Fotosüntees - Bioloogia 10.02.2012 Assimilatsiooniprotsess Taime rohelise osade rakkude kloroplastides on rohelise värvusea aine klorofüll Klorofüll võimaldab valgusenergiat kasutades sünteesida CO2-st ja H2O-st orgaanilisi 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
1. Autotroof Autotroofid sünteesivad ise elutegevuseks vajalikud orgaanilised Arvuta, kui palju energiat saaksid ühest 150 grammisest kohupiimakreemist, ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest kui 100 grammis on: valke 4,7 g rasvu 1,8 g süsivesikuid 15,2 g Valgusenergia – fotosünteesijad (rohelised taimed) Keemiline energia – kemosünteesijad (nt väävlibakterid elavad Energia = (4,7*17,6 + 1,8*38,9 + 15,2*17,6)*1,5 = 630 kJ merepõhjas sümbioosis ainuraksete loomadega 2. Heterotroof ATP ehk adenosiintrifosfaat Heterotroofid saavad oma elutegevuseks vajaliku energia toidus Universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude
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↑ Eralduv hapnik tuleb vee koostisest, süsihappegaasi süsinikest moodustub orgaaniline aine. Fotosünteesi kasutegur ja kiirus sõltuvad: valguse tugevusest, CO2 kontsentratsioonist õhus, temperatuurist, taimede varustatusest vee ja mineraalainetega.. + jt. Fotosünteesis eristatakse kahte etappi: valgus- ja pimedusstaadiumit. Fotosünteesi valgusstaadium Reaktsioonid kulgevad kloroplastide sisemembraanides ainult valgusenergia mõjul.
H 2O CO2 valgusenergia ADP NADP Pimedus- valgusstaadium staadium – Calvini ATP tsükkel NADPH2 varuained aminohapped lipiidid O2 sahhariidid
reaktsiooni. Anaeroobne glükolüüs e käärimine lõpeb kas piimhappe või etanooli moodustumisega, toimub hapniku pudumisel. Kuidas säilitavad organismid oma glükoosivarusid? Organismides talletatakse glükoosivarud polüsahhariididena- tärklise või glükogeeni kujul. FOTOSÜNTEES- taime rohelise osade rakkudes on rohelise värvusega aine- klorofüll, mis pakneb taimeraku kloroplastides. Klorofüll võimaldab valgus energiat kasutades sünteesida CO2-st ja veest orgaanisi ühendeid, nt glükoosi. 6CO2+12 H2O on C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Fotosüntees sõltub: valguse tugevusest, süsihappegaasi konsentratsioonist õhus, taimede varustavusest vee ja mineraalainetega, taime füsioogilisest seisundist, temperatuurist, lehe vanusest, taimeliigist. Valgusstaadium- reaktsioonid kulgevad kloroplastide sisemembraanides ainult valgusenergia mõjul
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
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
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.
Fotosüntees Fotosüntees toimub taimerakkude kloroplastides valgusenergia arvel. Fotosünteesi toimumiseks peab valguskiirgus jõudma taime rohelistes osades 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.
Aine- ja energiavahetus ehk metabolism Autotroofid on organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest(valgusenergia, keemiline energia). Kemosünteesijad kasutavad valgusenergia asemel keemilist energiat. Heterotroofid(suurem osa organismidest) on organismid, kes saavad oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil. Ei sünteesi ise orgaanilist ainet. Nad lagundavad orgaanilist ainet, et saada ka sünteesiprotsesside lähteained. Sapotroofid on surnud organismide lagundajad. Metabolismiks nim. organismis asetleidvaid sünteesi-ja lagundamisprotsesse, mis tagavad tema aine-ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga
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. Täiendav energia saadakse polüsahhariidide lõhustamisel monomeerideks (ensüümide abil).Taimedes: tärklis -> glükoos. Loomades: glükogeen -> glükoos -> glükoosi oksüdatsioon -> vabaneb energia, salvestatakse ATP molekulidesse. Glükoosi lagundamine on universaalne dissimilatsiooniprotsess, toimub taim- ja loomorganismides ühtemoodi. C6H12O6 + 6O2 à 6CO2 + 6H2O [38ADP + 38Pi à 38 ATP] Ühe glükoosimolekuli täielikul lagundamisel on võimalik sünteesida kuni 38 ATP molekuli. Füüsiline töö vajab täiendavat ATP energiat -> kiireneb org. ainete
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
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
suhkrust ehk riboosist ja 3st fosfaatrühmast. Glükoosi kasutamine organismis: olemas kõik elu omadused, sünteesivad vajalikud org. ained. Erinevused: autotroof glükoos on peamine organismisisene energiaallikas. Glükoosi lagundamine on sünteesib eluks vajaliku süsiniku ise, hetero saab vajaliku süsiniku tpidust, mikso dissmilatsiooni protsess. Glükoosi kagundamise käigus saadakse ATP-d. glükoos suudab energia saamiseks kasutada mitut tüüpi allikaid. Näited: mikso- varuainena on taimedes tärklis(mugulates) ja loomades glükogeen(lihastes ja mikroorganismid, auto- taimed, vetikad, hetero- loomad, seened, paljud bakterid. maksas) . Glükoosi tsitraaditsükkel: toimub mitokondri sisemuses. Lähtained on Assimilatsioon- lähtained on anorg. ained, lõppprodukt on org. ained, energiat 2püroviinamarihape, ATP ja NAD. Saadused on CO2 ja H2
väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest. Selleks kasutatakse kas valgusenergiat või süsihappegaasi. Biosüntees - org. ainete süntees organismis. Calvini tsükkel fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid. Dissimilatsioon - organismis toimuvate lagundamisprotsesside kogum, tekib H2O ja CO2. Fotosüntees - klorofülli sisaldavates taimerakkudes toimuv assimilatsiooniprotsess, mille käigus salvestatakse valgusenergia orgaaniliste ühendite keemiliste sidemete energiaks. Protsessi peamisteks lähteaineteks on süsihappegaas, vesi, lõpp-produktis glükoos, eraldub ka hapnik. Heterotroof - organism, kes kasutab oma aine- ja energiavajaduse rahuldamiseks väliskeskkonnast saadavaid valmis orgaanilisi aineid. Makroergiline ühend - energiarikas madalmolekulaarne org ühend, mis osaleb keemilise energia salvestaja ja ülekandjana biokeemilistes reaktsioonides. Nt mitmed nukleotiidid: ATP, NADP, NAD jt.
12 NADHs + 6O2 -> 12 NAD + 12 H2O 36 ADP + 36 Pi -> 36 ATP Et glükolüüsil saadakse 1 glükoosimolekuli lõhustamisel 2 ATP molekuli ja hingamisahela reaktsioonide tulemusena veel 36, siis kokku võib aeroobsetes tingimustes ühe glükoosimolekuli lõplikul lagundamisel moodustuda kuni 38 ATP molekuli. ANAEROOBNE LAGUNDAMINE Anaeroobne glükolüüs e käärimine: toimub hapniku puudumisel. 2 võimalust: 1. piimhapekäärimine – lihaskoe rakkudes, piimhappebakterite elutegevuse käigus. Glükoos - > 2 piimhappe (C2H4COOH) molekuli. H ei eraldu, tekib 2 ATP molekuli. (Põhjustab lihaste väsimust, valu, krampe. Treenimata lihased on pärast trenni valusad. 2 piimhape -> 2 püroviinamarihape + 4 H ja lihaste töövõime taastub.) etanoolkäärimine – ei eraldu H, tekib 2 ATP. Glükoos -> 2 etanool + 2 CO2 (Veini kääritamine: protsess kestab, kuni lõpeb glükoositagavara käärimissegus või kuni keskkonda kuhjuv etanool pärsib pärmseente elutegevuse
Metabolism Organismis toimuvad sünteesi ja lagunemisprotsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. Kõik organisid vajavad elutegevuseks energiat, mida saadakse orgaanilistest ainetest (sahhariidid, lipiidid jt.). Vastavalt energia saamise viisile jagatakse organismid autotroofideks ja heterotroofideks. Autotroof sünteesivad ise elutegevusejs vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest valgusenergia fotosünteesiad (rohelised taimed) keemiline energia kemosünteesijad (väävlibakterid merepõhjas elavad sümbioosis ainuraksete loomadega) Heterotroof saavad oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil. elutegevuseks vajalik energia sünteesimisprotsesside lähteaine saamine enamus loomi on heterotroofid samuti surnud orgaanisest ainest toituvad seened sprotroofid Assimilatsioon
Kasutatavate ainete energiaks tegemise järjekord: 1) Süsivesikud 2) Rasvad 3) Valgud Makroergilised ühendid- mille ühe keemilise sideme lõhkumisel vabaneb suur hulk energiat ATP- Universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõikide rakkude metabolismis Glükoos on peamine organismisisene energiaallikas Glükoosi lagundamine on dissimilatsiooniprotsess, mis on universaalne( toimub ühtmoodi loomades, taimedes) C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O Energia 38 ADP + P1 38 ATP 1 molekul glükoosi = 38 ATP Glükoosi lagundamise etapid 1) Glükolüüs - toimub tsütoplasmavõrgustikul 2) Tsitraaditsükkel- toimub mitokondris 3) Hingamisahela reaktsioonid- Toimuvad mitokondri harjakeste membraanides Glükolüüs *Aeroobne - Hapniku on piisavalt, erinevate ensüümide toimel toimub 10 reaktsiooni Glükoos Püroviinamarihape + 4H 2 ADP 2 ATP * Anaeroobne
........................................................................................... 5 2. Fotosünteesi toimumise protsess ........................................................................................6 2. 1 Leht kui fotosünteesi organ..................................................................................................6 2. 2 Kloroplastid kui fotosünteesi organid..................................................................................7 2. 3 Pigmendid............................................................................................................................ 8 2. 4 Fotosünteesi etapid...............................................................................................................9 2. 4. 1 Valgusreaktsioonid ....................................................................................................................................................9 3. Fotosünteesi tähtsus............................
vetikad, algloomad, bakterid) Anaeroobid-Organismid, kes ei vaja hapnikku ning elavad seal, kus aeroobseid organisme pole. (Veekogude põhjamudas, sügaval maapinnas, loomade soolestikus) ATP-universaalse energia ülekandja, kõikide organismide metabolismis Klorofüll-rohelise värvusega aine, mis paikneb taimeraku kloroplastides. Võimaldab valgusenergiat kasutades sünteesida CO2-st ja H2O-st orgaanilisi ühendeid (glükoosi) Valgusstaadium-Reaktsioonid kloroplastide sisemembraanides valgusenergia mõjul. Klorofülli molekulid koos teiste pigmentidega moodustavad fotosüsteemi. Eralduvad vesinikioonid ja elektronid. Eralduv hapnik läheb läbi õhulõhede atmosfääri. Vesi lõhustatakse. Valgusenergia muutub keemiliseks energiaks. Reaktsiooni tulemusena tekib ATP ja NADPH2 molekulid. ATP süntees NADP+/NADPH-molekul, millele valgusstaadiumi reaktsioonide käigus liidetakse elektron ja vesinikioon ning mida kasutatakse glükoosi tootmisel (pimedusstaadiumis)
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.
Aine- ja energiavahetus 1) Mille alusel jaotatakse organismid autotroofideks ja heterotroofideks? Vastavalt toitumistüübile ja energiasaamis viisile. · Autotroofid - Sünteesivad ise elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest. · Heterotroof - Heterotroofid saavad oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil. Enamus loomi on heterotroofid. 2) Kuidas saavad autotroofid energiat? Valgusenergia - Fotosünteesijad (rohelised taimed) saavad energiat valgusenergiast. Keemiline energia - Kemosünteesijad (väävlibakterid merepõhjas elavad sümbioosis ainuraksete loomadega). 3) Kuidas saavad autotroofid orgaanilisi aineid? Autotroofid on organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud orgaanilised ained väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest. Rohelised taimed saavad orgaanilisi aineid fotosünteesiprotsessi käigus. 4) Nimeta autotroofe! Kastanipuu, Tamm, Pärn jne
Aine- ja energiavahetus: Põhijooned: 1)aine ja en. Vahetuse järgi jaot. organismid 2 rühma: a)autotroofid org. Kes valmistavad ise anor-st ainetest org. Aineid, valgusenergia või keemiliste reaktsioonide energia arvel. 1)valgusenergia arvel fotosütneesijad (taimed, vetikad, osad bakterid) 2)keemilise energia arvel kemosünteesijad (osad bakterid) b)heterotroofid kasutavad oma aine- ja energiavajaduse rahuldamiseks väliskeskkonnast saadavaid valmis orgaanilisi aineid Metabolism - organismis toimuvad aine- ja energiavahetusprotsessid kokku Koosneb 2-st : 1)assimilisatsioon sünteesiprotsesside kogum; kulub energiat
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
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
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
Bioloogia AUTOTROOFID - isesööjad HETEROTROOFID - muusööjad sünteesivad orgaanilised ained ise saavad energia toidust orgaanilise aine anorgaanilistest ainetest oksüdatsioonist 1) fotosünteesijad - valgusenergia (taimed, 1) - keemilised reaktsioonid (loomad, seened) vetikad) 2) - energia valgusest (bakterid) 2) kemosünteesijad - keemilineenergia (bakterid) Liik: Harilik kuusk, roos Liik: Hobune, lõvi Kõik elu tunnused olemas Kõik elu tunnused olemas Vaja energiat elutegevuseks Vaja energiat elutegevuseks ASSIMILATSIOON DISSIMILATSIOON
sisaldava orgaanilise aine oksüdatsoonil. Elutegevuseks vajalik energia. Sünteesiprotsesside lähtaine saamine. Enamus loomi on heterotroofsed. Assimilatsioon Organismis toimuvad sünteesiprotsessid. Sellekäigus saadakse sahhariide, lipiide, valke, nukleoiinhappeeid. Vaja on lähteaineid, ensüüm, täiendavat energiat. Dissimiatsioon Organismis toimuvad lagundamise protsessid. Tavaliselt vabaneb energia ja tekivad saadused. Glükoosi lagundamine Glükoos on peamine organismisisene energiaallikas. Enamasti tuletataktase glükoosi varud organismis polüsahhariididena. Tärlkis -> glükoos. Glükoosi lagundaine on dissimilatsiooniprotsess, mis on universaalne. 1. Glükoos Toimub päristuumse raku tsütoplasmavõrgustikul 2. Tsitraaditsükkel Toimub mitokondri sisemuses. 3. Hingamisahela reaktsioonid Toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel. Aeroobne glükoos tähendab, et hapnikku on piisavalt
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
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
fosfaatrühm ja salvestatakse E. Lisaks ATPle salvestatakse Et veel GTPsse, CTPsse ja UTPsse nukleotiididesse, mida kasutatakse ka RNA ning DNA sünteesil. 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.
Mis tekivad? Rasvad rasv—glütserool ja K-vitamiin rasvhape D-vitamiin Energia neeldumine Neeldumine Vabastamine või vabastamine? Valkude süntees Käärimine Vitamiinide süntees Glükoosi põlemine Fotosüntees Valkude põlemine Näited DNA süntees Valkude lõhustamine Glükoosist tekib Glükoosi lagundamine tselluloos Noortematel Vanematel inimestel Millal või kellel on Kasvavatel Füüsilisel koormusel
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
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
