoolid- vees elavatel bakteritel. vees vertikaalseks liikumiseks.
BAKTERITE PALJUNEMINE LK 74
Paljunevad mittesuguliselt pooldudes. Pooldumise aktiivsus on suurem, kui keskkonnas on optimaalsed tingimused. soodsatel tingimustel pooldub bakteri rakk 30 minutiga- generatsiooni aeg.
Pooldumine toimub kolmes etapis :
1.) Pärilik info st. rõngas kromosoom kahekordistub. Toimub DNA replikatsioon .
2.) Kesta ja membraani keskelt sissesopistumine. selle käigus jagatakse raku sisu kaheks osaks. 3.) On moodustunud kaks pooleväiksemat tütarrakku mis on eraldunud teineteisest. Algab tütarrakkude aktiivne kasvamine.
Kui keskkonna tingimused on väga ebasoodsad, siis võivad bakterirakud moodustada tugevakestalisi püsirakke ehk spoore - kõvakestaline moodustis , kus elutegevus on peatunud.
TOITUMINE
Toit imendub bakteri rakku läbi membraani. Seetõttu ei tohi bakterid olla suured. Toidu tüübilt on bakterid 2 sugused:
1) heterotroofid- toituvad valmis orgaanilisest ainest, see võib olla surnud organismid või elusate rakkude lagundamine.
2) autotroofid- bakterid, mis sisaldavad klorofülli, fotosünteesides saavad orgaanilist ainet. Mõned bakterid on võimelised lagundama anorgaanilisi ühendeid ja saama orgaanilist ainet.
BAKTERITE ROLLID
1. LOODUSES

• surnud orgaanilise aine lõpplagundajad
  
• bakterid on mulla kujundajad
  
• aineringete läbiviijad looduses
  
• kujundavad normaalse mikrofloora teistele organismidele, st. bakterid aitavad teistel organismidel aineid sünteesida ja lagundada(loomade seedekanalis). &stimuleerivad loomadel immuunsüsteemis. & bakterid asustavad kõiki organismipindasid ja ei lase haigusttekitavatel bakteritel ehk patogeenidel kinnituda ja talitlema hakata.
  

Looduses on kasulikud, kahjulikud ja neutraalsed bakterid.
2. INIMESELE

• Kahjulikkus- bakterid toodavad toksiine, mis põhjustavad haigusi, toiduriknemist ja hambakattu. Aitavad antibiootikumid ja vaktsineerimine . Kõige mürgisem on botulismi bakter, halvab lihastetööd. Teetanuse bakter, kramptõbi tekitaja . Difteeria bakter, koerakkude kärbamine.
  
• Kasulikkus- kasutatakse biotehnoloogias inimesele vajalike ainete tootmiseks või protsesside läbiviimiseks. Piima töötlemisel, keefir , jogurtid. Köögiviljade töötlemine, veini tootmine, ensüümide tootmine. Reovee puhastamine. Biotõrje- kahjurite tõrjumine bakterite abil.
  

TÖÖ: lk. 69-80.
Mõisted:
bakteritoksiin- bakterite poolt toodetud mürkaine
biotehnoloogia - tegeleb organismide ja nende osadega seotud protsessidega, et toota inimesele vajalikke aineid
biotõrje- kahjurite tõrjumine bakterite abil
hüüf- ühest v mitmest rakust koosnev seeneniit . moodustavad mütseeli
mükotoksiin- seente poolt toodetud mürkaine
mütseel- hüüfidest koosnev seeneniidistik
plasmiid - lühike DNA lõik, kuhu on talletatud pärilik info. bakteri elutegevuse eriolukordade tarbeks vajalik.
rõngaskromosoom- moodustab tuumapiirkonna, bakteriraku pärilik info on sinna talletatud
spoor- spetsiaalne kõvakestaline rakk, millest saab alguse uus seenerakk.
viljakeha- seene osa, mille küljes valmivad sugurakud, lühiajaline
Selgitavad küsimused:

• seeneraku ehitus
  
• seente toitumine
  
• seente kasulikkus ja kahjulikkus
  
• bakteriraku ehitus
  
• bakterite paljunemine
  
• bakterite roll looduses ja inimeses