Mõlema arvel saab membraanile tekitada prootongradienti. Prootongradiendi arvel saab sünteesida ATPd ja teha muud tööd. Kasutatava energia järgi jagunevad kemotroofideks (keemilised ained) ja fototroofideks (valgus). Toitumistüübi määratlemisel on olulised: · Energiaallikas (valgusenergia, keemilised ained) · Oksüdeeritava aine (elektroni doonori) loomus (kas anorgaaniline või orgaaniline aine), ka fototroofid vajavad väliseid elektroni doonoreid (redutseerijat). Nendeks võivad olla nt vesi, vesinik, H2S, S (anorgaanilised), aga ka nt orgaanilised happed. · Süsinikuallikas (millisest C-ühendit kasutatakse: kas CO2 või orgaanilised ained) fototroofid kasutavad valgusenergiat kemotroofid oksüdeerivad keemilisi aineid jaguneb: kemolitotroofid vesinikubakterid, nitrifitseerijad, tioonbakterid. Oksüdeerivad anorgaanilisi aineid,
klassifitseerida metaboolsete radade reaktsioone katalüüsivaid ensüümsüsteeme (kolm tüüpi) Rajad koosnevad järjestikustest ensüümireaktsioonidest. Ensüümid võivad esineda: Eraldiasetsevate valkudena Multiensüümsete kompleksidena Membraan- seotud süsteemidena 3. Energiavoog biosfääris kulgeb läbi süsiniku- ja hapnikuringe. Joonistage vastavaid seoseid kujutav lihtne skeem ja kommenteerige seda. Fototroofid kasutavad valguse energiat orgaaniliste ühendite sünteesiks Heterotroofid kasutavad neid ehituskividena edasiseks sünteesiks CO2, O2, H2O retsükliseeritakse Joonis loeng 16, slaid 6 4. Joonistage katabolismi ja anabolismi energeetilist vahekorda kujutav skeem ja iseloomustage, mis tüüpi keemilised reaktsioonid domineerivad ühes ja teises. Loeng 16 slaid 8 5. Otsustage, kas kõrge ATP tase rakus a) stimuleerib anabolismi
pärilikkuseaine( rõngaskromosoom, DNA rõngakujuline) ja organellid.: ribosoomid, pastiidid (vastutavad bakteri ainevahetuse eest) DNA rõngas(plasmiid) ei ole kindel arv, bakter suudab kohaneda ümbritseva keskk. plasmiidide sünteesi kaudu. Küljes: 2sugused väl.ulatuvad osad. Kõigil piilid(aluspinnale innitumiseks vaj.) viburid(1/mitu) pikemad piilidest- vedelas keksk. liikumiseks vajalikud., bakteriviburil puudub korrapärane siseehitus. 8. Bakteriraku elutegevus Ainevahetus: fototroofid: vaj.valgust energiallikana, süsinikuallikana CO2. elavad õhus või vee pindmises kihis. Kemotroofid: Kemoorganotroofid(org. Ainetest energia,CO2)- heterotroofsed, patogeensed. Kemolitotroofid- autotroofsed, en.allikana anorg.ühendid. nt mügarbakterid.Hapniku tarbimine: Aeroobid-kasut.hapnikku, elavad õhus, veepinnal, organism.pinnal. mulla pindmises kihis. Anaeroobid- ei kasuta hapnikku, sügaval veepõhjas, mullas, maa sees, organismide sees on
Kuid suudavad lagundada ka naftat, taimekaitsevahendeid ja tselluloosi. Enamik baktereid on heterotroofid. Autotroofide süsinikuallikas on süsihappegaas. 19. Kuidas jaotatakse baktereid hingamise alusel? Prokarüoodid jaotatakse aeroobideks ning anaeroobideks. Obligatoorsed aeroobid kasutavad hapnikku rakuhingamisel ning ei saa hapnikuta elada. Fakultatiivsed anaeroobid kasutavad hapniku olemasolul seda rakuhingamise. 20. Kuidas saavad energiat fototroofid? Nad saavad energiat päikeselt. 21. Kuidas saavad energiat kemotroofid? saavad energiat keemiliste substraatide oksüdeerimisel 22. Kuidas kasutatakse baktereid meditsiinis, tööstuses, põllumajanduses ja heitvee puhastamisel? Baktereid kasutatakse antibiootikumide , vitamiinide, hormoonide, aminohapete ,toiduainete ja puhastusvahendite tootmisel. Seenhaiguste tõrjeks , komposti valmistamiseks, silo valmistamiseks , bakterväetised ja biopuhastus. 23. Bakterite tähtsus looduses
Orgaaniline substraat on kasutuses nii elektrondoonori kui elektronaktseptorina. Lisaks kasutatakse seda ka biosünteesis raku ehitusmaterjalina. 9. Kust saavad elutegevuseks vajaliku energia kemolitotroofid? Kas nad suudavad kasvada pimedas? Saavad energiat keemiliste sidemete energiast, kasutavad elektroni doonorina anorg ühendeid; C- allikana kasutavad CO2. Energiat on võimalik saada keemilistest ainetest (kemotroofid) või valgusenergiast (fototroofid). Valgusenergia muudetakse rakus samuti keemiliseks energiaks fotosünteesiprotsesside käigus. 10. Milles seisneb anoksügeense ja oksügeense fotosünteesi erinevus? Nimeta mikroorganismide rühmi, kes viivad läbi 1) anoksügeenset ja 2) oksügeenset fotosünteesi. Oksügeenset fotosünteesi päikeseenergia muudetakse keem energiaks. Fotosünteesi lähteaineteks on süsinikdioksiid, vesi ja mineraalained (energiaallikaks on päikeseenergia), saaduseks on
maailmamere fütoplkanktonis väikeserakulised sini- ja rohevetikad. Ränivetikate domineerimine tõi suure pöörde ookeani ja kogu Maa süsinikuringesse. Suuremarakulised vetikad tähendasid kiiremat settimist, orgaanilise aine ladestumist ookeanidesettesse, mis omakorda lõi eelduse nafta tekkeks. Seetõttu vähenes atmosfääris süsiniku osakaal ja suurenes hapniku konsentratsioon (Olli, 2014). Ränivetikad on enamasti vabalt elavad fototroofid, harva endosümbiondid. Neid esineb võrdselt nii planktonis, bentoses kui ka perifüümis, moodustades veetaimede ja kivide pinnale pruunikas-roheka kihi. Diatomeed on levinud nii magevees kui meredes (Olli, 2014). 1.2 Ehitus Nimi diatomee tuleneb kreekakeelsest sõnast diatomos, mis tähendab „pooleks lõigatud“ ja tähistab nende kaheosalist ränist rakukesta ehk pantsrit (Olli, 2014). Diatomeedele on omane räniühenditest, täpsemalt ränidioksiidist (Si nO2n-x(OH)2x, kus x on
F Fakultatiivne (+ obligatoorne) M Mõned liigid S Seen Ar Arhaebakter Ak Aktinobakter CO2 fix ja fotosünteesi järgi: autotroofid on suutelised fikseerima CO2, heterotroofid mitte. Organismid, kes saavad oma energia fotosünteesist, on fototroofid; keemilistest ühenditest energiat saavad organismid on kemotroofid (litotroofid saavad anorg. ühenditest, organotroofid orgaanilistest ühenditest). ? ? ? ? ? + + + + + + + + O2 O2 või NO3 el akts. + + + ? M M
17. Kuidas bakterid paljunevad? 18. Selgita, mida tähendab heterotroofne ja autotroofne bakterite puhul. 19. Kuidas jaotatakse baktereid hingamise alusel? 20. Kuidas saavad energiat fototroofid? 21. Kuidas saavad energiat kemotroofid? 22. Kuidas kasutatakse baktereid meditsiinis, tööstuses, põllumajanduses ja heitvee puhastamisel? 23. Bakterite tähtsus looduses?
Mikroobigrupp Süsiniku allikas Energia allikas Organotroofid Orgaanilised ained orgaaniliste ühendite (suhkrud, (eksratselluaarsed parasiidid) aminohapped) red-oks reaktsioonid Litotroofid (väliskeskkond) Anorgaanilised ained (CO2) anorgaanilise aine (süsinikdioksiidi, ammoniaagi) redutseerimise Fototroofid (väliskeskkond) Orgaanilised ja fotokeemilised reaktsioonid anorgaanilised ained Paratroofid (intratselluaarsed Peremehe Peremeesorganismi rakk parasiidid) ainevahetuskompleks Bakterite levik, kasutamine ja tähtsus Mikroobide toitumiseks on vajalikud ligi 30 elementi, neist 6 ainet suuremas hulgas:
(Tänu kõrgele ahelasiseste järjestuste komplementaarsusele saavad tekkida aluspaarid.) 14. Milliseid meetodeid kasutatakse DNA primaarstruktuuri analüüsimiseks? Sekveneerimine? 15. Iseloomustage DNA-süntesaatorite töö põhimõtet. Metabolismi üldine iseloomustus 3. Energiavoog biosfääris kulgeb läbi süsiniku- ja hapnikuringe. Joonistage vastavaid seoseid kujutav lihtne skeem ja kommenteerige seda. Fototroofid kasutavad valguse energiat orgaaniliste ühendite sünteesiks Heterotroofid kasutavad neid ehituskividena edasiseks sünteesiks CO2, O2 ja H2O retsükliseeritakse 4. Joonistage katabolismi ja anabolismi energeetilist vahekorda kujutav skeem ja iseloomustage, mis tüüpi keemilised reaktsioonid neis domineerivad. 5. Otsustage, millist toimet avaldab raku metabolismile kõrge ATP tase - 6. Nimetage kolm rakkudes toimuvate protsesside liiki, mis vajavad ATP (või mõne teise
2) paljude ensüümide olemasoluga erinevates ainevahetusprotsessides. Liigitus: 1) energiaallikate alusel – organohoofideks, litotroofideks, fototroofideks, paratroofideks. Organotroofid – organismid, mis saavad energiat väliskeskkonna orgaanilisteühendite fermentatsioonil või oksüdatsioonil. Litotroofid – on võimelised moodustama rakukomponente orgaaniliseaine, redutseerimise tulemusel tänu anorgaanilisel oksüdatsioonil vabanevale energiale. Fototroofid – saavad energiat fotogeeniliste reaktsioonidega. Energiaallikaks on näiteks päikesevalgus. Paratroofid – energiaallikaks on mõne teise organismi rakk ( taime- või loomarakk ). Mikroobidel on toitumiseks vaja 30 elementi: & kõige olulisemat on C, N, H, O, S ja P. Kõige tähtsam on C. Lisaks neile vajavad mikroobid oma elutegevuseks veel rohkesti mineraale: K, Ca, Mg, Fe. Vajaduse järgi liigitatakse nelja gruppi:
Leptiin (rasvavarude seisund) ja insuliin (glükoositase veres)on pikaajalised signaalmolekulid. 2. Metabolismi põhimõte, metaboolsed rajad, metabolismi kaardid. Organismide jaotus energia- ja süsinikuallika ning hapnikutarbe järgi. Organismidel on energiat vaja peamiselt: 1. Mehaanilise töö tegemiseks (lihaste kokkutõmbed, rakkude liikumine) 2. Ainete transpordiks 3. Makromolekulide sünteesiks Energia saadakse väliskeskkonnast valgusest (fototroofid) või süsinikuühendite oksüdeerimisest (kemotroofid). Metabolism omavahel seotud keemiliste reaktsioonide ahel, mis algab kindlast molekulist ja muudab selle ettenähtud viisil mingiks muuks kindlaks ühendiks. Organismid jagatakse lisaks energia tarbimise järgi (foto- ja kemotroofid) ka C ja O tarbimise järgi: Autotroofid omandavad süsiniku CO2'st. Heterotroofid omandavad süsiniku orgaanilistest ühenditest; Aeroobid vajavad elutegevuseks hapnikku; Anaeroobid ei vaja
mutatsioonidest ning kuuluvad asendamisele tsütosiinidega. RNA kõrvutiasetsevad 2' ja 3' OH-rühmad muudavad RNA vastuvõtlikuks hüdrolüüsile, DNA on aga 2'-OH puudumise tõttu stabiilsem. Organismide jaotus energia- ja süsinikuallika ning hapnikutarbe järgi Energia ja süsinikuallika järgi: · autotroofid kasutavad süsiniku allikana CO2 · heterotroofid kasutavad süsiniku allikana orgaanilist süsinikku · fototroofid kasutavad energiaallikana valgust · kemotroofid kasutavad energiaallikana glükoosi, anorgaanilisi ühendeid ja väävlit Hapniku tarbimise järgi · aeroobsed organismid kasutavad hapnikku elektronide aktseptorina, kui hapnik on eluks vältimatu tingimus, on tegemist obligatoorsete aeroobidega · anaeroobsed organismid võimelised eksisteerima ilma hapnikuta, kui ei talu üldse hapnikku, on tegemist obligatoorsete anaeroobidega
Ehitusblokkideks. II aste: Ehitusblokid lagundatakse keskseteks ühenditeks: püruvaat, atsetüül- CoA. III aste: Keskse metaboliidi atsetüül-CoA lõplik lagunda-mine.Tekivad 3 väikest lõpp-produkti: vesi, NH3, CO2. Süsinikuallika järgi * autotroofid kasutavad raku koostisainete sünteesiks CO2 * heterotroofid kasutavad raku koostisainete sünteesiks orgaanilisi ühendeid Energiaallika järgi * fototroofid absorbeerivad valgusenergiat * kemotroofid kasutavad orgaaniliste (glükoos jt) või anorgaaniliste ainete (H2S; S; NO2-; NH4+ jt) redokSreaktsioonidel vabanevat keemilist energiat. Aeroobid kasutavad hapnikku elektronide aktseptorina. · obligatoorsed aeroobid O2 on eluks vältimatu Anaeroobid võimelised eksisteerima hapnikuta · Obligatoorsed anaeroobid - ei talu üldse hapnikku (Clostridium botulinum)
o Polüsahhariidid Kogutakse siis kui keskkonnas on palju C-allikat ja vähe N-allikat Kui anda N-allikat juurde, hakatakse varupolüsahhariide kasutama Kogutakse tärklist, glükogeeni, granuloosi o Rasvataolised ained e PHA Paiknevad graanulitena tsütoplasmas (periplasmas vb ka) Graanuleid katab lipiidne membraan Tegemist on polüestriga e PHA Neid moodustavad aeroobsed bakterid, tsüanobakterid, anaeroobsed fototroofid PHA-l on plastiline toime ja neist saab toota looduses lagunevat plastikut ning kuna ta lahustub seedeensüümide toimel, saab teda kasutada ka ravimitöötuses lahustuva kapsliga preparaatide valmistamisel o Polüfosfaadid Esineb bakteritel, pärmidel, vetikatel Paikneb tsütoplasmas Nende arvelt saab sünteesida ka ATPd Selle varuaine kogujaid saab kasutada vee fosforist puhastamisel o Tsüanofütsiin
Liigitus: 1) energiaallikate alusel organohoofideks, litotroofideks, fototroofideks, paratroofideks. Organotroofid organismid, mis saavad energiat väliskeskkonna orgaanilisteühendite fermentatsioonil või oksüdatsioonil. Litotroofid on võimelised moodustama rakukomponente orgaaniliseaine, redutseerimise tulemusel tänu anorgaanilisel oksüdatsioonil vabanevale energiale. Fototroofid saavad energiat fotogeeniliste reaktsioonidega. Energiaallikaks on näiteks päikesevalgus. Paratroofid energiaallikaks on mõne teise organismi rakk ( taime- või loomarakk ). Mikroobidel on toitumiseks vaja 30 elementi: & kõige olulisemat on C, N, H, O, S ja P. Kõige tähtsam on C. Lisaks neile vajavad mikroobid oma elutegevuseks veel rohkesti mineraale: K, Ca, Mg, Fe. Vajaduse järgi liigitatakse nelja gruppi:
Liigitus: 1) energiaallikate alusel organohoofideks, litotroofideks, fototroofideks, paratroofideks. Organotroofid organismid, mis saavad energiat väliskeskkonna orgaanilisteühendite fermentatsioonil või oksüdatsioonil. Litotroofid on võimelised moodustama rakukomponente orgaaniliseaine, redutseerimise tulemusel tänu anorgaanilisel oksüdatsioonil vabanevale energiale. Fototroofid saavad energiat fotogeeniliste reaktsioonidega. Energiaallikaks on näiteks päikesevalgus. Paratroofid energiaallikaks on mõne teise organismi rakk ( taime- või loomarakk ). Mikroobidel on toitumiseks vaja 30 elementi: & kõige olulisemat on C, N, H, O, S ja P. Kõige tähtsam on C. Lisaks neile vajavad mikroobid oma elutegevuseks veel rohkesti mineraale: K, Ca, Mg, Fe. Vajaduse järgi liigitatakse nelja gruppi:
Suure G+C sisaldusega G+ liigid -aktinomtseedid. Aktinomtseedid on kemoorganotroofsed filamente moodustavad bakterid. Enamik mullast isoleeritud aktinomtseete on streptomtseedid, kes suudavad lagundada ligniini, kitiini, pektiini, keratiini, huumusainet. Aktinomtseetide hulka kuuluvad ka perekond Frankia liigid. Madala G+C sisaldusega liigid-sporogeensed batsillid. Bacillus (aeroobne, katalaaspositiivne) ja G+ Clostridium (anaeroobne, katalaasnegatiivne). Tsanobakterid- obligaatsed fototroofid, esinevad herakulistena, kolooniatena, filamentidena. Enamik baktereid mullas on organotroofid ja phiosa orgaanilisest ainest lisandub mulda taime juurte vi taimejnuste kujul. Mulla lemises kihis on bakterite ja seente biomass ning arvukus suurem kui sgavamates kihtides. Risosfr Risosfri mikroobikooslus erineb kvantitatiivselt ja kvalitatiivselt mulla mikroobikooslusest. See erinevus vljendub nii Risosfr on see osa mullast, mis paikneb vahetult taime
annaabi.ee 
