Rakuorganellid Janely Kaljura, Caspar Sepp 11A 2015/16 Organellid on “rakkude organid” • Kindlaid ülesandeid täitvad allüksused • Eraldab fosfolipiidne membraan • Mikroskoobi abil vaadeldavad • Tuumaga rakkudes palju organelle Ribosoomide iseloomustus • Rakuorganell; • Ühes rakus miljoneid ribosoome; • Ribosoome on eluslooduses kõikjal; • On ka mitokondrites ja kloroplastides; • Mida rohkem valke üks rakk peab sünteesima, seda rohkem ribosoome selles rakus on Ribosoomide ehitus • Väikesed kaheosalised rakuorganellid; • Ribosoomides puuduvad membraanid; • Koosnevad
Sisaldavad varuaineid (tärklis) PLASTIIDIDE ÜLEMINEK Kloroplast Kromoplast Viljade valmimisel, enne lahtede langemist ( karotinoidid taluvad madalamat temp. kui klorofüll) Kromoplast Kloroplast Porgandi säilitusjuur muutub roheliseks Kloroplast laukoplast Kui roheline taim satub pimedusse LOOMARAKK RAKUMEBRAAN: ümbritseb rakku, andes rakule kuju · Ühendab rake kudedeks · Kautseb rake Ehitus : fosfolipiidne kaksikkiht, mille sisse sukelduvad valud ja kolesterool Läbi selle toimub ainete trantsport : Aktiivne: enamik molecule on nii suured, et sellleks on vaja lisaenergiat või ainet muuta Passiivne : ained saavad ilma lisapingutuseta liikuda, läbi poori ( O2 ; CO2; H2O ) Difusioon läbimine (gaasiliste aineosakseste liikumine) Osmoos lahusti liigub (lahjemalt kangema lahuse suunas) RAKUTUUM : tavaliselt raku keskel ; seal asuvad kromosoomid, mis kannavad
helivõnkeid vaalavõidis ehk spermatseet. Vaha söömisel ei juhtu midagi, vaha ei seedi. Liitlipiidid: Fosfolipiidid tema molekulis on üheaegselt esindatud kahte tüüpi piirkonnad- hüdrofoobsed ja hüdrofiilsed. Pea- Glütserool, fosforhape ja madalomolekulaarne hüdrofiilne ühend Sabad on hüdrofoobsed kaks rasvhapet Fosfolipiidide biofunktsioonid : a) võime kaksikkihistuda biomembraani ehituslik alus. Fosfolipiidne kaksikkiht tagab membraani vastupidavuse eritoimega lahustitele. Kui membraan oleks ainult hüdrofiilne siis veega kokkupuutes lahustuksime ära. Kui membraan oleks ainult hüdrofoobne siis lahstuksime ära kui õliga kokku puutuksime. b) kopsukoes kopsusompudes väldivad fosfolipiidid membraanide kokkukeerdumist. 8. elukuul, neid fosfolipiide, mis väldivad fosfolipiide kokkukleepumist kopsus on suht vähe, sellepärast väiksem võimalus ellu jääda.
2. Võimaldada ainete liikumist raku sisekeskkonnast väliskeskkonda ja vastupidi. Rakumembraani ehitus Rakumembraanid on ehitatud lipiididest, sealjuures peamiselt fosfolipiididest, valkudest ja süsivesikutest. Kõigil neil molekulidel on omad ülesanded. 1. Vesikeskkonnas, mida raku sise- ja väliskeskkond on, moodustavad fosfolipiididide molekulid spontaanselt kahekihilise struktuuri. Hüdrofoobsed otsad hoiavad seejuures sissepoole ja hüdrofiilsed otsad väljapoole. Fosfolipiidne kahekihiline membraan on liikuv, painduv jne. Tegemist ei ole jäiga struktuuriga. Fosfolipiidid takistavad veeslahustuvate ainete sissepääsu rakkudesse ning väljapääsu ka. 2. Kolesterool on loomarakkude membraanide koostises kui struktuuri tugevdav molekul ning tekitab membraani koostises tasapinnalisi ja jäiku struktuure. 3. Valke, mis rakumembraani koostises on, on erinevaid ning neil on ka palju erinevaid ülesandeid. Valkude funktsioonid: a
https:// Ürgrakkude teket ja nende võimalikku elutegevust ja evolutsiooni om uurinud geneetik, Nobeli preemia laureaat Jack Szostak Harvardi ülikoolist. Sai Nobeli aastal 2009 kromosoomide telomeeride uurimise eest). https:// www.ibiology.org/ibioseminars/evolution-ecology/jack-szostak-part-1 .html Szostaki töödes on näidatud, et ürgraku membraan võis koosneda mitte fosfolipiididest, vaid rasvhapetest. Selline membraan on läbilaskvam kui fosfolipiidne membraan. Rasvhapetest moodustuvad põiekesed (‘ürgrakud’) on stabiilsed pH ∼7 to 9 juures ja taluvad ka 100-kraadilist temperatuuri. Mikrobioloogia I 2017 Ürgraku membraan võis moodustuda ka pindaktiivsetest peptiididest või peptiididest + rasvhapetest. Miks see hüpotees hea on? • Ürgrakule oleks ainult fosfolipiididest moodustunud membraan liiga läbilaskmatu ja selline rakk ei saaks
See on ilmselt vajalik sissesopistuse tekitamiseks. Retseptor- vahendatud endotsütoos tähendab, et mingi molekul, mis on rakku ümbritsevas keskkonnas, seostub kõigepealt plasmamembraanis oleva temale spetsiifilise retseptormolekuliga, seejärel käivitub endotsütoos ning see molekul satub klatriiniga kaetud vesiikulisse kompleksis oma retseptoriga. Viiruste sisenemine rakku. Paljud viirused sisenevad rakku retseptor- vahendatud endotsütoosi abil. Paljudel loomaviirustel on fosfolipiidne kaksikkiht, mis ümbritseb viiruse geneetilist materjali ja valgulist katet. See fosfolipiidne kaksikkiht pärineb eelmise peremeesraku membraanist, kust viirus on pungunud. Viiruspartikkel läheneb plasmamembraanile väljastpoolt ning ühineb sellega. Sel moel pääseb viiruslik nukleiinhape tsütoplasmasse. Transtsütoos. Ainete ja võõrkehade liikumine läbi plasmamembraani kindla retseptori abil. Fagotsütoos. Neutrofiilid ja makofaagid. Algloomadel on fagotsütoos toitumisviis
See on ilmselt vajalik sissesopistuse tekitamiseks. Retseptor-vahendatud endotsütoos tähendab, et mingi molekul, mis on rakku ümbritsevas keskkonnas, seostub kõigepealt plasmamembraanis oleva temale spetsiifilise retseptormolekuliga, seejärel käivitub endotsütoos ning see molekul satub klatriiniga kaetud vesiikulisse kompleksis oma retseptoriga. Viiruste sisenemine rakku. Paljud viirused sisenevad rakku retseptor-vahendatud endotsütoosi abil. Paljudel loomaviirustel on fosfolipiidne kaksikkiht, mis ümbritseb viiruse geneetilist materjali ja valgulist katet. See fosfolipiidne kaksikkiht pärineb eelmise peremeesraku membraanist, kust viirus on pungunud. Viiruspartikkel läheneb plasmamembraanile väljastpoolt ning ühineb sellega. Sel moel pääseb viiruslik nukleiinhape tsütoplasmasse. Transtsütoos. Ainete ja võõrkehade liikumine läbi plasmamembraani kindla retseptori abil. Fagotsütoos. Neutrofiilid ja makofaagid. Algloomadel on fagotsütoos toitumisviis
Taime rakud (tsentrosoom puudub, varusüsivesikuks tärklis, piiramatu jagunemisvõime, autotroofne ainevahetus). Vakuool (vee varu, jääkained, toitained, hapu maitse kaitseks ja magus seemnete levitamiseks). Rakukest (tselluloosist, tugi, kaitse). Plastiidid (2 membraani, kloroplastid fotosünteesiks, kromoplastid ligimeelitavad ja ainevahetuseks, leukoplastid tärklise ja varuainetega). Biomembraanid (rakumembraanil on fosfolipiidne kaksikkiht mille vahel on valgud ja välispinnal oligosahhariidid). Ülesanneteks kaitse, eristamine, juhtimine, energeetika, välised retseptorid seovad hormoone, baktereid ja viiruseid. Sümbiogenees ehk endosümbioositeooria selgitab, et mitokondrid on kujunenud alla neelatud proteobakteritest ja kloroplastid sinivetikatest. Hulkraksus Koloonia (vetikatel kaitse, loomadel pool-seenestumine, suurte objektide tarbimine ja koostöö osutusid edukaks)
ehk munavalge) 4. Protistid kestasid ei ole amööbidel ja limaseentel. Kingloomal, silmviburlasel on olemas. Rakukestade ülesanded 1. Kaitse väliste mehhaaniliste mõjutuste eest. 2. ainevahetuses osalemine nt mõlemapoolne gaasivahetus, tahkete ainete vahetus. 3. annab rakule kuju 4. kaitseb siserõhu eest (vist oli) Membraanide süsteem Rakumembraan Päristuumse rakumembraanis saame eristada nelja koostisosa: 1. fosfolipiidne kaksikkiht membraani alus, fosfolipiidsel kaksikihil on üheaegsel hüdrofoobsed ja hüdrofiilsed omaduses, see kaitseb membraani nii vee kui õli toime eest. 2. valgud 3. süsivesikud on ainult ühel pool, pealmisel pool 4. tüklilised alkoholid - näiteks kolesterool loomarakkude kõikides membraanides; taimerakkudes fütosterool. Rakumembraani ülesanded 1. Transport a. Ei vaja energiat difusioon (gaaside difusioon kopsudes, lõhnade levik
kahjulike mõjutuste Rakumembraan koosneb: fosfolipiidid (2 kihti) ja nende vahel on valgud, välispinnal paiknevad süsivesikud, membraanid sisaldavad ka kolesterooli. Päristuumsete rakkude sisemuses on samuti membraanseid struktuure. Tsütoplasmat läbib membraanidest moodustunud kanalikeste süsteem. Neid mööda liiguvad ained raku ühest osast teise. Membraanidega on ümbritsetud ka rakutuum ja mitmed rakuorganellid. Rakusisesed membraanid on sarnased välismembraaniga: fosfolipiidne kaksikkiht, millega on seostunud mitmesugused ülesandeid täitvad valgud. Membraani funktsioonid: *kaitsefunktsioon välismõjude eest *ümbritseb rakku ja säilitab raku kuju *väliskeskkonna ja sisekeskkonna eristamine *osa loomarakkude membraanid täidavad liikumisfunktsiooni *fagotsütoos selle käigus satuvad tahked ained organismi *pinotsütoos vedelad ained satuvad organismi (raku sisse)
asümmeetriliselt (süsivesikosa väljapoole jne). * voolavus- membraan on dünaamiline - pinnakihis liiguvad külgsuunas lipiidid ja valgud; üksiklipiidid võivad hüpata sisekihist välimisse ja vastupidi (flip-flop). Rasvhapete hüdrofoobsed sabad võivad teha ka membraanisiseseid pöördeid (rotatsioonid). Voolavus sõltub ka temperatuurist – temp. alanedes väheneb lipiidide liikuvus. * valikuline läbitavus ja transport –valikulise läbitavuse määrab fosfolipiidne kaksikkiht, transpordi membraanvalgud. Funktsioonid: * piiristamine ja transport - eraldab raku sisekeskkonna rakkudevahelisest ruumist; membraanis paiknevad transpordisüsteemid tagavad raku siseKK püsiva koostise. * metabolism - membraanis asuvad ensüümid katalüüsivad metaboolseid protsesse. * signaali ülekanne – membraani retseptorid seostavad signaalmolekule ja edastavad infot. /var/www/html/annaabicron/doc/14490998629056.doc 9
antud organelli funktsiooniga. Endosoom- endotsütoosi käigus rakumembraani sissepungumisest tekkinud organell. Membraanis väliskeskkonna molekulide retseptorid ja teised rakumembraani osad. Funktsiooniks ainete toimetamine lüsosoomi lagundamisele. Lüsosoom- loomaraku organell (jääk)ainete lagundamiseks. Membraan väga tihe, ja omab H+ pumpasid, et organelli sise pH saaks olla palju happelisem kui tsütosoolil. Peroksüsoom- fosfolipiidne kaksikkiht, milles on mõned valgulised retseptorid importimaks aineid sisse lagundamisele. Sile ER- fosfolipiidne kaksikkiht, milles on mõned valgulised ensüümid lipiidide tootmiseks ja glükoos-6- fosfatass glükoneogeneesiks Kare Er- membraanile kinnituvad ribosoomid, mis toodavad membraanseid valke. Et toodetav valk saaks läbi membraani, on vaja membraanis ees olevaid abivalke. Golgi kompleks- Vakuool- Membraanis erinevad valgud ainete transpordiks, samuti H+ pumbad madala pH hoidmiseks
ATP ruumiline kujutis Adenosiintrifosfaat ehk adenosiin-5'-(tetravesinik-trifosfaat) ehk ATP on universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigirakkude metabolismis. ATP on makroergiline ühend. ATP-d toodetakse kõige rohkem mitokondrites. Taimedes ja vetikates toimub intensiivne ATP moodustumine kloroplastides. ATP koosneb adeniinist, riboosist ja kolmest lineaarselt seotud fosfaadijäägist, mis on omavahel ühendatud fosfoanhüdriidsidemetega. *Membraan on fosfolipiidne kaksikkiht *Steroidid- iseloomustab see, et kuuluvad lipiidide klassi Kolesterool- +aldosteroon, +kortisool +naissuguhormoonid Testosteroon Orgaanilised ühendid PÕHILISED ORGAANILISED ÜHENDID SÜSIVESIKUD e SAHHARIIDID 1.1. Sissejuhatus Kõige lihtsam on tähistada neid ühendeid mõistega süsivesik, sest: · valdav enamik siia kuuluvatest ühenditest on C-hüdraadid (Cn(H2O)m), v
prokarüootidel histoonide homoloogid. Kokkupakkimine mõjutab geeniregulatsiooni kokkupakitud kromosoom on varjestatud ja selle pealt ei saa toimuda transkriptsiooni. Eukarüootide geenides vahelduvad kodeerivad alad - eksonid mittekodeerivatega- intronid. Intronid eelmaldatakse tuumas, Küps mRNA transporditakse tuumast tsütoplasmasse, kus toimub valgusüntees (translatsioon). membraanid: kõigil elusrakkudel on membraan, on fosfolipiidne kaksikkiht kuhu on sukeldunud valgud. Arhedel eeterlipiidid, bakteritel esterlipiidid. Eukarüootide rakumbebraani stabiliseerivad steroolid, muutes seda tugevamaks ja vastupidavamaks. Loomarakus on selleks kolesterool. Ribosoomid valgusünteesi organellid, koosnevad RNAst ja valkudest, vabalt tsütoplasmas või seotud endoplasmaatilise retiikulaga. Prokarüootidele on 70S ribosoomid, eukarüootide tsütoplasmas
1) nad koosnevad lipiidsest kaksikkihist ning valgu molekulidest, mis on omavahel seotud pōhiliselt mittekovalentsete sidemetega; 2) membraani komponendid on vōimelised lateraalseks difusiooniks; 3) membraanid on ebasümmeetrilised : nende sise- ja välispind erinevad oma molekulaarselt koostiselt. Membraanide komponendid Lipiidid Vaatamata biomembraanide väga erinevale koostisele on nende põhiliseks struktuurseks üksuseks fosfolipiidne kaksikkiht. Lipiidid on amfipaatilised, s.t. et molekuli üks ots on hüdrofoobne, teine hüdrofiilne. Veelgi enam, bilipiidkiht kipub sulguma sfääriliseks kompartmendiks - liposoomiks. Membraanides leidub põhiliselt Fosfolipiidid: Fosfatidüülkoliin, fosfatidüülseriin, fosfatidüületanoolamiin ja sfingomüeliin. Glükolipiidid Kolesterool Membraani bilipiidkiht on ebasümmeetriline
mahtuvus- määrab, kui kiiresti pärast ärritust muutus tekib. Membraanipotentsiaal ja AP levik omavad nii passiivsete kui aktiivsete nähtuste tunnuseid. (NB!!AP puhul Na K liikumised alati päri kontsentratsioonigradienti) 27) Iooni tasakaalupotentsiaal, Nernsti võrrand. Iooni tasakaalupotentsiaal on selline membraani puhkepotentsiaal , mille tekitaks üht tüüpi ioon, kui membraan oleks läbilaskev vaid sellele Lipiidne kaksikkiht e fosfolipiidne membraan on hea elektriinsulaator. Elektri- ja kontsentratsioonigradient kokku on elektrokeemiline gradient. Rakk võib olla elektrilises tasakaalus ,aga ei pruugi olla keemilises tasakaalus. Iooni tasakaalupotentsiaali korra on iooni liikumine ühes suunas kontsentratsiooni gradiendi tõttu täpselt sama suur sama iooni liikumisega vastupidises suunas elektrilise gradiendi tõttu. Ioonide NETOliikumine saab nulliks. Kehtib vaid ioonide puhul- laenguta osakeste puhul
PÄRISTUUMNE RAKK Kõikides päristuumsetes rakkudes on esindatud : 1. Membraansüsteem (Rakumembraan ja sisemembraanistik) 2. Vakuoolide süsteem. 3. Tubulaarne süsteem.(Mikrotorukesed) 4. Sisaldiste süsteem.(Rakusisesed varuained) 5. Metaboolne süsteem.(ensüümid) 6. Reproduktiivne süsteem.(paljunemine) Selle aluseks on DNA. Membraansüsteem Rakumembraan e. plasmamembraan : Koostis : 1. fosfolipiidne kaksikkiht(põhiosa) 2. Valgud a) ulatuvad läbi membraani b) on osaliselt membraani sukeldunud. 3. Oligosahhariidid (ainult membraani välispinnal) 4. Steroidid e. tsüklilised alkoholid. * kolesterool - loomarakkude membraanides. * ergosterool - seenerakkude membraanides. * fütosterool - taimerakkude membraanis. 5. Rasvlahustuvad vitamiinid. (N: vitamiin E - kaitseb vabade radikaalide eest.) Rakumembraani ülesanded : 1. Transport.
munajuha. Kanamunal on neid 3tk: valkkest ehk munavalge; lubikesta alune valkkest; lubikest ehk munakoor Kestade ülesanded: Kaitse mehaaniliste mõjutuste eest. Ainevahetus väliskeskkonnaga või naaberrakkudega: nt munaraku lubikestas poorid, kust lähevad läbi gaasid, bakterid, väikse molekulmassiga muud ühendid; ainevahetus taimerakkudel plasmodesmidega Kestad annavad rakkudele kuju. Rakumembraan (plasmamembraan) o Koostis: Fosfolipiidne kaksikkiht Valgud Oligosahhariidid membraani pealispinnal Tsükliline alkohol (loomarakus kolesterool, taimerakus fütosteroolid jne). o Rakumembraan on dünaamiline. o Ülesanded: Transport Ei vaja energiat (ATP) Difusioon. Biosüsteemis näiteks gaaside difusioon kopsudes. Ka lõhnade levimine keskkonnas. Osmoos. Lahusti (vesi) liikumine lahjemast lahusest kangemasse kuni kontsentratsioonide võrdsustumiseni
Lisaks koosneb enterobakterite lipiid-A küllastunud rasvhapetest, mis muudab membraani veel jäigemaks. EDTA abil on võimalik muuta bakterite välismembraani ning seeläbi muuta G(-) bakterid tundlikumaks mitmesugustele ainetele, mis enne EDTA-ga töötlemist poleks välismembraani läbinud. EDTA seob LPS-e stabiliseerivad kahevalentsed katioonid ning LPS-molekulid vabanevad keskkonda. Bakter kompenseerib kaotsi läinud LPS-d fosfolipiididega ning tekkinud fosfolipiidne kaksikkiht on viskoossem ning toksiinidele lihtsamini läbitav. Kui bakterid toodavad lühemat LPS-i, millel puudub O-antigeen (nn kare LPS), siis bakterid moodustavad karedad kolooniad, mis on tundlikumad hüdrofoobsetele toksiinidele kui tervikliku LPS-ga bakterid, mis moodustavad sileda koloonia. LPS-kihi tähtsus LPS-kiht moodustab rakule polümeerse hüdrofiilse kihi, mille abil G(-) bakterid kaitsevad ennast mitmesuguste hüdrofoobsete detergentide ja antibiootikumide eest
annaabi.ee 
