· 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, kemoorganotroofid soolekepike, batsillid, pseudomonaadid. Oksüdeerivad orgaanilisi aineid. Toitumistüübi täpsustamisel näidatakse veel ära, mida kasutatakse C-allikana. Kui C-allikas on org.ühend on tegu heterotroofiga, kui CO2, siis autotroofiga. Kemotroofidest on heterotroofsed nt soolekepike, pseudomonaadid, batsillid jne. Täpne toitumistüüp neil kemoorganoheterotroofia
Fotolitotroofid: Taimed, vetikad, tsüanobakterid: valguseenergia arvel sünteesivad ATPd, C-allikana kasutavad CO2, CO2 redutseerimiseks kasutavad vett. Purpursed ja rohelised väävlibakterid: CO2 redutseerivad H2S abil Fotoorganotroofid: Purpursed ja rohelised mitteväävlibakterid, ATP sünteesivad valguseenergia arvel, C-allikana saavad kasutada nii CO2 kui ka orgaanilisi ühendeid, CO2 fikseerimiseks kasutavad reduktiivjõu allikana enamasti orgaanilisi aineid. Kemolitotroofid: Nitrifitseerijad, tioonbakterid, vesinikubakterid jt; ATP sünteesivad anorgaaniliste ühendite oksüdatsiooni arvel, C-allikana kasutavad CO2. Kemoorganotroofid: Tavalised heterotroofsed bakterid, nii aeroobsed, fakultatiivselt anaeroobsed kui ka kääritajad; ATP sünteesivad orgaaniliste ühendite oksüdatsioonil vabaneva energia arvel; C- allikana kasutavad samuti orgaanilisi aineid. 3. Mis jääb bakterirakul tsütoplasmast väljaspoole, milliseid raku tüüpe kesta ehituse alusel
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. Paljunemine: pooldumine, kiirus sõltub tingimustest: temp. Niiskusest,PH tasemest veebakteritel. Toitainete hulk. Generatsiooniaeg(vt mõisteid). Liikumine: viburite abil, spiraalikujul. keerduvad, limaeritamise abil. Ebasoodsate tingim
keskkonnas ühenditeni, mille edasine oksüdatsioon saab toimuda ainult O 2 osalusel. (Käärimisprotsessil vabanevat energiat kasutavad vastavad organismid elutegevuseks). Käärimise puhul ei kasutata ühtegi välist elektronaktseptorit. 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
Hingamise alusel jagunevad: aeroobsed bakterid vajavad hingamiseks hapnikku (orgaaniline aine + hapnik) anaeroobsed bakterid ei vaja hingamiseks hapnikku, kasutavad hingamiseks sulfaat- või nitraatioone või käärimine ehk anaeroobne glükolüüs, kus suhkrutest moodustatakse mitmesuguseid ühendeid Autotroofsed bakterid sünteesivad eluks vajalikke aineid ise. Energiaallika alusel jaotatakse kemolitotroofid anorgaanilised ühendid fotolitotroofid päikesevalgus Litotroofide süsinikuallikaks on anorgaanilised ühendid. 1.Aeroobsed bakterid · Sulfaatijad ehk väävlibakterid · Rauabakterid · Nitrifitseerijad 2.Anaeroobsed bakterid · Metanogeenid Antibiootikumid Bakterid toodavad antibiootikume, mis üliväikestes kogustes pärsivad teiste bakterite kasvu. Antibiootikumid takistavad: · Bakteriraku valgusünteesi
* makromolekule omastada ei suuda, bakter eraldab välikeskkonda ensüüme, mis neid lagundavad * energia ja süsiniku allikana kasutamist nim. toitumiseks * energiallikad ATP sünteesiks: - päikeseenergia - orgaanilistes/anorgaanilistes ainetes sisalduvad energia * süsinikuallikad keha ülesehituseks: - orgaaniliste ainete lagundamisel tekkiv süsinik - CO2-st * kemolitotroofid lagundavad anorgaanilist ainet Bakterite jaotus. Hapnikutarbimise alusel: * aeroobsed * anaeroobsed, kasutavad sulfaat-/nitraatioone, eraldub N 2O, H2S ja/või N (teisisõnu käärimine) Tähtsus looduses: * süsiniku ringlemine * nitraate tekitavad mügarbakterid, liblikõiteliste juurtel Kasutamine inimeste poolt: * kasutati ammu enne seda, kui neist teada saadi * hapendamine * käärimine * ravimitööstus
(1) RNA maailm. (2) Looduslik valik d) Esmaste prokarüootsete rakkude teke: 3,8--3,5--3 mlrd a tagasi=ligi 4mlrd a tagasi. Kõige varasemad leiud Gröönimaalt esimesed elu jäljed on 3,8miljrd aastat vanad- kivim (Acasta gneiss). Teooria- elusorganismides on püsivate süsinikuisotoopide suhe teine, kui elututes organismides. Gneiss- moondekivim, settekivim. 3milj aasta taguseid andmeid ei vaidlustata, need võivad olla sinivetikad. (1) Heterotroofid=>Autotroofid (kemolitotroofid) Esmane elu sai olla vaid heterotroofne. Olemuseltàväliskk võetakse orgaanilised molekulid ja pannakse molekulid kokku. Resurssi ei olnud ja läks suhteliselt kiiresti üle autotroofiaks. e) Esmaste fotosünteesijate teke ß kaitse valguse eest (elu heidikud asusid päikse kätte elama) (1) Energia tekkis energia kasutamine. (2) Fotoheterotroofid, fotos¸nteerivad väävlibakterid: orgaanika tootmise algus. Esmane fotosüntees oli palju lihtsam
5 Kultuurtaimede-koduloomade aretuspraktika 1 Üldbioloogia. 1.-2. ELU ARENG 1 Teke: Ligi 4 mlrd a tagasi Arhaikum a. Katastroofi lapsed? Asteroidid b. 100° C ? (keemiliste ühendite püsivus) c. Esimene elu: valk-RNA sümbioos? (1) RNA maailm (2) Looduslik valik d. Esmaste prokarüootsete rakkude teke: 3,8--3,5--3 mlrd a (1) Heterotroofid=>Autotroofid (kemolitotroofid) e. Esmaste fotosünteesijate teke kaitse valguse eest (elu heidikud!) (1) Energia. (2) Fotoheterotroofid, fotosünteerivad väävlibakterid: orgaanika tootmise algus f. H2O-fotosünteesi teke hingamise=aeroobsuse teke: Pärisbakterite evolutsiooniline plahvatus (3-2,5 mlrd? a.) (1) Elu hulka limiteerivaks muutusid mineraalid g. Eukarüoodid 1,5-2 mlrd? a. (1) Endosümbioos (2) ?Mandrite ja ookeanide maakoore eristumine maismaa osatähtsuse
e. CH3CH2COO-] ja alkoholid. Edasine kritamine toimub sntroofsete bakterite Syntrophomonas sp. and Syntrophobacter sp. poolt, mis toodavad atsetaati (. CH3COO-), ssinikdioksiidi (CO2), and molekulaarset vesinikku(H2). Ssinikdioksiidi, molekulaarset vesinikku ja atsetaati kasutavad metanogeenid metaani (CH4) tootmiseks. Metanogenees ja metlotroofia Metanogeenid CO2 + 4 H2 -----> CH4 + 2 H2O + energia elektroni doonor on vesinik, elektroni aktseptor on CO2, ranged anaeroobid, kemolitotroofid Metanotroofid CH4 + 2 O2 -----> CO2 + 2 H2O + energia metaan on elektroni doonor, hapnik on elektroni aktseptor elavad anaeroobse ja aeroobse keskkonna piiri peal metaani monooksgenaas nitab metanotroofide olemasolu keskkonnas Mikroorganismide osa orgaanilise aine lagundamisel Taimne biomass koosneb peamiselt polmeersetest orgaanilistest henditest. Enamik looduslikke polmeere on raskesti lagundatavad. Polmeerid ei lahustu vees, kuid mikroobide elutegevuseks on vajalik vesi. Looduslikud
· Mikroobide kaasabil väävliühendite kontsentreerumine ja inkorporeerimine orgaaniliseks väävliks. 1. Sulfaadi assimilatoorne redutseerimine - sulfaat redutseeritakse taimede, seente ja erinevate prokarüootide poolt orgaaniliseks sulfohüdriilrühmaks 2. Väävelvesiniku oksüdatsioon - tekib elementaarne väävel (S0), protsessi viivad läbi fotosünteesivad rohelised ja purpursed väävli-bakterid ja mõned kemolitotroofid 3. Väävli dissimilatoorne redutseerimine - elementaarne väävel redutseeritakse väävel- vesinikuks 4. Sulfaadi dissimilatoorne redutseerimine - sulfaadist tekib väävelvesinik Väävliringe Reservuaarid: Maakoores - kips (CaSO4) ja püriit (FeS2), ookeanis - sulfaatioon (2.6 g/l), H2S ja S0, magevesi - sulfaat, H2S ja S0, maismaa väävli orgaanilised ja anorgaanilised
Tähtsus looduses: anoksilistes setetes kus O 2 puudub ja biogeokeemilistes transformatsioonides. Bakterid ja seened. Assimileerivad madala molekulkaaluga orgaanilisi ühendeid (suhkur, aminohapped, etanool ja atsetaat). Transporditakse rakkudesse otse. Organismid vabastavad hüdrolüütilisi ensüüme, et lõhustada suuremiad orgaanilisi ühendeid madalama molekulkaaluga substraatideks, mida saaks transportida raku sisse, et hingata ja ehitada üles uus biomass. (?) Kemolitotroofid tioonbakterid, vesinikbakterid ja ka sulfaatjad bakterid (elavad hüdrotermaalsetes lõõrides). Enamus neist saab energia CO2'st ja on seega autotroofsed. Anorgaanilisi elektronkandjaid saavad väävlist, vesiniksulfiidist, amooniumist, nitritist ja rauaühenditest (FS). Ka väävlit oksüdeerivad bakterid kuuluvad siia rühma. Purpursed väävlibakterid oksüdeerivad ka vesiniksulfaati lisaks elementaarsele väävlile
Käärimine ehk anaeroobne glükolüüs saab toimuda vaid anaeroobsetes tingimustes. Seda viivad läbi kääritaja bakterid, mis anaeroobsetes tingimustes moodustavad suhkrutest mitmesuguseid käärimissaadusi (etanool, piimhape, sipelghape, äädikhape jne). Käärimisi ja neid läbiviijaid baktereid nimetatakse ainete järgi, mis käärimisel moodustuvad. Kemolototroofsed bakterid. Huvitav rühm bakterimaalimas on autotroofsed kemosünteesijad bakterid ehk kemolitotroofid. Nad saavad energiat anorgaaniliste ühendite oksüdatsioonist ja kasutavad süsinukuallikana süsihappegaasi. Bakteriaalne fotosüntees. Bakterite hulgas on ka fotosünteesijaid. Nad kasutavad valgusenergiat ATP sünteesiks, ning enamasti on nad autotroofid. Süsinikuallikana kasutatakse CO2 ja eraldavad fotosünteesi käigus hapnikku. Tsüanobakterid on veekogudes väga levinud ja võivad sobivate tingimuste juures põhjustada veeõitsengut. Selline vesi on ohtlik nii joomiseks kui
CO2 + 2H2A CH2O + 2A +H2O Valgus ja pigmendid Doonorelektron on H2A - valgusreaktsioon Orgaaniline aine ei koosne ainult süsinikust, vesinikust ja hapnikust, on veel palju muid komponente. 1300 kilokalorit valgusenergiat + 6 mooli CO2 + 90 mooli H2O + 16 mooli NO3 + 1mool PO4 + mineraalelementide jäljed = 3,3 kg biomassi + 150 mooli C2 + 1287 kilokalorit soojust. Peale fotosünteesi on olemas veel memosüntees, mille produtsentideks on kemolitotroofid (nitrifitseerijad, sulfaatijad....). Nad ei kasuta valgusenergiat, vaid anorgaanilistes ühendites olevat keemilist energiat. Pole laialt levinud, esineb sügavates piirkondades, kus on termalased avad (vaata botaanika konspekti). Primaarne produktsioon - autotroofsete organismide poolt kasutatav energia, mis moodustab toiduahela esimese astme/heterotroofsetele organismidele edastatav energia, mis moodustab esmase puhastoodangu.
annaabi.ee 
