Taimed, mõned bakterid Kõik elusorganismid Seened Taimed Loomad Rakukest Kitiinist Tselluloosist PUUDUB Varuaine Glükogeen Tärklis Glükogeen Ainevahetus Heterotroof Autotroof Heterotroof MÕISTED Osmoos- vedeliku liikumine läbi poolläbilaskva membraani lahjemast lahusest kangemasse Difusioon- väikeste gaasimolekulide liikumine rakku või rakust välja (CO2, O2, N2) Fagotsütoos- tahkete makromolekulide (valgud, rasvad, suhkrud) liikumine rakku Pinotütoos- vedelikutilkade liikumine rakku Passiivne transport- selle käigus liiguvad rakku ained läbi eriliste valgukanalite ning protsess ei vaja lisaenergiat Aktiivne transport- rakku liiguvad suuremad molekulid ning protsess vajab lisaenergiat
(Sageli on prügila olmereoveepuhastist liiga kaugel) 1. Aktiivmudapuhastus 2. Looduslähedased meetodid 3. Füüsikalis-keemilised nn ’high-tech’ meetodid Pöördosmoos Pöördosmoosiseade • Osmoos on vee difusioon läbi poolläbilaskva membraani, kusjuures vesi liigub lahusesse, kus on rohkem lahustunud ainet (kangemasse). • Pöördosmoos on nähtus, kus kangem lahus liigub läbi membraani lahustunud aine väiksema kontsentratsiooni suunas (lahjemasse), vastupidiselt osmoosile. − Et see juhtuda saaks, tuleb rakendada lisarõhku (tuleb vett pumbata). • Rakendades nõrgveele suuremat rõhku kui osmootne rõhk, saab sundida vee molekule sellest läbi minema puhtasse vette. − Vee molekulist suuremad ained jäävad membraani taha ja kontsentreerivad.
6. väljauhtumine kehast nt kõhulahtisus, süljevool 7. aktiivkaitse antikehad ja õgirakkude näol Membraansüsteem päristuumses rakus Rakumembraan - vedelik-mosaiikne membraanimudel (JOONIS!) Rakumembraani funktsioonid: membraantransport ei vaja energiat nt difusioon-ainete liikumine kõrgemalt konsentratsioonilt madalamale näiteks gaaside difusioon kopsudes või teine näide lõhnade tajumine osmoos-lahuste liikumine lahjemast lahusest kangemasse konsentratsioonide ühtlustumiseni (JOONIS) osmoosil rajaneb veel imamine mullast juurekarvadel, inimestel hõlbustatud difusioon-ainete ülekanne kõrgemalt konsentratsioonist madalemale ilma energiata kandja valkude abil. Nii lähevad organisimi suhkuralkohole, osa ravimeid, osa aminohappeid, (kiirus sõltub vabade kandjate hulk) vajab energiat. Aktiivtransport-ainete liikumine madalamalt konsentratsioonilt kõrgemale valkude ülekandel nt Na viimine
soojenemist); – prügilad annavad 6-13% globaalsest gaasitoodangust • on tule- ja plahvatusohtlik; – gaas võib levida mööda pinnast ja piki torustikke prügilast eemale • on ohtlik tervisele – prügilagaasist on leitud 557 keemilist ühendit (ENDS report, jan 2003) • takistab prügila haljastamist; Osmoos on vee difusioon läbi poolläbilaskva membraani, kusjuures vesi liigub lahusesse, kus on rohkem lahustunud ainet (kangemasse). • Pöördosmoos on nähtus, kus kangem lahus liigub läbi membraani lahustunud aine väiksema kontsentratsiooni suunas (lahjemasse), vastupidiselt osmoosile.
· Vesi taim kasutab vett fotosünteesiks, transpiratsiooniks, toitainete omastamiseks pinnasest, seemnete levitamiseks. Rakkude elutegevus toimub vesilahustes. · Hoovused. 2. Keemilised: · Niiskus, · Atmosfääri gaasid, · Soolsus ookeanides 3,5%, soolajärvedes, Surnumeres <30%, Läänemeres 2-6%, osmoos vee kandumine lahjemast lahsuest kangemasse. · Toitained põhitoitained on süsinik, vesinik, hapnik, lämmastik. · Happelisus sõltub vedelikus sisalduvate vabade vesinikioondie arvust. Mida väiksem pH, seda happelisem lahus. pH <3 ahjustuvad taimede juured, võib olla mürgistes kogustes rauda ja mangaani, pH >3 mineraalained vähelahustuval kujul ja seega halvasti kättesaadavad. Biootilised tegurid: 1
· Looduses olemas 92 keemilist elementi · Organismid kasutavad 40 elementi · Põhielemendid: O,S,H,N,Ca,P,Cl,S,K,Na,Mg,I,Fe · C ja H on olemas kõikides elusorganismides, O enamikes Soolasisaldus · Veekeskkonnas 0 30% · Ookeanides 3,5% · Läänemeres 0,2 1,5 · Nii suure kui ka väikese soolasisalduse puhul peavad organismid säilitama rakusisesed tingimused · Osmoos - molekulid liiguvad läbi membraani lahjemast lahusest kangemasse Happelisus ehk pH · Sõltub vedelikus sisalduvate vesinikioonide rohkusest · Neutraalse lahuse pH=7 · Happelise lahuse pH on alla 7 · Aluselise lahuse pH on üle 7 · Loodusliku sademevee normaalne pH on 4,6 - 5,6 · Happevihmade pH on üle 5,6 · Mulla pH 3 9 · Mõjutab organisme otseselt ja kaudselt (juurekahjustused, siseveekogude loomasiku kahjustumine, toitainete ja mürkide lahustuvus) · Liigilise mitmekesisuse vähenemine
· Looduses olemas 92 keemilist elementi · Organismid kasutavad 40 elementi · Põhielemendid: O,S,H,N,Ca,P,Cl,S,K,Na,Mg,I,Fe · C ja H on olemas kõikides elusorganismides, O enamikes Soolasisaldus · Veekeskkonnas 0 30% · Ookeanides 3,5% · Läänemeres 0,2 1,5 · Nii suure kui ka väikese soolasisalduse puhul peavad organismid säilitama rakusisesed tingimused · Osmoos - molekulid liiguvad läbi membraani lahjemast lahusest kangemasse Happelisus ehk pH · Sõltub vedelikus sisalduvate vesinikioonide rohkusest · Neutraalse lahuse pH=7 · Happelise lahuse pH on alla 7 · Aluselise lahuse pH on üle 7 · Loodusliku sademevee normaalne pH on 4,6 - 5,6 · Happevihmade pH on üle 5,6 · Mulla pH 3 9 · Mõjutab organisme otseselt ja kaudselt (juurekahjustused, siseveekogude loomasiku kahjustumine, toitainete ja mürkide lahustuvus) · Liigilise mitmekesisuse vähenemine
• Organismid kasutavad 40 elementi • Põhielemendid: O,S,H,N,Ca,P,Cl,S,K,Na,Mg,I,Fe • C ja H on olemas kõikides elusorganismides, O enamikes Soolasisaldus • Veekeskkonnas 0 – 30% • Ookeanides 3,5% • Läänemeres 0,2 – 1,5 • Nii suure kui ka väikese soolasisalduse puhul peavad organismid säilitama rakusisesed tingimused • Osmoos - molekulid liiguvad läbi membraani lahjemast lahusest kangemasse Happelisus ehk pH • Sõltub vedelikus sisalduvate vesinikioonide rohkusest • Neutraalse lahuse pH=7 • Happelise lahuse pH on alla 7 • Aluselise lahuse pH on üle 7 • Loodusliku sademevee normaalne pH on 4,6 - 5,6 • Happevihmade pH on üle 5,6 • Mulla pH 3 – 9 • Mõjutab organisme otseselt ja kaudselt (juurekahjustused, siseveekogude loomasiku kahjustumine, toitainete ja mürkide lahustuvus)
2. valgud 3. süsivesikud on ainult ühel pool, pealmisel pool 4. tüklilised alkoholid - näiteks kolesterool loomarakkude kõikides membraanides; taimerakkudes fütosterool. Rakumembraani ülesanded 1. Transport a. Ei vaja energiat difusioon (gaaside difusioon kopsudes, lõhnade levik keskkonnas); osmoosiga toimub vee transport (vesi liigub alati lahjemast lahusest kangemasse lahusesse ja kangema lahusega toimub lahjenemine). Näited: vee imamine juurtega (eelduseks on see,et juures on kangem lahus). Ookeani vee joomine merehädas (inimese kehas vesi jaguneb vesi rakuväliseks veeks ja rakusiseseks), rakuväline vedelik soolastub, rakkudest tõmmatakse vesi välja. Destilleeritud vee joomisel toimib kõik vastupidine rakud paisuvad lõhkemiseni. b
Suurtes kogustes võivad olla mürgised. Veekeskkonnas: liigne toitelisus- entrofeerumine( veekogude rikastumine) Soolasisaldus Veeorganismide kohastumine: Osmootse rõhu erinevuste tõttu: · mageveeorganismidesse-vesi tungib sisse · mereveeorganismidest-vesi tungib välja(peavad jooma, et mitte ära kuivada) 6 Osmoos-nähtus, kus molekulid läbivad poolläbilaskva kile lahjemast lahusest kangemasse. Läänemeri on riimveeline(vahepealne). Bioindikatsioon Bioindikatsioon- keskkonnaseisundi jälgimine taime-ja loomaliikide abil. Eeldab elusorganismide ja keskkonna vaheliste seoste tundmist.(peame teadma, kuidas organismid reageerivad keskkonna muutustele) Kõige tuntum bioindikatsiooni rakendamise viis on taimede kasutamine maavarade otsinguil. Nt: kannikese liik Vida aalaminaria, mis kasvab alpidestssingimaardlail. Teine
Suurtes kogustes võivad olla mürgised. Veekeskkonnas: liigne toitelisus- entrofeerumine( veekogude rikastumine) Soolasisaldus Veeorganismide kohastumine: Osmootse rõhu erinevuste tõttu: · mageveeorganismidesse-vesi tungib sisse · mereveeorganismidest-vesi tungib välja(peavad jooma, et mitte ära kuivada) 6 Osmoos-nähtus, kus molekulid läbivad poolläbilaskva kile lahjemast lahusest kangemasse. Läänemeri on riimveeline(vahepealne). Bioindikatsioon Bioindikatsioon- keskkonnaseisundi jälgimine taime-ja loomaliikide abil. Eeldab elusorganismide ja keskkonna vaheliste seoste tundmist.(peame teadma, kuidas organismid reageerivad keskkonna muutustele) Kõige tuntum bioindikatsiooni rakendamise viis on taimede kasutamine maavarade otsinguil. Nt: kannikese liik Vida aalaminaria, mis kasvab alpidestssingimaardlail. Teine
optimumist Optimaalala - antud liigi kõige sobivam osa taluvusalast. Määratakse katseliselt. Füüsikalised keskkonnategurid: Päikesekiirgus - energiaga varustaja, loob eeldused eluks maal, tingib maakeral vööndite tekke. Tagab fotosünteesi Tuli (prahti tohib põletada varakevadel, sest siis taastub fotosüntees ja co2 puhastamine) Eutrofeerumine - Vee liigne toitelisus, põhjustajateks lämmastik ja fosfor Osmoos - vee kandumine lahjemast lahusest kangemasse, omadust kasutatakse reovee puhastamisel. Happelisus sõltub vedelikus sisalduvate nn "vabade" vesinikuioonide arvust. Mida väiksem pH, seda happelisem lahus. Puhtal veel on pH = 7 Happevihmadel on pH väiksem kui 5,2. Happelisusest sõltub nii toitainete kui ka mõnede kahjulike ainete lahustuvus. Tegurid võivad mõjuda otseselt tingides, pidurdades või kiirendades mõnda eluprotsessi. Või kaudselt, kui nad muudavad teiste tegurite toimet.
· Palavik · Tõvestavate bakterite isolatsioon (nt. tuberkuloosi kolde lubjastumine kopsus) · Väljauhtumine kehast (kõhulahtisus) · Aktiivkaitse Membraansüsteem Rakumembraan vedelik-mosaiikne Rakumembraani funktsioonid: 1) Membraantransport: a) Ei ole vaja energiat: · Difusioon Ainete liikumine kõrgemalt kontsentratsioonilt madalamale (nt lõhnade tajumine) · Osmoos Lahusti liikumine lahjemast kangemasse lahusesse kontsentratsioonide ühtlustuseni · Hõlbustatud difusioon Kõrgemalt kontsentratsioonilt madalamale kandjavalkude abil b) Vajab energiat: Aktiivtransport Ainete ülekanne madalamalt kontsentratsioonilt kõrgemale valguliste ülekannete teel 2) Membraani sopistumine. Võimaldab: a) Haarata rakul tahkeid ja vedelaid osakesi b) Võimaldab liikuda 3) Laengud ja impulsside edastamine
valgumist.. Raku membraan päristuumsetes: · Membraan on elastne · Molekulid liiguvad piki membraani. · Vedelikmosaiikne membraani mudel Raku membraani ülesanded: 1. Ainete valikuline transport: a) Ei vaja energiat · Difusioon ainete liikumine kõrgemalt konsedratsioonilt madalamale. Nt. Aldeoolide difosioonide kopsudes, lõhnade haistmine · Osmoos lahusti ehk vee liikumine lahjemast lahusest kangemasse kuni konsedratsiooni võrdsustamiseni. Näiteks vee imamine juurtega, põhineb sellel, et lahuse konsendratsioon on kõrgem kui mullal. Näiteks karastusjookide joomine janu kustutamise eesmärgil. · Passiivtransport ainete liikumine läbi membraani läbi kandjate. Seda mõjutab kõige rohkem vabade kandjate valkude huk. Näiteks
Rakumembraan (plasmamembraan) o Koostis: Fosfolipiidne kaksikkiht Valgud Oligosahhariidid membraani pealispinnal Tsükliline alkohol (loomarakus kolesterool, taimerakus fütosteroolid jne). o Rakumembraan on dünaamiline. o Ülesanded: Transport Ei vaja energiat (ATP) Difusioon. Biosüsteemis näiteks gaaside difusioon kopsudes. Ka lõhnade levimine keskkonnas. Osmoos. Lahusti (vesi) liikumine lahjemast lahusest kangemasse kuni kontsentratsioonide võrdsustumiseni. Näited: Vee imamine juurekarvadega. Vedelväetised, mille kontsentratsiooni ei arvestata. Vee imendumine seedekulglast (ülikiire imendumine (destilleeritud vesi), mõõdukas imendumine (joogid, mille kontsentratsioonid on enam-vähem sarnane organismi koostisega nt 26 isotoonilised spordijoogid); üliaeglane imendumine (kontsentratsioonid; pulbrilistel jookidel
Toiteelemendid • Looduses olemas 92 keemilist elementi • Organismid kasutavad 40 elementi • Põhielemendid: O,S,H,N,Ca,P,Cl,S,K,Na,Mg,I,Fe • C ja H on olemas kõikides elusorganismides, O enamikes Soolasisaldus • Veekeskkonnas 0 – 30% • Ookeanides 3,5% • Läänemeres 0,2 – 1,5 • Nii suure kui ka väikese soolasisalduse puhul peavad organismid säilitama rakusisesed tingimused • Osmoos - molekulid liiguvad läbi membraani lahjemast lahusest kangemasse Happelisus ehk pH • Sõltub vedelikus sisalduvate vesinikioonide rohkusest • Neutraalse lahuse pH=7 • Happelise lahuse pH on alla 7 • Aluselise lahuse pH on üle 7 • Loodusliku sademevee normaalne pH on 4,6 - 5,6 • Happevihmade pH on üle 5,6 • Mulla pH 3 – 9 • Mõjutab organisme otseselt ja kaudselt (juurekahjustused, siseveekogude loomasiku kahjustumine, toitainete ja mürkide lahustuvus) • Liigilise mitmekesisuse vähenemine