Bioloogia 07.02.2012 NAD nikotiinamiidadeniindinukleotiid Tsitraaditsükkel Koosneb omavahel tsükli moodustavatest reaktsioonidest Kulgeb mitokondri maatriksis Enne püroviinamarihappe (moodustus aeroobsel glükolüüsil) tsüklisse sisenemist eralduvad CO2 ja 2H aatomit -> atsetüülkoenüüm A Moodustub 10 NADH2 Reaktsioonidest vabanevad CO2 molekulid Hingamisel Mitokondrite sisemembraanide harjakestel e. Kristadel Glükolüüsil ja tsitaaditsüklis moodustunud NADH2 (2+10 molekuli) arvel sünteesitakse ATP 12 NADH2 + 6O2 -> 12NAD + 12H2O Glükoosi täielikul lagundamisel: C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O Glükoosi lagundamine on universaalne protsess, mis kulgeb nii taime- kui loomarakkudes
Dissmilatsiooniprotsess- glükoosi lagundamine, universiaalne, vabaneb energia. Gülkolüüs- tsütoplasmavõrgustikus, moodustub püroviinamarihape, eraldub 4 H2 molekuli, moodustub 2 ATP ja 2 NADH2 molekuli Tsitraaditsükkel- mitokondri sisemuses, eraldub CO2 molekulid ja H aatomid, moodustub 10 NADH2 molekuli Higamisahela reaktsioonid- mitkondri harjakestel, lõppprodukt H2O, eraldub H ja H2O, moodustub 36 ATP molekuli Anaeroobne- piimhappekäärimine, etanoolikäärimine Fotosünt. Valgusstaadium- kloroplastide sisemembraanides Fotosünt. Pimedusstaadium- kloroplasti stroomas Metabolism- org. Aset leidvaid sünteesi- ja lagundamisprots., mis tagavad tema aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. ATP e. Adenosiintrifosfaat, koosneb lämmastikalusest, ribosoomist ja 3 fosfaatrühmast Fotosüsteem II- kasutab molekulide
Metapolism on biokeelmiliste protsesside kompleks, mille kaudu on organism seoses ümbritseva keskkonnaga ning mis võimaldab tema kasvamist, säilimist, uuenemist, paljunemist. (assimilatsioon+dissimilatsioon) Assimilatsioon anapolism moodustuvad kõik organismis toimuvad biosünteesid. Autotroofid -organismid, kes kasutavad valgusenergiat, või redoksreakstoonidel vabanevat keemilist energiat (kemos.) Heterotroofid- organismid, kes saavad elutegevuseks vajaliku energia toidus sisaldava orgaanilise aine oksüldatsioonil. Ja kehale omased ained sünteesitakse toiduga saadud orgaaniliste ainete lõhustumissaadustest. Miksotroofid- (siomviburlane) suudab mõlemat käitub nii auto kui heterotroofina (huulheain) Makroenergilised ühendid ehk energiarikkad ühendid, ühe keemilise sideme lõhkumisel vabaneb vähemalt 30kJ energiat. ATP- universiaalne energia ülekandja (edeniintrifosfaat) ATP on nukleotiid, mis koosneb lämmastikalusest (adeiin), süsivesiku...
Mis eraldub? Glükolüüs Tsütoplasmavõrgustiku Tekib 2 ATP, 4 H või siledapinnalises osas 2 ATP-d ja piimhape või 2 ATP-d ja etanool Tsitraaditsükkel Mitokondri maatriksis CO2 molekulid Hingamisahel Mitokondri sisemembraani 36 ATP-d harjakestel 5.ülesanne: Mida tähendavad lühendid, kui on võimalik, siis kirjuta nende struktuurvalemid ATP — Adenosiintrifosfaat C10H16N5O13P3 TKT — Trikarboksüülhapete tsükkel NADH - Nikotiinamiid adeniin dinukleotiid C21H27N7O14P2 ADP — Adenosiindifosfaat C10H15N5O10P2 6.ülesanne: Mille poolest erinevad aeroobne ja anaeroobne glükoosi lagundamine Aeroobne toimub hapnikuga, anaeroobne ilma Aeroobne: tekib 2 ATP, 4 H -> 2NADH2 Anaeroobne: 2 ATP-d ja piimhape või 2 ATP-d ja etanool
Glükoosi lagundamine: glükolüüs,tsitraaditsükkel, hingamisahela reaksioonid Glükolüüs-toimub tsütoplasmas. Glükoos -6C laguneb kaheks 3C püroviinamarihappeks ja eraldub neli H. Rakk salvestab energia 2 ATP- sse Tsitraaditsükkel-toimub mitokondri sisemuses. Lagundatakse püroviinamarihapet edasi. ENERGIAT EI SALVESTATA.vabanenud vesinikud salvestatakse NAD-ga = 10NADH2 need lähevad hingamisahelasse. Saaduseks ka 6CO2 Hingamisahela reaksioonid- toimub mitokondrite sisemembraanide harjakestel. Vabaneb 36 ATP energiat Aeroobsel vabaneb kokku 38 ATP molekuli energiat FOTOSÜNTEES-on esmalt glükoosisüntees süsihappegaasist ja veest suhkruenergia abil. See toimub: 1.rohelistes taimedes, kes omavad klorofülli 2.protistides 3.osad bakterid-sinivetikad
Anaeroobset glükolüüsi nimetatakse käärimiseks (alkoholkäärimine, piimhappekäärimine Tsitraaditsükkel: • Reaktsioonid toimuvad mitokondrite maatriksis • Püroviinamarihape laguneb süsihappegaasiks ja vesinikuks • Süsihappegaas läheb rakust välja • Vesinik seotakse NADH2 -ga • Sellist enegiat, mida saab siduda ATP-ks ei teki Hingamisahel • Hingamisahela reaktsioonid toimuvad mitokondri sisemembraani harjakestel ehk kristadel • Glükolüüsil ja tsitraaditsüklis tekkinud NADH2 reageerib hapnikuga, tekib vesi • Vesi läheb rakkudest välja • Eralduva eneria arvel sünteesitakse kokku 36 molekuli ATP-d
Glükoosi lagundamine 1. Glükdüüs toimub tsütoplasmavõrgustikul ja seal lõhutakse glükoos molekul nii, et tekib püroviinamarihape- aeroobses keskkonnas!!! Anaeroobses keskkonnas tekib piimhape. Piimhape- teeb lihased valusaks, lagundatakse maksas NB! Pärmseente toimel etanoolkäärimiseks pole vaja hapnikku ! 2. tsitraaditsükkel toimub mitokondris maatriksis (sisemuses) Sisse püroviinamarihape, tekib CO2 3. Hingamisahela reaktsioonid - toimuvad mitokondri harjakestel - Sisse NADH2, tekib H2O Fotosüntees Hingamine Tekib kloroplastides Tekib mitokondrites Vajatakse CO2 ja H2O Vaja O2 Tekib O2, glükoos Tekib CO2 ja H2O Toimumiseks vaja päikesevalgust Toimub ööpäevaringselt Taimed, mõned bakterid Kõik elusorganismid
Glükolüüs - 10 järjestikust reaktsiooni, mille käigus glükoos muudetakse PVA-ks (pürovaadiks) 2. Tsitraaditsükkel - PVA edasine lagundamine toimub mitokondri sisemuses tsükliliselt. Eralduvad CO2 molekulid (rakust välja) ja H-aatomid, mis liidetakse NAD-ile ja FAD-ile. Tekib 8NADH2 ja 2FADH2. Samas tekib 2ATP-d. 3. Hingamisahel - vajab O2. Toimub mitokondri sisemembraani harjakestel. 10NADH2 ja 2FADH2 oksüdeeritakse, energia seotakse ATP-sse. H NADH2 ja FADH2 küljdst seotakse O2-ga, tekib H2O. 10 NADH2 kohta sünteesitakse 30 ATP-d. 2FADH2 kohta sünteesitakse 4ATP-d. Kokku 34ATP-d. Kokkuvõte 1. Glükolüüs 2ATP + 2NADH2 2. Tsitraaditsükkel 2ATP + 8NADH2 + 2FADH2 3. Hingamisahel 34ATP 4. Lõpptulemus 38ATP
toitaineid saadakse vähem kui punastest kiududest 13. Glükolüüs, tsitraaditsükkel, hingamisahel GLÜKOLÜÜS TSITRAADITSÜK HINGAMISAHEL KEL Toimumiskoht Tsütoplasma Mitokondri Mitokondri võrgustik sisemus harjakestel Lähteained C6H1206 2 tk 10 NADH2 püroviinamarjaha 2FADH2 6 O2 pet Saadused 2 tk 6 CO2 (ringilt 10 NAD (koos püroviinamarjah 4) 2 FAD-iga apet 8 NADH2 vesinikukandja
NAD- nikotiinamiid adeniin dinukleotiid. Eraldunud vesinikuaatomid seostuvad vesinikukandjaga NAD- mis võimaldab vesinikuaatomeid hiljem kasutada. Mitu ATP-d saadakse glükolüüsil? 2 Kus rakus toimub tsitraaditsükkel ehk Krebsi tsükkel?Mitokondrites Mis on tsitraaditsükli lähteained ja lõpp-produktid?Lähteaine: püroviinamarjahape. Lõpp- produktid: CO2 ja NADH Mitu ATP-d moodustub tsitraaditsükli käigus? Kus rakus toimub?Toimub mitokondri sisemembraani harjakestel Mis on hingamisahela lähteained ja lõpp-produktid?Lähteained: Lõpp-produkt: Mitu ATP-d moodustub hingamisahelas?36 Kus rakus toimub fotosüntees?Kloroplastis Mis on fotosünteesi lähteained ja lõpp-produktid; fotosünteesi summaarne võrrand? Lähteained: vesi, süsihappegaas. Lõpp-produktid: suhkur, hapnik. 6CO2 + 12H2O => C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Kirjelda fotosünteesi valgusstaadiumi (kus toimub, lähteained, lõpp-produktid). Toimub kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides
elutegevuse käigus. Pärmseened ja mõned bakterid teostavad anaeroobsetes tingimustes etanoolkäärimsit. Tsitraaditsükkel · Reaktsioonid toimuvad mitokondrite maatriksis · Püroviinamarihape laguneb süsihappegaasiks ja vesinikuks · Süsihappegaas läheb rakust välja · Vesinik seotakse NADH2 -ga · Sellist enegiat, mida saab siduda ATP-ks ei teki Hingamisahel · Hingamisahela reaktsioonid toimuvad mitokondri sisemembraani harjakestel ehk kristadel · Glükolüüsil ja tsitraaditsüklis tekkinud NADH 2 reageerib hapnikuga, tekib vesi · Vesi läheb rakkudest välja · Eralduva eneria arvel sünteesitakse kokku 36 molekuli ATP-d MÕISTED: Makroergilised ühendid - madalmolekulaarsed nukleiinhapped (ATP, GTP, CTP, UTP), mis talletavad energia ja võivad selle keemilistes reaktsioonides vabastada. ATP -Universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ---- Adenosiintrifosfaat ehk ATP
kolmesüsinikuliseks ühendiks. glükoos C6H12O6 lõhutakse kaheks osaks tegkib 2C3H4O3 2NADH2 Ülejäänud vesinikud seotakse. Glükolüüsi vabaneva energia arvel saab teha kaks ATP´d. 2) Tsitraaditsükkel toimub mitokondri sisemuses. Proviinamarihape lagunab CO2 molekulideks, Eralduvad H aatomid. Selles osas ei teki ühtegi ATP´si. Vesinikud mis eralduvad seotakse NADiga. 3) Hingamisahelareaktsioonid toimuvad mitokondri harjakestel. Need vesinikud (pärit glükoosist) mis NADitega on seotud, pannakse reageerima hapnikuga (hapnik tuli õhust). Reaktsioonitulemusena tekib vesi H2O ja vabanva energia arvelt saadakse 36 ATP´d SUMMAARNE VÕRRAND: C6H12O6 + 6O2 6CO2+6H2O ja selle arvelt saadi 38 ATP´d
ettevalmistav etapp: polüsahhariidid lagunevad monosahariidideks nt: tärklis või klükogeen laguneb glükoosiks, vabanev energia hajub soojusena. 2. glükoosi lagunemine(aeroobselt): glükoos laiemas mõttes 1)glükoos (kitsamas mõttes) toimub tsütoplasma võrgustikus: C6H12O62CH3-CO-COOH+4H ,püroviinamarihape 3H+3NAD2NADH2 *2ADP+2H2PO42ATP+2H2O 2)tritraaditsükkel, toimub mitokondri maatriksis 2CH3COCOOH+6H2O6CO2+2OH 2OH+10NAD10NADH2 3) hingamisahel, toimub mitokondri harjakestel 12NADH212NAD+24H 6O2+24H12H2O * 36ADP+36H3PO436ATP+36H2O glükoosi lagunemise summaarne võrrand: C6H12O6+6O26CO2+6H2O 38ADP+38H3PO438ATP+38H2O anaeroobne glükolüüs: glükoosi lagunemine ilma 02 osavõtuta 1) C6H12O62CH3COCOOH+4H 2ADP+2H3PO42ATP 2CH3COCOOH+4H2C2H4OHCOOH 1. millisel juhul ja miks tekib lihastes piimhape ja mis sellest edasi saab? 2CH3COCOOH+4H2C2H5OH+2CO2 2. Kus ja kelle poolt ja millise tulemusega viiakse läbi antud reaktsioon? Piimhappe käärimisel ja
H22 P ustikus (AN, AE) püroviinamarih ape NA 2. DH2 tsitraaditsükkel- C mitokontri O2 maatriksis (AE) 3. hingamisahel- NADH2+O2->H20+NAD mitokondri Glükolüüs – koosneb mitmetest reaktsioonidest, harjakestel mille tulemusena tekib ühest (O2!!) (36 ATPmax!) glükoosimolekulist 2 püroviinamarihappe molekuli ja 2 ATP molekuli ( joonis). Eraldunud 4 H+-iooni ja 4 elektroni seostuvad vesinikukandjaga NAD ning moodustub 2 NADH2 molekuli. (Aeroobne glükolüüs: ensüümid katalüüsivad u 10 üksteisele järgnevat reaktsiooni -> püroviinamarihape – CH3COCOOH – (lagundamine jätkub 2. etapis) ja
biomassi keemiliseks energiaks (fotosüntees) ning biomassi keemilisest energiast omakorda soojusenergiaks 33% peegeldub tagasi kosmosesse 22% neeldub atmosfääris 45% neeldub pinnases Fotosüntees 6CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Kõige olulisem assimilatsiooniprotsess. Valgusenergia muudetakse keemiliseks energiaks Rakuhingamine - Hingamisahela reaktsioonid toimuvad mitokondrite sisemembraanide harjakestel · Hingamisahela reaktsioonide käigus sünteesitakse 36 ATP molekuli Süsiniku ja hapniku liikumine läbi elus ja eluta keskkonna CO2 ringe toimub elus ja eluta looduse vahel. Atmosfääris CO2 esineb gaasina, mida taimed tarbivad fotosünteesiks, taime sööb mingi väike loom, teda sööb suurem loom. Siis, kui suurem loom sureb ära, lagundajad lagundavad teda ja libast lendub CO2 õhku tagasi või läheb mulda sisse mineraalidena. Pikaaja möödudes võib CO2 talletuda kivististe ja
Vajalikud tingimused: a) hapniku puudus b)kergesti omandatavate süsivesikute olemasolu c) tekkiv etanooli hulk ei või olla väga suur II TSITRAADITSÜKKEL toimub mitokondri maatriksis Lähteaineks atsetüülkoensüüm A, mis tekib glükolüüsil moodustunud püroviinamarihappest. Kulg eralduvad CO2 molekulid ja tekib 10 NADH2 molekuli. III HINGAMISAHEL toimub mitokondri sisemembraani harjakestel (sopiste tippudes) Kulg glükolüüsil ja tsitraaditsüklis tekkinud NADH2 energia arvel sünteesitakse ATP-d (kokku 36 ATP-d) Fotosüntees Fotosüntees on klorofülli sisaldavates taimerakkudes toimuv assimilatsiooniprotsess, mille käigus salvestatakse valgusenergia orgaaniliste ühendite keemiliste sidemete energiaks. Fotosünteesi peamisteks lähteaineteks on CO2 ja H2O ning lõpp-produktiks glükoos ja hapnik.
ka loomarakus. Glükoosi algne lagunemine toimub tsütoplasmavõrgustikus. Eraldub 2 püroviinamarjahapet, 2NAHD2 ja 2ATP-d. Tsitraaditsükkel reaktsioonid toimuvad mitokondri maatriksis. Aeroobsel glükoosil moodustunud püroviinamarjahappest eraldub CO2. Tsitraaditsükkli reaktsioonides moodustub 10 NAHD2 molekuli, mis suunduvad hingamisahela reaktsioonidesse. Hingamisahel hingamisahela reaktsioonid toimuvad mitokondrite sisemembraanide harjakestel. Eespool saadud 12 NAHD2 molekulide arvelt sünteesitakse 36 ATP-d. Villu Etanooli käärimine: glükoos-> 2etanooli + 2CO2 (-> 2ATP). Protsess kestab, kuni jätkub glükoosi või etanool pärsib pärmseente elutegevuse. NAD- on vesiniku kandja, mis võimaldab H+ aatomeid kanda hingamisse. Villu
Nt fotosüntees, DNA- ehk replikatsioon, RNA- ehk transkripitsioon ja valgu süntees ehk translatsioon Energia vabaneb sahhariidide, lipiidide, valkude ja teiste ühendite oksüdatsioonil. Sahhariidid on organismi peamine, esmajärjekorras kasutatav energiaallikas ATP (universaalne) energia talletaja ja ülekandja Glükoosi lagundamine: I Glükolüüs - tsütoplasmavõrgustikul II Tsitraaditsükkel mitokondri maatriksis III Hingamisahel mitokondri sisemembraani harjakestel 5 Organismide paljunemine ja areng Kõigi liigi isendid paljunevad sugulisel või mittesugulisel teel. Erinevate liikide esindajad omavahel (tavaliselt) ei ristu. Suguline Mittesuguline Võtavad osa tavaliselt 2 vanemorganismi Võtab osa tavaliselt 1 vanemorganism Osalevad sugurakud Toimub organismi mingi osa kaudu Pärilik muutlikus suur Pärilik muutlikus väike Sugurakud ehk gameedid
Glükolüüs algselt toimub tsütoplasma võrgustikus 1. Aeroobne(glükoos2püroviinamarihape[(CH3COCOOH)+4H] 2ADP+Pi 2ATP 2. Anaeroobne- hapnikku ei jätku piisavalt Glükoos 2piimhape (C2H4COOH) 2. Tsitraaditsükkel toimub mitkondri maatriksis... Eralduvad süsihappegaasi molekulid ja vesiniku aatomid. Moodustavad NADH molekuli. I Glükolüüs - tsütoplasmavõrgustikul II Tsitraaditsükkel mitokondri maatriksis III Hingamisahel mitokondri sisemembraani harjakestel Glükoosi lagundamine on universaalne ainevahetuslik protsess, mille käigus glükoosist vabanev energia salvestatakse ATP molekulidesse. Kogu protsessi iseloomustab summaarne võrrand: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O. Glükoosi lagundamisel eristatakse kolme etappi: glükolüüs, tsitraaditsükkel ja hingamisahela reaktsioonid. Seda protsessi nimetatakse kirjanduses ka aeroobseks hingamiseks.
Anaeroobne glükolüüsi saadused on 2 piimhappe ja 2 ATP molekuli. (Etanoolkäärimisel pärmseente abil tekib 2 etanooli, 2CO 2, 2 ATP molekuli. Etanooli teke kestab seni kuni on glükoositagavara või kuni keskkonda kuhjuv etanool pärsib pärmseente elutegevust. Tsitraaditsükli reaktsioonid kulgevad mitokondri maatriksis. Lähteainest, 2 püroviinamarihappe, molekulist saadakse 10 NADH 2 ja jääkainena 6CO2 molekuli. Süsihappegaas väljub mitokondrist. Hingamisahel leiab aset mitokondri harjakestel. 12 NADH2 ja 6O2 molekulist saadakse 36 ATP, 12 H2O ja 12 NAD molekuli. Glükoosi täieliku lagunemise tulemusena eraldub 38 molekuli ATPd. V ORGANISMIDE PALJUNEMINE JA ARENG MITOOS. Mitoos on eukarüootsete rakkude jagunemine, millega tagatakse kromosoomide arvu püsimine tütarrakkudes, organismi kasvamise, vigastatud rakkude taastumise. Interfaasis toimub DNA replikatsioon, ATP süntees, suurenevad raku mõõtmed ja organellide arv, tsentrioolid kahestuvad, kromosoomid on lahtikeerdunud
annaabi.ee 
