Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Fotosüntees ning valgus- ja pimedusstaadium". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
fotosüntees, fotosüsteem, valgusenergia, glükoos, summaarne, 6co2, 6h2o, calvini, 12nadp, valguskiirgus, lähteained, süsihappegaas, saadused, suhkrud, molekulaarne, seovad, ümbritsevast, moodustumise, mistõttu, heterotroofsed, autotroofsed, fotosünteesil, kiirgusteAine- 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
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
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
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:
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
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
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.
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.
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.
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
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
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
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
........................................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
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.
ATP molekule. Kuna glükolüüsil moodustub 2 molekuli NADH2 ja tsitraaditsüklis veel 10, siis ühe glükoosi kohta tekib 12 NADH2 molekuli. Hingamisahela reaktsioonides vabanevad nad H aatomitest ning see seotakse hapnikuga, moodustub vesi. Vabaneva energia arvel saab 12 NADH2 molekuli kohta sünteesida 36 ATP molekuli ning koos glükolüüsil saadud ATPdega võib aeroobsetes tingimustes kokku sünteesida 38 ATP molekuli. 4. Fotosüntees Rohelised taimed fotosünteesivad süsihappegaasist ja veest suhkrumolekule ning selleks vajavad nad valgusenergiat, mille toimel klorofülli molekulid ergastuvad (Fotofüüsikaline faas-valguskvandi neeldumine). Kõik järgnevad reaktsioonid toimuvad klorofülli ergastunud elektronide arvel. Fotosünteesi võib tinglikult jagada kaheks: valgus- ja pimedusstaadiumiks. Valgusstaadiumis eristatakse fotosüsteeme, mis on valgusenergia muundamiseks vajalikud kogumikud
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
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
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
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.
H 2O CO2 valgusenergia ADP NADP Pimedus- valgusstaadium staadium – Calvini ATP tsükkel NADPH2 varuained aminohapped lipiidid O2 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). Valgusenergia toimel ergastuvad esmalt elektronid fotosüsteem II klorofülli molekulides. Osa nende energiast kasutatakse vee molekulide lagundamiseks ehk fotooksüdatsiooniks. Selle tulemusena moodustub molekulaarne hapnik (O2) ning eralduvad elektronid ja H+-ioonid. Eraldunud elektronid liiguvad edasi fotosüsteem I, H+-ioonid jäävad aga esialgu membraani siseküljele. Ka fotosüsteem I
*tekib CO2, mis lahkub moodustub vesi mitokondrist, rakust, jõuab verega *SAADUS H2O kopsudesse, hingatakse välja *tekib NADH2 9.Millised võivad olla glükoosi lagundamise lõppsaadused? Millest oleneb nende teke? * 10. Glükoosi summaarne võrrand. Selgita lähteainetega toimuvaid muundumisi ja saaduste teket. C6H12O6+ 6O26CO2 + 6H2O 38 ADP 38 Pi 38 ATP 11.Millise tähtsusega on püroviinamarihape glükoosi lagundamise protsessis? Millised ained tekivad veel glükoosi esialgsel lagundamisel enne mitokondrisse sisenemist? 12.Kus ja kuidas toimub glükoosi mittetäielik lagundamine e anaeroobne glükolüüs? Toimub anaeroobsetes tingimustes- st seal kus organismis pole piisavalt hapnikku. 13.Millised saadused võivad tekkida käärimisel? *piimhape *etanool 14
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
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
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. Klorofüllide molekulid moodustavad koos teiste pigmentide fotosüsteeme. Fotosüsteem II pigmendid teostuvad vee fotooksüdatsiooni ja ATP sünteesil. 2H2O on 4H +4e +O2
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
Organismi kõik sünteesiprotsessid moodustavad Assimilatsiooni. 4. Käärimise lõpp-produkt on etanool Tõene 5. Tsitraaditsükli reaktsioonide käigus eraldub CO2 Tõene 6. Hingamisahela lõpp-produkt on O2 Väär Hingamisahele lõpp-produkt on H2O 7. Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonides. Väär Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi valgusstaadiumi reaktsioonides 8. Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. Tõene Leidke kõige õigem vastusevariant! 9. Kõige enam ATP molekule saab sünteesida 1g: a) glükoosi b) tärklise c) lipiidide d) valkude oksüdatsioonil. 10. Aeroobse glükolüüsi toimumiseks peab rakus piisavalt olema: a) hapniku b) süsihappegaasi c) püroviinamarihapet d) piimhapet 11. Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad: a) rakutuumas b) Golgi kompleksis c) karedapinnalisel tsütoplasmavõrgustikul d) mitokondrites 12
ORGANISMID AUTOTROOFID HETEROTROOFID Autotroofid põhiosa moodustavad rohelised taimed. Esmase orgaanilise aine saavad fotosünteesiprotsessis. Fotosünteesi tulemusena moodustub glükoos. Jääkprodukt (02) eraldub atmosfääri. Autotroofid on organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest. Glükoos on paljude ühendite sünteesi lähteaine. Heterotroofid suurem osa organismidest on heterotroofid (ka inimene on heterotroof). Siia kuuluvad eluslooduse kõig riikide esindajad, kes ei sünteesi ise foto- või kemosünteesil orgaanilist ainet
glükolüüs, kui hapniku ei ole piisavalt, siis toimub anaeroobne glükolüüs. 2)Ainevahetus- organismis aset leidvaid sünteesi- ja lagundamisprotsessid 3)Energiavahetus- protsess, mille kaigus organismid hangivad valiskeskkonnast energiat 4)Anaeroobne glükolüüs- biokeemiliste reaktsioonide ahel, mille tulemusena tekib glükoosist laktaat(käärimine) 5)assimilatsioon-- organismis toimuvate sünteesiprotsesside kogum 6)autotroofid- organism, kes toodab endale toidu ise 7) Calvini tsükkel- protsesside kogum, kus süsinikdioksiidist tehakse glükoosi 8)ATP- universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. 9)dissimilatsioon- organismis toimuvate lagundamisprotsesside kogum 10)etanoolkäärimine- pärmseentes ja mõnedes bakterites O2 puudumisel toimuv glükoosi lagundamine, mille üheks lõpp-produktiks on etanool. 11)glükolüüs- kõigis rakkudes toimiv glükoosi esmane lagundamine
Süsivesikud, lipiidid, valgud 2.Millest koosneb ATP? lämmastikalusest (adeniin), riboosijäägist ja 3-st fosfaatrühmast. 3.Kuidas on omavahel seotud ATP ja ADP? ATP moodustub peamiselt glükolüüsil, käärimisel, hingamisel ja fotosünteesil, kui ADP-le liidetakse üks fosfaatrühm 4.ATP tähtsus Energia talletaja ja ülekandja 5.Kuidas salvestatakse energiat ATP molekulisse? ADP + P -> ATP 6.Nimeta protsesse, millega kaasneb ATP moodustamine. Glükoosi lagundamine, fotosüntees valgusstaadiumis 7.Kuidas võib jaotada metabolismi? Katabolism(lagundamine), anabolism(süntees) 8.Kuidas säilitavad organismid oma glükoosivarusid? Organismid säilitavad oma glükoosi varud kas glükogeeni(loomad) või tärklisena(taimed). 9.Palju energiat saadakse 1 glükoosi molekuli täielikul lagundamisel? 38 ATP 10.Millised etapid on eristatavad glükoosi lagundamisel? Glükolüüsi , tsitraaditsükli ja hingamisahela reaktsioon 11.Kus toimub glükolüüs?
organismidest. Aine ja energiavahetus ehk (metabolism) - sünteesi ja lagundamisprotsessid, mille kaudu organism on seotud ümbritseva keskkonnaga. Hõlmab ainete omastamist väliskekkonnast ja sinna jääkproduktide väljutamist, aga ka otsest energia (soojus või valgusenergia) ülekannet. Eristatakse assimilatsiooni ja dissimilatsiooni. · ASSIMILATSIOON - millegi süntees, kus lihtainetest moodustatakse keerulisi ühendeid (nt liigiomaste valkude süntees, fotosüntees, lihtsuhkru muutumine glükoosiks jne). Assim. vajab energiat! · DISSIMILATSIOON - millegi lagundamine, kus keerulisted ained muutuvad uuesti lihtaineteks (CO2, H2O jt) . energia vabaneb! Assimilatsiooniprotsessid toimuvad rakus ribosoomides, tsütoplasmavõrgustikus ja kloroplastides. Dissimilatsiooniprotsess toimub põhiosalt mitokondrites. Organismi varustamine energiaga: Iga organism vajab oma elutegevuseks energiat. Seda kasutatakse biosünteesireaktsioonides, ainete
orgaanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks. Vabaneb energia.) ATP universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. Moodustub glüküüsi, käärimise ja hingamise käigus. Glükoosi lagundamine *Glükoos on peamine organismisisene energiaallikas. Enamasti talletatakse glükoosivarud organismis polüsahhariididena, mis lagundatakse monomeerideks. Tärklis(polüsahhariid) glükoos (monosahhariid) Lagundamise etapid: 1) glükolüüs ehk glükoosi algne lagundamine toimub päristuumse raku tsütoplasmavõrgustikul 2) tsitraaditsükkel toimub mitokondri sisemuses 3) hingamisahela reaktsioonid toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel, selles etapis vabaneb kõige rohkem energiat Glükolüüs jaguneb:1)Anaeroobne glükolüüs hapnikku ei jätku piisavalt, moodustub etanool või piimhape
annaabi.ee 
