Säästva arengu põhimõte Säästva arengu põhimõte on Keskkonnakahjustuste ennetamine ja vältimine Säästva arengu printsiip? Traditsioonilise looduskaitse ja loodushoiu edendamine Mis on ökoloogilise seljakoti ühik kg tööstusreovee puhastusmeetod Tööstusreovee puhastusmeetod on Sadestamine Kellele/millele antakse ökomärgis Ökomärgis on tähis, mis kinnitab toote või teenuse keskkonnasõbralikkust Millise energiallika energiasaagis on suurim Millise energiaallika energiasaagis tulevikus suureneb Millisel viisil puhastatakse gaasist tolmu osakesed Gaasiliste heitmete puhastusmeetod Graavitatsiooniga Keskkonnakaitse eesmärgid tööstuses
a) lähtesubstraat / substraadid - glükoos b) millises raku kompartmendis reaktsioonid toimuvad - tsütoplasmas c) protsess on aeroobne / anaeroobne - hapniku defitsiidi korral toimub anaeroobne glükolüüs ja hapniku küllaldasel olemasolul aeroobne glükolüüs, need erinevad püruvaadile järgnevate reaktsiooniproduktide poolest. d) kas / milline on energiavajadus (ATP vormis) protsessi käivitamiseks - esimeses faasis tarbitakse 2 molekuli ATP, et teda hiljem rohkem toota. e) energiasaagis ATP ja taandatud koensüümidena (NADH) - 2ADP tekib 2ATP ning 2NAD+ tekib 2 NADH. 2. Glükolüüsi reaktsiooniahel koosneb 10-st üksikreaktsioonist, mida võib rühmitada järgmisteks faasideks: heksoosi- ja trioosifaas - heksoosifaasis on kõik intermediaadid heksoosid (C6-suhkrud) , toimub energia investeerimine ehk siis 2ADP molekuli muudetakse ATP-ks (1-5 reaktsioon) ; trioosifaasis on kõik intermediaadid trioosid (C3-suhkrud), toimub energia genereerimine ehk siis
1-hüdroksü- isosidrunhape 1,2,3-propaantrikarboksüülhape -ketoglutaraat e. 2-oksopentaandihape -ketoglutaarhape e. -ketopentaandihape Suktsinaat e. butaandihape merevaikhape Fumaraat e. transfumaarhape buteendihape Malaat e. 2-hüdroksüõunhape butaandihape Oksalo- 2-oksobutaandihape e. atsetaat -ketobutaandihape ENERGIASAAGIS GLÜKOOSI AEROOBSEL OKSÜDATSIOONIL Energiasaagis trikarboksüülhapete tsüklis TCC üldvõrrand 3NADH = 9ATP 1FADH2 = 2ATP 1ATP Kokku: 12ATP Kuna C6H12O6 2CH3CO~SkoA, siis energiasaagis 2 x 12 ATP = 24 ATP Energiasaagis konversioonil glükoos atsetüülKoA 4NADH = 12ATP 2ATP Kokku: 14ATP Summaarne energiasaagis = 38 ATP TCC INTERMEDIAADID ON LÄHTEPUNKTIDEKS PALJUDELE BIOSÜNTEESI RADADELE Punktiirjoonega on märgitud reaktsioonid, mis täiendavad TCC intermediaatide varu.
siseenergia. Taastuvate allikate hulka kuuluvad need, mis on võimelised ka praeguse suure energiatarbimise mahu juures ennast (uuesti kasutamiseks) taastootma. Taastumatud on sellised (maakoorega seotud) energiaallikad, mida tarbitakse rohkem, kui loodus neid taastoota suudab (nafta, süsi, turvas, uraan jne). Peamised probleemid, mis on seotud fossiilkütuste kasutamisega. Taastumatud. Reostavad. Energiasaagise mõiste (EROEI). Energiasaagis (Energy Return on Energy Invested, EROEI) näitab, kui palju energiat tuleb esmalt panustada, et mingit energiaallikast üldse energiat kätte saada. 1930ndatel sai näiteks iga panustatud energiaühiku vastu maapõuest kätte naftakoguse, mille energiasisaldus oli esialgsest panusest 30 korda suurem. See tähendas, et nafta energiasaagis oli 30:1; mõnes Louisiana puurkaevus aga koguni 100:1, kuna nafat ei pidanud isegi pumpama – see pressis end ise maapõuest välja.
on alumise indeksina märgitud tuumalaeng.Laengute summa võrrandi pooltel peab olema tasakaalus 2)Massiarvu jäävuse seadus-Massiarvud peavad samuti olema tasakaalus 3)Energia jäävuse seadus 2.Ahelreaktsioon-reaktsioon,mis tekitab ise osakesi, mis põhjustavad uue reaktsiooni 3.Radioaktiivse lagunemise seadus näitab: 4.Kiirgusdoos- on aines neeldunud ioniseeriva kiirguse energia ja selle aine massi suhe,mõõdetakse dosimeetriga 5.Tuumaelektri +/-: +:Suur energiasaagis, s.o toodetud elektrienergia hulk toormemassi kohta. Minimaalsed saasteemissioonid atmosfääri ja veekogudesse. Ranged turvameetmed ja ohutusnõuded rikete ning õnnetuste vältimiseks. Toorme väikeste koguste tõttu on transport küllaltki lihtne. Maagi leiukohad asuvad poliitiliselt stabiilsetes piirkondades. Energiajulgeolek - kindel ja järjepidev energiatootmisviis
tuumalaeng.Laengute summa võrrandi pooltel peab olema tasakaalus 2)Massiarvu jäävuse seadus-Massiarvud peavad samuti olema tasakaalus 3)Energia jäävuse seadus Ahelreaktsioon-reaktsioon,mis tekitab ise osakesi, mis põhjustavad uue reaktsiooni 12.Radioaktiivse lagunemise seadus näitab:N(t)= N0e-t N(t) on aja t möödudes alles olev tuumaosakeste arv Kiirgusdoos- kiirguse hulk massiühiku kohta,mõõdetakse dosimeetriga, ühikud: J/kg, Sv siivert, Gy grei Tuumaelekter: + Suur energiasaagis, s.o toodetud elektrienergia hulk toormemassi kohta, minimaalsed saasteemissioonid atmosfääri ja veekogudesse, ranged turvameetmed ja ohutusnõuded rikete ning õnnetuste vältimiseks, toorme väikeste koguste tõttu on transport küllaltki lihtne, maagi leiukohad asuvad poliitiliselt stabiilsetes piirkondades, energiajulgeolek - kindel ja järjepidev energiatootmisviis -- Väga suured investeerimisvajadused ehitusprotsessil ja jäätmete käitlemisel, radioaktiivsete
pärast mudeti nende nimi radioaktiivseteks kiirteks. 1950-ndatel aastatel hakati kujutama ette võimalusi, mis kaasneksid tuuma energia kasutusele võtul: tasuta energia, tuumaenergial põhinevad autod ja lennukid jne. Paar aastat hiljem avastati, et tuumaenergia saamise protsess on keerulisem. Rohkem kui pooled tänapäeval kasutusel olevad tuumareaktorid on ehitatud 1970-1985 aastate vahel. 1986. aastal juhtus Ukrainas Tsornobõlis üks suurimaid Positiivne pool Suur energiasaagis, s.o toodetud elektrienergia hulk toormemassi kohta. Minimaalsed saasteemissioonid atmosfääri ja veekogudesse. Ranged turvameetmed ja ohutusnõuded rikete ning õnnetuste vältimiseks. Toorme väikeste koguste tõttu on transport küllaltki lihtne. Tehnoloogia arenedes kasutatakse tuumkütust korduvalt - suureneb ressursisäästlikkus. Negatiivne pool Radioaktiivsete jäätmete teke, ladustumine ja käsitlemine. Tuumaenergia arenemisega areneb ka samal ajal tuumarelvade tehnoloogia
on prootonil vähe võimalusi lähendeda uuele tuumale. Reaktor ei saa töötada ilma neelajata, sest töötingimused reaktoris muutuvad pidevalt, kütuse hulk väheneb ning neelajaga saab paljunemistegurit reguleerida. Tuumapommi võimendamise asemel ehitatakse vesinikupommi, sest tuumapommis on kütuse-poolkerade mass piiratud(kriitiline mass), alanud reaktsioon jätkub muutumatu kiirusega, vesinukupommis tekkinud energia ületab sadu kordi tuumapommi võimsuse. Energiasaagis ei sõltu konkreetsest ahelast, tähtis on vaid alg- ja lõpp-tuumade seoseeneriga. termotuumareaktori eelised lõhustumisreaktori ees- kütuse küllus ja radioaktiivsete jääkide puudumine.
11.Loetle termotuumareaktori eeliseid lõhustumisreaktori ees. *Kütuse küllus. Radioaktiivsete jääkide puudumine 10.Tähtedel võib termotuumareaktsioon, mille tulemuses on vesiniku muutumine heeliumiks, kulgeda mitut võimalikku ahelatpidi. Kas energiasaagis sõltub ka konkreetsest ahelast? *Ei sõltu. Tähtis on alg-ja lõpp-tuumade seoseenergia 9.Miks ehitatakse termotuuma- ehk vesinikupomme selle asemel, et suurendada tavalise tuumapommi võimsust? *Sest vesinikupommi plahvatus ületab sadu kordi tavalise tuumapommi võimsuse 8.Miks ei saa reaktor töötada ilma neelajata *Töötingimused reaktoris muutuvad pidevalt. Kütuse hulk väheneb. Neelajaga saab paljunemistegurit reguleerida. 7
protsess, seotud poliitiliste, majanduslike ja sotsiaalsete aspektidega. Turvalisuse küsimus seoses tuumaenergia arendamiseks rahumeelsel eesmärgil ehk oht tuumarelvade jaoks toorme valmistamiseks. Toorme kaevandamisega kaasnevad negatiivsed keskkonnamõjud: nii keemiline kui ka radioloogiline reostusoht kaevanduspiirkonnas. Tootmine on tsentraliseeritud - lisakulud infrastruktuuri ja võrgustiku loomiseks. Kütuseks ei ole taastuv energiaallikas. Eelised: Suur energiasaagis, s.o toodetud elektrienergia hulk toormemassi kohta. Minimaalsed saasteemissioonid atmosfääri ja veekogudesse. Ranged turvameetmed ja ohutusnõuded rikete ning õnnetuste vältimiseks. Toorme väikeste koguste tõttu on transport küllaltki lihtne. Maagi leiukohad asuvad poliitiliselt stabiilsetes piirkondades. Tehnoloogia arenedes kasutatakse tuumkütust korduvalt - suureneb ressursisäästlikkus. Energiajulgeolek - kindel ja järjepidev energiatootmisviis. USA, Prantsusmaa.
) tsükli iga ring produtseerib. 18.Mõtestage lahti mõiste oksüdatiivne fosforüülumine. Kirjeldage, millistes rakustruktuurides (organell, kompartment) oksüdatiivse fosforüülumise protsess toimub ja mida selles produteeritakse? 19.Millist rolli täidab oksüdatiivse fosforüülumise protsessis ensüüm ATS süntaas? Iseloomustage a) kus see ensüüm paikeb, b) milline on tema ehitus, c) millise energia arvel ensümaatiline protsess käivitub. 20.Arvutage, milline on energiasaagis ATP-na 1 glükosimolekuli aeroobsel oksüdatsioonil, kui ka tsütosoolis tekkiv NADH siseneb mitokondrisse ja reoksüdeerub oksüdatiivse fosforüleerumise protsessis. Biokeemia test II variant 2 1. Kirjutage mingi aldopentoosi molekul a) lineaarses vormis, b)tsüklilises furanoosi vormis. Selgitage kuidas tsükliline struktuur formuleerub ja iseloomustage kujutatud suhkru stereostruktuuri. 2. Selgitage glükogeeni kohta järgmist: a) millisesse ainegruppi kuulub? B)
pärmirakus). 2) Lõplik aeroobne glükolüüs. Glükoos püruvaat 2 Atsetüül-CoA 4 CO2 + 4 H2O (Loomad, taimed, paljud aeroobsed mikroorganismid). d) Millises vormis ja kui palju vajab protsessi käivitamine energiat kasutatakse ATP, NADH ja FADH2 energiat. Kokku toimub glükolüüsi käigus 10 reaktsiooni, mis on samad kõikides rakkudes, kuid erinevad kiiruse poolest. Produktideks on püruvaat, ATP ja NADH. e) Energiasaagis ATP ja taandatud koeensüümidena (NADH) Ühe glükoosi molekuli konversiooniga kaheks püruvaadi molekuliks kaasneb kahe ADP molekuli konversioon ATP-ks. Glükoos 2 Püruvaat 2 ADP 2 ATP 2 NAD+ 2 NADH (NAD nikotiinamiid adeniin dinukleotiid) NAD molekul 2. Glükolüüsi reaktsiooniahel koosneb 10st üksikreaktsioonist. Millised faasid? Glükolüüsi ahel jagatakse kaheks faasiks:
25. Mison naftatootmise tipp? Kas ülemaailmne naftatootmise tipp on juba saavutatud? Peak oil (tuntud ka Hubbert's peak-ina) on hetk, mil nafta tootmine saavutab suurima taseme, millest alates hakkab nafta tootmine tagasipöördumatult langema. Ülemaailmne naftatootmise tipp ei ole veel saavutatud. 26. Kirjeldage energiasaagise mõistet (EROEI). Millal muutub nafta puurimine energiaallikana mõttetuks? Energiasaagis - näitab, kui palju energiat tuleb esmalt panustada, et mingist energiaallikast energiat tagasi kätte saada. Nafta puurimine on mõttetu: Nafta energiasaagis: 1:1 või vähem 27. Millistelenergiaallikatel on tänapäeval suurimad energiasaagised? Milles seisneb põhimõtteline erinevus traditsiooniliste ja alternatiivsete energiaallikate EROEI-stes (kuidas nad muutuvad aja jooksul)? Hüdroenergia, biokütus ja tuuleenergia, kivisüsi, maagaas, tuumaenergia 28
pruunistatud suhkur! Happelises keskkonnas või ensüümi sahharaas toimel laguneb sahharoos glükoosiks ja fruktoosiks, moodustub invertsuhkur. Ensümaatiline sahharoosi lõhustamine toimub ka meie seedekulglas. Meie organismi ööpäevasest energiavajadusest peaksid süsivesikud katma 56-60%. Oma panuse energiavarustusse annab ka sahharoos. Suhkur on väga sobiv energia saamiseks, sest ühe grammi suhkru lõplikul lõhustumisel meis on energiasaagis ligikaudu 4 kcal. Oluline on seegi, et suhkrust saame energia suhteliselt kiiresti kätte. Seetõttu loob organism ka veresuhkru (glükoosi) varusid. Maksas ja lihastes olev glükogeen ongi glükoosi tagavara, mida organism saab vastavalt vajadusele hõlpsalt kasutada. Kahjuks pole see varu aga kauakestev ja nii peab toiduga süsivesikuid pidevalt saama. Inimene armastab sahharoosi eeskätt magusa maitse tõttu. Nüüdisajal rahuldatakse
Glükolüüsis vabanenud püruvaadi metabolismi anaeroobsetes tingimustes nimetatakse fermentatsiooniks. . d) millises vormis ja kui palju vajab protsessi käivitamine energiat Standardolekui G'0väärtused on hajutatud. G rakkudes omab järgmisi väärtusi: enamik väärtusi on nulli lähedased. Kolm reaktsiooni kümnest (1, 3, 10) omavad suurt negatiivset G. Suure negatiivse G reaktsioonid on regulatsioonitsentrid. Ühe glükoosi molekuli kohta saadakse 2 ATP ja 2 NAD e) energiasaagis ATP ja taandatud koensüümidena (NADH) Ühe glükoosi molekuli kohta saadakse 2 ATP ja 2 NADH molekuli. Leroir´i rada: 2. Glükolüüsi reaktsiooniahel koosneb ........ (mitmest?) üksikreaktsioonist. Kuidas / millisteks faasideks võib neid reaktsioone rühmitada? Püüdke põhjendada, millest tuleneb selline jaotus ja millised reaktsioonid neisse faasidesse kuuluvad.
ioonid, mis seotakse NAD- dega, tekib 10 NADH2. 2 püroviinamarihape6CO2+10NADH2 Seega tekib ühe glükoosi molekuli kohta kokku 12NADH. 3. ETAPP Hingamisahel 12NADH2+6O2 12NAD+12H2O 36 ADP+36P36ATP Rakuhingamise üldvõrrand: C6H12O6+6O26O2+6H2O 38ADP38ATP Aeroobne lagunemine Anaeroobne lagunemine Hapniku osalus Ei osale Vajatakse, osaleb Energiasaagis ühe 38 ATP 2ATP glükoosimolekuli kohta Produktid CO2 jaa H2O C2H5OH+CO2 või piimhape vms Lagunemisetappide hulk kolm Üks Sarnasusi Glükolüüsi toimumine Käärimine- anaeroobne sahhariidide ja mõningate muude ühendite laguddamine Piimhappekäärimine: 2 püroviinamarihape 2piimhape
9. Glükolüüs on ensüümireaktsioonide ahel, mille käigus glükoosi molekul muundatakse 2 püruvaadi molekuliks. See on raku tsütoplasmas kulgev universaalne ainevahetusrada. Anaeroobsetes rakkudes ainus ATP tootev rada. Aeroobsetes rakkudes esimene etapp süsivesikute oksüdatsioonil Võrrand: Glükoos + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi ---- 2 püruvaat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H2O Lähtesubstraat: glükoos Toimumiskoht: raku tsütoplasmas Energiasaagis: 1 glükoosi molekuli kohta saadakse 2 ATP ja 2 NADH molekuli Kokku 10 üksikreaktsiooni jaotatakse kahte faasi I faas: 1 glükoosi molekul konverteeritakse 2 glütseeraldehüüd-3-fosfaadi molekuliks, tarbitakse 2 ATP II faas: konverteerig glütseeraldehüüd-3-fosfaadi molekuli püruvaadiks, toodetakse 4 ATP 10. asendamatud rasvhapped: oomega-3 rasvhapped, süsinikke 18, tagant lugema hakates 3 süsiniku juures kaksiksidemed 3 tk, oomega-6rasvhapetel 2 kaksiksidet 11
Imendumine toimub peamiselt soolelimaskesta hattude tipus (soolevalendik => veri ja lümf) Päevane kogus: 350-400g 35. Glükolüüs ja glükogenolüüs Glükolüüs on glükooosi oksüdatiivne lõhustumine, glükoosi metaboliseerumise keskne protsess – aeroobne ja anaeroobne. Anaeroobne glükolüüs: Osaline lõhustumine piimhappeks Käivitamine toimub tsütoplasmas Rakku toodud glükoos fosforüülitakse ATP-ga GLc-6-P-ks Energiasaagis küll tagasihoidlik, kuid on asendamatu ATP tootja hapnikuvüla tingimustes Kaks faasi: esimeses energia investeerimine, teises Glc lõhustumise energiamuudu osaline konventeerimine ATP-ks Aeroobne glükolüüs: Võimaldab süsivesikute täielikku lõhustumist süsihappegaasiks ja veeks Pyr viiakse mitokondritesse ja oksüdeeritakse üle atsetüül-CoA täielikult trikarboksüülhappe tsükli ja hingamisahela koostöös => lubab toota rohkem ATP(38)
Atsetüüljääk väljub -oksüdatsioonist atsetüül-CoA vormis. Viimane lülitub TKT-sse andes lõpliku lõhustumise tulemusena 12 ATP. -oksüdatsiooni ühe ringi jooksul toimub aga ka kaks dehüdrogeenimist: tekib üks FADH2 ja üks NADH. Nende reoksüdeerimine hingamisahelas annab ka ATP. 1 FADH2 = 2 ATP ja 1 NADH = 3 7 ATP. Rasvhappe ahela täielikul lõhustamisel toimub ringe rohkem ja ATP kogusaagis on suur. Näiteks energiasaagis palmithappe näitel. Palmitüüljäägist (16C) saab tekkida 8 atsetüül-CoA molekuli. See annab 96 ATP (8 x 12 ATP). Palmitüül jäägi täielik lõhustumine toimub 7 ringiga, st tekkib 7 FADH 2 (7 x 2 = 14 ATP) ja 7 NADH (7 x 3 = 21 ATP). Rasvhappe aktivatsioon oksüdatsiooni lülitumiseks kulutas 2 ATP. Seega palmit happe ühe molekuli lõplik oksüdatsioon võimaldab toota 129 ATP (96 + 35 2 = 129). Kui energia saagis arvutada ühe triglütseriidi kohta on ATP arv juba 387
kasutatud energiakogus. Nafta - tekkinud mittetäielikult lagunenud orgaanilisest ainest, mis võis olla nii taimne kui ka loomne ning kasvanud kas meres või maismaal. Väga energiamahukas Lai kasutusala Lihtne transportida Mõõtühikuks 1 barrel = 159 l Suurimad varud Venezuelas, Saudi Araabias, Kanadas Suurimad tootjad Venemaa, Saudi Araabia, USA Jätkub 120ks aastaks veel Peak oil - naftatootmise tipp-punkt Energiasaagis - näitab, kui palju energiat tuleb esmalt panustada, et mingist energiaallikast energiat kätte saada. Energy return on energy invested - EROEI Naftat on USA-l, Hiinal ja Indial. Probleemi lahenduseks on energiatõhususe suurendamine tööstuses, transpordis jms kohtades .... Tuulegeneraatorid Kogutakse rannikul ja mäestikualadel, avatud meres Liikumisenergia muudetakse elektriks Stabiilsus?? Eesti esimene tuulegeneraator 1997 Hiiumaale Tahkunale. Aga see enam ei tööta
p n + e+ Elektronhaare elektron haaratakse tuumale lähimalt orbitaalilt elemendi järjenumber väheneb ühe koha võrra e- + p n 185 Tuumareaktsioonid SEEGA -Tuumareaktsioonides võib energia eralduda või neelduda selle karakteristikuks on soojusefekt energiasaagis, mis võrdub reaktsiooni astuvate ja reaktsiooni tulemusena tekkivate osakeste summaarse seisuenergiate vahega (massidefekt) soojusefekti arvutamine: E=mc2 186 Tuumasüntees on tuumade loomine varemeksisteerinud nukleonidest. Tuumasüntees võib toimuda kas tuumafusiooni (tuumaühinemise) või tuumafissiooni (tuumalõhustumise) teel. Tuumafusioon (ehk tuumaühinemine) on
annaabi.ee 
