Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Fotosüntees". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
molekul, ioonid, elektron, pimedusstaadium, nadph, klorofüll, fotosüntees, glükoos, valgusstaadium, strooma, fotosüsteem, valgusenergia, vesinikioone, stroomas, calvini, kaotatud, produkt, vetikad, bakterid, kloroplastid, tülakoidid, olevates, sunnib, tootma, vajaminev, liidab, atsükliline, tsüklist, muundamine, protistid, sinivetikadENERGIAT 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
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↑
........................................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
lagundamine, mille üheks lõpp-produktiks on kas piimhape või etanool metabolism - organismi kõik biokeemilised protsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. Jaotatakse assimilatsiooniks ja dissimilatsiooniks. assimilatsioon - organismis toimuvate sünteesiprotsesside kogum dissimilatsioon - organismis toimuvate lagundamisprotsesside kogum ATP - (adenosiintrifosfaat) kõigis rakkudes olev makroergiline ühend, osaleb raku energia talletaja ja ülekandjana; molekul koosneb: adeniin, riboos, 3 fosfaatrühma ADP - (adenosiindifosfaat) toimib paljudes ainevahetusreaktsioonides (näiteks glükolüüsis ja hingamisahelas) energia ja fosfaadi ülekandjana; makroergiline ühend- orgaanilised ained, millesse salvestatud keemilist energiat saab kasutada erinevates biosünteesiprotsessides autotroof- organism, kes sünteesib elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest süsinikuühenditest
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).
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
tulemusena vabanev energia salvestatakse makroergilistesse ühenditesse (ATP) ja eraldub CO2 ja H20 Makroergilised ühendid- väikesed org. ühendid, mis osalevad keemilise energia salvestajate ja ülekandjate organismides toimuvates reaktsioonides ATP- (adenosiintrifosfaat) peamine rakkudes kasutatav energia salvestaja ja ülekandja ADP- (adenosiindifosfaat) on ATP lagunemisel tekkiv molekul, mida on võimalik uuesti ATP-ks muuta, kui sellele lisada fosfaatrühm Mitokonder- rakuorganell, kus toimub rakuhingamine, mille käigus toodetakse ATP-d Glükoos- lihtne süsivesik, mis on rakkude ainevahetuse vaheprodukt ja peamine energiaallikas Püruvaat- ühend, mis tekib glükoosi lagundamisel glükolüüsil, nim ka püroviinamarihappeks NAD ja FAD- ained, mis osalevad rakuhingamises elektronide ja
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
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
orgaanilisest ainest - saavad energiat toidust - valgusenergiast bakterid - keemilist energiat loomad, seened, bakterid - loomad (ka Inimesed), seened, osa bakterid /vetikad + saavad suunata energia kasvamisse ja sigimis - surevad orgaanilise toidu puudumisel 1. mõlemad sünteesivad vajalikud orgaanilised ained 2. vajavad energiat elutegevuseks 3. on olema skõik elu omadused Oksüdeerumine - aatomis olevate elektronide arv väheneb *rakuhingamisel lagundatakse glükoos süsinikdioksiidiks ja hapnik läheb vee koosseisu Redutseerumine - lisandub aatomitesse elektrone *fotosünteesis kasutatakse valgusenergiat, et CO2 st ja veest sünteesida suhkruid ja eraldub hapnik Süsinik on elu tekke aluseks. + võime erikujulisi ahelaid moodustada Rakuhingamine - glükoosi lõplik lagudamine hapniku abil, mille tulemusena eraldub süsinikdioksiid ja vesi Raku sees peab energiat edasi andma vahendaja - vabanev energia talletatakse makroergilistesse ühenditesse
redokspotentsiaalidega +0.82, -0.05 ja -1,3 V -1,3-0,05+0,82 Redokspotentsiaal = elektronafiinsus Nimetage mõni fotosünteesi valgusreaktsioonides osalev ühend/kompleks mis paikneb kloroplastide luumenis Plastotsüaniin (asub luumenis et elektronid liiguks plastokinoonilt ikka Cytb6f-le,mitte plastotsüaniinile) Taimed kasutavad fotosünteesis millist valgust? Fotosünteetiliselt aktiivne valgus 400 700 nm. Loetlege viis sinist valgust absorbeerivat pigmentide rühma taimedes Klorofüll a Klorofüll b Karotinoidid Fütokroomid Krüptokroomid Nimetage fotosünteetiliselt aktiivse valguse lainepikkuste vahemik ja nimetage pigmendid mis fotosünteesis kasutatavat valgust absorbeerivad 400 700 nm. Peamised pigmendid on klorofüllid. Rohelise ja kollase valguse jaoks ksantofüllid ja karotinoidid. Ühe mooli violetsete kvantide energia on ligikaudu 5000, ühe mooli punaste kvantide energia on ligikaudu 2800
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.
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 Reaktsiooni käigus lagundatatakse ATP molekul ning vabanev energia kasutatakse käsiloleva reaktsiooni käimalükkamiseks. Seda kasutatakse kogu aeg, muutes ATP ADP-ks,
Sapotroofid on (seened) organismid, kes toituvad surnud orgaaniliselt ainest. Näiteks: musttäpphallik. Miksotroof on on organism, kes vastavalt keskkonnale saab oma ainevahetust muuta. Näiteks: roheline silmviburlane, kärbsepüünis. Assimilatsioon on organismis toimuvad sünteesiprotsessid. → saadus: sahhariidid, lipiidid, valgus, nukleiinhaped, jne. → lähteaine: ensüümid, täiendav energia (makroenergilised ühendid) Näiteks: fotosüntees, DNA süntees dissimilatsioon on organismis toimuvad lagundamisprotsessid. →Toiduga saadavad või organismis sünteesitud orgaanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks. (rakuhingamine) Tavaliselt vabaneb energia, mis talletatakse makroenergilistesse ühenditesse, ATP 40% ja soojus 60% Füüsilise pingutuse koraal vajab organism täiendavat energiat → kiireneb ATP süntees →
Tallinna Ülikool FOTOSÜNTEESI KEEMIA Taimefüsioloogia referaat Koostanud: Luise Tiks Tallinn 2014 Sissejuhatus Fotosüntees on protsess, mille abil mitmed bakteritüübid, vetikad ning vaskulaarsed taimed muundavad valgusenergia orgaaniliste ainete keemiliseks energiaks. Fotosüntees hõlmab mitmeid füüsikalisi ning keemilisi reaktsioone, mille käigus sünteesitakse valgusenergia abil taandavaid agente (ferredoksiine ja NADPH-d) ning ATP-d. Saadud ühendeid kasutatakse lihtsate orgaaniliste ainete sünteesiks süsihappegaasist ning lämmastik- ja sulfaatioonidest. Sellised reaktsioonid on omased nii prokarüootidele kui eukarüootidele ning on aluseks taime funktsioneerimisele. Käesoleva töö eesmärgiks on anda ülevaade fotosünteesi pimedusstaadiumis toimuvatest
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:
BIOKEEMIA III TEST XX Fotosüntees 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 1. Kloroplastide ehitus. Kus fotosünteesi erinevad staadiumid toimuvad? Fotosüntees toimub nii prokarüootsete kui ka eukarüootsete organismide membraanides. Taimedes kulgeb fotosüntees kloroplastide (üks liik plastiide) tülakoidmembraanides. Kloroplastid sisaldavad DNA, RNA ja ribosoome, olles autosoomse DNA ja valgusünteesiga organellideks rakus. Plastiidides toimub fotosüntees, varuainete ümberkujundamine jt. taimele olulised protsessid. Plastiidid on pooldumisvõimelised organellid. Nende keskmine läbimõõt on 3-8 µm. Kõik soontaimede eritüübilised plastiidid tekivad algkudedes asuvatest, muutliku kujuga läbipaistvatest kehakestest - proplastiididest. Pimedas arenevad proplastiididest võrdlemisi vähediferentseerunud ehitusega, prolamellaarkehi ja protoklorofülli sisaldavad etioplastid. Valguse mõjul muutub etioplastide protoklorofüll
Fotosüntees -on orgaanilise aine süntees H2O ja CO2-st valgusenergia kaasabil, kusjuures reaktsiooni käigus eraldub O2. -fotosüntees toimub kloroplastides, kuna sealsed klorofüllimolekulid suudavad neelata valgusenergiat -fotosünteesil on kaks erinevate reaktsioonidega etappi: valgusstaadium: * nõuab valguse olemasolu *sisendiks H2O, * vaja on makroergilisi ühendeid NADP, ATP ja fosfaatrühmi * väljundiks on makroergilised ühendid NADPH ja ATP (e puhas energia) * kõrvalproduktiks on O2 pimedusstaadium: * on valgusest sõltumatu protsess * sisendiks ATP, NADPH ja CO2 * väljundiks C6H12O6, NADP, ATP, fosfaatrühmad kloroplastid: * 2-membraanilised organellid * sees lamellid (3-membraansed moodustised) * kloroplasti sisekeskkonda nimetatakse stroomaks * lamellide membraanides asuvad : - klorofülli molekulid - valgud, mis püüavad kinni ergastunud elektronide energia - fosfolipiidid.
energia (nt: inimesed, vihmauss) o Metabolism- ehk ainevahetus, jaguneb assimilatsiooniks ja dissimilatsiooniks, sünteesi- ja lagundamisprotsessid tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga o Assimilatsioon- organismi kõik sünteesiprotsessid. Selle käigus saadakse organismile vajalikke ühendeid: sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jt. Protsesside toimumiseks vajatakse lähteaineid ja täiendavat energiat. (nt: fotosüntees, valgusüntees) o Dissimilatsioon- organismi kõik lagundamisprotsessid. Toiduga saadavad või organismis sünteesitud orgaanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil järk-järgult lihtsama ehitusega molekulideks. (nt: seedimine, hingamine) o Makroergiline ühend- orgaaniline ühend, mis osaleb keemilise energia salvestaja ja ülekandjana biokeemilistes reaktsioonides (nt: ATP)
Etanoolkäärimist põhjustavad pärmseened või bakterid. Käärimisel ei eraldu H aatomeid ja moodustub vaid 2 etanooli ja 2 ATP molekuli. Fotosüntees klorofülli sisaldavates taimerakkudes (mõnedes bakterites, protistides) toimuv assimilatsiooniprotsess, mille käigus salvestatakse valgusenergia orgaaniliste ühendite keemiliste sidemete energiaks. Peamisteks lähteaineteks on CO2 ja H2O. Fotosünteesiks läheb vaja vett ja süsihappegaasi. Mida rohkem CO2 , seda kiirem fotosüntees. Optimaalne fotosünteesiks 0,1 0,4 % (CO2 ), fotosünteesi takistab kui on 1 %. Tinglikult võib fotosünteesi jagada kaheks: 1. Valgusstaadium Vesinik ja ATP-molekulid lähevad kasutusse pimedusstaadiumis. Paralleelselt toimub valgusstaadium kahe fotosüsteemina: 2. fotosüsteem lagundatakse vee molekule ja saadakse ATP-molekule. Moodustub molekulaarne hapnik, eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. Hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. 1
Taimede ökofüsioloogia kordamine 1. Tunnete C3, C4 ja CAM lehe morfoloogiat:epidermised, mesofüll, kobekude, sammaskude, õhuruumid, kutiikula, juhtsooned. Elektronmikroskoobi fotolt: raku sein, tsütoplasma, kloroplastid, vakuool, kloroplasti osad tülakoidid, graana, strooma. 2. Auto- ja heterotroofide vahe? Autotroofid on organismid, kes toodavad ise eluks vajaliku orgaanilise aine. Autotroof on organism, kes sünteesib elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest süsinikuühenditest (tavaliselt on selleks süsihappegaas). Selleks vajaminev energia saadakse päikesevalgusest või anorgaaniliste ühendite oksüdeerimisest. Autotroofide kasvu ajal toodetakse CO2st fotosünteesi käigus süsivesikuid ja edasise
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
Fotosüntees Fotosüntees on taimede kloroplastides toimuv protsess, mille käigus valgusenergia muudetakse glükoosi molekulide keemiliseks energiaks. Kogu protsessi iseloomustab summaarne võrrand: 6CO 2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2. Fotosünteesi võib jagada valgus- ja pimedusstaadiumiks (vasakpoolne joonis). Valgusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti sisemembraanides, kus klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega moodustavad fotosüsteem I ja fotosüsteem II (parempoolne joonis).
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
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
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
Kulon (C) on laeng mis tõmbab teist samasuurt vastasmärgilist laengut 1 m kauguselt jõuga 1N. Plancki konstant seob minimaalse võimaliku energia ja võnkesageduse. h=6,626*10-34Js. Potentsiaalide vahe mõõtühikuks on volt (V). Elektriväljas kahe punkti potentsiaalide vahe on 1 Volt kui laengu 1 Kulon üleviimisel ühest punktist teise tehakse tööd 1 Džaul. Max potentsiaalide vahe mis saab keemiliselt olla on 13V. Elektronvolt on töö, mida tuleb teha, et üks elektron viia ühe voldi võrra negatiivsemale potentsiaaline. Mis on faraday arv? F=96500. Ühe mooli elektronide liikumisel läbi potentsiaalide vahe 1 V tehakse tööd 96500 J. Faraday arv tähistab tööd, mida tuleb teha, et üks mool elektrone viia läbi potentsiaalide vahe 1V. Kvandi energia E=hv. Kus v=c/λ. Ehk E=hc/λ. Nähtava valguse lainepikkus on vahemikus u 400-700 nm Punase valguse lainepikkus 625-740 (680) nm Sinise valguse lainepikkus 440-486 nm
makroergilistest ühenditest. Nende süntees kaasneb dissimilatsioonireaktsioonidega. Lipiidid on kõige rohkem energiat andvad ühendid, mis annavad umbes kaks korda rohkem energiat kui sahhariid või valk (:17,6kJ). Katsed loomadega näitavad, et organism kasutab esmalt oma sahhariidide varusid ning siis algab lipiidide lagundamine ja viimasena võetakse kasutusele valgud. Dissimilatsiooniprotsessides vabanevat energiat salvestatakse enamasti ATP molekulidesse, et seda hiljem kasutada. ATP molekul on ribonukleotiid, mis koosneb lämmastikalusest, kolmest fosfaatrühmast ja riboosist. Kui aga molekuli koostisesse kuulun kaks fosfaatrühma, nimetatakse teda ADP ehk adenosiindifosfaadiks, millele ühe fosfaatrühma liitmisel tekib adenosiintrifosfaat ning viimsesse salvestub 30kJ energiat ühe molekuli kohta. Saadud energia annab ta edasi mõnele keemilisele ühendile. Lisaks ATP’le on rakkudes veel teisigi makroergilisi ühendeid (GTP, CTP, UTP), mis erinevad
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.
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
GTP (valgu sünteesil) CTP, TTP, dTTP, UTP - DNA ja RNA süntees 1g sahhariid 17.6kJ 1g lipiid (rasv) 38.9kJ 1g valk 17.6kJ 4. Miks esimesed fotosünteesijad hapnikku ei tootnud? Millist osa päikesevalgusest taim FS-il kasutab? Milliseid pigmente taim FS-il kasutab? Neelab nähtavat värvust väljaarvatud roheline. Kasutatakse klorofülli, kloroplaste ning bakterirakul tsütoplasmat. 5. Mis toimub valgus-, mis pimedusstaadiumis? Kus toimuvad? Kuidas valgus- ja pimedusstaadium omavahel seotud on? NADP? FS üldvõrrand. Valgusstaadiumil vajab energiat, toimub kloroplasti tülakoidi membraanis. Valgus ergastab pigmendi molekulid ja neist eralduvat elektronid. Jääkproduktiks O2. 6CO2+12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Pimedusstaadiumil ei vaja valgust, toimub kloroplasti stroomas. Tsükliline Calvini protsess. Lähteained CO2 ja NADPH-ga kohale toodud H+. Tulemuseks glükoos. 6. FS tähtsus? FS-i mõjutavad tegurid.
annaabi.ee 
