Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Fotosünteesi keemia (referaat)". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
fotosüntees, fosfaadi, reaktsioon, fosfaat, elektron, ioonid, sahharoos, glükoos, fruktoos, kompleks, ensüüm, molekul, nadph, valgusenergia, fotosüsteem, rubisco, fosfaatrühm, produktide, lämmastik, mehhanism, rotatsioon, reguleeritudsimilatsioon, karboksü, sahhariidid, lipiidid, stroomas, atsetüül, glutamaat, agente, bioloogiliste, calviniFOTOSÜNTEESI KEEMIA Koostanud: Luise Tiks ELEKTRONTRANSPORT FOTOSÜNTEESIS • Valgusenergia mõjul toimub fotosünteesi aktiivtsentri klorofülli-molekulide ergastamine, selle tulemusena vabaneb elektron e- P680 → P680+ • Tugeva oksüdeerijana eemaldab P680+ vett- lõhustavalt kompleksilt elektroni, taastades nii fotosüsteemi neutraalse seisundi • Vett-lõhustava kompleksi Mn2+ ioon loovutab elektroni ning oksüdeerub Mn3+ iooniks • Mn3+ ioonid omakorda osalevad väävli oksüdeerimisel. • Vee oksüdeerimiseks peab eelpool kirjeldatud oksüdeerimiste ahel toimuma neli korda
Toimub UV kiirguse ja välgu kaasabil maa atmosfääris. Eluslooduses on lämmastikku fikseerima võimelised vähesed mikroorganismid, kes redutseerivad elementaarse lämmastiku ammooniumiks. Mõned sellistest bakteritest on vabalt elavad, paljud on aga taimede, eelkõige liblikõieliste taimede, sümbiondid. Valdav enamus organisme on võimeline omastama lämmastikku NH 4+ vormis. Summaarne reaktsioon N2 + 10H+ + 8e- + 16ATP Z 2NH4+ + 16ADP + 16 Pi + H2 2. Kirjeldage reaktsiooni, mida katalüüsib nitrogenaasi kompleks, pöörates tähelepanu üldisele stöhhiomeetriale ning energia tarbimisele. Selgitage, millised on reduktaasi ja nitrogenaasi biokeemilised funktsioonid. Nitrogenaas katalüüsib õhulämmastiku fikseerimist. Koosneb dinitrogenaasist ja dinitrogenaasi reduktaasist. Taandab õhus sisalduva N2 ammooniumiks
lineaarse struktuurina. Fükobiliinid esinevad vetikatel ja tsüanobakteritel. Milline struktuur tagab klorofülli molekulis nähtava valguse footonite neeldumise? Mis toimub footoni neeldumisel? Porfüriini rõngas ja Mg selle sees (resonantsahel). Klorofüll a hakkab valgusenergiat konverteerima keemiliseks energiaks ning hakkab pihta elektrontransportahel. Valguskvandi neeldumisel klorofüll a-s , saavutab klorofüll a elektron selle kvandi energia ning tõuseb vastavalt kõrgemale energianivoole st liigub tuumast kaugemale ergastub. Elektroniülekanne doonorpigmendilt P680aktseptorkinoonvee lagundamine ja oksüdeerunud P680 taasreduts cytbf plastotsüaniin P700 elektronid ferredoksiinile NADP-le Klorofüll b molekulid liiguvad apolaarses voolutis kiiremini/aeglasemalt/sama kiirusega kui klorofüll a molekulid. Ühe mittepolaarse metüülrühma asemel (klorofüll a) polaarne formüülrühm (klorofüll b).
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
Lehekülg etappi (1,3 ja 10) on glükogeneesis asendatud 4 unikaalse reaktsiooniga: nende kaudu toimub regulatsioon, uued reaktsioonid toovad sisse spontaansuse. + + 2 Püruvaat + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 2 H + 6 H2O Glükoos + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD . 2. Glükogeen koosneb glükoosi jääkidest, mis on ühendatud (1,4)-glükosiidsidemetega. (1,6)-glükosiidsidemetega hargenmised iga 8-12 jäägi järel. Erinevalt tärklisest on glükogeen rohkem hargnenud. Glükogeeni katabolism. -amülaas on endoglükosidaas, mis hüdrolüüsib glükogeeni maltoosiks või teisteks väikesteks oligosahhariidideks (aktiivsus hargnemissaitide läheduses). -amülaas on eksoglüoksidaas, mis
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
tolerantsete taimedega 46. Juurerõhu suurus ja tekkimise põhjus taimedes vee liikumist võivad põhjustada nii juurtes paiknev lükkav jõud nn. juurerõhk kui ka lehtedes paiknev tõmbav jõud transpiratsioon Juhtsoontega ühendatud manomeeter näitab tavaliselt madalat positiivset rõhku ligikaudu 0.1 MPa (vahel kuni 0.5 MPa). (PÕHJUS): Mullalahuses olevad ioonid liiguvad koos veega taime juurte apoplasti ja endo- ja eksodermi tasandil aktiivselt sümplasti. (Vajalik aeroobne keskkond ja ATP.) Sümplasti plasmodesme mööda võivad ioonid liikuda kesksilindri elusatesse parenhüümsetesse rakkudesse ja nendest difusiooni teel või aktiivselt juhtsoontesse. Tagajärjeks on ksüleemilahuse madalam veepotentsiaal võrreldes mullalahusega ja vesi liigub veepotentsiaali gradiendi tõttu ksüleemi. Rõhku, mis seejuures
24. Kirjutage atmosfääri veepotentsiaali arvutamise valem koos tähistuste selgitusega. 25. Kirjutage Van't Hoffi võrrand ................................ koos tähiste selgitusega 26. Leida 1M glükoosi lahuse osmootne rõhk kui P=0, R=0,082 L atm/mool K, temperatuur 27oC, i= 1 27. Milline on floeemi suhkrulahuse kontsentratsioon kui osmootne potentsiaal on miinus ........... MPa? 28. Juurerõhu suurus ja tekkimise põhjus taimedes Juurerõhk on madal positiivne 0,1-0,5 MPa. Kui ioonid sisenevad mullalahusest veega taime, siis läbi apoplasti, sümplasti ja sümplasti plasmodesmide satuvad ksüleemi. Ksüleemis madaldub seetõttu veepotensiaal (võrreldes mullalahuse omaga) ja vett hakkab ksüleemi sisse tulema. Samal ajal tekib ksüleemitorudes rõhk, tekib juurerõhk. 29. Millist õhulõhede liikumist nimetatakse passiivseks? Kui sulgrakkude naaberrakkude turgorrõhu muutustest on tingitud liikumine 30. Millest on tingitud turgori muutus õhulõhede avanemisel hommikul
Enamik taimi on autotroofid, samuti on autotroofe bakterite hulgas (tsüanobakterid) ning protistide seas (vetikad). Heterotroofid aga on organismid, kes ei suuda ise toota eluks vajalikku orgaanilist ainet ja seega toituvad autotroofidest ja ka teistest heterotroofidest. Heterotroof on organism, kes saab oma elutegevuseks vajaliku süsiniku toidus sisalduvast orgaanilisest ainest. Need orgaanilised ühendid on valmistanud autotroofid. 3. Kuidas on fotosüntees ja mitokondriaalne hingamine seotud.(Fotosünteesi ja mitokondriaalse hingaminse võrrand, mis ained tekivad, milleks neid kasutatakse) Fotosünteesi võrrand 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 Mitokondriaalse hingamise võrrand C6H12O6 + O2 = CO2 +H2O +ATP Fotosüntees ja mitokondriaalne hingamine on omavahel tihedalt seotud. Fotosünteesi tulemusena tekivad glükoos ja hapnik, mida läheb vaja hingamiseks. Hingamise tulemusena tekivad süsihappegaas, vesi ja ATP
FOTOSÜNTEES 1. Kloroplastid membraanidest koosnevad taimeraku organellid, kus toimub fotosüntees. Klorofüll on fotoreaktiivne pigment ehk valgust absorbeeriv fotosünteesi põhipigment ehk fotosünteesi rohelised pigmendid. Fotofosforüleerimine ATP süntees valguse energia arvel. Rubisco (RuBisCo) on bifunktsionaalne ensüüm, omades lisaks karboksülaasi akttivsusele (CO 2 liitmine) ka oksügenaasi aktiivsust (O2 liitmine). Valgustkoguv (püüdev) kompleks antenn-molekulidest ehk valgustpüüdvatest klorofüllidest ja abipigmentidest
reageerimine stimulatsioonile ja paljunemine Prokarüootne rakk DNA nukleoidis, paljuneb pooldumise või pungumise teel, puuduvad membraaniga ümbritsetud mitsellid, energia metabolism toimub plasmamembraanis, puuduvad tsütoskelett ja rakusisene liikumine Eukarüootne rakk DNA pakitud kromosoomidesse, paljuneb mitoosi teel, esinevad membraaniga ümbritsetud organellid, energia metabolism toimub mitokondrites, tsütoskelett on kompleks mikrotuubulitest ja filamentidest, rakusiseseks liikumiseks on mitoos, vesiikulite transport. Rakuorganellide põhifunktsiooni · plasmamembraan aktiivse transpordi süsteemid · tuum DNA replikatsioon, tRNA, mRNA ja tuumavalkude süntees · endoplasmaatiline võrgustik lipiidide süntees, biosünteesitud valkude suunamine nende lõplikku paika rakus · Golgi kompleks membraanikomponentide lõplik valmimine
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
Anomeersed süsiniku aatomid on karbonüülsed süsiniku aatomid, mis hemiatsetaalsete/hemiketaalsete tsükliliste struktuuride moodustumisel muutuvad asümmeetrilisteks süsinikeks. D-suhkrud: kui anomeerse C aatomi juures paiknev OH-rühm on Haworth'i projektsioonis suunatud tsükli tasapinna alla, siis -anomeer, kui üles, siis -anomeer. L-suhkrud: vastupidine asetus. Esindajaid: riboos, glükoos, fruktoos, galaktoos. 3. Monosahhariidide derivaadid. Suhkurhapped: karboksüülrühm C-1 keto- või aldehüüdrühma asemel. karboksüül C-1 asendis > aldoonhapped (N: glükoonhape, galaktoonhape). Ainult lineaarne karboksüül C-6 asendis > uroonhapped (N: glükuroonhape, galakturoonhape). Tsükliline või lineaarne. Redoksreaktsioonide käigus suhkur oksüdeeritakse suhkurhappeks.
EKSAMI VARIANDID I VARIANT 1. Iseloomustage DNA ahela ehitust millistest komponentidest ahel koosneb, millised kovalentsed sidemed on komponentide vahel ja millised sidemed on ahela ehituslikuks aluseks DNA koosneb kahest nukleiinhappe ahelast moodustades kaksikspiraal, milles suhkur- fosfaat selgroog on väljaspool ja lämmastikalused asuvad heeliksi sisemuses. Lämmastikalused paarduvad omavahel vesinisidemete abil. Paarid moodustuvad puriinide ja pürimidiinide vahel. Nukleiinhappe ahela ehituslikuks aluseks on 3´5´-fosfordiesterside. 2. Kirjutage ensüümireaktsiooni algkiiruse võrrand (Michaelis-Menten'I võrrand) ja iseloomustage selles olevaid tegureid. Arvutage, millega võrdub suhe v/Vmax, kui substraadi kontsentratsion ületab 8-kordselt Km väärtust.
või mitmes kiraalses tsentris, kuid mitte kõigis. Tegemist ei ole teineteise peegelpiltidega. j) Epimeerid - Diastereomeeride paar, mis erineb konfiguratsioonilt ainult ühes kiraalses tsentris. 2. Milliseid esindajate gruppe hõlmab termin süsivesikud ? Nimetage vähemalt kaks esindajat igast grupist ja kirjeldage nende bioloogilisi funktsioone. Termin süsivesikud hõlmab 3 gruppi monosahhariidid, oligosahhariidid ja polüsahhariidid. Näiteid igast grupist: Monosahhariidid : glükoos, fruktoos. Oligosahhariidid: maltoos, sahharoos. Polüsahhariidid tärklis, glükogeen. Bioloogilised funktsioonid: 1. Energeetiline organismile kõige kiiremini kasutatav energiavaru. 2. Stuktuurne taime rakkudes olevad süsivesikud(põhiliselt tselluloos); seenerakkude kestades kitiinil ja lühijalgsete heteroskeleti kitiinil; rakupinnamembraanil paiknevatel oligosahhariidide jääkidel, mis kindlustavad rakkudevahelised kontaktid ja on ka retseptoriteks
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.
Transferaasid -> funkts rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele Hüdrolaasid –> katalüüsivad hüdrolüüsi (C-N, C-O, C-P, C-S sidemete lõhustamist vee toimel) Lüaasid -> katalüüsivad C-C, C-O, C-N,C-S jt mittehüdrolüütilist lõhustamist Ligaasid -> katalüüsivad sünteesireaktsioone Isomeraasid Ensüümi toime: E+S - > ES E-ensüüm S-substraat ES-substraadi kompleks ES->EI EI- üleminekukompleks EI- >EP EP- produktikompleks EP-> E+ P P – produkt Selle asemel , et teha kõrge akt.energiga reaktsiooni E<->P , sooritatakse mitu madalama akt.energiaga reaktsiooni , mis kulgevad kiiremini. Ensüümi molekulaarne aktiivsus – üksiku ensüümimolekuli poolt kindla ajaühiku vältel muundatud substraadimolekulide arvu näitamine Kõige aktiivsem karboanhüdraas (süsihappegaasi ja vee reageerimine
6CO2 + 12NADPH2 → C6H12O6 + 6H2O + 12NADP 18 ATP → 18 ADP + 18 Pi ADP ja NADP kasutatakse uuesti valgusstaadiumi reaktsioonides. Glükoos (C6H12O2) väljub kloroplastidest või moodustab säilitustärklise. NADPH2 ja 18ATP liiguvad edasi pimedusstaadiumi, mis toimub kloroplasti stroomas. ATP energia varal sünteesitakse teisest lähteainest CO2-est ja valgusstaadiumis kätte saadud vesinik nii ümber, et sellest tekiks glükoos, mis on fotosünteesi eesmärk. Jäägina jäävad NADP ja ADP+Pi, mis saadetakse uuesti valgusstaadiumi. Samuti võivad glükoosi monomeerid ühineda, et tekiks polümeer tärklis, mida kasutatakse varuainena. Fotosünteesi tähtsus ● Anorgaanilistest ainetest esmase orgaanilise aine loomine (valgusenergia → keemiline energia); ● Glükoos on esmane ja põhiline energiaallikas enamikes organismides; ● Toiduahela esimene lüli; ● Hapnik;
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
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).
FADH2 + ½ O2 + 2ADP + 2Pi FAD +H2O + 2ATP SÜSIVESIKUTE KATABOLISM TAANDATUD KOENSÜÜMID NADH FADH 2 · Tekivad toitainete oksüdatsioonil · Toimivad elektronide (vesiniku) ülekandjatena · Energiarikkad molekulid, kuna sisaldavad kõrge ülekandepotentsiaaliga elektrone · Reoksüdeerumisega hingamisahelas kaasneb ADP fosforüülimine ATP-ks NADH = 3ATP FADH2 = 2ATP GLÜKOLÜÜS Glükolüüs - ensümaatiliste reaktsioonide ahel, mille käigus glükoos muudetakse püruvaadiks. Ühe glükoosi molekuli konversiooniga kaheks püruvaadi molekuliks kaasneb kahe ADP molekuli konversioon ATP-ks. Summaarne võrrand: Glükoos + 2 ADP + 2 NAD+ + 2Pi 2 Püruvaat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H20 Glükolüüs on · raku tsütoplasmas kulgev universaalne ainevahetus rada · anaeroobsetes rakkudes ainus ATP-d produtseeriv rada · aeroobsetes rakkudes esimene etapp süsivesikute oksüdatsioonil GLÜKOLÜÜSI KAKS FAASI · Heksoosifaas
Glükolüüs Süsivesikud toidus Toidus olevatest süsivesikutest on olulisemad: - monosahhariidid glükoos ja fruktoos -disahhariidid sahharoos ja maltoos -polümeersed tärklis (amüloos ja amülopektiin) ja glükogeen -tselluloos kuulub paljude toiduainete koosseisu, kuid ei ole seeditav. Süsivesikute metabolismi esimene etapp on seeditavate polümeeride lagundamine lihtsamateks, hästilahustuvateks ja soolestikus organismi imenduvateks molekulideks. Süsivesikute lagundamine algab suus. Nõrgalt happeline sülg (pH6.8) sisaldab amülaasi. Amülaas on esmane süsivesikuid hüdrolüüsiv ensüüm
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 heterotroof- organism, kes saab oma elutegevuseks vajaliku süsiniku toidus sisalduvast orgaanilisest ainest miksotroof- organism, kes suudab energia ja/või süsiniku saamiseks kasutada mitut tüüpi
........................................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
GLÜKOLÜÜS 1. Mõisted. Glükolüüs on ensümaatiliste reaktsioonide ahel, mille käigus glükoos muudetakse püruvaadiks. a) Lähtesubstraat/substraadid - glükoos. Toidust saadavad süsivesinikud: - Tärklis ja glükogeen: hüdrolüüsitakse glükoosiks amüloosi abil suus. - Disahhariidid (maltoos, sahharoos, laktoos): hüdrolüüsitakse monosahhariidideks. Maltoos + H2O 2 glükoos (maltaas) Sahharoos + H2O glükoos + fruktoos (sahharaas invertaas) Laktoos + H2O galaktoos + glükoos (laktaas) b) Reaktsioonide toimumise koht rakus punased verelibled, rasvkoes, närvikoes, lihaskoes, maks. Toimub raku tsütoplasmas. c) Protsessi aeroobsus/anaeroobsus hapnikut tarbiv / mitte tarbiv. Anaeroobsetes rakkudes on glükolüüs ainus ATPd tootev rada. Aeroobsetes rakkudes esimene etapp süsivesikute oksüdatsioonil.
laktaat. Glükoosi lõplik lõhustumine toimub hapniku juuresolekul. Tekivad CO 2 ja H2O ning see toimub mitokondrites tsitraaditsükli vahendusel. Glükoosi lõhustumise etapid: I Glükoosi aktiveerimine fosforüleerimise teel. Süneesitakse glükoos-6-fosfaat ensüümi heksoosi kinaas vahendusel. Reaktsioon on sisuliselt pöördumatu ja vajab 1 molekuli ATP-d. II Glükoos-6-fosfaat isomeriseerub fruktoos-6-fosfaadiks ensüümi fosfoglükoosi isomeraasi vahendusel. Reaktsioon on pöörduv ja mittereguleeritav. III Fruktoos-6-fosfaat fosforüleeritakse ensüümi fosfofruktoosi kinaasi vahendusel (see on glükolüüsi keskne ensüüm, allosteeriliselt reguleeritav) fruktoos-1,6-bisfosfaadiks. Reaktsioon on pöördumatu ja vajab 1 molekuli ATP-d. IV Fruktoos-1,6-bisfosfaat lõhustatakse glütseraldehüüd-3-fosfaadiks (GAP) ja dihüdroksüatsetoonfosfaadiks (DAP) ensüümi aldolaas vahendusel. Reaktsioon on pöörduv ja mittereguleeritav.
33. Energeetiliste protsesside spetsiifika loomoeganismis, makroergilised ühendid 34. Sahhariidide ainevahetuse üldiseloomustus. Sahhariidide seedimine ja imendumine. Sahhariidide tähtsus toitumisel. · Süsivesikute metabolism peab rahuldama üle poole (50-60%) organismi energiavajadusest. · Süsivesikute metabolism tagab veresuhkru (glükoosi) taseme hoidmise normi piirides. · Mõnede kudede, organite jaoks on tavaolukorras glükoos ainsaks sisuliseks energiasubstraadiks. · Häired süsivesikute metabolismis avalduvad mitmesuguste haiguste kujul. Nii on glükoosi metabolismi defektid põhialuseks kahele üldisele metaboolsele haigusele: suhkurtõbi ja rasvumine. Need on aga tihedalt seotud terve rea tõsiste meditsiiniliste probleemidega nagu ateroskleroos, kõrgvererõhktõbi, retinopaatia, neeruhaigused, kasvajad jt. Sahhariidide seedimine: 1 1
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
24. Calvini tsükli tähtsus *fotosünteesi pimedusstaadiumi tsükliline reaktsioonide jada, mille käigus seotakse CO 2 ning kasutatakse valgusstaadiumi reaktsioonides moodustunud NADPH2 ja ATP molekule *moodustuvad kolmesüsinikulised suhkru molekulid 25.Kuidas on omavahel seotud FS valgus-ja pimedusstaadium? Valgusstaadiumi vahestaadiumid on pimedusstaadiumi lähteaineteks. 26.FS põhieesmärk *glükoosi (esmase org aine) tootmine 27.FS tähtsus taimedele 1)energia tootmisest ülejäänud glükoos säilitatakse varuainena- selleks on tärklis, mis vajadusel lõhustub uuesti glükoosiks ja annab energiat (pungade puhkemine, taimede/seemnete tärkamine) 2)kloroplastidega rakud varustavad glükoosiga heterotroofselt toituvaid rakke 3)Calvini tsükli vaheühenditest sünteesitakse taimseid valke ja lipiide 4)FS-l vabanev õhuhapnik on vajalik kõigis rakkudes pidevalt toimuvaks hingamisprotsessiks 28.FS tähtsus heterotroofidele (L,S) 1)toimub energia sidumine ökosüsteemidesse
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
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
Toimub pärmide ensüümide toimel • Ka alkoholkäärimise roll seisneb ATP tootmises anaeroobsetes tingimustes • On piimhape-käärimine • Püruvaat -> atseetaldehüüd -> etanool Aeroobne glükolüüs • Aeroobne glükolüüs lähtub tsütoplasmas toimuva glükolüüsi osa metaboliidist püruvaadist • Püruvaadist tekib atsetüül-CoA (mis on ka teiste metabolismiradade produkt) • Protsessiks on vaja ensüüm-vitamiinkompleksi püruvaadi dehüdrogenaasne kompleks –PyrDH (koosneb 3 ensüümist ja 5 vitamiinist) Vajaminevad vitamiinid • Tiamiin (B1) • Riboflaviin (B2) • Pantoteenhape (B5) • Nikotiinhape (B3, PP) • Lipoehape (N) • Juba ühe vitamiini puudus põhjustab siin tõsiseid häireid Aeroobne glükolüüs • Atsetüül-CoA viiakse edasi kesksesse metaboolsesse tsüklisse – Tsitraaditsüklisse (ka trikarboksüülhapete tsükkel – TKT, TCA või Krebsi tsükkel)
annaabi.ee 
