Elu aastal 2050. on muutunud väga palju nii tehnoloogia poolelt kui ka inimeste endi poolelt. Inimesed on leiutanud välja selleks ajaks erinevaid uusi asju, mis muudavad inimeste elu lihtsamaks ja mugavamaks ning samas mis parandavad keskkonda. Uueks leiutiseks oleks kindlasti autode muutmine teise energiaallika peale, mis oleks palju säästlikum ja keskkonna sõbralikum. Sellega muidugi tegeletakse juba praegultki kuid 2050. aastaks on see kindlasti välja töödeldud. Uuele energiaallikale minemine on väga tähtis kuna praegused allikad, näiteks nafta, gaas ja paljud teised maavarad ,oleksid selleks ajaks lihtsalt otsas. Tehnoloogia on ka kõrgelt arenenud 2050. aastal. Uued majapidamis esemed on muutnud elu mugavamaks ja lihtsamaks. Näiteks tulevikus on igas majas olemas oma enda robot, kes tegeleb majapidamis tööde kallal: koristab, triigib ja peseb nõusid. Kuid tulevik ei ole ka ainult paremate asjade leiutamine või välja mõtlemine. Maailma
Kiskja ja saaklooma arvukus on teineteisest sõltuvuses (saaklooma arvukuse suurenedes kasvab mõne aja pärast toidu külluse tõttu ka kiskja arvukus). Ökosüsteem on pidevalt muutuv isereguleeruv süsteem, milles aine- ja energiavahetuse kaudu on seotud organismid ning eluta keskkond. Ökosüsteemil on kindlad ruumilised mõõtmed, ta reageerib välismõjutustele kui üks tervik ning nende vahel on eristatavad üleminekud. Kõik ökosüsteemid saavad eksisteerida tänu energiaallikale (Päikesele). Ökosüsteemi iseloomustavad liigiline koosseis, liigirikkus, dominant (sageli üks olulisim tegur toiduahelas), biomass ning produktsioon (kogu orgaanilise aine juurdekasv aastas). Jaguneb elukoosluseks (taimed, loomad, seened, mikroorganismid) ja ökotoobiks (eluta osa; vee-, muld- ja õhkkeskond). Ökosüsteem püsib tasakaalus siis, kui toitumissuhted tema liikmete vahel on tasakaalus, kui ei toimu ühe liigi paljunemist teise arvel
· Taasutuvad (vesi, tuul, puit) · Taastumatud (nafta, maagaas, kivisüsi, turvas, põlevkivi) Maailma energiatarbimine: 1) Nafta 37% 2) Kivisüsi 25% 3) Maagaas 23% Tuumaenergia 6%, biomass4%, hüdroenergia 3%, päikese soojusenergia 0,5%, tuuleenergia 0,3%, geotermiline energia 0,2%, biokütus 0,2%, muud energiaallikad 0,8% FOSSIILSED KÜTUSED on taastumatu ressurss, kuna neid on vaid teatud kogus ja kui need otsa saavad, peab inimkond minema üle mõnele teisele energiaallikale. Nii on väidetud, et mitme viimasel aastakümnetel peetud sõja põhjuseks ei ole mitte ametlikult välja kuulutatud õigustused, vaid püüe kontrollida hädavajalikku ressurssi. Fossiilsed kütused on tekkinud surnud ja mattunud organismidest miljonite aastate jooksul. Fossiilsete kütuste põletamisel kasutatakse miljonite aastate jooksul fotosünteesiga talletatud päikeseenergiat. Esimene fossiilne kütus mida inimene kasutama hakkas oli kivisüsi. Kivisöe suuremad varud:
Liitu. Hiina energia tootmine ja tarbimine ühe elaniku kohta on oluliselt suurem kui keskmine tootmine ja tarbimine mujal maailmas, arvestades Hiina suurt elanikkonda energia koguvõimsus 0,17 kW elaniku kohta (see on ¼ maailma keskmisest), ja energia toodang 813 kWh elaniku kohta (80. kohal kogu maailmas). Võrreldes Ühendriikidega, Jaapaniga ja Prantsusmaaga ja lisaks ka maailmaga, toetub Hiina üliraskelt kivisöele kui oma esmasele energiaallikale. 3 Tabel 1: Esmase energia tarbimise osakaal protsentides täielikust energia tarbimisest Maailm Hiina Ühendriigid Jaapan Prantsusmaa Nafta 38.0 17.1 43.2 55.6 43.0 Maagaas 20.0 2.3 22.4 10.2 12.5 Kivisüsi 30.0 76.0 23.3 18
Taastumatud energiavarud: Nafta, maagaas , kivi-ja pruunsüsi, põlevkivi, turvas, uraanimaak. Alternatiivenergia- Energiaallikad, mille laiemaks kasutamiseks puuduvad veel sobivad tehnoloogiad (või on liiga kallid). Nt. loodete energia, päikeseenergia, maasisene soojus. Biomassi-vee-tuule energia. Roheline energia. fossiilsed kütused-on taastumatu ressurss, kuna neid on vaid teatud kogus ja kui need otsa saavad, peab inimkond minema üle mõnele teisele energiaallikale. Nii on väidetud, et mitme viimasel aastakümnetel peetud sõja põhjuseks ei ole mitte ametlikult välja kuulutatud õigustused, vaid püüe kontrollida hädavajalikku ressurssi. Fossiilsed kütused on tekkinud surnud ja mattunud organismidest miljonite aastate jooksul. Fossiilsete kütuste põletamisel kasutatakse miljonite aastate jooksul fotosünteesiga talletatud päikeseenergiat. Fossiilsete kütuste põletamine on ühe tänapäeva suurima keskonnaprobleemi,
Regulatsioon toimub: · Üksikreaktsioonide tasemel. Baseerub massitoimeseadusele. · Raku tasemel. Baseerub ensüümide aktiivsuse reguleerimisele - allosteeriline regulatsioon, - kovalentne modifitseerimine, - ensüümide süntees, - ensüümide degradatsioon, · Organismi tasemel. Baseerub hormonaal- ja närvisüsteemile Homöostaas (kr.k. homöo - taoline) organismisiseste parameetrite stabiilsus ORGANISMIDE METABOOLNE KLASSIFIKATSIOON VASTAVALT SÜSINIKU- JA ENERGIAALLIKALE Klassifikatsioon Süsiniku Energiaallikas Elekronide Esindajad allikas doonorid Fotoautotroofid C02 Valgus H20, H2S, S jt. Rohelised taimed, anorgaanilised tsüanobakterid, ained fotosünteesivad bakterid
Kiskja ja saaklooma arvukus on teineteisest sõltuvuses (saaklooma arvukuse suurenedes kasvab mõne aja pärast toidu külluse tõttu ka kiskja arvukus). *Ökosüsteem on pidevalt muutuv isereguleeruv süsteem, milles aine- ja energiavahetuse kaudu on seotud organismid ning eluta keskkond. Ökosüsteemil on kindlad ruumilised mõõtmed, ta reageerib välismõjutustele kui üks tervik ning nende vahel on eristatavad üleminekud. Kõik ökosüsteemid saavad eksisteerida tänu energiaallikale (Päikesele). *Ökosüsteemi iseloomustavad Liigiline koosseis, liigirikkus, dominant (sageli üks olulisim tegur toiduahelas), biomass ning produktsioon (kogu orgaanilise aine juurdekasv aastas). Jaguneb elukoosluseks (taimed, loomad, seened, mikroorganismid) ja ökotoobiks (eluta osa; vee-, muld- ja õhkkeskond). *Ökosüsteem püsib tasakaalus siis, kui toitumissuhted tema liikmete vahel on tasakaalus, kui ei toimu ühe liigi paljunemist teise arvel
· Elukooslus: Taimed. Loomad. Seened. Mikroorganismid. · Ökotoop: Veekeskkond. Muldkeskkond. Õhkkeskkond. so. eluta osa. · Ökosüsteemil on kindlad ruumilised mõõtmed. · Ökosüsteemide vahel n järsud üleminekud. · Ökosüsteem reageerib välismõjutustele kui üks tervik. · Ökosüsteem on pidevalt muutuv süsteem. · Kõik ökosüsteemid saavad eksisteerida tänu energiaallikale- päikesele. · Ökoloogiline amplituud: Ökoloogilise teguri intensiivsuse vahemik, mis jääb alumise ja ülemise taluvusläve vahele. Ökoloogilise teguri optimum- teguri intensiivsus, mille toime on organismi arengule kõige soodsam. Alumine taluvuslävi- teguri minimaalne intensiivsus, mille alanedes organism hukkub. ORGANISMIDE VAHELISED SUHTED SUHE OLEMUS LIIK A LIIK B NÄIDE SÜMBIOOS
saab naftast mitmeid produkte : kütuseid (bensiin, reaktiivkütus, traktoripetrooleum, diislikütus ja ka kütteõlid), määrdeõlisid ja eriotstarbelisi õlisid, bituumeni, parafiini, nafteenhapet ning muid nafta derivaate. (Merkel D et al.) Seega kasutatakse naftat tegelikkuses väga suure varieeruvusega toodete ja kemikaalide puhul, muutes selle asendamatuks aineks kogu maailmas (Ibid.) Kaheldav on aga rõhumine sellele kui kõige olulisemale energiaallikale (selle kohta on rohkem informatsiooni referaadi järgnevates peatükkides). 1.3.2. Naftaga kaasnevad ohud Kõige globaalsem mõju on kütusel kui nafta saadusel, sest tegemist on produktiga, mida kasutatakse sisepõlemismootorite töötamisel. Kuna tänapäeva tehnoloogia pole oma mastaabiga jõudnud momenti, kus alternatiivenergial kasutatavad süsteemid ületaksid nafta saadustel põhinevat energiat, on keskkonna reostuse peamiseks põhjuseks liigne vingu -ja
Metabolism- rakkus kulgevate keemiliste reaktsioonide kogum Metaboolsed reaktsioonid jaotatakse anaboolseteks ja kataboolseteks Anaboolne- Keerukamate ühendite biosüntees lähtudes lihtsamatest komponentidest. Energiat tarbiv Kataboolne- Degradatiivne rada. Keerukamate orgaaniliste ühendite lagundamine lihtsamateks. Energiat genereeriv. Vastavalt kasutatavale süsiniku allikale jaotatakse organismid autotroofideks heterotroofideks Vastavalt energiaallikale saame organismid jaotada kemotroofideks fototroofideks Kataboolse metabolismi staadiumid Esimene staadium Makromolekulide lagundamine monomeerideks. Kasulikku energiat ei vabane Teine Esimese staadiumi produktide oksüdatsioon AcCoA-ks. Vabaneb limiteeritud hulk energiat Kolmas AcCoA oksüdatsioon CO2 ja H2O-ks. Suure hulga energia vabanemine Katabolismi esimene staadium Toidu hüdrolüüs Varupolüsahhariidide ja rasvade lagundamine Valkude lagundamine
lihasrakus. ATP-d jätkub tugeval lihastööl vaid 3-4 lihaskontraktsiooniks ehk 2-3 sekundiks. Seejärel on vaja ATP varud taastada. Kuigi ATP sisaldus rakkudes on väike, kompenseerib seda 7 pidev taastootmine teistest energiarikastest ainetest: rasvadest, süsivesikutest (vabast glükoosist või organismi savestunud glükogeenist) ja kreatiinfosfaadist (KrP). (Jalak, Lusmägi 2010) (vt tabel 2) Vastavalt kasutatavale energiaallikale eristatakse kolme energiatootmismehhanismi: aeroobne, anaeroobne laktaatne ja anaeroobne alaktaatne tee (Jürimäe, Mäestu 2011). Tabel 2. Energeetiliste substraatide iseloomustus Substraat Energiaproduktsioon Varud Produktsiooni kiirus ATP Anaeroobne alaktaatne Väga piiratud Maksimaalne KrP Anaeroone alaktaatne Väga piiratud Väga kiire
htm midagi lõbusat signaalmolekulide valdkonnas:P Metabolism 1. Millised toodud protsessidest kuuluvad kataboolsete, millised anaboolsete reaktsioonide/radade hulka: 1. Tärklise hüdrolüüs amülaasi toimel 2. Glükogeeni fosforolüüs 3. Valkude hüdrolüüs proteolüütiliste ensüümide toimel 4. Glükolüüs 5. Rasvhapete biosüntees 6. Glükoneogenees 2. Kuidas jaotatakse organismid vastavalt kasutatavale süsiniku allikale. Kuidas jaotatakse organismid vastavalt energiaallikale. 3. Nimetage millised on 3 klassi protsesse, kus kasutatakse ATP hüdrolüüsil vabanevat energiat. 4.Kataboolsed reaktsioonid jaotatakse sageli esimeseks, teiseks ja kolmandaks staadiumiks. Millist staadiumit iseloomustab iga konkreetne allpool toodud väide: 1. Selles staadiumis toimub kõikide lähteühendite oksüdatsioon samade reaktsioonide abil 2. Selles staadiumis toimub toidu koosseisu kuuluvate ühendite lagundamine väiksemateks
Metabolism 1. Millised toodud protsessidest kuuluvad kataboolsete, millised anaboolsete reaktsioonide/radade hulka: 1 Tärklise hüdrolüüs amülaasi toimel 2 Glükogeeni fosforolüüs 3 Valkude hüdrolüüs proteolüütiliste ensüümide toimel 4 Glükolüüs 5 Rasvhapete biosüntees 6 Glükoneogenees 1. Kuidas jaotatakse organismid vastavalt kasutatavale süsiniku allikale. Kuidas jaotatakse organismid vastavalt energiaallikale. 2. Nimetage millised on 3 klassi protsesse, kus kasutatakse ATP hüdrolüüsil vabanevat energiat. 4.Kataboolsed reaktsioonid jaotatakse sageli esimeseks, teiseks ja kolmandaks staadiumiks. Millist staadiumit iseloomustab iga konkreetne allpool toodud väide: 1. Selles staadiumis toimub kõikide lähteühendite oksüdatsioon samade reaktsioonide abil 2. Selles staadiumis toimub toidu koosseisu kuuluvate ühendite lagundamine väiksemateks molekulideks, nagu
Streptococcus lactis Piim 26 Streptococcus lactis Laktoosipuljong 48 Lactobacillus acidophilus Piim 66-87 Rhizobium japonicum Mannitool, pärmiekstrakt 344-461 Mycobacterium tuberculosis Sünteetiline 792-932 Treponema pallidum Küüliku testised 1980 Diauksia on nähtus, mis tekib log-faasis, kui bakterid lülituvad ümber uuele energiaallikale. Uue substraadi kasutuselevõtu tõttu bakterite kasv mõneks ajaks peatub ning siis, kui vajalik transportsüsteem ja metabolismiraja ensüümid on ekspresseeritud, eksponentsiaalne kasv jätkub. Uue substraadi kasutamiselevõtu järel on tavaliselt generatsiooniaeg pikem, kuna uus substraat on energiavaesem. Statsionaarne faas (muutumatu kasvu faas). Suletud süsteemis ei saa kasv lõpmatuseni jätkuda. Toitainete ammendumisel, metabolismi lõpp-
annaabi.ee 
