alguse lipiidide ja aminohapete süntees. Fotosünteesi tähtsus Taimedele: 1) glükoosi kasutatakse energia saamiseks nii kloroplaste sisaldavates rakkudes kui ka kloroplastideta rakkudes. 2) Glükoosist moodustub varutärklis, mugulates, sibulates, risoomides, maaalustes juurtes, rakukestas olev tselluloos. 3) Calvini tsükli reaktsioonide vaheühenditest sünteesitakse lipiide, aminohappeid. 4) Eralduv hapnik on kloroplastidega rakkudes kohe kasutatav energia saamiseks. 5) Osa taime rakkudest toituvad heterotroofselt, see tähendab saavad glükoosi nendest rakkudest, kus toimub fotosüntees. Heterotroofidele (tavalistele organismidele): 1) Kannavad fotosünteesil salvestatud energiat ühelt organismilt teisele- toiduahel 2) Elutegevuseks vajaliku energia saavad nad orgaaniliste ühendite järk-järgulisel oksüdatsioonil.
Kui poleks olemas fotosünteesivõimelisi olendeid, siis õhk arvatavasti ei sisaldaks hapnikku ega oleks olemas enamikku elusorganisme, nende hulgas ka meid endid. Mis on fotosünteesi põhieesmärk?Fotosünteesi põhieesmärgiks on toota orgaanilist ainet (glükoosi) Kust saavad kloroplastideta taimerakud energiat?Taimerakus toodetakse energiat roheliste kloroplastide abil. õnedes taimerakkudes leidub kloroplastidega sarnaseid rakustruktuure - kromoplaste. Need sisaldavad punast ja kollast värvainet, mis on nähtav õite kroonlehtedel ja viljades. Fotosünteesi lähteained ja lõpp-produktid. 6CO2+12H2O=C6H12O6(glükoos) +6O2+6H2O TINGIMUSED: valgus, vesi, õhk ja muld. valgusstaadium: fotosüsteemid (klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega, vajalikud valgusenergia muundamiseks) moodustuvad kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides
- Hingavad bakterid - tsüanobakterid (1) ja heterotroofsed bakterid (2) 2. Rakutuumaga üherakuliste teke - Algloomade sarnased rakud (veel ei omanud omadust rakuhingamine) - Fagotsütoosi teke - teiste söömine ja pikaajaline seedimine - Tekkis endosümbioos - rakusisene sümbioos eri tüüpi rakkude vahel - Loomne rakutüüp - mitokondritega - Taimne rakutüüp - mitokondritega, kloroplastidega - Tõestab: - DNA olemasolu - 2 membraani (välis ja sise) - Ribosoomide olemasolu (valgussünteesimine) 3. Hulkraksuse teke - Toimus väga kiire mitmekesistumine, kujunesid välja kõik peamised ehitustüübid - Esimesed taimsed hulkraksed - punavetikad → pruun- ja rohevetikad → maismaa taimede eellased - Esimesed loomsed hulkraksed - pehmete kestadega selgrootud
õhulõhed lahti . •Ülesanne •Suletud konteineris, milles CO2 konts on 0,0035%, on üks C3, C4 a CAM taim. Neid valgustatakse 12 tundi ja jäetakse järgmiseks 12 tunniks pimedasse. Muud keskkonnatingimused on samad: temperatuur, niiskus, pinnas. Milline taim jääb kauemaks ellu? Põhjenda. • Valguslembesed Varjulembesed Miks meie ei saaks muutuda autotroofideks, kui me oma naharakud täidaksime kloroplastidega? Süsihappegaasi molekulid paiknevad nii hõredalt! Miks on lehed poorsed? Fotosünteesi tähtsus • Taimesse talletub päikese energia. • Tekib orgaaniline molekul – glükoos • Fotosünteesi vaheproduktidest teeb taim kõiki teisi orgaanilisi aineid. • Kogu biosfäär elab fotosünteesis talletunud energia ja aine arvel (heterotroofid söövad). • Eraldub hapnik, mida vajavad kõik organismid rakuhingamiseks. • On tekkinud osoonikiht, mis kaitseb UV-
• Diferentseerumisvööde – püsikudede kujunemine • Külgjuurte vööde – peritsüklist saab alguse • Juurekael 4) Juurte ülesanded - Vee ja mineraalainete omastamine - Säilitusorgan. - Fotosüntees, hapniku omastamine - Orgaaniliste ainete sünteesi organ 5) Juure muudendid • Säilitusjuured • Tõmbejuured – e. kontraktiiljuured • Õhujuured • Assimileerivad juured – kloroplastidega rakud • Hingamisjuured • Ronijuured • Tugijuured • Kurgjuured • Plankjuured 6) Säilitusjuured – juurviljad • Kaalika ehk rõika tüüp • Porgandi tüüp • Punapeedi tüüp 7) Juure primaarne ja sekundaarne anatoomiline ehitus Primaarne: • Primaarne ehitustüüp kestab kuni esimeste pärislehtede ilmumiseni. • Üheidulehelised õistaimed - juure steeli ossa ei teki kambiumi rakke Sekundaarne:
Süsihappegaasis sisalduva süsiniku taaskasutamine orgaanilise aine koostises saab põhiliselt võimalikuks Calvini tsükli reaktsioonide kaudu seega tagab fotosüntees looduses süsiniku- ja hapnikuringe. (Sarapuu 2002) Fotosüntees on biosfääris ainus protsess, mille käigus moodustub molekulaarne hapnik. Süsihappegaasi sidumine ja molekulaarse hapniku eraldumine on määrava tähtsusega atmosfääri gaasilise koostise stabiilsuse tagamisel. (Miidla 1984). Hapnik on kasutatav kloroplastidega samas rakus paiknevate mitokondrite poolt, kuid õhuhapnik on vajalik ka kloroplaste sisaldavatele rakkudele, näiteks öösel, kui fotosüntees on lakanud. (Sarapuu 2002). Enamik organisme ei saaks hakkama ilma hapnikuta, sest see on vajalik hingamisprotsessi toimumiseks. Fotosünteesivad organismid sünteesivad Maal süsinikule ümberarvutatult aastas ligikaudu 5x1010 tonni orgaanilist ainet, milleks kulutatakse umbes 2x10 12 tonni süsihappegaasi ja eraldatakse 13x1010 tonni hapnikku
30. Fotosünteesi tähtsus: a. Anorgaanilistest ainetest esmase orgaanilise aine loomine b. Glükoos on põhiline nergiaallikas enamikus organismides c. Toiduahela esimeseks lüliks d. Hapnik osaleb hingamisel, osooni tekkel, põlemisel e. Süsiniku- ja hapnikuringes tähtsal kohal f. Fossiilsete kütuste teke (nafta, kivisüsi, maagaas, põlevkivi) · Vee fotooksüdatsioonil vabanev hapnik on kasutatav kloroplastidega samas rakus paiknevate mitokondrite poolt. · Fotosüntees on ainuke looduses toimuv protsess, kus muundatakse valgusenergia keemiliste sidemete energiaks. ·
kõrrelised korvõielised liilialised liblikõielised käpalised tulikalised TAIMERIIGI ARENG, INIMENE JA TAIMED lk 50-53 Paleobotaanika uurib taimede jäänuseid kivimites. Fülogeneetika uurib erinevate taimerühmade omavahelist sugulust ja püüab näidata nende arengut. Esimesed elusorganismid ei olnud taimed! Tsüanobakterid - 2,5 miljardit a tagasi Eukaüootsed vetikad 1 miljard a tagasi Kloroplastidega eukarüootidest kujunesid taimed. Sammaltaimed 439 mat (miljon aastat tagasi) Siluris Sõnajalgtaimed 405 mat Devonis Paljasseemnetaimed 360 mat Karbonis Katteseemnetaimed 144 mat Kriidis INIMENE JA TAIMED lk 50-53 Taimede tähtsus: 1. orgaanilise aine tootjatena vajalikud teistele organismidele. 2. põllumajandus karja-, heinamaad, põllud 3. energiaallikaks fossiilsed kütused, puit, kütteõlid. 4
metsakäharik, karusambla- ja kaksikhamba liigid; Kahekojaline taim - lahksugulised taimed, kellel isassuguorganid ja emassuguorganid asuvad erinevatel taimedel. Turbasamblad Turbasamblaid on Eestis praegu 40 liiki, see moodustab kogu maailmas leiduvatest turbasammalde liikide arvust suure enamuse. Turbasamblad on omapärase ehitusega, harunevate okstega, happelist keskkonda taluvad taimed. Nende lehe rakke on kaht põhitüüpi: kitsad pikad ja kloroplastidega elusrakud ning suured surnud rakud (õigemini rakukestad), mis on veemahutiteks. Lisaks sellistele rakkudele mahub palju vett ka sammaltaimede vahele, sest enamasti kasvavad nad tihedasti koos. Siit tuleneb ka rabade suur veemahutavus. Rabade vesi on enamasti ka puhas, kuna happeline keskkond ei lase mikroobidel areneda. Turba juurdekasvuks loetakse ca 1mm aastas. Eesti kõige paksem turbalasund, ligi paarkümmend meetrit, on Võrumaal Vällamäe nõlval asuvas rabas. Sammalde paljunemine
*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. Taimed on toiduahelate aluseks. 2)esmase org ainega varustamine. Heterotroofid ei saa elada ilma taimede poolt toodetud org aineta.
hakkab tootma valke lammutavaid ensüüme, mis tekitavad soolehaavandeid. Seejärel tungivad amööbid limaskesta, võivad sattuda verekappillaaridesse ning kanduda siseelunditesse kus põhjustavad põletikukoldeid. Suure vormi rakud toituvad punastest verelibledest. Viburloomad - Tänu viburitele suudavad kiirelt liikuda, toituda. Vibureid 1-8 või rohkem. Viburloomad jagatakse taimviburloomadeks ja loomviburloomadeks. Taimviburloomad kloroplastidega algloomad, tuntuim esindaja roheline silmviburlane. Loomviburloomad kloroplastid puuduvad, tuntumaid esindajaid parasiit lamblia. Elutseb inimse kaksteistsõrmiksooles, peensooles ja sapiteedes, põhjustab haigust lamblioos. Inimene nakatub lamblia tsüstide abil, mis võib leiduda puu-ja juurviljal, keetmata vees ja pesemata kätel. Parasiidid kahjustavad soolestiku limaskesta, häirivad seedetegevust ja pärsivad soole imendumisfunktsiooni. Väljakujunenud
tuumamembraan) üherakuliste teke - Algloomade sarnased rakud (veel ei omanud omadust rakuhingamine) - Fagotsütoosi teke - teiste söömine ja pikaajaline seedimine - Tekkis endosümbioos (võttis aega umbes 2 mld. a.) - rakusisene sümbioos eri tüüpi rakkude vahel - Loomne rakutüüp - mitokondritega - Taimne rakutüüp - mitokondritega, kloroplastidega - Tõestab: - DNA olemasolu - 2 membraani (välis ja sise) - Ribosoomide olemasolu (valgussünteesimine) 3. Hulkraksuse teke - Toimus väga kiire mitmekesistumine, kujunesid välja kõik peamised ehitustüübid (umbes 540 milj. a. tagasi) - Esimesed taimsed hulkraksed - punavetikad (umbes 1 mld. a. tagasi) →
Eestis on hariliku haava leht pehme, õhuke, pole kaetud vahakihiga ja on lai leht. Seevastu Austraalias kasvava banksia leht on kõva, kaetud vahakihi e kutiikulaga ja kitsas leht Modifikaatiivne adaptatsioon fenotüüpiline plastilisus, lühemaajaline ja pöörduv, nt kui leht areneb varjus, siis on tal õhem mesofüll ja madalam FS Modulatiivne adaptatsioon pöörduv, toimub kiiresti ja kiiresti taastub ka algne olek nt Normaalses olekus on lehe rakkude (mesofülli) rakuseinad kloroplastidega vooderdatud, aga kui valguse intensiivsus mingil põhjusel liiga madalaks läheb- näiteks keset päeva muutub ülimalt pilviseks või tööstuspiirkondades on mõnikord väga tugev sudu ja aerosoolid ei lase valguskvante maale, siis positsioneeruvad kloroplastid ümber, see asetus võimaldab paremini kvante püüda. Seda nimetatakse kloroplastide liikumiseks ja see on ajutine. Kui pilved päikese eest ära lähevad, siis taastub normaalne olek.
võtvate redoksfermentide kandja. Põhiline kloroplastide mass koosneb valkudest, lipoididest, pigmentidest ja mineraalsooladest (valgu hulk 30-45% kloroplasti kuivkaalust, tsütoplasmas 80-95%, lipoidid 20-40% kloroplasti kuivkaalust, tsütoplasmas 2-3%). /.../ Kuna fotosünteesi tähtsus (päikese kiirte energia vangistamine ja selle muutmine kõrgmolekulaarsete ühendite keemiliseks energiaks) on seotud just kloroplastidega, on siin ka palju füsioloogiliselt aktiivseid aineid. Nii näiteks on plastiidides kontsentreerunult kõik 7 rasvades lahustuvad vitamiinid A (provitamiini karotiini näol), D, E, K, palju vees lahustuvaid vitamiine B1, B2, C ja niisugused tähtsad orgaanilised ained, nagu steroolid, letsitiinid jt. Siin sisalduvad ka raku põhilised biokatalüsaatorid fermendid, sh. ka rauda ja
· kasvukuhik- aplikaalne meristeem. · Pikenemisvööde- rakkude kasv · Diferentseerumisvööde- püsikudede kujunemine · Külgjuurte vööde- peritsüklist saab alguse · Juurekael Juurte muudendid: säilitusjuured, tõmbejuured e. kontraktiiljuured, õhujuured, assimileerivad juured- kloroplastidega rakud, hingamisjuured, ronijuured, tugijuured, kurgjuured, plankjuured. Juure primaarne ehitus: noored Imavvööde! paljasseemne ning õistaimedest noored kaheidulehelised taimed. Primaarne ehitustüüp kestab kuni esimeste pärislehtede ilmumiseni. Üheidulehelised õistaimed- juure steeli osasse ei teki kambiumi rakke.
Bakterid edukamad, leidub kõikjal (22 hõimkonda) 78. Päristuumsete ( Eukaryota ) ja hulkraksete teke: ligikaudne aeg, ja miks? Kolmest eluslooduse domeenist kõige hiljem tekkis päristuumsete ehk eukarüootide domeen (Eukaryota). 1,31,7 miljardi aasta eest, vanemas aguaegkonnas, kui keskkond oli juba aeroobne, tekkis elusolendite uus arengutase – päristuumsed rakud. Eeltuumsetest palju keerulisemad: tuumaga, plasmasiseste membraanidega, viburitega, mitokondritega, plastiididega (kloroplastidega). Tõenäoliselt tekkisid kõik organellid järkjärgult fagotsütoosi teel: üks eeltuumne rakk (vist ürg) neelas teise raku, aga ei seedinud seda ära. Tekkis rakusisene sümbioos, kokkuvõttes mutualistlik. Tõendeid: tuumal, mitokondritel ja plastiididel on kahekordne membraan (rakul endal on ühekordne). 79. Looma, taime ja seeneriik, ja kas on veel riike? (2005. a ilmunud käsitluses on päristuumseid 7 riiki, aga ilmselt on osad rühmad koos kunstlikult
protsessi käivitamiseks. Inimeses on assimilatsiooni ja dissimilatsiooniprotsessid liikuvas tasakaalus, kuid teatud juhtudel on ülekaalus sünteesiprotsessid. Teatud juhtudel on ülekaalus ka dissimilatsiooniprotsessid (nälgimine, rasked kroonilised haigused, raukuseas). Loeng 02.11.2011. Taime fotosüntees: 86 Fotosünteesivad organid: taimeleht (põhiline), fotosünteesi võime on veel ka vartel, kloroplastidega lilledel ja teistelgi kloroplastidega organitel. Leheehitus- pealt ja alt katab lehte kattekude, kattekoe pindmine kiht võib olla kaetud hüdrofoobsete eritistega. Kattekoe rakud lasevad valgust läbi. Põhikude jaguneb kaheks: sammaskude ja kobekude. Sammaskoe rakkudes on palju kloroplaste ja tegu on põhilise fotosünteesiva koega. Kobekoes on rakud hõredamalt ja ka kloroplastid on hõredamalt. Kobekoe põhiülesanded on: vastutamine gaasivahetuse eest ja veeauru kogumine. Alumine kattekude,