Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Fotosüntees ja fotosünteesi staadiumid". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
molekul, fotosüntees, valgusstaadium, elektron, pimedusstaadium, glükoos, stroomas, 6co2, 6h2o, hakkaks, pigmendi, ühelt, astmel, lehest, 2h20, nadph, ensüüm, süntetaas, calvini, tsükkel, vesinikioone, ebapüsiv, ühendiks, sahharoos, suhkruteENERGIAT SAADAKSE! (seedimine, hingamine) ATP tekib (ADP+Pi) Vabanev energia salvestatakse energiarikastesse orgaanilistesse ainetesse, mida nimetatakse makroergilisteks ühenditeks. Peamiseks makroergiliseks ühendiks on ATP, millesse salvestatud keemilist energiat saab hiljem kasutada sünteesiprotsessides. ATP e adenosiintrifosfaat - universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul koosneb: 1. lämmastikalusest adeniin (A), 2. riboosist ja 3. kolmest fosfaatrühmast (2 fosfaatrühma -> ADP). ATP moodustub glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus. ● NAD- vesinikukandja AEROOBNE LAGUNDAMINE C6H12 O6 glükolüüs- NAD 2AT tsütoplasmavõrg H22 P ustikus (AN, AE) püroviinamarih
elektronegatiivsus on võrdne, seovad mõlemad aatomid ühiseid elektronpaare võrdse jõuga ning sidet nimetatakse mittepolaarseks. Polaarne kovalentne side Kui side on tekkinud erineva elektronegatiivsusega elementide aatomite vahel, siis mõjutab suurema elektronegatiivsusega elemendi aatom elektronpaare tugevamini ning need on nihutatud selle elemendi aatomi poole. Sellega omandab see aatom sidemes negatiivse, teised aatomid (või teine aatom) positiivse laengu. Molekul tervikuna jääb neutraalseks. Kuna molekulis tekivad poolused, siis nimetatakse sellist sidet polaarseks kovalentseks sidemeks. Iooniline side - keemiline side, mis on moodustunud erinevate laengutega ioonide vahel Vesinikside - täiendav keemiline side, mille moodustab ühe molekuli negatiivse osalaenguga elektronegatiivse elemendi aatom teise molekuli positiivse osalaenguga vesinikuaatomiga Biomolekulide ehitus, struktuur ja ülesanded organismis
elektronegatiivsus on võrdne, seovad mõlemad aatomid ühiseid elektronpaare võrdse jõuga ning sidet nimetatakse mittepolaarseks. Polaarne kovalentne side Kui side on tekkinud erineva elektronegatiivsusega elementide aatomite vahel, siis mõjutab suurema elektronegatiivsusega elemendi aatom elektronpaare tugevamini ning need on nihutatud selle elemendi aatomi poole. Sellega omandab see aatom sidemes negatiivse, teised aatomid (või teine aatom) positiivse laengu. Molekul tervikuna jääb neutraalseks. Kuna molekulis tekivad poolused, siis nimetatakse sellist sidet polaarseks kovalentseks sidemeks. Iooniline side - keemiline side, mis on moodustunud erinevate laengutega ioonide vahel Vesinikside - täiendav keemiline side, mille moodustab ühe molekuli negatiivse osalaenguga elektronegatiivse elemendi aatom teise molekuli positiivse osalaenguga vesinikuaatomiga Biomolekulide ehitus, struktuur ja ülesanded organismis
Viimasena valke, kuna valkudel on väga palju teisi tähtsaid ülesandeid organismis. 1 g valkude oksüdatsioonil vabaneb 17,6 kJ energiat. Energiat kasutatakse organismis biosünteesil, ainete transpordil ja liikumisel. ATP - adenosiintrifosfaat. (ADP - adenosiindifosfaat - oleneb P-rühmade hulgast) ATP on universaalne keemilise energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb rakkude metabolismis. ATP moodustub glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus. ATP molekul 3 fosfaatrühma. suhkur - riboos (OH OH) lämmastiku (N) rühm - adeniin Fosfaatrühmade vahelise sideme katkemisel vabaneb energia. Fosfaatrühma liitumisel seotakse energia. 1.2. FOTOSÜNTEES Fotosüntees on klorofülli sisaldavates organismides toimuv assimilatsiooniprotsess, mille käigus valgusenergiat kasutades sünteesitakse süsihappegaasist (CO2) ja veest (H2O) glükoosi ja kõrvalsaadusena hapnikku (O2). 6CO2 + 12H2O + valgus = C6H12O6 + 6H2O + 6O2↑
Fotosüntees on looduses ainulaadne protsess, mille käigus taimed muudavad oma elukeskkonna anorgaanilise aine orgaaniliseks. Selleks läheb neil vaja päikese valgusenergiat. Fotosüntees toimub klorofülli sisaldavates rohelistes rakkudes, mis asuvad peamiselt lehtedes. Need rakud on kui väiksed elusad vabrikud. Fotosüntees kujutab endast tervet rida keemilisi reaktsioone, mis muudavad anorgaanilise süsiniku ja vee orgaaniliseks aineks - süsivesikuteks. Kõigi nende reaktsioonide toimumiseks on vaja energiat. Fotosünteesis kasutatakse energiaallikana päikesevalgust. Ainult teatud ained suudavad siduda päikeseenergiat. Neid erilisi aineid nimetatakse
Organismi varustamine energiaga Energia vabaneb sahhariidide, lipiidide, valkude ja teise orgaaniliste ühendite oksüdatsioonil. Erinevate orgaaniliste ainete dissimilatsioonil saadakse erinev energiahulk: 1g sahhariidide täielikul oksüdatsioonil vabaneb 17,6 kJ energiat, 1g lipiidide korral 38,9 kJ ja valkude puhul 17,6 kJ energiat. Organism kasutab esmalt oma sahhariidide varusid, seejärel algab lipiidide lagundamine ning alles viimasena lõhustatakse organismi valke. 1 glükoosi molekul annab 38 ATP molekuli. Füüsilise pingutuse korral rohkem ATP-sid. ATP moodustub glükoküüsi, käärimise, fotosünteesi ja hingamise käigus. Adenosiinfosfaat ehk ATP on universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul on ribonukleotiid, mis koosneb lämmastikualusest adeniin, riboosist ja kolmest fosfaatrühmast. Kui molekuli koostisse kuulub kaks fosfaatrühma, siis nim. ühendit adenosiindifosfaadiks(ADP). Erinevad lämmastikualused:
Elutegevuseks vajalik energia Sünteesiprotsesside lähteaine saamine ATP molekuli ehitus: Enamus loomi on heterotroofid, samuti surnud orgaanilisest ainest lämmastikalus adeniin toituvad seened saprotroofid Assimilatsioon Organismis toimuvad sünteesiprotsessid Näiteks: fotosüntees, DNA süntees Selle käigus saadakse: sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jne Vaja on lähteaineid, ensüüme, täiendavat energiat (makroergilised ühendid) Dissimilatsioon 3 fosfaatrühma Organismis toimuvad lagundamisprotsessid Toiduga saadavad või organismis sünteesitud orgaanilised ühendid suhkur
saadakse sahhariide, lipiide, valke ja nukleiinhappeid, organismi kõik sünteesiprotsessid moodustavad assimilatsiooni. Dissimilatsioon- organismis toimuvad lagundamisprotsessid, enamiku dis.p kaasneb energia vabanemine, see talletatakse energiarikastesse e makroergilistesse ühenditesse. Üheks peamiseks makroergiliseks ühendiks on ATP, mis on ühtlasi ka põhieesmärgiks. ATP e adenosiintrifosfaat, universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul on ribonukleotiid, mis koosneb lämmastikalusest adeniin, riboosist ja kolmest fosfaatrühmast, ATP moodustub glükoosi, käärumise ja hingamise käigus. ATP on vajalik selleks, et dissimilatsiooniprotsessides vabanevat energiat saaks hiljem ära kasutada, salvestatakse see enamasti ATP molekulidesse. ADP+P võrdub ATP + 30 Kj/mol energiat. Glükolüüs e glükoosi lagundamine, mis kulgeb nii taime kui ka looma rakkudes, mille põhieesmärk on ATP süntees.
Näiteks fotosüntees (organismiväline päikeseenergia), DNA, RNA ja valgu süntees (organismisisene keem. energia varud ATP molekulid). Energia vabaneb sahhariidide (1 g 17,6 kJ), lipiidide (38,9 kJ), valkude (17,6 kJ) jt org. ainete oksüdatsioonil. Sahhariidid esmane ja kõige kiiremini kasutatav energiaallikas organismis. ATP e adenosiintrifosfaat - universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul koosneb: 1. lämmastikalusest adeniin (A), 2. riboosist ja 3. kolmest fosfaatrühmast (2 fosfaatrühma -> ADP). ATP moodustub glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus (ADP + P -> ATP + 30 kJ/mol energiat). Rakkudes kasutatavad makroergilised ühendid: Valkude sünteesil GTP (guanosiinfosfaat). RNA sünteesil ja DNA kahekordistumisel ATP, GTP, CTP, UTP. Enamikus organismide talletatakse glükoosivarud polüsahhariididena tärklis/glükogeen
ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks. Saab eristada: 1. biopolümeeride hüdrolüüsi (nt tärklis -> glükoos) ja 2. sellele järgnevat monomeeride (nt glükoosi) oksüdatsiooni. Protsessi käigus energia vabaneb. See talletatakse energiarikastesse e makroergilistesse ühenditesse (ATP). Assimilatsioon sünteesiprotsessid. Selle käigus saadakse: sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jne. Vaja: lähteaineid, täiendavat energiat. Näiteks fotosüntees (organismiväline päikeseenergia), DNA, RNA ja valgu süntees (organismisisene keem. energia varud ATP molekulid). Energia vabaneb sahhariidide (1 g 17,6 kJ), lipiidide (38,9 kJ), valkude (17,6 kJ) jt org. ainete oksüdatsioonil. Sahhariidid esmane ja kõige kiiremini kasutatav energiaallikas organismis. ATP e adenosiintrifosfaat - universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul koosneb: 1. lämmastikalusest adeniin (A), 2
asuvate kloroplastideni, mille sisemuses asuvad klorofülli molekulid ergastuvad valgusenergia toimel. Lähteained: süsihappegaas ja vesi. Saadused: suhkrud ja hapnik. Fotosünteesi jagatakse kaheks: valgus- ja pimedusstaadiumiks. Valgusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks on vajalik valguse olemasolu. Klorofülli ergastunud elektronide energia arvel lagundatakse vee molekule ja eraldub gaasiline hapnik. Kogu fotosünteesiprotsessi summaarne võrrand: 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Valgusstaadiumis eristatakse protsesse fotosüsteem I ja fotosüsteem II . Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks vee fotooksüdatsiooniks ja ATP sünteesiks. Moodustub molekulaarne hapnik, eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. 2H2O O2 + 4H+ + 4e- Fotosüsteem I põhiülesandeks on NADPH2 moodustamine. Valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad vesinikukandja NADP molekulidele, mis seovad ümbritsevast keskkonnast H+ -ioone.
Fotosüntees Taime roheliste osade rakkudes on rohelise värvusega aine- klorofüll, mis paikneb taimeraku kloroplastides. Fotosüntees võimaldab valgusenergia jõul toota CO2 ja H2O-st orgaanilisi ühendeid. Fotosüntees on assimilatsiooniprotsess. 6CO2 + 12H2= = C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Fotosünteesi kasutegur ja kiirus sõltub: *valguse tugevus *CO2 kontsentratsioonist õhus *taimede varustatusest vee ja mineraalainetega *taime füsioloogilisest seisundist *temperatuurist (15o kuni 30o) *lehe vanusest *taimeliigist Fotosüntees toimub nähtava valguse vahemikus 380 750 nm. Fotosünteesiprotsess on maksimaalse efektiivsusega spektri punases või violetses osas. Fotosünteesi valgusstaadium:
Selle käigus tekib ATP ning salvestub energia. Mis sunnib vesinikioone liikuma lamellidest väljapoole? Vee lagundamise tulemusena on vesinikioonide kontsentratsioon ühel ja teisel pool tülakoidi membraani erinev. Et kontsentratsioon oleks mõlemal pool tasakaalus, liiguvad H+-ioonid läbi membraani. See käivitab membraanis asuva ensüümi, mis hakkab tootma ATP molekule, lisades ADP-le fosfaatrühma. FP I: Pimedusstaadium. Reaktsioonid toimuvad kloroplasti stroomas kohe pärast valgusstaadiumi. Siin saab CO2-st ja NADPH-ga kohale toodud H+-ioonidest mitme järjestikuse reaktsiooni lõpptulemusena glükoos. Selleks vajaminev energia saadakse FP II-s tehtud ATP molekulidest. Reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. FP II: Valgusstaadium. Vajatakse päikeseenergiat. Reaktsioonid toimmuvad kloroplasti tülakoidi membraanis. Valguse mõjul ergastuvad pigmentide molekulid ning igast molekulist eraldub üks elektron
ühendeid Fotosüntees toimub nähtava valguse vahemikus 380-750nm Fotosünteesi protsess on maksimaalse efektiivsusega spektri punases või violetses osas Fotosünteesi kasutegur ning kiirus sõltuvad: Valguse tugevus Sõsihappegaasi kontsentratsioon õhus Taimede varustatusest vee ja mineraalainetega Taime füsioloogilisest seisundist Temperatuurist Lehe vanusest Taimeliigist 6CO2 + 12H2O =C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Fotosünteesi valgusstaadium Reaktsioonid kulgevad kloroplastide sisemembraanides ainult valgusenergia mõjul Klorofülli molekulid moodustavad koos teiste pigmentidega fotosüsteeme Fotosüsteem II pigmenid teostavad vee fotooksüdatsiooni (fotolüüsi) ja ATP sünteesi 2H2= -> 4H+ + 4e- + O2 Eralduvad vesinikioonid ja elektronid. Eraldunud hapnik difundeerub läbi õhulõhede atmosfääri Fotosüsteem I pigmendid osalevad NADPH2 moodustamisel NADP + 2e- + 2H+ <-> HADPH2
........................................13 Kasutatud allikad...................................................................................................................14 2 Sissejuhatus Valik referaatide teemadest langes just ,,Fotosünteesi tähtsus elulistes protsessides" kasuks, see teema paelus mind juba keskkooli bioloogiatundides. Fotosüntees on üks äärmiselt vajalik protsess, kuna selleta poleks elu Maal võimalik. Antud keeruka, kuid samas nii igapäevase ja iseenesestmõistetava protsessi tähtsus seisneb selle lõpp-produkti, hapniku, tekkimises. Refereerimisele võetud materjal on suuremal jaol pärit nii keskkooliõpilastele mõeldud bioloogia alastest väljaannetest kui ka agronoomia, metsanduse ja maaparanduse eriala tudengitele mõeldud kirjandusest, kuid ka Internetist. Et saada täielikku ülevaadet lugesin läbi
heterotroofseteks. 2. Autotroofid sünteesivad ise eluks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest (H2O, CO2), kasutades peamiselt valgusenergiat (fotosüntees) või ka redoksreaktsioonidel vabanevat keemilist energiat. 3. Heteroroofid saavad oma elutegevuseks vajaliku energia ja sünteesiprotsessideks vajalikud lähteained toidus sisalduva orgaanilise aine lagundamisel (glükoosi lagundamine). 4. Fotosüntees tuleusena moodustub glükoos (C6H12O6), jääkprodukt O2 eraldub atmosfääri. Üldvalem: 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 5. Taimedes moodustub glükoosist tärklis või tselluloos. Taimed täiendavaid orgaanilisi aineid väliskeskkonnast juurde ei vaja. 6. Metabolism organismis aset leidvad sünteesi- ja lagundamisprotsessid, mis tagavad tema aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga (hingamine, toitumine). Selle võib omakorda jagada kaheks: a
Metabolism (aine-ja energiavahetus) Kõik organismid vajavad elutegevuseks energiat, mida saadakse orgaanilistest ainetest (sahhariidid, lipiidid jt.). Vastavalt energia saamise viisile jagatakse organismid autotroofideks ja heterotroofideks. Assimilatsioon Organismis toimuvad sünteesiprotsessid. Selle käigus saadakse: sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jne. Vaja on lähteaineid, ensüüme, täiendavat energiat (makroergilisi ühendeid). Näiteks: fotosüntees, DNA süntees. Dissimilatsioon Organismis toimuvad lagundamisprotsessid. Toiduga saadavad või organismis sünteesitud orgaanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks. Tavaliselt vabaneb enegria, mis talletatakse makroerilistesse ühenditesse nt.ATP (40%) ning erladub soojusena (60%). Näiteks: glükoosi lagundamisel vabaneb 38 ATP molekuli. Orgaaniliste ainete dissimilatsioon Organismi esmaseks ja kõige kiiremini kasutatavaks energiaallikaks on sahhariidid
Autodroof organism, kes eluks vajalikud orgaanilised ained suudab ise sünteesida lihtsatest anorgaanilistest ühenditest kehavälise energiaallika kaasabil. N: autotroofsed bakterid ja fotosünteesivad taimed. Calvini tsükkel fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli, kus seotakse CO2 ja NADPH2. Lõpptulemuseks on kolmesüsinikulised suhkru molekulid. Nende omavahelisel ühenemisel saadakse glükoos. Tsüklis kasutatakse ära valgusstaadiumis salvestatud ATP energiat ja NADPH2 molekule. Calvini tsükli reaktsioonide käigus tekkinud NADP ja ADP on uuesti kasutatavad valgusstaadiumi reaktsioonides, glükoosi molekulid aga väljuvad kloroplastidest või moodustavad esmase säilitustärklise. Dissimilatsioon lõhustamisprotsessid (vaja ainet, ensüüme, energia salvestamise võimalust).
glükolüüsist, tsitraaditsüklist ja hingamisahela reaktsioonidest. Aeroobsel glükolüüsil tekib 2 molekuli püroviinamarihapet, 2 ATP-d ja 2 NADH2 molekuli. Tsitraaditsüklis moodustub 10 NADH2 ja vabanevad CO2 molekulid. Nii glükoosil kui ka tsitraaditsüklis tekkinud NADH2 kasutatakse ära hingamisahela reaktsioonides. Selle tulemusena moodustub veel 36 ATP molekuli. Valdav enamik autotroofsetest organismidest on rohelised taimed, kelle kloroplastides toimub valgusenergia arvel fotosüntees. Protsess koosneb valgus- ja pimedusstaadiumi reaktsioonidest. Valgusstaadiumis moodustuvad NADPH2 ja ATP molekulid. Lisaks sellele toimub vee fotooksüdatsioon, mille tulemusena eraldub O2, mis väljub atmosfääri. Pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. Protsessi käigus seotakse CO2 molekulid, vesinikuallikana kasutatakse NADPH2 ja tarbitakse ATP energiat. Fotosünteesi tulemusena saadud glükoos on kasutatav energiaallikana nii auto- kui heterotroofsetes organismides
youtube.com/watch?v=OYSD1jOD1dQ Koostas Kersti Veskimets Vaata kogu fotosünteesi FOTOSÜNTEES Valgus- energia hapnik Laulame 8 minutit valgusstaadiumis t Laulame 6 min p imedusstaadiumi st süsinikdioksiid vesi Laulame: http://www.youtube.com/watch?v=tSHmwIZ9FNw&feature=related Üldvõrrand: 6H2O + 6CO2 C6H12O6+ 6O2 Valgusenergia abil süsihappegaasi ja vee molekulid ühinevad ning tekib orgaaniline aine – glükoos. Glükoosi molekulis talletub valguse energia. Eraldub ka hapnik. Head pildid ja tekst Fotosüsteemidest ja rootorist ATP rootori töö: http://www.youtube.com/watch?v=5sGqbnQoyrI&feature=related Lehtedes on kloroplastid Vaata kloroplastide liikumist rakus Lehtedes on kloroplastid
Lk 97- Fotosüntees 1. Nimetage fotosünteesi lähteained ja lõpp-produktid. Lähteained on süsihappegaas ja vesi ( valgusenergia samuti aga seda ei loeta aineks vaid teguriks) ja saaduseks on glükoos, hapnik ja vesi. Võrrand: 6CO2+12H2O= C6H12O6+6O2+6H2O 2. Miks jagatakse fotosüntees valgus- ja pimedusstaadiumiks? Sellepärast et valgusstaadiumi protsessiks on vaja valgusenergiat aga pimedusstaadiumis seda pole vaja. 3. Kuidas kasutatakse fotosünteesi käigus valgusenergiat? Fotosüsteem II toimub vee molekulide lagundamine vee fotooksüdatsioonil ehk vee fotolüüsil ja ATP sünteeiks. Nimelt 2H2O -> O2+4H+ + 4e- 4. Mis on valgusstaadiumi lähteained ja lõpp-produktid? Lähteained on 2 vee molekuli ja saaduseks on hapniku molekul, 4 vesiniku iooni ja
Organismid vajavad elutegevuseks mitmesuguseid orgaanilisi aineid: süsivesikuid, lipiide, valke, nukleiinhappeid, vitamiine ja teisi ühendeid. Sünteesiprotsessideks vajalik energia saadakse väliskeskkonnast (autotroofid) või toidus sisalduvate orgaaniliste ainete oksüdatsioonil (heterotroofid). Autotroofid Autotroofid saavad esmase org. aine fotosünteesis. Selleks vajavad nad väliskeskkonnast valgusenergiat ja CO2-te ja vett. Protsessi käigus moodustub glükoos ja selle jääkprodukt O2 eraldub atmosfääri. 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + O2 + 6H2O Glükoos on paljude teiste orgaaniliste ühendite sünteesi lähteaine: taimedes moodustub tselluloos ja tärklis, lisaks lähtub glükoosist mitmete lipiidide ja aminohapete süntees, on aluseks paljudele biokeemilistele protsessidele. Autotroofid on organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud org. ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorg. ainetest.
ainet mida nad tarbivad 5. Missugused protsessid moodustavad organismi dissimilatsiooni ? tooge näiteid . V:Dissimilatsiooni moodustavad organismi kõik lagundamisprotsessid, N: seedimine, tärklise lagundamine glükoosi molekulideks. 6. Missugused protsessid moodustavad organismi assimilatsiooni? tooge näiteid V: Assimilatsiooni moodustavad organismi kõik spnteesiprotsessid. N: taimed- fotosüntees. 7. Kuidas on omavahel seotud organismi assimilatsioon ja dissimilatsioon ? V: dissimilatsioonis toimub energia vabanemine, mis talletatakse makroergilistesse ühenditesse , peamiseks ühendiks on ATP. Assimilatsiooni protsesside toimumiseks vajatakse lähteaineid ja energiat . enamikus ülejäänud sünteesireaktsioonideks vajatakse organismisiseseid keemilisi energia varusid ehk ATP-ed . 8. Milles seisneb organismi metabolism? V: aine-ja energivahetust
Saavad kogu energia suunata kasvamisse Sõltuvad otseselt teistest organismidest. ja arenemisse. Saavad energia valgusest - bakterid Saavad energia keemilistest reaktsioonidest - loomad, seened, bakterid Rakuhingamine (millisteks protsessideks jaguneb, millised on lähteained ja saadused (sh ATP hulk), kus rakus toimuvad?) Rakuhingamine on glükoosi lõplik lagundamine hapniku abil, mille tulemusena vabanev energia salvestatakse (ATP), eraldub süsinikdioksiid ja vesi. 6O2 + C6H12O6 = 6CO2 + 6H2O ETAPID 1. Glükolüüs 2. Tsentraaditsükkel 3. Hingamisahela reaktsioonid Lähteained Glükoos C6H12O6 Püruvaat Hapnik O2 Saadused 2 püruvaati CO2 Vesi H2O 2 ATP 2 ATP 34 ATP Toimumiskoht Tsütoplasma Mitokonder Mitokonder
Ass.: ATP + H20 -> ADP + H3PO4 ADP + H20 -> AMP+H3PO4 Diss.-AMP+H3PO4->ADP+H20 ADP+H3PO4->ATP+H20 GTP energia valkude sünteesiks, ATP, GTP, CTP, UTP Rna sünteesiks ATP, GTP, CTP, TTP vajalik DNA 2-koristumisel Energiavarustus süsivesinike baasil: 1. ettevalmistav etapp: polüsahhariidid lagunevad monosahariidideks nt: tärklis või klükogeen laguneb glükoosiks, vabanev energia hajub soojusena. 2. glükoosi lagunemine(aeroobselt): glükoos laiemas mõttes 1)glükoos (kitsamas mõttes) toimub tsütoplasma võrgustikus: C6H12O62CH3-CO-COOH+4H ,püroviinamarihape 3H+3NAD2NADH2 *2ADP+2H2PO42ATP+2H2O 2)tritraaditsükkel, toimub mitokondri maatriksis 2CH3COCOOH+6H2O6CO2+2OH 2OH+10NAD10NADH2 3) hingamisahel, toimub mitokondri harjakestel 12NADH212NAD+24H 6O2+24H12H2O * 36ADP+36H3PO436ATP+36H2O glükoosi lagunemise summaarne võrrand: C6H12O6+6O26CO2+6H2O 38ADP+38H3PO438ATP+38H2O
Lähteaineks on PVA. Toimub tsükliline reaktsiooni ahel (PVA lagundamine endüümide abil, protsessi tulemusel tekib CO2 ja NADH2). Tekib 10NADH2, mis läheb hingamisahelasse, eraldub CO2. Hingamisahel viiakse läbi mitokondrite sisemembraanide harjakestes. Lähteaineks on NADH2 täpsemalt H2. Toimub ATP molekulide sünteesimine, NAD ja H2 eralduvad ja tekib ATP ja H2O. H2 ühineb hapnikuga, tekib ATP ja eraldub taas NAD. Tekib 36 ATP-d, NAD ja H2O. 7. Anaeroobne glükoos ehk käärimine on hapniku puudusel rakkude tsütoplasmas toimuv glükoosi lagundamine, mille lõpp-produktiks on kas piimhape või etanool. 8. Piimhappekäärimine toimub hapniku puudusel lihaskoe rakkudes, aga ka piimhappebakterite elutegevuse käigus. Glükoosi molekulist saadakse 2 piimhappe molekuli ning H aatomeid ei eraldu. Gcl2piimhape 2ADP+2Pi2ATP. Etanoolkäärimine toimub anaeroobsetes tingimustes (bakterid, pärmseened). GclPVA+H2C2H5OH+H2 9
heterotroofsetele organismidele. Fotosünteesi käigus vabaneb O2 kõrvalproduktina. Metabolismireaktsioonid jagunevad kaheks: Assimilatsioon - lagundamisreaktsioonid - sünteesimisreaktsioonid - vabaneb energia - neeldub energia Dissimilatsioon Aeroobne aine- ja energiavahetus: rakuhingamine. - orgaaniliste ainete lagundamine O2 juuresolekul - C6H12O6 + 6O2 6CO2 + H2O + energia - oluline on glükolüüs, mille käigus vabaneb soojusenergia / ATP , leiab aset tsütoplasmas - tsitraaditsükli ning hingamisahela tsüklid toimuvad mitokondrites > nii glükolüüsi, hingamisahela kui tsitraaditsükli reaktsioonid on protsesside ahelana toimuvad väga keerulised. ATP (adenosiintrifosfaat) - `teenitakse' energiat andvate langudamisprotsesside käigus - `kulutatakse' elutegevuseks vajalikeks sünteesiprotsessideks - 3 fosfaatrühmaga ribonukleotiid
FOTOSÜNTEES · Fotosüntees on taimedes ja fotosünteesivates bakterites toimuv protsess, mille käigus valgusenergia muudetakse orgaaniliste ühendite keemiliseks energiaks. · Taimede puhul seisneb fotosüntees süsihappegaasi- ja veemolekulide liitmises orgaanilise aine (glükoosi) molekuliks valguse poolt ergastatud klorofülli energia arvel: 6CO2 + 12H2O ® C6H12O6 + 6O2 + 6H2O · Fotosünteesi tähtsus: - orgaanilise aine tootmine - hapniku tootmine - süsihappegaasi sidumine atmosfäärist · Fotosünteesi kiirus sõltub: - valguse intensiivsuses - CO2 hulgast - taime tüübist - tuule tugevusest - temperatuurist - vee-ainevahetusest · Fotosünteesi saagikuseks on ~6 grammi orgaanilist ainet 1m2 lehepinna kohta. · Fotosünteesi käik: Fotosüntees toimub kloroplastides.Selles on kaks etappi: valgusstaadiumi ja pimedusstaadiumi
2.Lipiidid (neutraalrasvad) 1g = 38,9 kJ (9 kcal) 3.Valgud (kaseiin) 1g = 17,6 kJ (4 kcal) ATP on universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkuda metabolismis. Kui molekuli koostisesse kuulub kaks fosfaatrühma, siis nimetatakse ühendit adeniinfosfaadiks (ADP), kolmanda fosfaatrühma liitmisel ADP molekuliga tekib ATP. Selle protsessiga salvestub ATP-sse ligikaudu 30kJ energiat ühe molekuli kohta. Glükoosi lagundamise üldvalem: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2+ 6H2O + 38ATP GLÜKOOS ENERGIA Glükoosi algne lagundamine ehk glükolüüs toimub päristuumsete rakkude tsütoplasmavõrgustikus. Lähteaineks on C6H12O6. Glükolüüsil toimub glükoosi järkjärguline muutumine ensüümreaktsioonide käigus. Tekivad 2 püroviinamarihappe molekuli (2 PVA). H jääb üle (NADH2 ) Tsitraaditsükkel toimub mitokondri sisemuses, lähteaineks on PVA, toimuvad tsüklilised ensüümreaktsioonid. Tekib CO2 ja NADH2.
ained lihtsama ehitusega orgaanilised ained LÕPP-PRODUKTID Anorgaanilised või Orgaanilised ained lihtsama ehitusega orgaanilised ained ENERGIA VABANEB KASUTATAKSE NÄITED Seedimine, hingamine Fotosüntees, valgusüntees, glükogeeni süntees 3) Aeroobne/ anaeroobne glükolüüs (rakuhingamine ja käärimine) V: Aeroobne: rakuhingamine 1. protsessil kasutatakse hapnikku 2. teise sammuna toimub siin tsitraaditsükkel 3. salvestatakse 38 ATP 4. lõppsaadus co2, h2o Anaeroobne: käärimine 1. protsessil ei kasutata hapnikku 2
Toimumiskoht rakus Tsütoplasmavõrgustikul, Mitokondris kloroplastidel 3.Makroergilised ühendid ja nende ül rakus. ATP molekuli ehitus. Makroergiline ühend-madalmolekulaarne orgaaniline ühend, mis osaleb keemilise energia salvestaja ja ülekandjana biokeemilistes reaktsioonides. NT: ATP,GTP,CTP,UTP,TTP,NADP,NAD. *energia kasutamine: liikumisprotsessides, assimilatsioonil, ainete transpordil *ATP molekul on ribonukleotiid, mis koosneb lämmastikalusest adeniin, riboosist, kolmest fosfaatrühmast. 4.Millisel viisil saab ja kasutab energiat autotroofne organism? Heterotroofne org? *Autotroofne- Fotosünteesijad kasut päikeseenergiat. Kemos kasutavad anorgaaniliste ühendite muundumisel vabanevat keemiliste sidemete energiat. *heterotroofne- Kasutavad org ainete lõhustamisel vabanevat energiat. Põhiline energia saadakse glükoosi oksüdatsioonil
ON VAJA ENERGIAT JA SÜSINIKKU lk 811 elusorganismid on võimelised omastama 2te liiki energiat-- valgusen. ja keemilist en. OKSÜDEERUMISE käigus aine koostises olevate aatomite elektonide arv väheneb, aatomitevahelised sidemed lõhutakse ning VABANEB EN. nt: rakuhingamise käigus lagundatakse glükoos CO2ks ja O2 läheb vee koosseisu REDUTSEERUMISE käigus lisandub aatomitesse elektrone (elektronide arv suureneb), tekivad uued aatomitevahelised sidemed ning seeläbi SALEVSTATAKSE EN. nt: fotosünteesis kasutatkse valgusen.t, et CO2st ja H2Ost sünteesida suhkruid ning eraldub O2 C--on võime moodustada pikki ahelaid, mille külge saavad liituda teised aatomid-- iga C aatom suudab endaga liita kuni 4 aatomit
Vastavalt sellele jaotatakse kõik organismid kahte rühma: Autotroofid-organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud org. Ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorg ainetest, selleks kasutavad nad valgusenergiat või redoksreaktsioonidel vabanevat keemilist energiat. Autotroofide põhiosa moodustavad rohelised taimed, nad saavad esmase org. aine fotosünteesiprotsessis. Selle toimumiseks vajavad nad vkk valgusenergiat ja anorg ühendeid(H2O, CO2). Fotosünteesi tulemusena moodustub glükoos. Glükoos on paljude teiste org. ühendite sünteesi lähteaine. Taimedes moodustub glükoosist otseselt veel mitmete lipiidide süntees. Glükoos on koos mineraalsooladega aluseks veel paljudele järgnevatele biokeemilistele protsessidele. Lisaks taimedele on fotosünteesijad ka osa baktereid ja protiste. Lisaks fotosünteesijatele kuulub a hulka ka kemosünteesijad, need on erinevat liiki bakterid, kes toodavad org ainet anorg ühenditest
annaabi.ee 
