Otsi
Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse ☰

Kogu keskkooli bioloogia konspekt (0)

Keskkool - Bioloogia - Bioloogia
4 HEA
Punktid

Esitatud küsimused

  • Mitu korda on pH 4 happelisem kui pH 6?
  • Miks imetaja vajab eluks vett?
  • Miks on taimedes tärklis ja loomades glükogeen?
  • Kui on viirushaigus?
  • Kuidas väldid nakatumist?
  • Kes teatab et on HIV positiivne mida teete?
  • Kui päristuumsed?
  • Miks need on inimesele probleemsed?
  • Mis juhtub rakuga?
  • Kus inimesel toimub meioos Kuskohas toimub hernel meioos?
  • Kuidas organism saab kujuenud mutatsiooni mõju vähendada?
  • Kuidas seda väldite?
  • Mis keskkonnas võis keemiline evolutsioon toimuda?
  • Millest on inimese neoteenia tingitud?
Sisukord üldbioloogia konspektile
I. ORGANISMIDE KEEMILINE KOOSTIS 2
II. RAKUBIOLOOGIA (RAKU EHIUS JA TALITLUS) 21
III. PALJUNEMINE JA ARENG 33
IV. GENEETIKA 49
V. EVOLUTSIOON 65
VI. ÖKOLOOGIA 79
VII. AINEVAHETUS 86
VIII. MOLEKULAARBIOLOOIGA 94
Loeng I 07.09.11
Üldbioloogia eesmärgid: 1.) lihtsus vajalikul tasemel, 2.) luua seoseid erinevate asjade bioloogia distsipliinide vahel ning põhikooli ja gümnaasiumi bioloogia vahel, 3.) seostada bioloogia teadmisi igapäevaeluga, 4.) tunda ära ja õppida tegelema tüüpvigadega, 5.) seoed riigieksamiga, 6.) õppida hindama info tõepärasust, 7.) õpetaja jaoks õpetada bioloogilist loogikat.
Kirjalik Eksam – 3 osa: Test (valikvastused), võrdlused, sünteesid jms, kolmas osa bioloogilise loogika peale vms.

I. ORGANISMIDE KEEMILINE KOOSTIS


Bioanorgaaniline keemia.
Uurib organismide elementaar koostist. Elusorganismides on tuvastatud ca 90 – 100 keemilist elementi, millest umbes 30-l on bioloogilised funktsioonid- bioelemendid .
Bioelemente on 3 rühma : Põhibioelemendid e makroelemendid : C;H;O;N;P;S – kõik on mitte-metallid, kõik on suhteliselt kerged elemendid (aatommassi järgi), loetelu peegeldab bioevolutsioonilist valikut (tüüpiline väärarusaam on see, et organismides on palju neid aineid sellepärast, et neid on ka palju keskkonnas), nende elementide baasil saab moodustada lihtsaid anorgaanilisi ühendeid, mida saavad organismid kergelt eritada (H20; CH2; NH3- ammoniaak , mis on soojavereliste organismide jaoks toksiline ).
C süsinik – elusorganismides keskne element. Põhjus: iga C aatom annab 4 piisavalt stabiilselt sidet (iseenesest ei lagune ära, kuid ensüümid suudavad neid tekitada ja lagundada), C baasil saab üles ehitada erinevaid struktuure (Sirged, hargnevad, tsüklilised), kahe C aatomi vahel võivad olla erinevad sidemed (üksik/kaksik, kolmik sidemed on ka, aga mitte eriri biosüsteemides), C-st koosnevad molekulid omavad erinevat ruumpaigutust.
O hapnik – valdavates organismides (aeroobides) oksüdeerija, organismid kasutavad hapniku vabu radikaale. Vaba radikaal on paardumata elektroniga osake, mis on väga reaktsiooni võimeline. Õgirakud ehk fagotsüüdid kasutavad vabu radikale. Mädanevas haavas toodavad õgirakud vabu radikaale, mis hävitavad haigustekitajaid. Hapnikku on päristuumsetes elemendilt kõige rohkem, 70Kg-ses inimeses on hapnikku ca 40 kg.
H vesinik – osaleb vesiniksidemete tekkes . Biosüsteemides H_O ja H_N. Üksik vesinikside on nõrk, kuid neid on palju, plus nad on vajalikud valkudes ja nukleiinhapetes. Vesinikioonid määravad biosüsteemides happelist pH väärtust (maomahl, täiskasvanutel pH 1,5 – 2,5; lastel oluliselt vähem happeline). Mida rohkem on orgaanilises ühendis vesinikku seda kõrgem on yhendi energeetiline väärtus lõhustumisel. Grammi süsivesikute ja lipiidide energeetiline vahe tuleneb sellest, et rasvhapetes on rohkem vesinikku. 1g etanooli – 7 kcal ; 1g lipiide - 9kcal.
C;H;O esinevad kõikides oraanilistes biomolekulides.
N;P;S mitmekesistavad biomolekulide struktuure. 6 lego klotsist saab oluliselt rohkem struktuure kui 3-st. Neid elemente võb leida valkudest, nukleiinhapetest, vitamiinidest, hormoonidest kuid ka lipiididest (fosfolipiid) ja osadest süsivesikutest ( kitiin ). Nende elementide esinemine keemilistes rühmades tõstab ühendite reaktsioonivõimet. Kõik need elemendid osalevad erinevates keemilistes sidemetes. N (vesinik v. peptiid sidemed); S (S-S) sidemed, P (fosfoester sidemed).
Mesoelemendid Na, K,Ca, Mg, Cl– elemendid, mis esinevad keskmises hulgas. Sisaldus organismiti võib suures hulgas erineda. Loomades on palju kaltsiumi, taimedes ja seentes aga vähe. Biofunktsioone täidavad valdavalt ioonsel kujul.
Na/K – kontrollivad organismi veebilanssi. Na seob vett, südame haigetel on Na vaene dieet. Noortel naistel hommikul silmaalused paistes, võib viidata mineraalainete puudusele? K viib vett välja ehk on diureetilise toimega. Mõlemad elemendid vastutavad vere pH eest. Mõlemad vastutavad rakkude pinnalaengu eest. Nõrgad pinnalaengud tagavad närviimpulsid (mV tasandil); spets rakud elektrotsüüdid võivad anda ülitugevaid laenguid ( kaladel kuni 600V). Na on tüüpiline rakuväline element (mis maitsega veri on – soolane ) K- tüüpiline rakusisene element. Sidumine igapäevaeluga – K saame naturaalsest taimsest toidust. Na saame naturaalsest loomsest toidust + soolastest toitudest.
Ca – lahustumatute sooladena luukoe koostises. Osteoporoos e luude hõrenemine on põhjustatud kaltsiumi puudusest, riskifaktorid: sugu (N), vanus (vanemad), väärtoitumine- süüakse vähe kaltsiumirikast toiduaineid (vedelad piimatooted ), tahketes on vähem seepärast, et enamus Ca on vadakus, mis visatakse minema ju. Plus tahkeid toiduaineid süüakse vähem. Kohupiimadest on ricotta e vadakutüüpi. Ca saab ka palju kaladest. Süüakse toiduaineid, mis viivad kaltsiumi välja- hapud mahlad, hapendatud ja marineeritud tooted, sokulaad, happelised puuviljad, must kohv. Oleneb kohvi sortidest - kõik põhjamaades kokku segatud kohvid on happelised, lõunapool mitte nii väga. Osteoporoosil on ka suitsetamine. Praktline ülesanne: Teie sõber lamab luumurdudega haiglas , mida te talle külakosti viia? V: mitte Ca väljaviivaid toiduaineid. Ca vastutab vere hüübimise eest – doonorverest seotakse kohe Ca, et ei hüübiks. Ca vastutab lihaskontraktsioonide eest. Ca vahendab biosignaale. Ca saame peamiselt loomsest toidust. Osades taimedes võib olla palju Ca, kuid organismid ei saa seda kätte.
Mg – Rasvlahustuvate sooladena luukoes , Mg aktiveerib paljusid ensüüme, inimeses on Mg aktiveeritaviad ensüüme ca 300 (inimeses kokku ca 2100 ensüümi). Vastutab lihaste kokkutõmbe ja lõõgastumise eest. Mg puudus on põhiline lihaskrampide tekke põhjus. Magneesium on klorofüllis keskne element. Taimedest eraldatud klorofüll kasutatakse toiduvärvina, kui asendada Mg, Ca-ga saadakse suhteliselt looduslik sinine värv. Allikas: Põhiliselt taimne toit eeskätt täistera tooted. Loomsetest saab ka. Mg sissesöömine suures koguses ei tekita suurt midagi muud kui kõhulahtisus.
Cl – negatiivne laeng, anioon. Tasakaalustab rakkude positiivset laengut. Kloriidioonid osalevad seedekulglas ühendite imendumisprotsessis. Cl ioone on vaja maos soolhappe sünteesiks. Koos Na-ga annavad soolaka maitseaistingu keelele.
Mikroelemendid (Valik metallid: Fe; Zn jt. ja mittemetallid : J; Si jt.). See, et neid vaja väikses koguses ei tähenda, et neid üldse vaja pole. Mikroelementide üleküllus on ohtlikum kui nende MÕÕDUKAS puudus.
Fe – heemi koostises hemoglobiinis, raua puudus põhjustab aneemiat e kehv veresust (kõige levinum vaegushaigus maailmas). Suukaudsed Fe preparaadid on riskantsed. Fe allikad: loomsed toiduained ja rauaga rikastatud helbed jms.
Zn- vastutab maitsetundlikuse eest. Vanematel inimestel tsingiseoseline maitsetundlikkus väheneb. Tagajärjeks on maitsmismeele häirumine. Süüa tehes diskussioonid teemal soolane/vähesoolane. Tsink kontrollib spermatogeneesi. Tsingi rikkad toiduained on austrid. Aastal 529 andis paavst Benediktus välja teesi, et kloostrites oli keelatud sooljavereliste neljajalgsete söömine, et mitte tekitada suguiha, hakkasid sööma limuseid, kus on palju tsinik. Allikas loomsed toiduained.
Jood – kilpnäärme hormoonide süntees. Joodi puuduses kujuneb välja struuma . Joodi peamised allikad on merekalad ja merevetikad. Organism reguleerib joodi manustamist läbi naha. Paned joodilaigu nahale, kui laik hakkab minema paari päeva jooksul heledamaks, on joodi puudus, kui ei hakka siis on joodi piisavalt.
Si- vastutab sidekoeliste struktuuride terviklikkuse eest, et nahk püsiks kaua sile ja elastne. Peamised allikad teravilja saadused , kestad ja kestaalused kivid .
Tegurid, mis mõjutavad organismide keemilist koostist.
  • Süstemaatiline kuuluvus. Taimed ja loomad. Taimedes rohkem kaaliumi , loomades rohkem kaltsiumi. Taimedes rohkem boori , loomades Co ( koobalt ). Boor vajalik õitsemisel. Co on vitamiini B12 osa- oluline täis taimetoitlastel, B12 puudus võib viia osadele vähivormidele jms.
  • Elukeskkond. Magevee kalad ja merevee kalad. Vahe on naatriumi, kaltsiumi, kaaliumi, kloori sisalduses. Merevee kalades on neid elemente 4- 10x rohkem.
  • Võime koguda endasse erinevaid elemente. Põldosi kogub endasse räni. Tänapäeval põldosjast ravi teed. Merelimused koguvad endasse kulda. Mida see kuld teeb, keegi ei tea.
  • Saasteelemendid. Hg- fossiilsete kütuste põletamine, säästupirnid ja päevavalguslambid. Satub loomse toiduga toiduahelasse. Kahjustab närvisüsteemi- Minamata sündroom. Pb- seatina. Etüleeritud bensiin, värvid, akud, haavlid jms. Keskaegne kosmeetika. Plii on akumuleeruv element kahjustab kesknärvisüsteemi. Palju pliid saab seentest ja ulukite siseelunditest, seda siis mürgistusena.
  • Elementide vastandtoime. Ca/ Strontsium , strontsium asendab Ca kõhredes ja liigesed järk järgult lakkavad töötamast. (teatud mäestike piirkondades). Radioaktiivne strontsium luudes- pika poolestusajaga põhjustab luuvähki.
  • Elementide kättesaadavus. Toidunõud, happelises keskkonnas vabaneb alumiinium toitu. Teflonkattega nõud hakkavad narmendama siis lekib toitu fluori .
    Vesi.
    Molekulaarne funktsioon – taimse fotosünteesi lähteaine, mille tõttu vabaneb H2O – O2 !. Tõelistel bakteritel ei vabane O2, v.a. tsüanobakteritel ( sinivetikad ) (taimefotosünteesi tüüp). Vesi osaleb hüdrolüüsi reatsioonides. Keemiline ja bioloogiline hüdrolüüs on 2 eri asja. Bioloogiline hüdrolüüs on biopolümeeride ensümaatiline lagundamine. Seedeprotsessid. Tärklis + vesi –(amülaas) –(vaheühendid) - - glükoos. Leib annab suus mäludes mitme minuti jooksul magusa maitse. Vee vastandtoime teiste ainetega. Hüdrofiilne (a- ained, mis vees lahustuvad, NaCl, suhkur; b- ained, mis veega seostuvad, kuid ei lahustu, märgumine, pundumine, tselluloos (filterpaber v naturaalne vatt), inuliin ) hüdrofoobne (ei lahustu ja ei seostu, toiduõli, hüdrofoobsed valgud (kattevalgud). Vesi lahustunud kujul realiseerub enamike ühendite pH väärtus. Mitu korda on pH 4 happelisem kui pH 6? Maohape – 1,5 kuni 2,5. Happevihm - pH 4,5 – 5,5. Veri- ph 7,3-7,4. Soolajärvede vesi 9,9- 10,2. (Surnumeres kuni 10,5). Uriini ph võib muutuda 4 ühiku ulatuses. (4,5 – 8).
    Rakuline tasand- vesi koos veeslahustunud ainetega põhjustab siserõhu ehk turgori , olemas kõikdies rakkudes, kuid eriti võimsalt kestaga rakkudes. Väga kõrgetes taimedes kuni 12 atm. Vesi kaitseb rakustruktuure ülekuumenemise eest- vesi hea soojusjuht . Enamus energiat hajub mitokondrites soojusena (osadel tõuseb kehatemp . pärast söömist 37,3ni umbes). Salitsüülaatide rikkad asjad (nt. toidud) blokivad ATP sünteesi ja hakkab eritama soojust- higistama . Veerikas tsütoplasma tekitab rakkudes ühtlase sisekeskkonna, milels toimub ühtlane ainete transport. Väikseim veesisaldus, mille juures passiivne elu toimib võiks olla ca 15%, suurim vee sisaldus meduusi rakkudes kuni 95%.
    Vee funktsioonid organismi tasandil – Kaitsefunktsioon, kaitse ülekuumenemise eest- higistamine (higistavad kõik imetajad peale vaalaliste), enamike imetajate puhul on higistamine suhteliselt tühine. Imetajatest higistavad inimesed ja hobused (hobuste higi on väga valgurikas ) ning termoregulatoorne lõõtsutamine (peale imetajate ka roomajad ). Hõõrdumisvastane kaitse – liigesevõie ning pisaravedelik. Lahjenduskaitse e väljauhtumine- lenduvad ärritavad ühendid kutsuvad esile pisaravoolu ( sibul , mädarõigas) (et pisarad ei jookseks siis panete ennem külmkappi). Vesi kui struktuuride moodustaja- hüdrostaatiline toes, ussidel kehaõõnes survestatud vedelik, inimesel on hüdrostaatiline nahk, naha olekut määrab kollageeni veesidumis võime- niisutavad kreemid. Vesi viljastus ja arengukeskkonnana, kehaväline viljastumine ainult vees, kehasisene viljastumine veerohkes limas, aga mitte kuivas keskkonnas, vesi arengukeskkonnana lootevedelikus. Amnioni ülesanded: kaitseb embrüot veekaotuse eest, takistab kokkukasvamist lootekestadega, kaitseb temperatuuri ja rõhumuutuste eest. Kompenseerib raskusjõu mõju üleslükkejõuga. Joogi ja urineerimiskeskkond. Vesi osaleb meeleelundite töös, vees lahustunult tajume maitset , lõhna (kui nina limaskest on kuiv, ei tunne eriti lõhna), tänu vesilahustele tajume asukohta (poolringkanalites on vedelik), kuulmine teos konverteeritakse helivõnked veevõngeteks.
    Vee mõju ringeelundkonnale. Vesi on aluseks enamikele biovedelikele (veri, lümf jms), juba 2%ne vedeliku kaotus hakkab tekitama probleeme ringeelundkonna töös. Paha on kui suureneb vererakkude arv ja paralleelselt toimub vedeliku hulga vähenemine siis võib tagajärjeks olla äkksurm rahvapäraselt “veri läheb paksuks”, sportlastel veredoping on paha paha, pikk ja kestev pingutus kuumas (jalgrattasport 80ndatel nt). Vesi mõjutab ainevahetuse kiirust (mida noorem inimene seda suurem vee sisaldus ja kiiem ainevahetus, lastel on veevajadus ja veeliikuvus suurem, väikelapsel on veekaotus suhteliselt hädaohtlik ja nõuab kiiret tegutsemist, väga halb on kombo kõhulahtisus, oksendamine ja palavik ).
    Veebilanss - sissetulev ja väljaminev. Sisse tulev on: erinevad joogid (joogid, mis suurendavad vee eritumist kehast ei ole head janukustutajad, nt kofeiinirikkad joogid), toit (ka täiesti kuiv toit), ainevahetuslik vesi (tekib ainete lõhustumisreaktsioonides) (täiskasvanutes 0,35-0,45 liitrit). Väljaminev on: uriin, higi, hingamine , rooja koostises. Veebilanss on liikuvas tasakaalus.
    Veefunktsioonid ökosüsteemi tasandil. Vesi kui elu, paljunemise, arengu ja leviku keskkond. Loetelule vastavad kõigi viie riigi esindajad. Vesi määrab ökosüsteemide bioproduktsiooni (taime fotosüntees). Vesi on kliimat kujundav faktor (sademed, hoovused . Kliima mõjutab jällegi eluorganisme).
    Riigieksami küsimused bioorgaanilisest keemiast . 1. Valikvastustega (valik viiest) mikroelementide biofunktsiooni seletamiseks (raua ül on.. jne). 2. Väidete õigsuse hindamine (lähtuvalt mikroelementidest). 3. Keskkonnakaitsega soetud küsimused ( Põhjenda miks ei tasu korjata seeni ja marju magistraalide äärest ja linnaparkidest- Pb. rikkad). 4. Graafiku lugemine (meeste ja naiste luude kaltsiumi sisalduse hindamine). 5. Vee kohta küsimsed on lähtuvalt biofunktsioonidest (Nimeta kaks põhjust miks imetaja vajab eluks vett? Miks on vajalik amnioni vedlik?).
    Orgaaniline keemia.
    Süsivesikud – süsivesikud on üldmõiste (vahet pole kas räägitakse mono v polüsahhariididest), rahvusvaheline mõiste, mõite võeti esimesena kasutusele TÜ-s 1844 . aastal. Jaotus: monosahhariidid e monoosid (3-7 C aatomit) (üldmõistena trioosid 3C-ga suhkrud ), (fotosünteesi algproduktid ja glükolüüsi vaheproduktid), pentoosid ( riboos ja desoksüriboos, palju erinevaid pentoose on nt puidu koostises (ksüloos- ksüloosist tehakse ksülitooli)), heksoosid (glükoos e. viinamarjasuhkur ja fruktoos e puuviljasuhkur, galaktoos ). Oligosahhariidid (2- 10... monoosi jäägist), põhiline rühm disahhariidid : sahharoos (glükoos+ fruktoos), laktoos (glükoos+galaktoos), maltoos (glükoos+glükoos). Oligosahhariide leidub membraani välispinnal, oligosahhariide leidub palju kaunviljades (oad, herned , läätsed jms, 1 põhjus, miks kaunviljade söömisel tekivad seedehäired- puuduvad ensüümid, mis lagundaks oligosahhariide). Oligosahhariidide näide: rafinoos. Kahe monoosi vahele moodustub glükosiid side. Polüsahhariidid. (10astmel3 – 10astmel6 monoosijääki, seotud omavahel glükosiidsidemetetega). Kool õpib neid polüsahhariide, kus ehituskiviks on glükoos. 1. tärklis, 2. glükogeen, 3. tselluloos, 4. kitiin. Polüsahhariidide puhul on olemas ka sellised asjad, kus süsivesikulisele osale liitub mitte-süsivesikuline osa (valgud, nukleiinhapped , nt: bioloogiline limad (sv+valk) või sidekoe koostismolekulid). Süsivesikute füüsikalis-keemilised omadused. Suhkrud (mono- ja disahhariidid) ja polüsahhariidid. Suhkrud lahustuvad vees, polüsahhariidid mitte, sukrud on magusad, polüsahhariidid mitte, reaktsioonivõime on sukrutel aktiivne, polüsahhariididel mitte- seepärast ongi polüsahhariidid varuained. Suhkrud karamellistuvad, polüsahhariidid kõrbevad, disahhariidid hüdrolüüsivad, polüsahhariidid samuti, suhkrud kristalliseeruvad vesilahustes, polüsahhariidid mitte.
    Biofunktsioonid ja leidumine. Energeetiline lõhustumine 1g glükoosi (mitokondrites) – 4kcal, tagajärjeks H2O + CO2. Inimese päevasest energiatarbest peaksid süsivesikud katma ligikaudu 55%. Süsivesikud on esmased, kõige kiiremini kasutatavaks energia allikaks (füüsilise pingutuse korral umbes 10 sekundi möödudes). Ehituslik: struktuurne - taimede rakukestade süsivesikud (puitunud vartes ca 20-40% tselluloosi). Seentel ja lülijalgsetel täidab struktuurset funktsiooni kitiin. Inimene ei seedi ei kitiini ega tselluloosi. Loomarakkudel oligosahhariidsed jäägid membraanide välispindadel rakkude omavahelisteks seostumiseks (õiged rakud ühenduvad omavahel, kehv on aga see, et haigustekitajatele spets sihtmärk.). Varuained. Taimedes tärklis (koguneb säilitusorganitesse- muundunud võsud, viljad ja seemned) ja inuliin (prebiootik) (fruktoosijääkidest koosnev varusüsivesik korvõielistes- võilill, maapirn ). Loomades ja seentes on glükogeen. Miks on taimedes tärklis ja loomades glükogeen? Glükogeen on rohkem hargnenud, mis võimaldab kiiremini lagundada ja glükoosi kätte saada, mis on oluline loomadele. Eriotstarbeline varuaine 1. mesi , 2. piimasuhkur piimas. Kaitseline funktsioon. Mehhaaniline kaitse: süsivesikulised rakukestad , biokeemiline kaitse madalate temperatuuride eest (tärklise hüdrolüüs ja rakuvedelike suhkrustumine taimedel. Metsakonnal glükogeeni hüdrolüüs – talub paremini külmumist. Seentel ja samblikel biokeemiline kaitse trehaloos (seenesuhkur)- tekib amorfne jää. Organismis tekib maksas glükuroonhape, mis aitab kahjutuks muuta toksilisi ühendeid, osadele energiajookidele lisatakse glükuroonhapet. Transpordi funktsioon. Taimedes on põhiline transportsuhkur sahharoos (teimedes käib asi suht aeglaselt biokeemiliselt suhteliselt passiivne, kevadel kasemahl ). Loomades transportsuhkruks on glükoos (kontsentratsioon peab olema madal sest glükoos on osmootselt aktiivne ja reaktsioonivõimeline, veres 0,75g – 1,05g /liitris veres). Ligimeelitav e atraktsiivne funktsioon. Õistaimedes nektar (paarikümne protsendine suhkrute vesilahus ). Viljade magus maitse nende levitamiseks. Ka inimese jaoks on magus atraktiivne . Toiteline. Taimedes idanemisel tärklise hüdrolüüs. Loomadel, imetajate piimas leiduv piimasuhkur, lehmapiimas on ca 5% laktoosi, inimese rinnapiimas ca 7%. Seedumatud süsivesikud on toiduks seedekulgla bakteritele (nt telluloos). Ainevahetuslik funktsioon – taimedel seotakse suhkru kaasabil FS-s CO2. Loomades on süsivesikud lähteühenditeks paljude teiste ühendite sünteesile (AH, teised süsivesikud). Pidev liialdamine suhkrutega soosib rasvumist (eriti just keskealistel inimestel).
    Lipiidid . Jaotus: lihtlipiidid (õlid, rasvad , vahad). Liitlipiidid ( fosfolipiidid - letsitiin ). Tsüklilised lipiidid ( Steroidid ) tsükliine alkohol + rasvhape .
    Füüsikalis-keemilised omadused. Hüdrofoobsed, veest väiksem eritihedus, hüdrolüüsuvus (tagajärjeks vabad rasvhapped ja alkoholid ), hüdrolüüs leiab aset seedimisel ja naha pinnal (naha happeline pH ongi tagatud rasu lipiidide hüdrolüüsiga). Lipiidid rääsuvad (lagunevad osaliselt ja tekivad vabad radikaalid, soodustavad tegurid O2, temp. ja metalliioonid). Kiirsöögikohtades tehakse friikaid mitu korda ühe õliga- äärmiselt häiriv.
    Lihtlipiidide biofunktsioonid (õlid/rasvad). Energeetiline 1g- 9kcal, kõige energiarikkamad, koostises palju H-d. Ööpäevas ca 30% päevasest energaivajadusest. Lipiidide lõplikul oksüdatsioonil mitokondrites (tegelt rasvhappeid) tekib H2O ja CO2. Ehituslik struktuur. Nahaalune rasvkude (soost sõltuv tunnus, paremini arenenud naistel). Rasvumine - tugeva rasvumise puhul moodustavad üle poole kehamassist rasvad. Varuaineline . Taimedes on varuaineteks valdavalt õlid (vedelas olekus lihtlipiidid), seemned (sihvkad, lina jms). Viljades (pähklid, oliivid , avokaado). Ka taimedes on tahkeid lipiide (kookos, kakaorasv). Loomades on varurasvadeks valge rasvkude (naha all ja kõhuõõnes) ka loomades esineb õlisid (kalaõli). Kaitseline. Mehhaaniliste mõjutuste eest neerusid ümbritsev rasv . Silmamunasid ümbritsev rasv. Kaitse madalate temperatuuride eest (rasv on halb soojusjuht), nt polaarvetes elavad imetajad, hammasvaalalistel kuni 1m rasva naha all. Lahusti funktsioon- õlides rasvades lahustuvad vaid hüdrofoobsed ühendid. (üldiselt kehtib printsiip, et sarnane lahustub sarnases). Rasvase toiduga saame rasvlahustuvaid vitamiine (A;D;E;K;Q) (KADE Q). Varulipiididesse kuhjuvad hüdrofoobsed keskkonnamürgid (dioksiinid, tekivad prügipõletamisest ja trafoõlide põlemisest), probleem läänemere suured ja rasvased kalad. Ainevahetuslik funktsioon – ainevahetusliku vee tekitamine, oluline loomorganismidele, kes vett (koiliblikad) ei tarbi või peavad olema pikka aega ilma veeta (kaamel teeb ainevahetust vett ja väljahingatavas õhus praktiliselt vett pole. Kehakaalu kiirel langetamisel vabanevad lipiidides talletunud hüdrofoobsed mürkained, mis võivad põhjustada eluohtlikke mürgistusi. Kaalukaotustempo on normaalne 200g/nädalas. Ligimeelitav funktioon. Lipiidide kõrge energeetiline väärtus muudab nad toiduna ahvatlevaks. Kiskja sööb esmajärjekorras ära varulipiidide rikkad kehaosad. Lenduvad rasvhapped annavad isuäratava lõhna (lihaküpsetamine, küpse liha lõhn). Enamus inimesi eelistab rasvasemaid toite. Lisaks võib mainida pruuni rasvkudet, mis toodab ainult sooja. Pruunis rasvkoes on ATP süntees blokeeritud. Talveunest ärkavatele pisiimetajad. Imikud.
    Vahad (kuuluvad lihtlipiidide alla). Jaotus: taimsed vahad (taime pindu kattev vahakiht, puuviljad, vahalill). Ülesanded: Kaitsevad veekaotuse eest, takistavad mikroorganismide sissetungi, peegeldavad kiirgust. Loomsed vahad ( mesilasvaha , erandina LANOLIIN e villavaha, mis on HÜDROFIILNE, kasutatakse niisutavates kreemides). Ülesanded: struktuuride moodustamine, kehakatete kaitse märgumise eest. Sünteesvahad, mida tehakse naftast ja kivisöest. Loomorganismid vaha ei seedi sh inimene. Loomadest kasutavad vaha meenäiturid, kelle kõhus elavad pseudomonas tüüpi bakterid , kes lagundavad vaha.
    Liitlipiidid (fosfolipiidid). 2 tüüpi: hüdrofiilsed ja hüdrofoobsed. Hüdrofiilne pea ja 2 hüdrofoobset saba. Pea (glütserool+ fosforhappe jääk), saba koosneb kahest rasvhappejäägist. Erinevates keskkondades fosfolipiidid käituvad ja organiseeruvad erienvalt. Fosfolipiidid vees on pead väljapoole ja sabad sissepoole ja õlis vastupidi (pead sees, sabad väljas). Fosfolipiidid moodustuvad kaksikkihte, mis on biomembraanide ehituslikeks alusteks .
    Fosfolipiidide funktsioonid: olek määrab biomembraanide ehituse ja teatud talitlused. Fosfolipiidid moodustaad närve katva müeliinkihi (isoleerkiht). Müeliinita ja müeliiniga neuronid. Fosfolipiidid on pindaktiivsed ained, mis väldivad biostruktuuride kokkukleepumist, nt kopsudes. Enneaegsetes vastsündinutes on neid vähe ja kui neid juurde ei panda, tekib hingamise distress ja siis on kööga. Fosfolipiidid on emulgaatorid (emulgaator seob hüdrofoobse ja hüdrofiilse systeemi ühtseks tervikuks), bioloogilised vedel emulgaatorsüsteemid on: veri, piim. Emulgaatoritel põhineb pesemisvüime. Pea peasemine: hüdrofoobne osa liitub rasuga ja teine osa veega. Nt: letsitiin, palju munarebus ja sojaõlis, pett . Letsitiin on oluline komponent närviraku membraanides. Lisaks söömisel ei ole mõtet. Letsitiini lagundaisel erandub vitamiin B4, mis ei tule välja mitte uriini vaid higiga ja haiseb imelikult. Ühesõnaga hakkad haisema nagu kala.
    Tsüklilised lipiidid. Tsükliline alkohol + rasvhape. Kolesterool + rasvhape = kolesteriid. Tsükliline alko ja rasvhape täidavad oma funktsioone koos. Kolesterool/kolesteriid on omased ainult loomorganismidele. Kolesterool/kolesteriid ülesanded: struktuurne (looma rakkudes biomembraani stabiliseeriv koostisosa , kõige rohkem närvirakkude membraanides, kolesterooli on kõige rohkem ajust tehtud toitudes). Sapphapete sünteesiks (sapphapetega viiakse ka kolesteroos välja, tahke väljaheitega). Kolesterool on vajalik vitamiin D (D3) sünteesiks nahas UV kiirguse toimel. Kolesterooli on vaja suguhormoonide sünteesiks. Kolesterool on vajalik ka teiste steroidhormoonide sünteesiks, mida toodavad neerupealised (õigeminie neerupealiste koor). Ateroskleroos – “veresoonte lupjumine ”. Aterosklerootilistesse naastudesse tekivad lubikristallid. Naastus on lisaks veel oksüdeerunud kolesterool, rasvad, valgud. Naastud tekivad veresoone seina sisse. Rebenemisel kaasneb haavand ja hüübimine ning tromb . Südames on infarkt ja ajus on ajuinfarkt . Infarktid on siis kui ummistub ja insult on siis kui soon rebeneb.
    Loeng III 14.09.11
    Aminohapped , peptiidid ,valgud.
    Üldvalesm R-C-NH2 (alla COOH ja üles H), aminohapete radikaalid määravadki funktsioonid. COOH annab happelised omadused, loovutab H+, NH2 annab aluselised omadused ehk liidab H+, kui selliseid rühmi on Radikaalis siis need annavad puhverdamisvõimet. Ühe aminohappe COOH ja teise aminohappe NH2 rühm annavad peptiidsideme.
    Aminohapete jaotus: põhiaminohapped (aminohapped, mis lülitatakse valgusünteesil valkude koostisesse; 20 (+1)) ja harvaesinevad aminohapped (esinevad valdavalt vabalt ja valkude koostises vaid juhul, kui moodustuvad seal sünteesi järgselt ligi 300 (peamiselt bakteid ja taimed). Inimeses on põhiaminohappeid 20 ja harvaesinevaid ca 40.
    Teine aminohapete jaotus tuleneb võimest neid sünteesida (inimese seisukohast ). 1. Asendamatud AH-d (inimene neid ise ei suuda sünteesida, peab igal juhul toiduga saama, valkude biokvaliteet on määratud sellega, milline on asendamatutue aminohapete suhe), asnedamatuid Ah-sid on 8. 2. Osaliselt asendatavad AH-d (inimese keharakud neid ei sünteesi aga soolestiku mikroobikoosleused küll), nt: Histidiin . Osad aminohapped jäävad kiire kasvu ajal limiiti (peab saama toiduga juurde) Arginiin ; 3 aminohapet. 3. Täielikult organismis sünteesitavad aminohapped (9 tükki). Sellel, et kõiki asju ei sünteesita aitab kokku hoida energiat 10-15% sünteesiradade pealt. Miinuseks on see, et oleme sõltvad toidust.
    Aminohapete biofunktsioonid. Aminohapped on peptiidide ja valkude ehitusüksuseks. Aminohapete süsinikskelettidest saab organism energiat. Aminohapetest saab sünteesida bioaktiivse toimega ühendeid. Aminohapetest sünteesitakse histamiini , mis tõstab veresoonte läbilaskvust. Väga sageli allergia all kannatavatel inimestel. Aminohapetest saab sünteesida ka teisi ühendeid teatud süsivesikuid.
    Peptiidid on aminohapete jääkidest koosnevad väikesed molekulmassiga ühendid, ühes peptiidis võiks olla 2 kuni 50 AH-d. Näited ja biofunktsioonid: 1. Peptiidhormoonid : lokaalse tähendusega nt seedekulglas toimivad hormoonid ( gastriin ). Organismitasandil nt vererõhku reguleerivad hormoonid ( vasopressiin ). 2. Embrüogeneesis, embrüonaalsete induktoritena, mis määravad ära teatud organsüsteemide kujunemise (nt neuraalne induktor määrab ära närvisüsteemi kujunemise). Valkude seedeprotsessis tekivad peptiidid. Teatud peptiidid on väga mürgised (näiteks valge ja rohelise kärbseseene mürgisus põhineb peptiidil amanitiin). Osadel peptiididel on antioksüdantne toime (GSH- glutatioon). Teatud peptiidid on antibiootilise toimega.
    Valgud.
    Valkude jaotus: lihtvalgud , mis koosnevad ainult aminohappejääkidest (ühendatud peptiidsidemega). Liitvalgud , milels on valguline ja mittevalguline osa, valgud+ nukleiinhapped = nukleoproteiin, nt: kromosoomides; fosfaat +valk= fosfoproteiin, nt: piimavalk kaseiin ; glükoos+valk= glükoproteiin. Ajalooliselt on niimoodi välja kujunenud, et need ühendid on valkude all.
    Teine valkude jaotus lähtub nende kujust. Niitjas ehk fibrillid , nt: kattevalgud (juuste, siidi, lihasvalgud , ämblikuniit). Kerajad ehk gloobulid ( antikehad , ensüümid, transportvalgud ).
    Valkude struktuuritasandid: esmane ehk primaarne struktuur moodustub vahetult sünteesijärgselt, on aluseks kõrgemat järku valgustruktuurile on aminohappejääkide järjestus ja hulk polüpeptiidahelas. Teisane ehk sekundaarstruktuur 1. Alfa- spiraal , mida stabiliseerivad molekulisisesed vesiniksidemed . 2. Beeta-struktuur (sik-sak struktuur), mida stabiliseerivad molekulivahelised vesiniksidemed. Alfa- spiraali esineb palju karvade struktuuris, siidis. Beeta-struktuuri esineb palju küüntes, kapjades. Kolmandane ehk tertsiaarne . Gloobul ja fibrill , vesiniksidemed, ioonsidemed (tekivad tänu aminohappe radikalidele), SS sidemed, hüdrofoobsed sidemed (hüdrofoobsed aminohapete radikaalide omavaheline vastasmõju). Neljandane ehk kvaternaarstruktuur tekib mitme erineva valgulise ehitusüksust seovad ruumiliseks ja talitluslikuks tervikuks. Hemoglobiin (koosneb neljast ehitusüksusest) aga neljandat järku struktuur võib koosneda ka vähematest või rohkematest ehitusüksusest (Müoglobiin kaks ehitusüksust, salvestab lihastes hapnikku) ja ka ensüümkompleksid. Saab võrrelda lauatelefoni juhtmega , tõmbad sirgeks esmane struktuur, spiraalis on teisene spiraal, juhe on kokku käkardanud (globulaarne struktuur), mitu telefoni juhet neljandane struktuur.
    Füüsikasliskeemilised omadused.
  • kõrgmolekulaarsus (suur molekulmass , meditsiiniline aspekt, kui valgud hakkavad membraane läbima on paha paha- valk uriinis)
  • laeng – valkude summaarse laengu määravad ära radikaalide laengud
  • lahustuvus - lahustuvad valgud on piimavalgud , munavalge, verevalgud . Lahustumatud valgud on villavalgud, justevalgud, lihasvalgud.
  • Koonsemine AH- jääkidest. Keskmises valgus on esindatud 12... 14 erinevat AH-jääki. Spetsiifilises valgus on neid veel vähemgi 5...8.
  • Denaturatsiooni käigus tugevatoimeliste mõjurite tõttu kaovad kõrgemat järku struktuurid , kuid säilub esmane. Organismide sisene: valkude kalgendamine maos. Palavik denatureerib haigustekitaja valke. Haavade puhastamine (denatureeritakse valke). Renaturatsioon on pöörduv denaturatsioon, ei esine alati. Teatud aja möödudes valgu esialgne olek taastub . Nt: aeglane renaturatsioon- juuste lokkikeeramiste järgsed muutused. Kiire renaturatsioon- keeles maitsepungade retseptorvalkude renaturatsioon. Denaturatsioonil kaotavad valgud ka seotud vett.
  • Hüdrolüüsuvus. Hüdrolüüsi tagajärjel tekivad vabad aminohapped. Nt: seedeprotsess.
    Valkude biofunktsioonid.
  • Energeetiline funktsioon. 1g valku annab lõhustumisel praktikas 4kcal, teoorias 6kcal, 2lcal kaob sinna, et lagundamine ei lähe lõpuni vaid jääb pidama uurea/ kusiaine kohapeal, lõplikul lagundamisel NH3, mis on närvisüsteemile ohtlikud. Lõpuni lagundavad kalad. Ööpäevasest energiavajadusest peaksid valgud katma ca 15%. Suur valgu tarbimine on organismile kahjulik.
  • Ehituslik-struktuurne. Erinevad kattevalgud ( sulgede , villa, karvad , soomuste valgud), viiruste kapsiidivalgud, rakkude membraanide valgud, lihaste valgud, mis annavad kehale kuju (nt: treenitud lihased- ei kasva mitte lihasrakkude arv vaid suureneb lihasrakkude läbimõõt).
  • Kaitse funktsioon. Passiivne kaitse (kattevalgud aga ka ogade ja kilbiste valkstruktuurid) ja aktiivne kaitse (võõrvalkude vastased antikehad, verehüübevalgud, erinevad valgulised mürgid).
  • Valkude toksilisus . Bakterite tasandil botulismi tekitaja toksiin botuliin , millel põhineb ka botox. Botuliin blokib närviimpulsi ülekande lihastesse. Taimede tasandil riitsinus ja valguks ritsiin, tehakse gastrool õli, milles ei ole valke. Loomades on kõige mürgisem tetradotoksiin kerakalades. Tetradotoksiin blokeerib naatrium- kaalium ainevahetuse (teadvus püsib, a sured ära). Paljud toksiinid on termostabiilsed. Off topic: kiudainerikas müslibatoon (kiudaineid 100g - s rohkem kui 8) tõesti vabastab energiat pikema aja kohta.
  • Dedoksifikatsioon valgud neutraliseerivad mürkaineid või bioloogiliselt aktiivseid aineid. Raskmetallide ja alkaloidide neutraliseerimine esmaabis. Raskemetallide mürgitused ei ole liiga sagedased, hoopis sagedasemad on alkaloidide mürgitused. Igapäevane point: kohvile kallad piima peale ja vähendab kofeiini mõju. Kõige kofeiinirikkam on musta tee puru, mida lased vähe aega tõmmata (vähe aega tõmmata saad kofeiini rikka tee, pikka aega saad parkaineterikka tee).
  • Liigutusfunktsioon. Rakutasandil liigutusfunktsioon ( viburid , ripsmed täidavad liigutusfunktsiooni). Lihastes täidavad funktsiooni lihasvalgud müosiin ja aktiin , samuti esinevad tsütoskeletis- mingisugune liikumisvõime on ka tsütoskeletil.
  • Varuained. Taimedes seemnetes esinevad varuvalgud eriti paistavad silma kaunviljaliste seemnetes, kaunviljalistest väga valgurikas on sojauba. Loomorganismides oleks varuvalgud esindatud ainult tinglikult lihasvalkude näol, mis võetakse kasutusele ainult hädas.
  • Toiteline funktsioon. Seemnete varuvalkude kasutamine idanemisel. Loomsetest toitelisest funktsioonist munarakude valgud ja piimavalgud.
  • Transpordifunktsioon. Hemoglobiin (verevärvnik), hemoglobiinis seob O-d rauda sisaldav heemi osa. U 20% CO2-st tuleb tagasi hemoglobiiniga , kuid mitte heemse osaga. Enamus CO2 tuleb välja lahustunult biovedelikes (sellel põhineb vere puhverdusvõime). Transpordi jaoks on vajalikud vereplasmavalgud.
  • Signaalne funktsioon. Kõhunäärme valkhormoonid: insuliini põhiülesanne on langetada veresuhkrutaset. Glükagoon tõstab veresuhkru taset ehk soodustab maksas veresuhkru lagunemist.
  • Retseptoorne funktsioon. Rakupinnal olevad valgulised retseptorid. Valgustundlikud valgud silma võrkkestas (rodopsiin).
  • Regulatoorne funktsioon. Geeni regulatoorne funktsioon on histoonidel, vere pH-d reguleerivad puhverdusvõimega valgud.
  • Atraktiivne funktsioon. Magusa maitselised funktsioonid. Perspektiivi ka toiduainetööstuses (ei põhjusta kaariest, vähem vaja jms) nt: daumatiin.
    Riigieksamiküsimused valgud, lipiidid, süsivesikud.
  • väga levinud on seostustest ( kosotisosa ja ühendiklassi seosed) (konkreetsed esindajad ja ühendiklass).
  • Funtsioonide läbiv võrdlus nt: energeetiline, kaitseline, ehituslik (kuidas teostavad lipiidid seda kõike või valgud jms).
  • Lünkskeemide täitmine.
  • Lünktekstid.
  • Väidete õigsus ja nende parandamine
    Nukleotiidid /nukleiinhapped
    Nukleotiidid koosnevad kolmest komponendist , seal on viiesüsinikuline suhkur e pentoos (pentoosijääk), länmastikalusest ja ühest kuni kolmest fosforhappe jäägist.
    Nukleotiidide funktsioonid: monofosfaatsel kujul on nukleiinhapete koostisosana, eksimine tuleb sellest, et räägitakse ennem ATP-st. Kahe ja kolme fosfaatjäägiga nukleotiidid salvestavad energiat, makroergiline side- ATP ( adenosiintrifosfaat ). Tsüklilised nukleotiidid toimivad virgatsühenditena ( cAMP - tsükliline adenosiinmonofosfaat). Teatud nukleotiidid kuuluvad liitensüümide koostisesse.
    Nukleiinhapped. Jaotatakse DNA ja RNA.
    DNA koosneb nukleotiidijääkidest. 1. Pentoosiks on desoksüriboos (2C juures on OH asendunud H-ga) . 2. Lämmastikalused jagunevad kahte rühma ühetsüklilised (tümiin T ja tsütosiin C) ja kahetsüklilised ( adeniin A ja guaniin G). 3. Fosforhappe jääk.
    DNA struktuuri tasemed. Esmane – DNA ükiskahel, kus on oluline nukleotiidijääkide hulk ja järjekord. Teatud viirused (bakteriviirused) ja molekulaarbioloogiliste protsesside vaheetappides. Sekundaarstruktuur ehk biheeliks , biheeliksi moodustuvad omavahel paardunud kaks DNA üksikahelat (mis ei ole omavahel identsed). DNA ehitusprintsiibid – väliskülgedele jäävad pentoosi ja fosforhappe jäägid, siisepoole lämmastikaluste jäägid. Miks selline ehitus on kasulik? Informatiivsust kandev osa on lämmastikalused, mis ongi rohkem kaitstud. Omavahel paarduvad ühe ja kahetsüklilised lämmastikalused kindlates seostes. A-T; G=C. (See teadmine peab alles jääma). AT paaride vahel on kaks vesiniksidet; GC vahele jääb kolm vesiniksidet. Lämmastikaluste paaride suhe ei ole 50% ja 50% vaid oleneb olukorrast. Üksikahelates on keemiliste sidemete suundumis vastupidine . DNA kolmandane struktuur, DNA molekuli seostumine erinevate valkudega, DNA seostumine histoonidega, seostumine histoonidega annab DNA efektiivsema pakkimise. DNA molekule on erinevate rakutsüklite faasis erinev hulk (23; 46; 92). Histoonid kaitsevad DNA-d nt kiirguse ja lagundavate ensüümide eest. Histoonid osalevad geneetilise informatsiooni valikulises avaldumises. Histoonid on üheks kromosoomide koostisosaks. DNA leidumine ja ülesanded: DNA-d leidub DNA viirustes , eeltuumsetes (prokarüootides) tsütoplasmas; päristuumisetes mitokondrites, kloroplastides ja tuumas. Ülesanded päriliku info salvestamine ja edastamine võimalikult muutumatul kujul, kuid mitte absouluutmuutumatul kujul (kui poleks üldse mutatsioone , kuid siis kaoks ära üks evolutsiooni ehituskividest).
    RNA koostises on pentoosiks riboos, lämmastikalused:ühetsüklilised (tsütosiin C ja uratsiil U) ja kahetsüklilised (adeniin A ja guaniin G), fosforhappe jääk.
    Primaarstruktuuriks on RNA üksikahel, kus on oluline nukleotiidijääkide hulk ja järjestus, teatud RNA viirustes ja RNA sünteesiprotsesside vaheetapis. RNA sekundaarstruktuur on molekul , kus üksikahelalised lõigud vahelduvad komplementaarsete kaksikahelaliste piirkondadega (A-U ja G-C). Transport RNA (tRNA) molekul. RNA tertsiaarne struktuur- RNA molekulide seostumine valgumolekulidega, RNA süntees toimub ribosoomides. RNA leidumine/vormid ja ülesanded: RNA leidub RNA viirustes, eeltuumsetes tsütoplasmas ja päristuumsetes tuumas, kromosoomides, mitokondrites/kloroplastides, tsütoplasmas. Põhivormid (3 tükki): mRNA, tRNA, rRNA. Kõik RNA vormid sünteesitakse DNA-lt, valgusüntees ei toimi kõigilt RNA-delt.
    Nukleiinhapete füüsikalis-keemilised omadused. 1.) Kõrgmolekulaarsed (suure molekulmassiga), Üldiselt on nii, et DNA molekulmass on suurem kui RNA-l (rohkem nukleotiide ). Nukleiinhapetel on laeng, mis on negatiivne (tänu fosforhappe jääkidele). Nukleiinhapped denatureeruvad (RNA denatureerub hõlpsamalt sekundaarstruktuuris kui DNA), nukleiinhapped hüdrolüüsuvad, tagajärjeks on nukleotiidid. Koolis lisaks erinevatele tunnustele nimetada ka ühiseid tunnuseid?
    Riigieksamite küsimused.
  • Jooniselt molekuli osade äratundmine. Ka koos põhjendusega
  • DNA ja RNA võrdlus tabeli tasemel.
  • DNA sõnaline iseloomustus ilma kordagi desoküribonukleiinhapet mainimata
  • RNA kohta skeemi jaotusküsimus (vormid ja ülesanded).
  • DNA leidumiskohad päristuumses rakus.
  • On antud üksikahelaline DNA – kirjuta juurde teine komplementaarne ahel.
    Loeng IV 15.09
    Bioaktiivsed ained jagunevad eksogeensed ( vitamiinid ), endogeensed (hormoonid, ensüümid).
    Vitamiinid- eriomadused: valdavalt inimese jaoks kehavälise päritoluga. On erandeid (vitamiin D süntees nahas UV kiirguse toimel). Seedekulgla mikroobikooslus sünteesib mitmeid vitamiine (vitamiin B5 ja vitammin K). Eelühendid beeta- karoteen , millest saab kaks molekuli vitamiin A-d. Inimene vajab vitamiine järjepidevalt väikestes kogustes ( milligrammi (mikrogrammi)/ööpäev). Vitamiinide hulka kuuluvad olemuselt väga erinevad orgaanilised ühendid. Väga paljudel vitamiinidel on antioksüdantsus. Vitamiinid ei ole energiaallikaks ega ehitusmaterjaliks (inimeses). Vitamiiniallikad: toit (segatoit), seedekulgla mikroobikooslused, süntees eelühenditest, vitamiinpreparaadid (vitamineeritud toit). Ülesanded: enamik vitamiine on liitensüümide koostisosadeks, antioksüdantsus (vähendada vabade radikaalide hulka, kas vesikeskkonnas (Vitamiin C) või lipiidkeskkonnas (Vitamiin E)), paljud vitamiinid kontrollivad organismis komplekssete protsesside häireteta kujunemist (vitamiin A ja nägemine, vitamiin D ja luustumine, vitamiin C ja sidekudede terviklikkus , vitamiin B12 ja vereloome ). Lahustuvus – rasvlahustuvad ( KADE Q, kunagi ka vitamiin F, aga tänapäeval loetakse asendamatuks rasvhappeks); vesilahustuvad B1-B15, vitamiin C, H, N, S, U. Hüpovitaminoos- vitamiinide osaleine puudus ( vaegus ), millega kaasnevad üldised meditsiinilised häired (väsimus, unisus , töövõimelangus, nõrgad lihasvalud, nakatumise sagenemine jne). Avitaminoon – vitamiini täielik puudus, kujuneb selgete kliiniliste tunnustega pöördumatu kahjustus, mis lõppeb süvenedes surmaga, vitamiin A puhul kuivsilmsus ( pimedaks jäämine), hüpovitaminoosi puhul kanapimedus, vitamiin C avitaminoos on skorbuut. (surma põhjus on see, et verevarustus suureneb ja vereringe hakkab üle minema avatuks). Vitamiin D avitaminoos on rahhiit (koljulge kaob ca 2 aastaselt, koljuõmblused kasvavad kokku ca 18). Vitamiinipuuduse põhjused – ühekülgne toit, maksa ja soolestiku haigused, kõrgenenud vajaduse mittearvestamine (enneargsed vastsündinud, rasedad, tippsportlased, imetavad emad , vanurid, suitsetajad , anorektikud, tiheda antibiotikumiravi tagajärjel jne). Vitamiinide üleküllus (Hüpervitaminoos) – tekib vitamiinipreparaatide väärkasutamisel, ohtlik on rasvlahustuvate viamiinide üleküllus, kõige ohtlikum vitamiin D üleküllus (tugev eksogeenne hormoon ), keerab neerud perse . Raseduse ajal vitamiinpreparaatide söömine, üli vitamiinirikas toit on hülgemaks (no-noh). Vitamiini varud – vesilahustuvatel mõni nädal (seotud kehavedelikes valkudega). Rasvlahustuvatel varu mitmed kuud kuni isegi aasta. Kas haigust on võimalik minema ajada vitamiinidega – tegelt üldiselt ei ole. Kui sööd vitamiin C-d palju ja on soodumus neerukividele siis võid saada neerukivid . Beeta karoteeni tarbivad naised, et saada päevitust, a sünteetiline beeta-karoteen on puhtal kujul ja kui teha kanjoobi siis see tõstab tugevalt kopsuvähi riske. Beeta karoteeni kasutatakse ka toiduvärvina (E160A- E160F), lisades loomasöödale saadakse nt eriti kollase rebuga kanamune. Munadega seoses räägitakse antivitamiinidest, munavalges on avidiin , vitamiin H antivitamiin (selleks, et toimiks peab ära sööma üle 20 toore munavalge). H vitamiin inimesele juuste struktuur, normalane rasusus jms.
    Hormoonid.
    Eriomadused: esmased signaalmolekulid, nad on ülikõrge bioaktiivsusega (inimeses 10 astmel -9 ... astmel -12), hormoonidel on lühike eluiga, süntees on väga mitmete kontrollmehhanismidega kontrollitud), toimivad vastavate retseptoritega sihtrakkudele. Hormoonide toime võib olla universaalne (nt kilpnäärme hormoonid) või spetsiifiline (toimivad ainult kindlatele rakkudele nt: kõhunäärme hormoonid). Jaotus: Peptiid ja valkhormoonid- kasvuhormoon , insuliin , glükagoon. Aminohapete teisendid : kilpnäärmehormoonid (türoksiin), neerupealise säsihormoonid ( adrenaliin , tuleb histidiinist), ajus melatoniin (käbikeha hormoon, mis reguleerib aäkvelolekut, trüptofaanist tehakse). Steroidhormoonid : suguhormoonid, neerupealise koore hormoonid (kortikosteroidid).
    Hormoonide jaotus näärmete järgi: puhtakujuline (sisenõrenääre, hüpofüüs, käbikeha, kilpnääre, neerupealised), segakujuline (kõhunääre). Hormoonide puudus/liigsus. Puudused- I tüüpi diabeet (suhkurtõbi)- kõhunäärme rakud on minetanud insuliini sünteesi toime (põhipõhjus on mingi nakkushaiguse tüsistusena, et on hävinenud langerhansi saarte beeta rakud). Liigsus – kilpnäärmehormooni üleküllus (haiglane kõhnumine, labiilsus ja väljapunnitavad silmad). Puudus- kasvuhormooni puudus on kääbuskasv ehk nanism (see ei ole ainus põhjus). Kasvuhomrooni liig põhjustab gigantismi. Hormoonide toime. Endokriinne toime- hormoon läheb kehavedelikku. Neurokriinne – hormooni toodab närvirakk. parakriinne- rakk mõjutab lähikonna rakke. Autokriinne. Hormoonpreparaatide kasutamine- kõigil hormoonpreparaatidel on kõrvaltoimed (sh. rasestumisvastased vahendid), ka hormoonsalvid. Toiduga saadavad hormoonid- ainult steroidhormoonide tasemel, kui steroidhormoonidega on mõjutatud lihaloomad (EU-s keelatud, USA-s on kasutusel jms). Hormoonid ja doping. Kõigepealt olid steroidid siis EPO (erütropoetiin) ja siis erinevad hormoonide isovormid.
    Ensüümid.
    Eriomadused- valkudele iseloomulik + katalüsaatorid- taastavad oma aktiivsuse. Ensüümide spetsiifilisus. Ensüüme iseloomustab ülikõrge aktiivsus (katalaas nt). Ensüümide aktiivsus on reguleeritav. Rakuensüümid talitlevad koos ja moodustavad ainevahetusradasid. Jaotus – lihtensüümid, mis koosnevad ainult aminohappejääkidest ja liitensüümid, mis koosnevad mittevalglisest osast A) anorgaaniline- metalliioon B) orgaaniline – vitamiin.
    Ensüümi ehitus: 1.) üldvalguline osa, mille ülesandeks on seostuda lähteainega. 2.) aktiivtsenter (väike osa, kus toimub reaktsioon), 3.) regulatoorne tsenter (saab aktiivsust suhteliselt kergelt reguleerida). Ensüümreaktsiooni mõjutavad tegurid: 1.) lähteaine hulk (nt kui seedekulglas toitu pole, ei ole ensüümidel midagi lagundada). Lähteainet liiga palju siis võtab ka aega. 2.) Ensüümreaktsioon sõltub ensüümihulgast, vanemal inimesel vähem ensüümi. 3.) Ensüümreaktsiooni kiirust mõjutab temperatuur. 4.) keskkonna pH- 1. Maos toimiv pepsiin (ph optimum 1,5-2,5), veres toimivad ensüümid pH 7,3-7,4. 5. Ensüümide aktivaatorid - lähteaine ja inhibiitoriks produkt . Nii aktivaatorid kui inhibiitorid võivad olla ravimid . Ensüümide aktiivsuse muutmine. Aeglane- muutub ensüümi hulk (suuremaks/väiksemaks) sünteesiga tuleb ensüümi juurde, lagundamisega jääb vähemaks. Kiire viis on aktivatsioon või inhibitsioon (olemasoleva ensüümi baasil). Erinevaid ensüüme on ca 2200 .
    Riigieksami küsimused bioaktiivsete ainete kohta.
  • Vitamiinide kohta ei ole.
  • Hormoonidega on seoses vananemisega ja jooniseküsimused, kus on näidatud veresuhkru tasememuutuse kohta.
  • Kõige rohkem küsimusi ensüümide kohta. Miks sünteesitakse seedeensüümid mitte aktiivses olekus- et ei lagundaks sünteesikohta ära ja et oleks olemas kiiresti mobiliseeritav ensüümide varu. Tegurid, mis mõjutavad ensüümreaktsiooni kulgu .
    Rakutud struktuurid.
  • Priion / prioon / prion on kesknärvisüsteemis esinevad valgud, mis on iseloomulikud imetajatele ja, mis esinevad kahe vormina (normaalsed priion valgud on teatud piirkondades alfa- spiraalsed ja tõvestavad priionid, kus need alfa-spiraalsed osad on läinud üle beeta-struktuuri). Priionite ülesanded – vb. osalevad ööpäevase rütmi kujunemisel. Tõvestavad tekitavad ravimatuid priion haigusi. Tõve kujunemine: Mutatsiooni tagajärjel tavalisest tõvestav (tõenäosus 1:miljon). Nakkuslik kujunemine – induktsioonmõjul, tõvestav valk mõjutab normaalset priionvalku ja muudab selle ka tõvestavaks. Nakkust saab toiduga (aju, närvisüsteem, meeleleundid, harknääre ). Kuumutamine , ei võta tõvestamist maha (isegi autoklaavimine), pääseb süsteemi seedekulgla mikrovigastuste tõttu. Siirdamismaterjal. Elukutseriskid (lihunikud, neurokirurgid, rituaalsed kannibalid). Haiguse olemus: 1. Lõpeb alati surmaga ja ravi pole, lõpu eel levivad kesknärvisüsteemi häired, antikehi pole, valguline haigustekitaja on äärmiselt vastupidav tavalistele desinfektsiooni meetoditele. Prionhaigused ületavad liikidevahelist barjääri, “ Hullu lehma tõbi” ja Kuru . Lammaste haigus Skreipi- lammaste jäätmed lehmadele- hullulehmatõbi- inimesele Creuzfeld- Jacobs disease. Kuru puhul oli ca 20. aasta jooksul ca 2000 inimest. Prioon haigused mõjutasid inimeste toiduharjumusi.
  • Viirused kas elus või eluta. Eluta- rakuväliselt puudub iseseisev paljunemine, puudub iseseisev ainevahetus, pruudub rakuline ehitus, liiga väiksed mõõtmed (et aktiivelu sisse saada). Elus- koostises on nukleiinhapped ja valgud, viirused muteeruvad (eriti RNA viirused), viirused evolutsioneeruvad (teatud viiruste tõvestavad omadused ajas laienevad , võivad ohustada ka inimest nt: SARS (tsiibeti kassidelt hakkas), linnugripp , seagripp), viirustel on omased viirused ehk virofaagid ( parasitism on samuti üks elu tunnuseid). Klassikaline bioloogia loeb viirusi eluta organismideks. Ehitus: nukleiinhape (DNA või RNA), kas 1 või mitu molekuli ( erinevas struktuuris), valguline kate ( kapsiid ), osadel viirustel on ka täiendav ümbris, milles on valgud, lipiidid, süsivesikud, ensüümid ( superkapsiid ) ja ankurmolekul kompleks . Saab eristada kolme geenide rühma: 1. Geenid , mis mõjutavad nakatunud peremeesrakus toimuvaid protsesse, 2. Geenid, mis kordistavad viiruse pärilikku materjali. 3. Geenid, mis teevad viiruse struktuurvalke.
    Inimene ja viirus . 1.) Nakatumisviisid A.) piisknakkus – gripp B.) sastunud toidu ja joogiga - kollatõve teatud vormid. 3.) siirutajate vahendusel, puugid - entsefaliit, marutaudis loomad. 4.) biovedelikega – HIV, hepatiidi vormid. 5.) kontaktnakkus - otsesed kokkupuuted viirushaiustega- tuulerõuged, rõuged, 6.) emalt lootele - punetised , tsütomegaloviirus. Haigustekitajad kahjustavad: Nahka- papilloom, tuulerõuged; KNS- entsefalliit, marutaud ; Hingamisteed - gripp, viiruslik kopsupõletik; Veresooned - Ebola viirus, Dengue palavik, kollapalavik ; Seedekulgla- enteroviirused , reoviirused, adenoviirused . Suguelundid - herpesviiruse teatud vormid; Näärmed- maksas hepatiit , mumps . Immuunsüsteem- HIV. Lihased- gripp, sindbis viirus põhjapoolkeral.
    Viiruste elutegevus rakkudes. A.) Lüütiline tsükkel ja B.) Lüsogeenne tsükkel. Lüütilise puhul toimub nakatunud rakus uute viirusosakeste moodustumine ning lõppeb rakusurmaga ja uute rakkude nakatumisega. Lüütilise tsükli puhul võib olla viiruse kulg A.) äge (gripp, tuulerõuged), B.) krooniline (kõik toimub aeglasemalt) HIV ja teatud hepatiidi vormid. Lüsogeenne tsükkel – viiruse geenid seostuvad peremehe DNA-ga ning püsivad seal vaikivas olekus teatud põlvkondade vältel, kui rakk jaguneb kanduvad tütarrakkudesse edasi ka viiruse geenid, vabanevad teatud füsioloogiliste vaeguste korral ja minnaks üle lüütilisse ( herpes , papilloomi viirus).
    Organismi loomulik kaitse viiruste vastu. Terved biobarjäärid, bioloogiliselt aktiivne keskkond (happeline maosisu, sapp jms), immuunsüsteem- antikehad, leukotsüütide teatud vormid. Viiruste jaotus
    I lähenemine: DNA/RNA
    DNA viirused (tuulerõuged, herpesviirus, papilloomiviirus )
    RNA viirused (gripp, HIV, marutaud, entsefaliit, punetised)
    Tõvestatud organismi kuuluvus
    Bakterviirused ehk faagid
    Taimeviirused (Kuidas taimed nakatuvad ? Valdavalt nendest toituvate loomorganismide vahendusel). Tihedal kokkupuutel viirushaige taim-tavataim. Viirushaige taime tunnused: viirushaigused vähendavad põhiliste füsioloogiliste protsesside aktiivsust (fotosüntees, mineraalne toitumine, hingamine) ehk saagikus langeb kuni 30%. Kas viirushaige taime saadusi võib ise süüa ja loomadele anda? (Võib küll.) Eesti jaoks oluline – kartuliviirushaigused.
    Loomade ja inimeste viirushaigused.
    Kas tasub end gripi vastu vaktsineerida ? Vaktsineerimine ei anna mingit garantiid , sest viiruse muutlikkus on väga suur. Ei ole mingit garantiid, et haige inimene on gripis, vaid võib olla mingi muu palavikuga kulgev viirushaigus . Vaktsineerida tasub riskirühmade inimesi, nt üle 70-aastaseid (gripp+kopsupõletik=minek), lapsed, kes põevad sageli viirushaigusi. Miks määratakse antibiootikumid, kui on viirushaigus? Selleks, et ennetada bakterhaigustest põhjustatud tüsistusi, nt kopsupõletikku.
    RE küsimused?
    Viirusosakese äratundmine. Lünktekst viiruse koostise kohta. Joonis lüütilisest ja lüsogeensest tsüklist – nende sõnaline kirjeldus joonise baasil. Kuulutati välja gripiepideemia: kaks tegevust, kuidas väldid nakatumist? Töötate raamatukogujuhatajana ja teie juurde tuleb alluv, kes teatab , et on HIV positiivne, mida teete?

    II. RAKUBIOLOOGIA (RAKU EHIUS JA TALITLUS)


    Loeng 5
    Ajalugu:
    R. Hook 1665. „Micrographia“ korgilõik – rakukestad (40 kordne suurendus). Ta võttis kasutusele sõna cellula. Eestikeelse sõna „rakk“ juurutas Kreutzwald .
    A. van Leeuwenhoek 1692. „Looduse saladused“. Esmakirjeldus: bakterid, ainuraksed , spermid , erütrotsüüdid
    Rakuteooria
    XIX sajand.; Schwann; Schleiden ; Virchow; 1839-1857
    Kõik organismid koosnevad rakkudest ja nende elutegevuse saadustest
    Eri organismide rakud on sarnased ehituselt ja talitluselt
    Rakk tekib rakust.
    K. E. von Baer – 1826. a. Inimese munaraku avastamine
  • Eeltuumsed – päristuumsed (taime-/ loomarakk )
  • Loomarakk – teised päristuumsed – bakterid
  • Võrdlev lähendus
  • Süsteemlähendus (kestad, vakuoolid jne)
    Kõikides rakkudes toimib neli süsteemi:
    1.) Metaboolne ehk ainevahetuslik (põhineb ensüümidel, nt toitumine, hingamine, süntees, lõhustumine jne)
    2.) Reproduktiivne ehk paljunemine (põhineb DNA kahekordistumisel; nt rakkude jagunemine ehk pooldumine )
    3.) Piiristav süsteem (põhineb kestadel nt rakukestad, membraanid ; ainete valikuline transport; sisekeskkonna individuaalsus)
    4.) Energeetiline ATP (süntees ja kasutamine)
    Bakterirakk
    Limakapsel (ehk kihn – kasutatakse meditsiinis; seda koolis ei kasuta). Ei esine kõigil, vaid ainult teatud bakteritel ja neilgi vaid teatud kindlates kasvutingimustes
      • Säilitab niiskust
      • Pakub kaitset (takistab bakteri jaoks ebasoodsate ühendite sisenemist rakku)
      • Võimaldab liikuda
      • Lima seob rakke kolooniaks

    Rakukest (tõlkeraamatutes rakusein ; seda mõistet ei kasuta)
      • Rakukesta tasandil on bakterid erineva ehitusega ja täiendavad piiristavad süsteemid puuduvad
      • On õhukese rakukestaga bakterid, millel on täiendavad piiristavad süsteemid
      • Kesta põhikomponendiks on peptidoglükaan (koosneb süsivesikutest ja valkudest), seda lagundab lüsosüüm (see on toores munavalges, pisaravedelikus)
      • Kest annab rakkudele kuju
      • Kaitseb rakku nt tugeva siserõhu eest seetõttu võivad kasvada väga ekstremaalsetes tingimustes
      • Kontrollib ainete liikumist rakku ja rakust välja.
      • Õpikus näide: Mükoplasmad - põhjustavad haigusi hingamisteedes ja suguelundites.

    Rakumembraan
      • On bakterirakke, millel on üks rakumembraan ja on rakke, millel on kaks rakumembraani. Rohkem on haigustekitajaid nendel, millel on mitu piiristavat süsteemi.
      • Bakteriraku membraanis puuduvad steroolid (tsüklilised alkoholid).
      • Ainete valikuline transport rakku ja rakust välja
      • Sisekeskkonna individuaalsus
      • Annab sopistisi (mesosoomid)
        • Fotosünteesivatel bakteritel on seal pigmendid
        • Hingavatel bakteritel on seal hingamisensüümid
        • Lämmastikku siduvatel mügarbakteritel on seal lämmastikku siduvad ensüümid

    Vibur /viburid (flagelliin)
      • Esinevad vaid osadel rakkudel
      • Viburitel on korrapäratu siseehitus
      • Viburid teostavad pöördliikumist ketasülekandemehhanismiga
      • Raku liikumine
      • Raku lähikeskkonna muutmine

    Piilid (lühikesed valkstruktuurid)
      • Nende abil bakterid kinnituvad tahketele pindadele (nt veebakterid (vihmaveetünnis libedad asjad), hambakatt;)
      • Piilide vahendusel toimub väikeste DNA molekulide ülekanne ühelt bakterilt teisele.

    Ribosoomid (bakterirakus u 104 ribosoomi, tsütoplasmas, teistsugused kui päristuumsetel organismidel)
      • Põhiülesanne – valgu süntees

    Gaasivakuoolid (peamiselt veebakteritel)
      • Nende abil saavad bakterid liikuda vedelikus üles-alla

    Sisaldised
      • Orgaanilised sisaldised (nt süsivesikud)
      • Anorgaanilised sisaldised (erinevad fosfaadid )
      • Ülesanne – varud raku jaoks

    Tsütoplasma (Miks on bakterirakud väiksemad kui päristuumsed?...)
      • Vesipõhine rakku täitev lahus, mis sisaldab anorgaanilisi ja orgaanilisi ühendeid, mis bakteri rakus on liikumatu.
      • Ülesanne - rakusisene ainevahetuskeskkond

    Kromosoom (mitte kasutada tuumapiirkonna mõistet)
      • Kromosoom on ühes korduses ehk haploidne
      • Kromosoomides on põhiainevahetust määravad geenid (103...104 geeni)

    Plasmiidid (kromosoomivälised DNA molekulid), mis pakuvad täiendavaid võimalusi ainevahetuseks sisaldades geene, mis määravad ära teatud ainevahetusrajad.
      • Positiivne näide: Naftasaaduste lagundamist määravad plasmiidid, kasutatakse keskkonna jääkreostuste likvideerimisel
      • Negatiivne näide: antibiootikumresistentsus - plasmiidid mis määravad vastupanu antibiootikumile. Tuleneb põllumajanduses kasutavatest massantibiootikumidest. Ja haiglates resistentsed bakterid. Superbakterid.

    Bakterite talitlus ehk elutegevus
    Paljunemine – lihtpooldumine, amitootiliselt. Paljunemisprotsess on kiire, soodsates tingimustes iga paarikümne minuti tagant (E. coli). Vahel tütarrakkudel geneetiline erinevus.
    Kasv – populatsiooni kasv. Suletud kultuur (teatud ajavahemikus ei lisa midagi ei võta midagi ära; nt hapnevad kurgid , hapnev piim). Graafik : arvukus vs aeg - neli etappi: I kohanemisfaas ( kasutatava süsiniku allika valik, vastavate ensüümide süntees); II kiire paljunemise faas; III tasakaaluline seisund, kus tekkivate ja surevate rakkude arv on võrdne; IV suremisfaas (lõppevad toitained või kuhjuvad jääkained) või sporulatsioon
      • Paljunemiseks on vajalik rakkudele kättesaadav vesi (soolveest ja siirupist vett kätte ei saa); optimaalne pH ja temperatuur; toitained; jääkained;

    Liikimine:
      • Viburitega
      • Limaga
      • Gaaside vahendusel (gaasivakuool)
      • Keerdudes (keeritsbakterid)

    Suhe hapnikku
      • Aeroobid : vajavad hapnikku ja hingavad
      • Anaeroobid: hapnik on toksiline; energiat saavad kääritades, kasutavad teisi ühendeid (nt sulfaate, nitraate ). Ära kasuta mõistet anaeroobne hingamine/respiratsioon.
      • Vahepealsed, kes suudavad elada hapnikuga ja hapnikuta

    Sporulatsioon
      • Spoore moodustavad vaid teatud bakterid, äärmuslikes elutingimustes. Spooridel on mitmed paksud kestad, vähe vett (u 15%), allasurutud ainevahetus, erakordne vastupidavus (bioloogilises mõttes). Tüüpviga: lapsed arvavad, et bakterid paljunevad spooride abil. Tavaliselt ei paljune, aga erandiks on aktinomütseedid, mis tõesti paljunevad spooride abil.

    Ülesanne: Ebasoodsate tingimuste üleelamine ja levik.
      • Spooride hävitamiseks kasutatakse steriilimist: steriilimine leegis, ultraviolettkiirgusega, antiseptikuga, kuumutamine rõhu all. Pastöörimine: hävitatakse vegetatiivsed rakud, spoorid jäävad alles. Levinuim pastöörimise temperatuur – 72 kraadi ligikaudu 20-30 sekundit

    Ainevahetuse I jaotus

    Ainevahetuse II jaotus (süsinikuallika järgi)
      • Anorgaanilised ühendid süsiniku allikaks (süsihappegaas)
      • Orgaanilised ühendid
      • Nende kahe kombinatsioon

    Energiavahetus (energia-allikad)
      • Redoksreaktsioonid
      • Valgus
      • Teiste rakkude ATP varud

    Muutlikkus. Bakterirakkudes on suhteliselt vähe mutatsioone, kuid selle kompenseerib kaks eripära:

    Kõik elutegevusprotsessid kulgevad bakterites 10...100 korda kiiremini kui eukarüootsetes rakkudes.
    Bakterid on looduses laia levikuga : väiksed mõõtmed, kiire paljunemine, äärmuslike tingimuste talumine, erinevate süsinikuenergia-allikate kasutamine.
    Inimene ja bakterid

    Nakkusviisid samad, mis viirushaigustel.
    1.) Nahk – akne , pidalitõbi ( leepra ), siberi katk (nahavorm)
    2.) Närvisüsteem – botulism , teetanus, bakteriaalne meningiit
    3.) Hingamisteed – tuberkuloos, difteeria , bakteriaalne kopsupõletik
    4.) Seedekulgla – kaaries, bakteriaalne düsenteeria, koolera , tüüfus
    5.) Suguelundid – klamüüdia, gonorröa, süüfilis
    6.) Lihased – lihasööja bakter , teetanus,
    7.) Veri – sepsis ehk veremürgitus (2/3 sepsisehaigetest sureb ka haiglas)
    Loomulik kaitse bakterhaiguste vastu
    Samad kaitsevõimalused, mis viirushaiguste vastu, lisandub normaalsete mikroobikoosluste mõju
        • Immuunsüsteemi stimuleerimine
        • Elupaikade hõivamine
        • Tõvestavate bakterite otsene hävitamine keemiliste ühenditega:
          • Piimhape
          • Vesinikperoksiid
          • Tsükliline glutamiinhape

    Lisaks otsesele kaitsele on mikroobikooslustel ka muid ülesandeid:
          • Mikrotoitainete süntees seedekulglas (vitamiinid)
          • Seede - ja imendumisprotsesside tõhustamine
          • Kõhukinnisuse ennetamine
    • Normaalne sünnitus tagab efektiivse mikroobikoosluse tekkimise.
    • Kõige rohkem on baktereid inimese seedekulglas.
    • Baktereid on meie kehades kordades rohkem kui meie endi keharakke.

    RE küsimused: Paljunemist mõjutavad tegurid ja populatsiooni kasvu iseloomustus. Milleks vajavad bakterid spoore? Miks need on inimesele probleemsed? Miks on antibakteriaalsete seepide ja puhastusvahendite kasutamine inimesele lõppkokkuvõttes isegi kahjulik? Loetelu erinevatest haigustest , kust tuli eristada bakterhaigused. Miks soovitatakse peale antibiootikumikuuri süüa biojogurteid? Prognoosige kolme tagajäre, mis juhtuks, kui maailmast kaoksid kõik bakterid.
    Päristuumsed rakud
    Süsteemne lähenemine:
    • Kestade süsteem päristuumsetes organismides:

    Taimerakk – kestad on olemas, puuduvad vaid sugurakkude teatud arengujärkudel. Eristatakse:
        • esikestasid, mis on venivad ja võimaldavad rakukasvu, sisaldavad süsivesikuid ja valke (esikest paikneb tsütoplasmast eemal)
        • teiskestad, mis sageli puituvad (koostises tselluloos ja ligniin ). Inimese poolt söödavatel taimeosadel (viljadel) valmimisel rakukestad pehmenevad.
        • Taimsed rakukestad sisaldavad: vees lahustumatud kiudained (nt tselluloos). Inimesed ise ei seedi tselluloosi, soolestikus olevad bakterid lagundavad. Vees lahustuvad kiudained (nt pektiin).

    Seenerakk – kestad olemas, sisaldavad kitiini/mannaane/valke. Seenerakkude kestade süsivesikud ei seedu. Kuivatatud seentest tehtud pulber on kõrge toiteväärtusega.
    Loomarakk – kestasid käsitletakse munaraku näitel. Munarakkudel on kolme tüüpi kestasid:
        • esikest, selle vamistab munarakk ise. Nimetatakse ka rebukestaks. Saab kanamuna peal näidata.
        • teiskest – moodustavad abirakkude eritised. Väga hästi väljakujunenud putukamunadel.
        • Kolmandased kestad – tekivad munaraku liikumisel munajuhas, neid valmistab munajuha . Kanamunal on neid 3tk: valkkest ehk munavalge; lubikesta alune valkkest; lubikest ehk munakoor

    Kestade ülesanded:
        • Kaitse mehaaniliste mõjutuste eest.
        • Ainevahetus väliskeskkonnaga või naaberrakkudega: nt munaraku lubikestas poorid , kust lähevad läbi gaasid, bakterid, väikse molekulmassiga muud ühendid; ainevahetus taimerakkudel plasmodesmidega
        • Kestad annavad rakkudele kuju.

    Rakumembraan (plasmamembraan)
      • Koostis:
        • Fosfolipiidne kaksikkiht
        • Valgud
        • Oligosahhariidid membraani pealispinnal
        • Tsükliline alkohol (loomarakus kolesterool, taimerakus fütosteroolid jne).
      • Rakumembraan on dünaamiline.
      • 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 isotoonilised spordijoogid ); üliaeglane imendumine (kontsentratsioonid; pulbrilistel jookidel eriti oluline (lapsetoidud)).
    Hõlbustatud difusioon – ainete transport kõrgemalt kontsentratsioonilt madalamale spetsiaalsete kandjavalkude vahendusel. Kiiruse määrab vabade kandjavalkude hulk. Rakkudesse lähevad orgaanilised happed , polüalkoholid ja ravimid. Vajab energiat (ATP)
    Aktiivtransport . Madalamalt kontsentratsioonilt kõrgemale. Na+/K+ transport, naatriumi viiakse pidevalt rakust välja, kaaliumi viiakse pidevalt rakku sisse.
        • Tsütoplasma piiritlemine loomarakkudes.
        • Närvirakkude membraanid tekitavad ja edastavad närviimpulsse.
        • Loomarakkudel saab membraane sopistada
          • Sissesopistamine (endotsütoos) nt amööbi toitumine, fagotsüütide talitlus
          • Väljasopistus (eksotsütoos) nt tahkete jääkide eraldamine amööbil
        • Membraani kaasabil saab liikuda
          • Kulendliikumine (amöboidne liikumine) nt amööb või viburiteta spermid
          • Membraan seostub viburiga ja seda kasutatakse laia tõukepinnana
        • Membraanide vahendusel tagatakse erinevad rakkude vahelised seosed (arengubioloogilised protsessid embrüos)
    • Sisemembraanistik

    tsütoplasmavõrgustik: kare ja sile
    Golgi kompleks
    Endo - ja lüsosoomid
    (tinglik) tuumaümbrise membraanid
    Sisemembraanistik on ühtne, omavahel seotud süsteem
      • Ülesanded:
        • Kare tsütoplasmavõrgustik: pinnal on ribosoomid, kus toimub valkude süntees, valkude transport, valkude kontsentreerimine
        • Sile tsütoplasmavõrgustik: süsivesikute, lipiidide sh steroidide süntees; kaltsiumi kogumine (eriti oluline lihasrakkudes); maksarakkudes vastutab dedoksikatsiooni eest (hüdrofoobsed toksilised ühendid vesilahustuvasse vormi, et neid kehast välja viia).
        • Golgi kompleks (diktüosoom): tsütoplasmavõrgustikelt saabunud materjalide sorteerimine. Nende ühendite biokeemiline muutmine (nt lihtvalgud muudetakse liitvalkudeks). Nende materjalide pakendamine membraanidesse. Kujutab endast membraanide varu. (Loomsetes rakkudes) spermides muundunud Golgi kompleks (akrosoom) sisaldab lõhustavaid ensüüme (munarakku tungimiseks). Taimsetes rakkudes, juurekübara kasvukuhiku rakkudes Golgi kompleks sisaldab ohtralt lima (kaitsevad taimerakke mullaosakeste abrasiivse mõju eest).
        • Endo- ja lüsosoomid. Endosoomiks loetakse Golgi kompleksis membraanidesse pakendatud mitteaktiivne materjali, mis põiekeste kujul eraldub ja leiab kasutamist rakkude siseselt või rakkude väliselt. Lüsosoomid on hüdrolüütilisi ensüüme sisaldavad membraanstruktuurid, milles happelises keskkonnas toimuvad hüdrolüüsiprotsessid. Protsessid saab jagada kaheks: autofaagia (lagundatakse endast saadud materjali) ja heterofaagia (lagundatakse väljaspoolt organismi saadud materjali). Autofaagia: mittevajalike rakustruktuure kaasaarvatud ka rakud, lagundamine; nälgus (toitainete puuduse korral tekib autofaagia); moondega areng (täismoonde nukustaadiumis on totaalne autofaagia; kullese saba järk-järguline taandareng ); imetajatel emaka taandareng peale sünnitamist. Heterofaagia: protistide toitumine; fagotsüütide toitumine (ka inimeses).

    Vakuoolide süsteem (omased kõikidele päristuumsetele rakkudele)
      • Taimerakkudes: vakuoolid moodustuvad tsütoplasmavõrgustikust; noortes rakkudes on mitu vakuooli, vanemates rakkudes on üks suur keskvakuool ( tsentraalvakuool )
        • Ülesanded:
          • Vee ja toitainelise varu säilitamine
          • Siserõhu tekitamises osalemine
          • Vakuoolis toimuvad lõhustumisprotsessid
          • Vakuooli kogunevad vesilahustuvad pigmendid (antotsüaanid)
            • Antotsüaanirikkad on mustikad, arooniad
          • Vakuoolidesse kogunevad mürgised ühendid (alkaloidid)
          • Vakuoolidesse koguneb piimmahl (võilill, hevea , papaia lehed)

    Seene- ja loomarakkude vakuoolid: lipiidivakuoolid (koolimikroskoobis hästi kiiskavalt näha)
        • Ülesanded:
          • Varuaineline
          • Hüdrofoobsete jääkide ladestamine

    Protistide vakuoolid: eristatakse kaht tüüpi vakuoole:
        • Seedevakuoolid (toitekublik), sisuliselt on tegemist lüsosoomi erivormiga
        • Osmoregulatoorsed vakuoolid (tuikekublik), ülesandeks liigse vee ja selles lahustunud ioonide eemaldamine
    • Tubulaarne süsteem: põhineb erinevatel niitja kujuga valkudel ja neist moodustunud struktuuridel

    Mikrofilamendid (aktiin/müosiin)
    (Vahepealsed filamendid) – jooniselt aimatavad, juttu neist ei tehta
    Mikrotorukesed /mikrotuubulid (koosnevad tubuliinist); on seest õõnsad
    Tsütoskelett (trabekulaarvõrgustik) on erinevatest valkstruktuuridest moodustunud paindlik rakusisetoes, mis täidab kogu rakku. Ei koosne kaltsiumisooladest!
        • Ülesanded
          • Tsütoplasmaga toimuvad muutused päristuumsetes tagavad tsütoplasma ringliikumise
          • Võimaldavad membraani sopistumist sisse-välja
          • Seob raku ühtseks tervikuks
          • Fikseerib suuremate rakustruktuuride asendi
          • Kujutab endast kokkutõmbevõimeliste rakkude varu

    Ripsmed/viburid (ei peeta silmas silmaripsmeid): koosnevad korrapäraselt paigutatud mikrotuubulitest, mis ristlõikes vastavad üldpaigutusele 2(keskel)+9*2 (äärtes)
        • Ripsmete esinemine: protistidest ripsloomad ( kingloom ); ripsepiteel (hingamisteedel, naistel munajuhas)
        • Ripsmete ülesanded:
          • Ripsmete kooskõlastatud töö tagab rakkude liikumise
          • Raku lähikeskkonna muutmine
        • Viburite esinemine: protistide hulka kuuluvatel viburloomadel (nt. lamblia , koppvetikas, silmviburlane); spermid ja viburitega varustatud (ränd)eosed .
        • Viburi ülesanne
          • tagada raku liikumine

    Tsentrioolid (2) = tsentrosoom
        • Kaks tsentriooli moodustavad ühe tsentrosoomi
        • Esinevad loomarakkudes, paljudes seenterakkudes ja osades protistide rakkudes (mis vanasti olid alamad taimed). Nüüdisaegsetes taimedes tsentrioole ei ole

    Ülesanne: osaleda raku jagunemises
        • Tsentrioolid paiknevad rakus üksteise suhtes risti

    Sisaldiste süsteem:
      • Toitelised: süsivesikud (tärkliseterad taimerakkudes, glükogeen maksarakkudes); lipiidid (õli taimerakkudes, rasv loomarakkudes); valgud; mineraalühendid
      • Kaitselised: taimedel nt oblikhappe kristallid (erinevad ühe- ja kaheidulehelistel taimedel) annavad hapu maitse (isu pärssiv), seovad kaltsiumi. Palju oblikhapet on rabarberis, spinatis (Väiksema kehamassiga inimene võib poole kilo toore spinati söömisel ära surra.). Loomadel kaitsesisaldiseks melaniin : kaitseb ultraviolettkiirguse eest hajutades ja neelates kiirgust ning on nõrk antioksüdant. Kõige paremini on kaitstud brünetid, kõige ohustatumad on punapead, seejärel blondid. Melanotsüüte on erinevatest rassidest inimestel võrdselt, kuid nende aktiivsus on erinev.

    RE küsimused:
    Joonistelt äratundmine; struktuuri ja põhifunktsiooni omavaheline sidumine; sõnalise kirjelduse järgi struktuuri identifitseerimine; valikvastustega küsimused koostise või funktsiooni kohta (valik viiest); tabelvõrdluses kuuluvuse määramine (kas on või ei ole).
    Tabel 1. Topeltmembraaniga rakustruktuurid
    Võrreldav tunnus
    Mitokonder
    Kloroplast
    leidumine
    Aeroobsetes päristuumsetes rakkudes.
    Valgusele eksponeeritud taimerakkudes
    suurusjärk
    Valgusmikroskoobis nähtav
    sama
    sisemembraanistik
    Vähem liigendunud ehitusüksuseks krista
    Rohkem liigendunud, rhitusüksuseks tülakoid
    põhipigmendid
    tsütokroomid
    Klorofüllid, karotenoid
    gaasiahetus
    O2CO2
    CO2O2
    Suhe orgaanikasse
    Orgaanika laguneb
    Orgaanika hulk suureneb
    põhiülesanne
    Hingamine raku tasandil
    fotosüntees
    Arv rakus
    100-1000
    100
    Arvu mõjutavad tegurid
    Raku suurus, kokkupuude hapnikuga, füsiol aktiivsus
    Koe tüüp, valgustatus, raku suurus
    paljunemine
    Jagunemine, pungumine , vana sisse kujuneb mitu uut
    Pooldumine, teke teisest plstiidist
    Mitokondris on mitoplasma
    Täitevedelik on strooma
    Ühised tunnused
    Mõlematel on kaks membraani, kaks ruumi; üks jääb kahe membraani vahele teine jääb sisse, mõlemates on oma DNA, RNAd , ribosoomid, valkude sünteesi süsteem
    mõlemates toimub ATP süntees; mõlemad arvatakse olevat kujunenud endosümbioosi teel bakteritest; mõlemates on pigmendid, leiab aset gaasivahetus; mõlemad on enam-vähem sama suurusjärguga.
    RE küsimused:
    Jooniste äratundmine ja võrdlus koos põhjendusega; tabelvormis erinevuste paarid; ühised tunnused; On antud sõnalised viited ja need tuleb lahterdada tabelisse ja panna tabeli pooltele pealkirjad . Tegurid, mis mõjutavad mitokondrite/kloroplastide...
    Teised plastiidid
    Proplastiidid, millest kujunevad kloroplastid , kromoplastid , leukoplastid
    Kromoplast:
    • Sisaldavad erinevaid hüdrofoobseid pigmente ( karotenoidid , ksantofüllid)
    • Täidavad signaalset funktsiooni (peamiselt eredalt värvunud viljades, väga harva õite kroonlehtedes)
    • Kromoplastide pigmendid on mõjusad antioksüdandid

    Leukoplast:
    • Täidavad säilitusfunktsioone; peamiselt tärklis, harvem õli
    • Leiduvad viljades ja muundunud võsudes

    Teatud tingimustel lähevad plastiidid üksteiseks üle
    Üleminekud: kloroplastid- kromoplastid- leukoplastid
    1 – (kloroplastid kromoplastideks) viljade valmimine
    2 – (kloroplastid leukoplastideks) pikka aega varjus olnud taimed
    3 – (kromoplastid kloroplastideks) porgandi säilitusjuured valguse käes. Porgand on sarikaline. Roheliseks värvunud porgandeid võib süüa, aga nende maitse võib olla muundnud
    4 – (leukoplastid kloroplastideks) kartulimugula värvumine roheliseks; mugulates alkaloidide solaniini ja sakoniini süntees, kuumutamisel ei lagune, inimese (püsisoojase) jaoks on mürgine. Ka seale ei anna söögiks. Vanu kartuleid , millel paar korda idusid murtud on, ei tohi rasedad süüa.
    Rakutuum
    • 2 ülesannet: juhib raku elutegevust ja vastutab paljunemise eest. Tavaliselt mõlemaid ülesandeid täidab üks tuum.
    • Tuumade arv:
      • mingil eluperioodil rakus tuum puudub nt imetajate erütrotsüüdid vereringes
      • ühes rakus üks tuum
      • ühes rakus kaks tuuma, tööjaotusega (nt kingloom)
        • suur tuum vastutab elutegevuse juhtimise eest
        • väike tuum paljunemise eest
      • ühes rakus palju tuumi (vööt- ja südamelihaskoerakud)
    • Tuuma kuju
      • Enamasti ümar või ovaalne , aga erandid: piklikes rakkudes piklikud tuumad ; väga erilaadse kujuga tuumad on leukotsüütides; omalaadse ehitusega tuumad on ka kasvajarakkudes
    • Tuuma mõõtmed antakse tavaliselt suhtarvuna tsütoplasmasse tavaliselt 1/5...1/10. Kaks erandit : sugurakud . Spermides suhe 1/1 munarakkudes 1/500...1/1000. Muutused tulevad tsütoplasma hulga muutusest, mitte tuuma suuruse muutumisest.
    • Tuuma ehitus:
      • Tuuma katab tuumaümbris (tuumakate)
      • Tuumaümbrises on poorid, mille kaudu toimub ainete liikumine tsütoplasma ja karüoplasma vahel. Poorid on keerulise valgulise kontrollsüsteemiga avad.
      • Karüoplasmas on kromosoomid , tavaliselt lahustunud kujul ja eksisteerivad kogu aeg.
      • Kromosoom on isekordistuv nukleoproteiinne kompleks, mille koostises on: DNA, RNA, valgud, ioonid .
        • Rakus võivad kromosoomid olla: ühekromatiidilised (1 DNA molekul), kahekromatiidilised (2 DNA molekuli, identsed) – tekivad pärast DNA kahekordistumist, mis päristuumsetes leiab aset alati enne raku jagunemist.
        • Kromosoomi osad: tsentromeer (esmane soonis), kromosoomi haarad/õlad, telomeer
        • Kromosoomide jaotus: autosoomid - eri soopooltel sarnase ehitusega (inimesel 22 paari autosoome) ja sugukromosoomid – erinevad kas arvult või ehituselt (inimesel 1 paar sugukromosoome).
        • Kromosoomistik: haploidne (n) – kõik kromosoomid ühes korduses, nt viljastumisvõimelised sugurakud ja teatud keharakud. Hallikud ja aktinomütseedid. Diploidne (2n) – kõik kromosoomid on kahes korduses, nt keharakud. Polüploidne (3n...10n) nt kultuurtaimede sordid või sõnajalgtaimed.
        • Kromosoomide arv liigiomane tunnus ja võib muutuda väga suurte piirides. Väikseim 2n = 2 (naaskelsaba) suurim üle 2n=1000. Imetajatel väikseim2n=6, suurim 106 kromosoomi. Inimene 46 kromosoomi, äädikakärbes 8, aedhernes 14.
        • Tuumakene: ajutine moodustis . Jagunemise ajal tuumakesi ei ole. Teatud kromosoomide lõikude seostumisel/kattumisel tekkiv ajutine struktuur. Lõigud vastutavad ribosomaalse RNA sünteesi eest. Ribosoomide ehitusüksuste formeerumine. Mida olulisem on ribosoomide süntees, seda... Tuumakesi on rakus1...3.

    RE küsimused:
    Kromosoomid – joonisel osade lisamine, karüogrammi lugemine; kirjelduse järgi tuuma äratundmine; tuuma äratundmine jooniselt. Rakus hävitatakse rakutuum, mis juhtub rakuga?
    Tsütoplasma
    Rakku täitev lahus, mille koostises on anorgaanilised ühendid: vesi (60...80%), ioonid, soolad , gaasid ja orgaanilised ühendid: süsivesikud, lipiidid. Aminohapped/valgud, nukleotiidid/nukleiinhapped, pigmendid, orgaanilised happed, vitamiinid,
    • Ülesanded: ringliikumisega seob raku tervikuks. On ainevahetuskeskkond ja säilituskeskkond (säilitab nii varusid kui jääke).

    Tabel 2. Taime-, looma- ja seeneraku võrdlus
    Tunnus
    taimerakk
    seenerakk
    loomarakk
    Varusüsivesik
    tärklis
    glükogeen
    glükogeen
    Rakukest
    Koosneb tselluloosist, pektiinist, ligniinist
    Koosneb kitiinist, mannaanist
    Keharakkudel pole ( hulkraksed )
    plastiidid
    4 tüüpi
    Ei ole
    Ei ole
    tsentrioolid
    +/-
    vakuool
    1 suur vesipõhine
    Mitu väikest, lipiidpõhine
    Mitu väikest, lipiidpõhine
    steroolid
    fütosteroolid
    ergosterool
    Kolesterool
    ainevahetustüüp
    autotroofsus
    Heterotroofsus
    heterotroofsus
    Vitamiinide sünteesivõimekus
    Väga hea
    Hea
    Puudulik
    Kasv kunstlikes tingimustes (koekultuurides)
    piiramatu
    piiramatu
    Piiratud, erandiks kasvajad

    III. PALJUNEMINE JA ARENG


    Paljunemine jaguneb kaheks: suguline ja mittesuguline. Mittesuguline jaguneb kaheks vegetatiivne ja eoseline. Veretatiivne jaguneb ühest rakust lähtuvaks ja hulkraksest struktuurist lähtuvaks.
    • Vegetatiivne paljunemine lähtuvalt ühest rakust
      • Rakkude jagunemine
        • Päristuumsetel mitoos
        • Amitoos eeltuumsetel, osadel päristuumsetel
      • Pungumine ehk ebavõrdne mitoos (kool tutvustab pärmseeni; amööbid, vetikad )
      • Hulgijagunemine ehk skisogoonia (koolis: läbi joonise eosloomade tasandil). Tekib hulktuumne struktuur, plasmoodium jaguneb ja tekib tuumadele vastav arv rakke, koos sellega vabanevad toksiinid (malaariapalavik).
    • Vegetatiivne paljunemine lähtuvalt hulkraksusest
      • Taimed
        • Vegetatiivselt paljunevad püsikud, kasutades vegetatiivseid organeid.
          • Juur – ploomid , kirsid, võilill
          • Muundunud võsud: sibul (küüslauk, tulp , nartsiss); risoom (iirised, maikelluke , orashein); mugul ( kartul , maapirn, daalia)
          • Oksad /varred: sõstrad, pajud
          • Lehed: aas-jürilill, pegoonia
          • Võsundid: maasikas, hanijalg , tupsrohtliilia
          • Sigitaimedega: kaktus, kalanhoe, pung-kirburohi

    Loeng 7.
    Vegetatiivse paljunemise viisid.
    Pungumine – Hüdra; fragmentatsioon- vanemorganismi keha jaguneb iseeneslikult mitmeks osaks, igast osast tekib uus organism (koolis aetakse segaminei fragmentatsioon ja regeneratsioon), fragmenteeruvad pollüübid (vabalt elavad organismid), okasnahksed meritähed. Pedogenees - vastse neitsisigimine (üht järku vastse sees moodustub vegetatiivselt põlvkond uusi vastseid ), maksa kakssuulane - areng toimub peremeeste vahetusega, seega suurendab arvukust. Samuti mõningad pahksääsed. Polüembronid (ühe munaraku mitmikud )- üks munarakk viljastatakse ühe spermiga ja embrüo jaguneb varastel etappidel mitmeks osaks (moorula – hilisgastrula) (inimesel on polüspermia läinud kuni kaheksanda nädalani), ühemunaraku kaksikute erijuhuks on siiami -kaksikud ehk osaliselt mittelahknenud kaksikud.
    Vegetatiivse paljunemise bioloogiline eripära.
    1. Evolutsiooniliselt ürgseim paljunemisviis (hiljem taastekkinud). 2. Vajatakse ühte vanemorganismi. 3. Paljunemisprotsess ise on suhteliselt kiire. 4. Arvukas järglaskond esineb vaid üksikutel juhtudel (st. mitte alati). 5. Järglased on enamasti vanematega kui ka omavahel pärilikult identsed. 6. Ainsaks päriliku muutlikkuse allikaks on mutatsioonid keharakkudes. 7. Vaid vegetatiivselt paljunevad organismid evolutsioneeruvad väga aeglaselt. EI TOHI SEGAMINI AJADA VEGETATIIVSET PALJUNEMIST JA PALJUNDAMIST. Riigieksami küsimused: Võrrelda vegetatiivset ja sugulist paljunemist. Leida paljunemise loetelust vegetatiivne paljunemine. Reastage paljunemisviisid lähtuvalt pärilikust muutlikkusest.
    Rakutsükkel
    Rakutsükkel on raku eluring ühest mitoosist järgmise mitoosi lõpuni, rakutsükkel haarab interfaasi ja mitoosi. Interfaasis toimub – vahetult pärast mitoosi käivitub intensiivne valgusüntees, suureneb rakustruktuuride arv- rakk kasvab. Teatud hetkel toimub DNA kahekordistumine (Ühe kromatiidilised kromosoomid muutuvad kahekromatiidiliseks). Pärast seda kui DNA on kahekordistunud läheb rakk mitoosi. Vahetult enne mitoosi sünteesitakse varuks ATP-d, erivajaduslikke valke ja RNA molekule (mitoosi ajal RNA-d ei saa sünteesida, kromosoomid on liiga kokku pakitud). Interfaasis on rida kontrollmehhanisme, mis kontrollivad protsesside korrektsust, vea avastamisel ei domineeri mitte vigade parandamine vaid rakk suunatakse apoptoosi või hävitatakse.
    Mitoos. Pro-, meta -, ana-, telo- faasid . Profaas – kahekromatiidilised kromosoomid pakitakse transpordi vormi. Kaob tuumake, profaasi lõpuks laguneb tuumaümbris. Loomarakkudes liiguvad tsentrioolide paarid poolustele . Metafaas - kahekromatiidilised kromosoomis paigutuvad raku keskossa. Metafaasis on kromosoomide arv suhteliselt lihtne määrata. Loomarakkudes hakkavad kääviniidid seostuma kromosoomide tsentromeeridega. Anafaas - toimub kahekromatiidiliste kromosoomide lahknemine (sünkroonne protsess), poolustele jõuavad ühekromatiidilised kromosoomid. (Küsida õpilase käest: INIMESE KEHARAKK JAGUNEB MITOOTILISELT, MITU KROMOSOOMI LÄHEB ÜHELE, MITU TEISELE POOLELE?- 46 plus 46). Ühekromatiidiliste kromosoomide liikumine toimub kääviniidistiku ja mootorvalkude koostöös. Telofaas - toimub ühe kromatiidilste kromosoomide lahtipakkimine, tuumaümbriste kujunemine ja valmistumine tsütokineesiks. Inimese keharakk: Profaasis – 46 kromosoomi ja 92 DNA molekuli, metafaas sama, anafaasi lõpp 92; DNA 92 (tsütokinees pole olnud), telofaasi lõpp (tsütokinees on toimunud 2x 46; DNA 46). Tsütokineees on tsütoplasma ja rakustruktuuride jaotumine moodustuvate rakkude vahel. Tavaliselt jaotub tsütoplasma võrdselt (erandid pungumine, munaraku teke jms). Kestaga rakkudel (taime ja seenerakud) tekib keskele vaheplaat, millele mõlemalt poolt kujunevad kestad. Membraaniga loomarakkudel toimub membraani sissenöördumine ja kahe raku moodustumine. Hulkrakne organism kontrollib ja reguleerib mitmel viisil rakkude jagunemist . Regulatsioon toimub a.) ööpäevase rütmiga- päevase aktiivsusega organismidel on enamus mitoose öösiti. b.) mitoosi kontrollitakse hormoonide ja närvisüsteemi tasemel. Mida noorem on inimene seda kiirem on kasvaja progresseerumine.
    Mitoosi bioloogiline tähtsus. Rakkude arvu suurendamine tagab organismi kasvu. Mitoos tagab surnud ja hukkunud rakkude asendamise (pole päris üks ja seesama, üks on loomulik ja teine mitte-loomulik protsess). Mitoos tagab hulkrakse organismi keharakkude muutumatuse ja püsivuse. Enamasti on mitoosil moodustunud rakud ühesuguse bioloogilise staatusega, aga on ka erandeid (kambiumi rakud: jagunemisel jääb 1 rakk kambiumi rakuks, 2. rakk eristub ja sõltuvalt asukohast enamasti puiduossa ja harvem niineossa; analoogsed muutused leiavad aset ka punase luuüdi rakkudega vereloomes). Organismides on ka selliseid rakke, mis ei jagunegi pärast teatud elujärku (nt inimese südamelihaskoe rakud või vereringes olevad erütrotsüüdid). Mitoosil tekivad samaploidsusega rakud. Riigieksami küsimused: (mitoosist on alati küsimusi). Mitoosi faaside äratundmine jooniselt, jooniste reastamine. On antud ühe faasi joonis ja on küsitud, mis toimus eelnevas/järgnevas faasis. Mitoosi ja meioosi võrdlus, ühised tunnused ja erinevuste paarid. Mõistete baasil kirjutada jutukene.
    Eoseline ehk sporogoonne paljunemine. Esineb seentel ja eostaimedel. A.) Hallikud (hallitusseened) ja B.) Makroskoopiliste viljakehadega seened. Hallikutel eoseline paljunemine nutthallikutel (eosed moodustuvad nutis/eosla/sporangiumis üldiselt nutti katva struktuuri purunemisel vabanevad korraga kõik eosed, hüüfidel vaheseinad puuduvad, kogu hallik on suur hulktuumne rakk). Pintselhallikul on eosed lüslistunud eoskandjatel, teoorias vabanevad järk järgult, praktikas lendavad kõik korraga laiali), pintselhallikul on hüüfides rakuvaheseinad (hulkrakne seen ) (hallitusjuust nt). Eostega paljunemine Ph: Ascomycota (kottseened) – viljakehad . Kottseentel moodustuvad eosed rakusiseselt eoskottides (ühes eoskotis 4-8 eost, tavaliselt 8). Nt: Kogritsad, mürklid (söögiseened), liudikud. Ph: Basidomycota ( kandseened )- eoses valmivad erilsitel rakkudel – eoskandadel. Eosed valmivad tipmiselt ühes eoskannas tekivad 4 eost. Eoslavad võivad olla väliskujult 4 tüüpi- 1.) eoslava eoslehekestena (riisikad, pilvikud, kärbseseened). 2.) eoslava esineb eostorkuestena (puravikud, torikud, tatikud). 3.) eoslava esineb ogajate narmastena ( narmikud , põdramokk). 4.) eoslava esineb kübara all volditud struktuurina ( kukeseened ). Eostest tulevad haploidsed seeneniidid , mis peavad ühinema, et tekiks viljakehad. Eostaimed (gümnaasiumis keskendutakse sammal ja sõnajalgtaimedele). Sammaltaimed : eos (n) – eelniitidest (n) ( viitab sugulusele vetikatega)- sammaltaimed (emane ja isane ). Ei ole juured vaid risoidid , vars , lehed. Isasel sammaltaimel on anteriid (n), emasel arhegoon (n). Kuna suguorganid on haploidsed tekivad sugurakud mitootiliselt. Isase spermid viljastavad munarakud lumesulamisveega. – sügoot (2n)- vars eoskupraga (2n) – eoste eelrakud (2n)- toimub kaks jagunemist ehk spoorne meioos – eosed (n). Sõnajalgtaime arengutsükkel. Eos (n) – eelleht (n) _ suguorganid (arhegoon (n) ja anteriid (n) ( sperm ja munarakk)) – sügoot (2n) – sõnajalgtaim (2n). Sõnajalgtaimede organid : juured, risoom, lehed (need, mida peetakse varreks on leherootsud, nagu rabarberilgi). Lehe alaküljel on eospesad (2n)- spoorne meioos – eosed (n). Sammal ja sõnajalgtaimedel toimub elutsüklites sporofüüdi ja gametofüüdi staadiumi vahetumine (sporofüüt (2n), gametofüüt (n)). Eostega paljunemise bioloogiline eripära. Enamikel juhtudel, mida koolibioloogias õpetatakse. Enamikel juhtudel eelneb eoste moodustumisele suguline protsess ja eosed tekivad hoopiski meioosi tulemusel. Tõelisel eoste teke eeldab eoste mitootilist moodustumist, mis esineb vaid mõningatel hallikutel. Eosed on erilised üherakulised struktuurid. Eostes on vähe varuaineid ja allasurutud ainevahetus. Eosed on bioloogiliselt vastupidavad tänu paksudele kestadele. tavaliselt moodustub palju eoseid , mis levivad eriviisidel küllaltki hästi. Eostes esineb pärilik muutlikkus kahel tasandil a.) mutatiivne muutlikkus (kõigis eostes), b.) kombinatiivne muutlikkus (vaid meioosis tekkinud eostes).
    Suguline paljunemine.
    Sugulise paljunemise erijuhtumid : partenogenees (isendi areng toimub viljastamata munarakust). Nii taimedel kui loomadel ( selgrootud ja selgroogsed ). Selgroogsetest mõned kalkuni tõud. Partenogeneesil võivad tekkida a.) haploidsed isendid või b.) harvem võivad moodustuda diploidsed (areng käivitub diploidsest munarakust) või ühineb munarakk ja polotsüüt (pseudoviljastumine). Partenogeneesil võivad tekkida a.) emased isendid (levinum selgroogsetel) või isased ( putukatel ). Partenogenees võib olla ainus paljunemisviis organismi jaoks nt: teatud kõrbesisalikud (elavad ainult emased, ca. 20 liiki) või vahelduv (nii partenogeneetilisel kui tavalsielt).
    Tabel 3. Ploidsus mesilastel
    Ploidsus
    viljakus
    sugu
    Emamesilane
    2n
    nais
    Tööline
    2n
    nais
    Lesk (isane)
    n
    mees
    Ühiselulisetel putukatel esineb soo määramine ploidsusega. Emane saab reguleerida, kas ta muneb viljastatud või viljastamata munad. Partenogeneesi bioloogiline tähtsus. Levinud äärmuslikes tingimustes elavatel liikidel, kus asustus on hõre ja vastassoost paretneriga kohtumise tõenäosus väike. Võimaldab soodlsatel eluperioodidel isendite arvukuse väga kiire kasv (lehetäid). Koolis peab ütlema! Imetajad sh inimene partenogeneetiliselt ei paljune. Partenogeneesi erijuthumiks on günogenees (organismi areng toimub munaraku gen. info baasil, aga viljastumise aktiveerib reageerimine mõne teise liigi spermiga (hõbekoger, isaseid ca 5%). Tõeline suguline paljunemine.
    Tabel 4. Spermatogeneesi ja ovogeneesi võrdlemine inimese näitel
    Spermatogenees
    Oogenees
    Toimumiskoht
    Munandite väänilised seemnetorud
    munasarjad
    Algus
    Algab loote eas
    looteeas
    Viljastumisvõimeliste rakkude teke
    Mõnevõrra hiljem
    Mõnevõrra varem
    Lõpp
    Kuni surmani
    Menopausiga (50)
    Tsükli kestus (1 eellasest viljastumisvõimelise spermi teke)
    80 (+/- 4) päeva
    Ovulatsiooni vahe on 28 (+/- 7) päeva
    Protsess: Spermatogenees: eelrakus e spermatogoonid inimene: 1 spermatogoon 92 DNA molekuli – 2 spermatogooni (2x 46 ) – 4 viljastumisvõimelist spermi (4x 23 molekuli). Kokku kogu krempel on meioos.
    Ovogenees : ovogoonid (92 DNA molekuli) – (2x 46 DNA mol) – 4 x 23 DNA mol, millest 1 on munarakk ja 3 polotsüüti (mis hukuvad).
    6. Eritingimused: spermatogeneesil vajab kehatemperatuurist 2- 3 kraadi madalamat temperatuuri, mis tagatakse a.) looteea lõpus laskuvad munandid kõhuõõnest munandikotti (kui seda ei toimi, siis on peitmunalisus, mis vajab kiiret kirurgilist sekkumist- esimesel eluaastal). b.) munandites eriline verevarustus, kus verd toovad ja verd viivad veresooned on tihedas kokkupuutes, sissetulev veri jahutatakse maha), tõõtamine/pidev viibimine kõrge temperatuuriga kohtades mõjub halvasti. Spermid on immuunsüsteemi jaoks kehavõõrad ja ei tohi otseselt verega kokku puutuda, vastasel juhul spermatogeenne epiteel hävitatakse. Hapnik ning toitained jõuavad kohale läbi erilise bioparjääri, barjäär läheb katki siis tekib steriilsus . Ovogeneesi eritingimused: ovogenees ei kesta elulõpuni, mis tagab selle, et see on a.) kaitsekohastumus , kuna munarakud on mitteuuenevad siis vananedes tõuseb nendes mutatsioonide arv. Teine ovogeneesi eritunnus : inimesel ja enamustel imetajatel viljastatakse mitte meioosi läbiteinud vaid meioosis olev munarakk.
    7. Tulem: meioosil 1 eelrakust 4 spermi ja oogeneesil 1 eelrakust 1 munarakk ja 3 polotsüüti. Mida annab see, et tekib 1 munarakk, see annab võimaluse reguleerida järglaste arvu. (kassidel, koertel küpseb korraga mitu munarakku). Samuti võimaldab see koondada toitaineid ja rakustruktuure ühte rakku.
    8. Häired: Spermatogeneesi häireid põhjustavad a.) häiritud verevarustus munandites (pidev istuv eluviis), b.) naissuguhormoonide mõju (raseduse ajal emas kõrge naiisuguhormoonide tase, naissuguhormoonide analoogid toidu plastpakenditest, steroidhormoonidega mõjutatud lihaloomad) Suits. Mikrobioloogilise taustaga põletikud (meestel kulgevad kaebusteta), stress . Viimase poole sajandi jooksul on vähenenud meeste viljastusvõimekus. Oogeneesi häired: põletuslikud protsessid (ebakorrapärane riietus), kahjulike nauteainete = alks, narks, suits kasutamine. Mehhaanilised takistused munajuhades. Riigieksamiküsimused: prakitliselt igal eksamil, kas tunda ära jooniselt spermatogenees v oogenees, tabeli koostamine, klassikaline võrdlus (sarnasused, erinevused), tunnused, mille alusel võrrelda.
    Sugurakud ja nende bioloogiline eripära. Sugurakkudel saab välja tuua seitse eritunnust. 1. Viljastumisvõimelsied sugurakud on haploidsed, 2. Nendes on mutunud tuuma/tsütoplasma suhe: spermides 1:1, munarakk 1:1000. 3. Sugurakkudes on allasurutud ainevahetus, 4. Viljastumisvõimelised sugurakud enam ei jagune, 5. Viljastumisvõimelise sugurakud ei kuulu ühegi koe koostisesse, 6. Sugurakkude eripiirkondadel on erinev bioloogiline väärtus ja roll, nt spermide pea ja saba, 7. Teatud arenguetappidel on sugurakud võõrad keharakkude jaoks.
    Leong 29.09.2011
    Sperm – pea+ keha + vibur (saba). Pras on akrosoom, mis sisaldab lõhustava toimega ensüüme, peaosas on samuti rakutuum. DNA on spermide tuumas üli kokku pakitud. Keha osas on mitokondrid (ca 10 tükki, st ega nad liiga kaua funktsioneerida ei saa- enamus energiat saadkse glükolüüsil). Saba on tüüpiline vibur. Ühel spermil üks vibur (inimese sperm), merisea sperm on sellised, mis kleepuvad omavahel peadpidi kokku ja tekib tunne, et on mitme sabaga . Mitme sabaga sperme on mitmetel vähkidel ja tirtsudel. Ilma sabata spermide on puukidel.
    Munarakk- varuained on kas rebus või valkosas, peamised valgud ongi valgud ja lipiidid. Jaotus rebuhulga järgi: a) väga vähe rebu (pärisimetajad); b.) vähese rebuhulgaga (ürgimetajad ja ainuõõssed). c.) keskmise rebuhulgaga (kahepaiksed), d.) väga palju rebu (need loomad, kelle muna süüakse- linnud ; roomajad; kalad; putukate munarakud). Jaotus rebu paigutuse järgi: rebu yhtlaselt üle raku – pärisimetajd. Rebu on raku ühes osas- kahepaiksete munarakud; rebu munaraku keskel- linnud; rebu on õhukese kihina ääre ja keskosa vahel- vesikirbud.
    Riigieksamiküsimused: spermi ja munaraku võrdlus; sugurakkude äratundmine joonistelt; rakkude loetelust haploidsete rakkude eristamine.
    Meioos
    Keskenduda ainult muutustele kromosoomides. ENNE MEIOOSI ON DNA KAHEKORDISTUNUD, ST RAKKUDES ESINEVAD KAHEKROMATIIDILISED KROMOSOOMID.
    I ja II jagunemine. Mõlemas jagunemises on 4 faasi (pro-me-an-tel). I profaas – ajaliselt pikim , kahekromatiidilised kromosoomid pakitakse kokku transport vormi, 2. Eri vanematelt saadud homoloogilised (üks ühelt, teine teiselt ) seostuvad omavahel, tekivad 2+2 =4 kromatiidilised struktuurid. Eri vanematelt saadud kromatiidid vahetavad omavahel (vastastikku) osi, see ei pruugi toimida kõigis kromosoomi paarides – toimub ristsiire (krossing-over). Ristsiire tagab kombinatiivse muutuse esimese alatasandi ehk organismis toimub vanematelt saadud geneetilise materjali ümber kombineerimine. I metafaas – 4 kromatiidilised struktuurid paigutuvad raku keskossa. Läbivad mõsited peavad omavahel klappima. 4 kromatiidilised struktuurid on omavahel seotud krossing-overi toimumiskohtadest. I. Anafaas – toimub 4 kromatiidiliste struktuuride lahknemine, rakupoolustele jõuavad ümberkombineeritud 2 kromatiidilised struktuurid (kromosoomid), iga struktuuri lahknemine toimub sõltumatult. Iga kromosoomi lahknemine on sõltumatu, st erinevate variantide arv on 2 astmel (kromosoomide arv), erinevate variantide arv on väga suur, see määrab ära kombinatiivse muutlikkuse teise aspekti. I telofaas – ümberkombineerunud kahe kromatiidilsite kromosoomide koondumine raku otstesse, millele järgneb rakujagunemine . I ja II jagunemise vahele jääb teatud ajaline vaheperiood, millega tehakse kindlaks, kas protsess on toimunud korrektselt. II profaas – rakkudes on kahe kromatiidilised kromosoomid. II metafaas – kahekromatiidilised kromosoomid paigutuvad rakkudes keskossa. II anafaas – kahekromatiidilised kromosoomid lahknevad, poolustele jõuavad ühe kromatiidilised. II telofaas – ühe kromatiidilised kromosoomid pakitakse lahti, moodustuvad raku tuumad ja rakud jagunevad. Saadakse 4 haploidset rakku.
    Tabel 5. Meioosi erinevad vormid.
    Vormi nimetus
    Tulemus
    Näide
    1.) Gameetne meioos
    Haploidsed sugurakud
    Imetajad, õistaimed
    2.) Spoorne meioos
    Haploidsed eosed
    eostaimed
    3.) Sügootne meioos (erand)
    Haploidsed keharakud (organism funktsioneerib elutsüklis niimoodi)
    Alamad hallikud
    Meioosi bioloogiline tähtsus. On rakkude jagunemise viis, mille tulemusel tekib 1 rakust tekib 4 rakku. Meioosi tulemusena on kõik rakud erineva pärilikkusega tänu kombinatiivsele muutlikkusele. – üheks tõestuseks oleks see, et samade vanemate samast soost järglased on erinevad. Ühe isendi kõik meioosis tekkinud sugurakud on geneetiliselt erinevad – raske aru saada. Meioosi tulemusena moodustunud rakud võivad olla kas a.) ühesuguse bioloogilise staatusega (spermatosoid) või b.) erinev (munarakk ja polotsüüdid).
    Meioosi riigieksami küsimused: 1. Jooniselt protsessi staadiumite äratundmine. 2.Järgneva või eelneva staadiumi kirjeldamine (tavaliselt lähtutakse meioosi I faasist). Mitoosi ja meioosi võrdlus. Organ, kus inimesel toimub meioos. Kuskohas toimub hernel meioos? (tolmukapeas ja emakas ). Kromosoomide arvu muutus pärast mitoosi ja pärast meioosi.
    Viljastumine
    Tabel 6. Viljastumise jaotus.
    Jaotus:
    Kehaväline
    Kehasisene
    Toimumine
    vees
    Emasorg suguteedes
    Tõenäosus
    väiksem
    suurem
    Sugurakkude arv
    Mõlemate arv suur
    Munarakke vähem, spermide arv sõltub viljastamisest
    Energeetilised kulud
    suured
    väiksemad
    Emakaviljastamisel on sperma hulk suur, kuid spermide hulk keskmisest väiksem (sigadel- kultidel ja koertel). Tupe viljastamisel on spermat vähe (alla 10ml) ja spermide arv on suur (jäär (mitte oinas) ja pull ).
    Jaotus: Mono ja polüspermia. Polül munarakku ründavad mitu, viljastab üks, monol 1 ja 1.
    Viljatumine inimesel. Toimub munajuha laienenud osas. Keskmiselt püsib munarakk viljastusvõimelisega 24h ( max 36 h). Spermide eluiga naise suguteedes 48- 72h. Viljatus – võimetus saada järglast aastase kooselu jooksul, kui üritatakse saada järglast ja ei kasutata rasestumisvastaseid vahendeid. Viljatuse põhjuseid 1.) ca 40% mehepoolsed (liiga palju vigaseid sperme või üldse liiga vähe sperme); 2.) ca 40% naisepoolsed (tugev immuunvastus mehe spermidele suguteedes või liighappeline reaktsioon). 3. Ca 10% bioloogiline sobimatus – koos ei saa järglasi aga teistega võib saada. (naise suguteede pH liiga happeline, mehel vähe sperme ja spermid surevad ära enne kui jõuavad üldse munarakuni. 4.) 10% jääbki saladuseks. Eestis on umbes 13% paaridest, kes ei saa järglasi ühel või teisel põhjusel. Viljastumisprotsess inimesel – et toimuks viljastumine peaks munarakuni jõudma sadu sperme. Munarakku siseneb üks sperm. Nii kui 1. Sperm sisse saab siis muutub membraani laeng millisekunditega (laengumuutust suudab munarakk hoida ca minuti), aga minutist piisab, et tekib eriline plaatjas kest, mis takistab siis ülejäänud spermide sissesaamise. Viljastumise bioloogilie tähtsus: 1.) taastatakse dilploidsus, 2.) paljudel liikidel (sh inimesel) määratakse sugu, 3. Tagatakse kombinatiivne muutlikkuse kolmas alatasand, 4. Aktiveeritakse munarakk edasiseks arenguks. Sügoot – viljastatud munarakk. Riigieksami küsimused: kehasisese ja kehavälise viljastamise võrdlus, erinevuste paarid/ühised tunnused ja nende modifikatsioon (väidete paigutamine tabelisse vms). Joonis naise suguteedest munaraku ja spermidega tuli ära tunda protsess, märkida organ ja nimetada 2 eelist võrreldes kalade analoogse protsessiga. 90ndatel kohustuslik küsimus rasestumisvastaste vahendite kohta.
    Ontogenees ehk isendi areng.
    Ontogeneesi all vaatab kool valdavalt loomade sugulisest protsessist lähtuvaid muutusi. Laias laastus jagatakse kaheks: embrüonaalne järk- viljastumisest kuni väljumiseni munakestadest (munejatel või munaspoegijad)/või lõpeb sünnitusega ja postembrüonaalne- protsessid, mis algavad kasvu ja arenguga ning lõppevad surmaga. Pärast viljastumist. 1. Lõigustumine – eriline mitoosi vorm, kus üks jagunemine järgneb sisuliselt teisele ja puudub kasv, ainsaks sünteesi protsessiks on DNA kahekordistumine. Lõigusutmisel rakkude arv suureneb aga suurus väheneb (nagu salati valmistamine:D). Reburohked sügoodid lõigustuvad osaliselt, rebuvaesed täielikult. Bioloogiline tähtsus: taastatakse hulkraksus (kõik me oleme mingil hetkel olnud ühe rakulised), normaliseeritakse tuuma/tsütoplasma suhe. Lõigustumise tulemusena moodustub rakukobar ehk moorula.
    Blastula tsöloblastula (süstikkala). Inimesele omaseks blastulaks on blastotsüst. Blastoderm (alguses 1 kiht, hiljem mitu kihti). Blastotüsti sees on sisemine rakkudemass, millest areneb organism, õõnest ja kihtidest tuleb lootekestade tasand. Blastula ehk põisloode (ei ole eriti hea variant). Inimese arengus enne 60 päeva võiks kasutada sõna embrüo, peale 60 päeva loode. Blastotsüst kujuneb välja 6... 8 arengupäev seega ei ole mingit juttu lootest.
    Gastrula (tuleb kirjutada tahvli peale, muidu saad kastruli). Eesti keeles karikloode – tuleb karikloomadest – 2 rakukihti. Gastrulas on kaks rakukihti, rakukihid on lootelehed. Välimine kiht ehk ektoderm ja sisemine kiht en(d/t)oderm. Hilisgastrulas kujuneb välja ka vahemine ehk mesoderm . Inimesel kujuneb välja 3/4 arengunädala lõpuks. Arengu käigus paigutuvad oragnite alged erinevatesse piirkondadesse ja määratakse ära rohkemal või vähemal määral rakkude kujunemisteed. Ektodermist areneb naha pindkiht, nahamoodustised (küüned, karvad, higi, rasu ja piima näärmed, närvisüsteem, piirdenärvisüsteem ja meeleelundite mitmed osad, osa sisenõrenäärmeid). Endoderm – osa hingamiselundkonnast, osa seedeelundkonnast, seedenäärmed, maks, kõhunääre, osa sisenõrenäärmetest). Mesoderm- arenevad need organid/organsüsteemid, mis annavad kehale massi – luustik, lihastik , sidekoed, veresooned, süda, naha alumised kihid, suur osa eritus ja suguelundkonnast ning osa sisenõrenäärmeid. Gastrula tasemel tuleks rääkida 2 aspektist , gastrulas lõplikult paika pandud rakkude eristumine – sügooditasand ja hulkraksuse tasand. Sügooditasandil on valdav osa geenidest avaldumisvõimelised (üle 90%), juba sügoodi tasandil pannakse paika milline on hiljem moodustunud rakkude piirid ja võimalused- seda mõjutab sügoodi tsütoplasma eri piirkondade erinev mõju geenide avaldumisele. Eri piirkondades avalduvad eri geenid. Hulkraksuse tasandil on 3 tasemeline mõju. 1.) hakkavad toimima embrüonaalsed induktorid (peptiidid), mis määravad ära terve rakurühma hilisema kujunemise – neuraalne induktsioon . 2.) Rakkude vahelised kontaktid. 3.) hormonaalmõjutused- toimmuvad nii embrüo endapoolsetest kui ka emapoolsetest mõjutustest.
    Kudede kujunemine. Koed jagatakse üldised ja spetsiifilised. Üldises etapis toimuvad üldised asjad – rakud jagunevad, kasvavad, rakkudes on olemas põhiainevahetus, ei ole paika pandud rakkude koeline kuuluvus. Spetsiifililsel algab koeomaste valkude süntees, kujuneb välja rakkude ja rakuvaheaine paigutus ja vahekord , üleminek ühest koest teise on blokeeritud, antakse spetsiifiline kuju, eristunud rakutüüpides avaldud 5- 10% geenidest, (ÜLEJÄÄNUD GEENID ON IKKA OLEMAS EGA NAD KUSKILE EI KAO). Kas oskavad nimetada eritüübilisi rakke ja nende valke (naha rakud – kollageen , lihasrakud - müosiin jne).
    Organogenees ehk organite kujunemine
    Organogeneesis on 3 tüüpi mehhanisme – 1. Rakkude valikuline jagunemine, 2. Rakkude valikuline hukkumine, 3. Rakkude ümberpaigutumine.
    Jäsemepungast sõrmede ja sõrmevahede kujunemine. Esiteks peavad eristuma sõrmevahed, saavad tekkida 2 variandiga a.) sõrmevahealadel olevad rakudes blokitakse mitoos ning rakud hukkuvad ja lüüsitakse, b.) ümberpaiknemine, sõrmevahealadel paiknevad rakud paigutatakse ümber.
    Sõrmedealadel olevates rakkudes mitoos jätkub, kuid mitte igavesti . Sõrmede kujunemisel arenevad ka sinna rännanud rakud, mis on tulnud sõrmevahe aladelt . Mis saab reaalselt tuksi minna: Liigsõrmsus (mis on tekkinud ärenguhäiretest), üks või mitu sõrme liialt. Liitsõrmsus - sõrmed ei lahkne korralikult. Lühisõrmsus (üksikud sõrmed), kui on geneetiliselt siis on kõikidel sõrmedel – puuduvad teatud sõrmelülid. Peegelpildilisus (suur varvas keskel ja mõlemal pool palju varbaid). Arengu eripärade alla läheb ka liigeste üleliigne liikuvus.
    Teratogenees e soerdareng.
    Esimesed kaks nädalat ei ole tundlik teratogeenide suhtes, asi lõpeb iseeneslike mikroabortidega, mikroaborte tekib üllatuslikult suure sagedusega (toimib väga tugev looduslik valik). Sügootidest jõuab sünnituseni 20-25%. Teise arengunädala lõpp kuni teine arengukuu – peamiselt struktuurse kõrvalekalded a.) väliselt märgatavad- muutused jäsemete ehituses, näomuutused ja siseelundite häired. Alates teisest arengukuust – sünd- funktsionaalsed kõrvalekalded ja arenguhäired – nt hüperaktiivsus, tähelepanuhäired, agressiivsus , lihastoonuse muutused (põhjuseks sünnitusel tekkinud hapnikupuudus ).
    Teratogeenid – kõik teratogeenid on lävimõjuga tegurid, nende kahjulik mõju algab teatud hulgast. Jagatakse bioloogilised teratogeenid: haigustekitajad (viirused – punetised, tsütomegaloviirus, herpese teatud vormid, tuulerõuged; bakterid- süüfilise tekitaja; algloomad - toksoplasma( toksoplasmoos , ohtlik on haigestumine raseduse ajal- põhiline nakkuse allikas kass ; vaegused – rauavaegus ja aneemia , kaltsiumivaegus- pole viga, kaltsium võetakse ema luudest, asendamatute aminohapete puudus, foolhappe (B rühma vitamiinide) vaegus- tekitab seljaajusonga, polüküllastumata rasvhapete vaegus; toksiinid- mükotoksiinid, alkaloidid; ema haiguslikud seisundid, hormoonsüsteemi häired, langetõbi)), keemilised teratogeenid- alkohol (teatud tasemest); ravimid: raseduse ajal peab vaatama, kuidas toimib- loeb retsept vms, iseravimine tuleb välistada. Mitme rvimi kooskasutamine on seotud oluliste riskidega. Nt: Talidomiid pärsib embrüo eas toruluude moodustumist- kere , mille küljes on käed ja jalad (DDR). Kasutati raseduste iivelduse vastu. Tänapäeval kasutati vähiteraapias. Ohtlikud on rasvlahustuvad vitamiinid (näo väärarengud- vitamiin A ja neerude kaltsifikatsioon, vaimne alaareng ja kasvupeetus - D), keskkonna mürgid, tioksiinid; olmekeemia (formaldehüüd- puitlaast mööbel), nitropõhised viimistlusvahendid (lakid); umbrohu ja putukatõrje vahendid; raskmetallid (elavhõbe, nikkel, kaadium, plii).
    Loeng 05.10.11
    Füüsikalised teratogeenid- radioaktiivne kiirgus (Eestis probleeme pole, looduslik foon on väike vb. ainult Põhja- ja Kirde Eestis radoonist tekkiv kiirgus, mis on mutageenne, mitte teratogeenne ). Röntgen kiirgus – rasedatel suht koht proovitakse vältida, rasedatel kasutatakse ultraheli . Infrapunakiirguse äärmusväärtused – teratogeense toimega kui on kriitiline ülekuuminemine või kriitiline alajahtumine (kuni külmumiseni). Nõrk elektromagnet kiirgus ei ole teratogeenne. Mehhaanilised mõjutused – kukkumised, löögid , tuge vibratsioon , pidev surve (ebakohased riided, millega proovitakse varjata rasedust), riskisünnitus (kitsaste sünnitusteede tõttu kujuneb hapniku puudus). Riigieksami küsimused: Protsesside seadmine ajaliselt loogilisse järjekorda (viljastumine – sünnitamine). Seostustestid (rakukihid ja mis sellest areneb, endoterm , mesoderm ja ektoderm). Nimetage 3 erinevat tegurit, mis võivad loodet kahjustada ja kuidas naine võiks end kaitsta selle eest. Protsesside toimumiskoht.
    Lootekestad - ajutised organid, mis tagavad eduka lootelise arengu. Inimese lootekestad. Amnion e. vesikest – vaata vee ülesanded organismi tasandil. Allantois e. kusekott – moodustub soole keskmise osa jätkest ja pärisimetajatel kujuneb sellest nabaväät, mis sisaldab veresooni, nabaväät ühendab loodet ja platsentat. Allantoisi olemasolu tõestab naba (naba on teistel loomadel ka, pingviinidel naba pole – pole imetaja). Koorion e. ird- või kõldkest- kõige välimine lootepoolne kest, moodustab hattusid ja annab lootepoolse osa platsentast. Platsenta e. emakook- olemas nii loote kui emapoolne osa. Platsenta ülesanded- 1.) tagab gaasivahetuse loote ja emaorgansimi vahel, kelle hemoglobiin seob paremini hapnikku – loote oma, kui oleks ema oma siis ei saaks loode midagi kätte ja kui oleks sama siis läheks asi juhuse tasemele. Lootel on eriline ülihästi hapnikku siduv hemoglobiin- kui minnakse üle kopsuhingamisele siis osa hemoglobiini laguneb, millega kaasneb füsioloogiline kollasus – paar päeva pärast sündi. Kollaseks läheb ka siis kui on vererühmade konflikt siis on bilirubiin see, mis värvib kollaseks, bilirubiini kõrge tase on neurotoksiline. Pannakse sinise valguse kätte klaaskirstu:D. 2.) Ainevahetus- emalt lootele glükoos, lootelt emale kusiaine. 3.) Platsenta täidab kaitse rolli – läbi platsenta ei lähe valdav osa baktereid, peab kinni ka suure molekulmassiga kehavõõraid ühendeid- platsenta kaitsetoime ei ole täielik (laseb läbi alkot, nikotiini ja ravimid ehk siis mürgid). Loode ei suuda alkot lagundada ja alko toime on mitmekordne. 4. Platsenta toodab ka hormoone – progesteroon , platsenta poolt sünteesitud hormoonid kontrollivad sünnituse algust ja leevendavad protsessi. Ajaliselt saab sünnid jagada kolmeks – enneaegsed, ajalised , üleaegsed sünnid (laps ei taha sündida, kui on kauem kui paar nädalat üle siis kutsutakse sünnitus esile. ) riigieksami küsimused: viita lootekestadele (mis on mis). Platsenta kolm funktsiooni. Seostustest: lootekestad ja põhifunktsioonid kokku panna.
    Postembrüonaalne areng. Koolibioloogia käsitleb seda valdavalt loomade näitel. Taimed jäetakse välja sest seda teemat käsitleb põhikool, samuti sellepärast, et puudub korralik eesti keelne terminoloogia . Postembrüonaalse arengu etapid: 1.) Koorumine e väljumine munakestadest nt munejad- linnud/kalad/kahepaiksed. Nt munast poegijad- ei ole sünnitamine sest puudub platsenta ja areng toimub viljastatud munaraku toimel, koorumine toimub emasorganismis. Emakala e. kiviluts ja rästik. 2.) Sünnitus – bioloogilises mõtte omane ainult pärisimetajatele. 3.) Kasv – organismi mõõtmete ja biostruktuuride arvu suurenemine ajas. Kasvutüübid: 1. Piiramatu kasv- organismi kasv jätkub eluea lõpuni (taimed, püsikud, seeneniidistik), 2. Piiratud kasv- organism kasvab teatud mõõtmeteni, mõõtmed vajalikud paljunemiseks (iseloomustab loomorganisme). 3. Perioodiline kasv – parasvöötme puittaimed ja aastarõngad, loomadest koorikloomad , erinevad vähid- intensiivne kasv toimub pärast kestumist . 4. Ebaproportsionaalne kasv. Kasvu realiseerumine- anorgaaniline kasv (organismis talletub vesi ja erinevad soolad) ja orgaaniline kasv (toiteelementide omastamisel ja kehaomaseks muutmine). Kasv rakutasandil- suurenevad rakkude mõõtmed (trenni tehes ei kasva lihasrakkude arvukus vaid mõõtmed, samuti närvirakkudega, toimub venivuskasv) ja suureneb rakkude arv- a.) jagunevad kõik rakud, b.) jaguneb vaid osa rakke. Kasvu regulatsioon- võib toimuda a.) kehasiseste tegurite toimel (geenid, kasv on polügeenne nähtus, kasvu reguleerivad ka hormoonid), b.) mikro - ja makrotoitainete piisav kogus (kui ei saa piisavalt valku siis ei realiseeru pikkuskasv), vitamiinide puhul nt vit D defitsiit (rahhiit). Teatud organite kasvu saab pidurdada (Hiinas omal ajal seoti naiste jalad kinni). Aafrikas see kaela ja kaelarõngaste trikk.
    Areng jaguneb: moondega areng (täismoone- ja vaegmoone) ja otsene areng. Otsene areng tähendab, et organismi noorjärk sarnaneb vanematega erinevused on vaid keha proportsioonides , mõõtmetes ja osade organsüsteemide talitluses (nt suguelundid). Otseselt arenevad: roomajad, linnud, imetajad. Moondega areng selgroogsetel- moondega arengu puhul esineb vastse staadium, vastne erineb nii ehituslikult kui talituslikult suguküpsest arengujärgust. Peaks teadma kaht tüüpi vastset – kalade puhul vastse üldnimetus on maim. Eriline vastsestaadium kaladel on angerjal ja lest (lestal rändab moondega arengu käigus üks silm teisega samale poolele). Selgroogsetest moondega arenevad kahepaiksed- kullesed (konnadel ja vesilikel). Kullese ja konna ehituse ja talitluse võrdlus (süda, hingamine, toitumine, elupaik). Sõõrsuud: silmud - silmude vastsed on liivasonglane. Moondega areng selgrootutel- väga levinud, esineb peaaegu kõigi koolis õpitavate hõimkondade esindajatel- käsnad, ainuõõssed, erinevad ussid (ripsussid, lameussid , ümarussid ja rõngussid), limused, lülijalgsed (eriti keskendub kool putukatele), okasnahksed. Putukate areng: Putukad arenevad kolme tääbiliselt: moondeta (väga ürgsed putukad, soomukad( majasoomukas ), vaegmoondega (muna- vastne-(kestumised)- valmik). Vastse ja valmiku erinevus (vastsel erinev kehalülide arv, tiibade puudumine või osaline areng, sugunäärmete talitlus)- prussakad, tarakanid, lutikad , tirtsud , ritsikad. Täismoondega areng- (muna-vastne- nukk -valmik). Osa nukke on ka liigutusvõimega. Täismoondega- mardikad , liblikad , kärbsed (mardikavastne on tõuk, liblikavastne on röövik, kärbsevastne on vaglad), veel kirbud, sipelgad , mesilased . Moondega arengu bioloogiline tähtsus: 1.) väheneb konkurents elupaigale (kulles ja konn), toidule. 2.) moondega areng soodustab levikut ( karbid ise on paigal, vastsed aga ujuvad ja parasiteerivad kaladel). 3.) moondega areng võimaldab pikendada eluiga (ühepäevikulised- elavad mõned päevad, vastsed elavad aga mitmeid aastaid), mardikate nukustaadium võimaldab elada üle talve. Tavaliselt moondega arengu käigus ehitus ja elutegevus muutub keerulisemaks. Teatud juhtudel on ka teistpidi (mudakuklane). Riigieksami küsimused: Erinevate arenguskeemide täitmine. Nimetage kolm eelist, mida annab moondega areng. Selgroogsete klassid ja arengu alusel jagama kaheks (otseselt ja moondega arenevad).
    Vananemine algab viljastamise hetkest. Vananemise põhjused: sisemised 1.) mutatsioonid (annavad kuhjudes vanaemisefekti või kiirendavad ülioluliselt vananemist, tänapäeval on kirjeldatud sündroome, kus 1 vananemisaasta vastab 10 bioloogilisele aastale), 2.) elutähtsate rakkude järk-järguline vähenemine- närvirakkude arvu vähenemine ja erinevad neuro degeneratiivsed haigused (vanadusdementsus), mida kõrgemaks läheb keskmine eluiga, seda rohkem seda on, 3.) häired hormonaalsüsteemis ( hormonaalne tasakaalustamatus), 4.) erinevate kaitsesüsteemide nõrgenemine (immuunsüsteem, antioksüdantsete süsteemide nõrgenemine). LISA: iga rakujagunemisega lüheneb kromosoomi otmine piirkond ning inimesel puudub süsteem telomeeride pikendamiseks. Välimised- 1.) agressiivne välis keskkond- vabade radikaalide mõju (naha fotovananemine päevitamise ja solaariumi toimel). 2.) Saasteained keskkonnast ( anorg plii ntx; kloororgaanilised ühendid). 3.) Tasakaalustamata toitumine (vanainimeste toit peab olema kõrge biokvaliteediga). 4.) kroonilised haigused jms.
    Vananemise ilmingud inimorganismi eri tasanditel. Mida vanem organism, seda sagedamad mutatsioonid DNA-s, teatud vanusest suureneb kasvajate tekke risk. Väheneb vee sidumise võime (vanema inimese nahal tekivad kortsud ). Rakutasandil väheneb rakkude jagunemise aktiivsus- vanainimesel haavad ja murrud paranevad halvasti või ei parane üldse. Väheneb rakkude energia varustatus. Koetasandil teiseneb anorgaanilise orgaanilise aine vahekord nt luukoes (vanainimse luud muutuvad rabedaks) ja toimub rakkude arvu vähenemine (närvikude ajus). Organi tasandil, väheneb organite mahtuvus (süda, kopsud, magu , põis), häirub talituslik regulatsioon. Organism tervikuna (muutub operatiiv ja püsimälu tasakaal). Meeleelundite talitluse nõrgenemine.
    Loomulik kaitse vananemise vastu. 1.) Antioksüdantne kaitsesüsteem (vitamiin C ja vitamiin E). 2.) sisekeskkonna säilitamine (biobarjäärid ja regulaatorvalgud), 3.) kehavõõraste ühendite lagundamine maksas (ülekoormus maksale on halb), 4.) teatud ühendite isoleerimine aktiivsest ainevahetusest (talletuvad, kas rasvkoes sõi viiakse ladestusvakuoolidesse), 5.) aktiivne sisekeskkonna kaitse immuunrakud, õgirakud, 6.) enamike rakkude pidev uuendamine elu jooksul, 6.) DNA vigade kõrvaldamine parandamisel. Käepärased võtted vananemise pidurdamiseks: 1.) ainevahetusliku aktiivsuse pidurdamine (elada poolnäljas ja külmas), 2.) erinevate kompensatoorsete toidulisandite kasutamine (glükoosamiid, et ei kuluks liigespinnad ära, a nende mõju ei pruugi avalduda kõigile jms. Probiootiliste bakterite kasutamine), 3. Kulunud kehaosade asendamine ( puus , põlv, hambad).
    Surm- organismi elutegevuse pöördumatu lakkamine . Surmade klassifikatsioon - loomulik surm ja patoloogiline surm a) hagused- äkksurm, pikaldane, b.) vägivaldne surm- õnnetused, tapmised, enesetapud . Surma etapid: I. agoonia - organism mobiliseerib kõik varud elu säilitamiseks. Tunnused: teadvuse häired, südameteegevuse häirumine, krambid , sulgurlihaste lõtvumine, enamasti läheb agoonia üle kliiniliseks surmaks, aga võib ka ise välja tulla nt mürgistuse puhul (kerglagunevad mürgid või piiripealsed kontsentratsioonid), II. kliiniline surm- puudub teadvus, hingamine, südametöö, aga rakud ja koed on veel eluvõimelised (erinevad koed on erineva tundlikusega, kõige tundlikumad on ajukoore rakud), klliniline surm kestab 4-5 mini, mis võib lüheneda või pikeneda. Kliinilisest surmast inimene ise välja ei tule, on vaja elustamist ehk reanimatsiooni. Olukorras, kus elustamine jääb hiljaks ja inimene jääb VEGETATIIVSESSE seisu. III Bioloogiline surm- meditsiinis =bioloogiline surm ajusurmaga. Tavaliselt diagnoositakse surm mitmete tunnuste kokkulangemisel – pupillide refleksi puudumine, keha jahtumine jms. Surmajärgsed muutused: limaskestade kuivamine - vesi aurub ära, koolnulaikude teke- vere ümberpaiknemine raskusjõu mõjul, lihaskangestus- tekib tänu piimhappele, lihastes olev glükogeen muutub glükoosiks ja glükoos piimhappeks, mingi hetk piimhape laguneb ja läheb korda. Ei ole mõtet osta toiduks liiga värsket liha, seal on piimhappe tase kõrge. Pehmete kudede lagunemine - algab soolestikust. Riigieksami küsimused: Nimetage muutusi, mis kaasnevad inimorganismis seoses vananemisega. Millised muutused toimuvad vananedes rakkude ja organite tasandil. Võrrelge kliinilist ja bioloogilist surma.

    IV. GENEETIKA


    Geneetika õpetamisel võib läheheda kolmest aspektist: 1.) alustada õpetamist geneetika põhimõistetest, 2.) järk-järgult erinevad ristamistüübid koos kaasnevate mõistetega, 3.) õpetada läbi ülesannete.
    Monohübriidne ristamine , taimeks oli aedhernes, positiivne- on ühe aastane, on isetolmleja, mendel sai õisi tolmeldada, hernel paljud tunnused esinevad alternatiivsete paaridena , hernel on vähe kromosoome ( 7 paari, a mendel ei teadnud seda)- järelikult vaadeldavaid tunnuseid määravad geenid asuvad erinevates kromosoomides, väikene tunnuse muutlikkus, hernes ka saagikas taim, kus sai teha statistikat. Proovis ka hunditubakaga, aga see ei õnnestunud. Monohübriidsel ristamisel vaadeldakse ühe tunnuse kujuemist järglaspõlvkonnas.
    Värvusgeen esineb kahe variandina (alleelina) dominantne A ja retsessiivne a. P-vanempõlvkond. P: AA x aa – F1 (filia, filialis) : Aa. Mendel I - Mendel ristas hernetaimi läbi õite tolmeldamise. Homosügootide omavahelisel ristamisel antud alleelipaari suhtes on esimene järglaspõlvkond ühtne nii geno - kui fenotüübiliselt. Genotüübiliselt Aa ja fenotüübilisel kõik seemned kollased.
    Loeng 06.10.11
    P: Aa x Aa – sugurakkude 50-50 on teooria, reaalne jaotus võib olla hoopis teistsugune. F1: AA; Aa; Aa; aa – Mendel II – Heterosügootide omavahelisel ristamisel ilmneb järglaspõlvkonnas lahkenmine genotüübilises suhtes 1:2:1 ja fenotüübilises suhtes 3:1. Alleelide koostoime erijuhtumid: 1. Erijuhtum – intermdiaarsus ehk tunnuse vahepealne avaldumine ehk retsessiivne alleel takistab dominantse alleeli täielikku avaldumist , saab ainult fenotüübiliselt. A.) Lõvilõug P: punased kroonlehed x valged kroonlehed, F1: roosa x roosa, F2: 1 punane; 2: roosa; 1 valge. Inimese näiteks: Inimesel on loomulikud lokkis juuksed ja teisel on loomulikult sirged ja siis teatud juhtudel võivad lastel olla lainelised juuksed. 2. Erijuhtum- kodominantsus- fenotüübis avalduvad mõlema alleeli tunnused. A.) mingid: P: must x valge; F1: kirjud x kirjud; F2: 1 must; 2 kirju; 1 valge. Inimesel läbi ABO vererühmade. O- rühm ( ii); A-rühm (I A I A v I A i); B- rühm (I B I B v I B i); AB (I A I B). Kui on igasugused vererühmade raamatud siis: küsida, kuidas peaks käituma rase ema, tal üks veregrupp , lapsel teine- kelle seisukohast peaks siis käituma.
    Dihübriidne ristamine: Kahe geeni poolt kujunevad tunnused; värvusgeen (A- kollane; a- roheline) ja seemne kujugeen (B- sile ;b- krobe). P: AABB x aabb; F1: AaBb x AaBb (kaksik heterosügoot toodab 4 tüüpi sugurakke , välja tuleb kirjutada kõik sugurakkude kombinatsioonid. (AB; Ab; aB; ab) – sugurakus ei tohi olla kahte ühesugust alleeli:
    Tabel 7. Dihübriidne ristamine
    AB
    Ab
    aB
    ab
    AB
    AABB
    AABb
    AaBB
    AaBb
    Ab
    AABb
    AAbb
    AaBb
    aabb
    aB
    AaBB
    AaBb
    aaBB
    aaBb
    Ab
    AABb
    AAbb
    AaBb
    aabb
    Lasta leida kollaste:roheliste seemnete suhte 12:4 ehk 3:1
    Lasta leida siledate:krobeliste suhte 12:4 ehk 3:1. Värvusgeen ei mõjuta pinnageeni. Seega tõenäosused korrutatakse (3:1) x (3:1) – 9:3:3:1. See ei tähenda, et ühel taimel tuleb 16 seemet ja sellise suhtega, kuigi see on statistiline. Mendel III – Dihübriidsel ristamisel kujunevad F2 põlvkonnas vanemate tunnuste kõikvõimalikud kombinatsioonid, kusjuures ühe alleelipaari lahknemine ei mõjuta üldjuhul teise alleelipaari lahknemist. Mendeli III seadusel on piirangud, et tuleks välja peavad kõik geenid asuma eri kromosoomides (piltlikult saaks hernel jälgida 7 erineva tunnuse kujunemist ehk hernel on ainult 7 kromosoomi).
    Geenide koostoime. LISA Komplementaarsus - kahe geeni koostoimes tekib kvalitatiivselt uus tunnus. Epistaas – kahe geeni koostoimes üks määratud tunnustest ei ilmne. Polümeersus – kahe või enama geeni koostoime tunnusele on ühesugune, kuid sõltub mõjuvate alleelide arvust.
    Nõuded mendeli seaduste kehtivusele: 1. Vanemad peava olema homosügoodid mõlema vaadeldava alleelipaari suhtes; 2. Vaadeldavad tunnused peavad olema selgelt eristatavad (ei tohi olla vahevorme ja sujuvaid üleminekuid); 3. Mendelism lähtub lihtsast loogikast (ühes kromosoomis olgu üks vaadeldav geen – dihübriidse ristamise puhul); 4. Järglaste hulk peab olema piisavalt suur, et teha statistikas; 5. Järglased peavad olema võrdse eluvusega kuni iseseisva arengu alguseni, vastasel juhul läheb suhe kiiva (nt mingi letaalse kominatsioonil muutub suhe); 6. Mendeli seaduste kehtivus muutub erijuhtumite puhul alleelide või geenide koostoimel (komplementaarsus, epistaas jms).
    Tabel 8. Inimeste tunnuspaarid, mis alluvad Mendeli seadustele .
    Tunnus
    Dominantne
    retsessiivne
    tedretähnid
    Olemasolu
    puudumine
    põselohud
    Olemasolu, ka kimäärsus efektiga (ühelpool ainult
    puudumine
    Juustekasvu piir
    V-kujuline
    sirge
    Kõrvanibu asend
    vaba
    seostunud
    Nina kuju
    kongus
    sirge
    Nägevus
    Normaalne nägevus
    Tugev lühinägevus varasest east
    Käelisus
    paremakäelisus
    vasakukäelisus
    Ei soovita tuua silma vikerkesta värvust. Samuti juuksevärvus.
    Riigieksami ülesanded Mendelismi kohta: Genotüüpide jaotamine homo ja heterosügootseks. Põhjenda, miks hernes oli hea katseobjekt (3 tki), seostada teadlane ja uurimisobjekt . Lünktekst (monohübriidsel heterosügootide lahknemisel on genotüübiline lahknemis suhe ... ja fenotüübiline lahknemissuhe ... ). Heterosügootidel sugurakkude väljakirjutamine (aga mitte tähekombinatsiooni A ja B). Skeemülesanded (monohübriidne ristamine, kasutati tähti MM; Mm; Mm; mm ja välja tuli kirjutada sugurakud genotüüpidest). Dihübriidsel ristamisel valitud indiviididel geno- ja fenotüüpide kirjutamine (kuid mitte AB ja mitte herned).
    Soo geneetika: sugu saab määrata järgmistel viisidel: 1. Soo määramine keskkonnatingimustega, juhul kui määratakse keskkonnaga siis minig hetkeni võib areng toimuda mõlema soo suunas ja keskkonnategur on mõjur, mis põhjustab sugumääravate geenide aktivatsiooni ja avaldumist, nt taimed: kaug-idas käpalised (Arisaema), millel sõltub sugu taime kasvukoha valgustingimustest, hea valgustatuse juures emased õied; kehv valgustatus tulevad isaõied ja vahepealsete valgustatus võivad tulla liitsugulised õied. Loomadel roomajatest krokodillid ja kilpkonnad- soo määramine sõltub keskkonna temperatuurist, mis munas arenevat embrüot mõjutab, nt: roomajatel mingis kitsas vahemikus tekib isaseid ja emaseid ühe palju, kõrgemal või madalama temperatuuril on kas ainult emased v isased. Juba väljakujunenud soolisusest lähtuv hormoonmõjutus või selle puudumine. Konuvagel- vastne – elab vabalt nii, et teised juba väljakujunenud sooga isendid teda ei mõjuta siis kujuneb suur emane. Kui aga vastne on emaste juures siis kasvab temast kääbus isane. Miks on soo määramine keskkonnaga suhteliselt vähe levinud (kliima muutub siis läheb ju paigast ära). 2. Sugu määratakse ploidsusega- mesilased emased ja töölised on diploidsed, isased on haploidsed. 3. Sugukromosoomidega – 1. Süsteem X/XX, ühel soopoolel on üks sugukromosoom rohkem, nt putukatel (tirtsud, koid, lutikad). 2. Süsteem ZZ/ZW – ühesugusega isane, erinevaga emased- lindudel (kromosoomid ei ole Z kujulised , 3. XX/XY süsteem – imetajad, ka inimene, kalad, kahepaiksed.
    Soolise kuuluvuse määranime inimesel. Inimese sugu määratakse viljastumise hetkel, sõltub sellest, millist sugukromosoomi kandev sperm munaraku viljastab. On juhtumid, millel on vaja inimese sugu väga kindlalt selgeks teha; Pereloomisel, sõjaväeteenistusel, spordis. Juba antiikajal pandi soolisus paika suguelnudite välise vaatlemisega (antiikaja olümpial juba jooksid vanad paljalt ringi). 1.) genoom mutatsioon XXY Klienefelteri sündroom – tegelikult mehed, a fenotüübiliselt naised. Nõukodue liidus saadeti naiste eest võisltema – 1968 Mexicos, avastati geenitestid. 2.) nn ümberpööratud sooga isikud nn. XX-mehed, kuid X-i osades osades on Y-le omased geenijärjestused. Mehed võistelda naiste hulgas – see pull lõpetati ära 1991 Nagano taliuniversiaadil; 3.) Naised, kellel tänu bioloogilisele eripärale on organismis kõrgenenud meessuguhormooni tase (kaks varianti kas organism sünteesib rohkem, või seob paremini), kui efekt on noorema fikseeritud siis võib võistleda. 4.) inimestel on pseudohermafrodism- kaks varianti: 1.) ovotestis või 2.) regionaalne jaotus- ühel pool areneb munasari, teisel pool testis. Testitakse keharakkudest võetud proovidega ja tehakse kromosoomi proovid . Klienefelter jms vennad on kõik viljatud.
    Sugutunnused ja soost sõltuvad tunnused.
    Sugutunnusteks loetakse sugunäärmed ja välised suguelundid. Paljudel juhtudel saab inimesel määrata soo juba loote eas. Soost sõltuvad tunnused kujunevad välja sugulise küpsemise perioodil suguhormoonide mõjul.
    Tabel 8. Soost sõltuvad tunnused
    tunnus
    Mees
    Naine
    toruluud
    Pikemad , jämedamad
    Lühemad, peenemad
    lihasmass
    suurem
    väiksem
    Vee sisaldus
    suurem
    väiksem
    rasvaprotsent
    väiksem
    suurem
    piimanäärmed
    Ei talitle
    talitlevad
    kõrisõlm
    Suurem, etteulatuvam
    Väiksem, varjatum
    hääleulatus
    madalam
    kõrgem
    käitumine
    riskialtim
    Vähem riskialdis
    kehakuju
    Kitsamad puusad , laiemad õlad
    Laiemad puusad, kitsamad õlad
    Tugevam sugu – naine (pikem eluiga, parem valu ja stressitaluvus, lapsekandmisesse rohkem panustav pool, elujõudlus ka naistel suurem).
    Soost sõltuvad tunnused koduloomadel. Kukk ja kana
  • Kukk kireb, kana kaagutab
  • Kukel suurem lott ja hari
    Suguliitelised tunnused inimesel – geenid, mis asuvad sugukromosoomides. X-kromosoomis on ca 1500 geeni, Y-kromosoomis ca 200geeni. X ja Y ei ole homoloogiliste kromosoomide paar, naisel on kaks X-i, kuid üks inaktiveeritakse juba looteeas (barri kehake ).
    1.) X- liitelised mutatsioonid (õpitakse ainult retsessiivseid), A.) retsessiivsed , hemofiilia e veritsustõbi (puudub 8. verehüübe faktor), meestel X (H) Y – terve mees, X (h) Y – haige. X (H) X (H) – terve naine, X (H) X (h) – terve, kuid veri hüübib aeglasemalt. X (h) X (h) – haige naine. B.) Daltonism ehk värvipimesus. Meeste ja naiste värvitaju on erinev. X liiteliste retsessiivselte all kannatavad peamiselt mehed, sest neil on ainult üks X. C.) X liitelised dominantsed , kannatavad naised peamiselt. A.) Hüpofosfateeniline rahhiit – häirub kaltsiumi fosfori ainevahetus, D vitamiinist sõltumatult – häiritud luukoe moodustumine. B.) hambaemaili pruunistumine, hambad ise on korras. Y-liitelised mutatsioonid (päranduvad isalt pojale, dominantsust-retsessiivsust välja ei tooda). Kahte tüüpi: uustekkelised- munandeid kujuneva faktori geen (viljatu, no seda ei saa ju edasi anda), kõrvalestade liigkarvalisus.
    Riigieksami küsimused: pildilt kromosoomistikult mehe v naise äratundmine. Teha skeem ja põhjendada, miks sünnib naisi ja mehi ühepalju. On teada, et mehed põevad teatud suguliitelisi haigusi rohkem, miks ja tooge üks näide.
    Ahendlunud pärandumine ja geenivahetus
    Thomas Morgan , kelle uurimisobjektiks olid äädikakärbsed. Äädikakärbse kui uurimisobjekti eelised: 1. vähe kromosoome, 4 paari; 2. Selgelt eristuvad tunnused, 3. Kiire paljunemine (uus põlvkond tuleb mõne nädalaga), suur järglaskond (50 – 100 järglast); 4. Lihtne pidada; 5. Fenotüübiliselt väga hästi läbi uuritud (inimene, äädikakärbes, laborihiir); 6. Loomakaitsjate huvi ei pälvi.
    P: hall pikatiivaline x must lühitiivaline; F1: hallid pikatiivlaised x hallid pikatiivalised; F2: 3 hallid pikatiivalised; 1 mustad lühitiivalised. Ehk siis geenid olid ühes kromosoomides ja mendeli seadused ei kehti. Lähtuvalt sellest kujundati kromosoomi teooria. Kuna geenide arv ületab alati kromosoomide arvu siis yhes kromosoomis on palju geene; 2. Ühes kromosoomis asuvad geenid päranudvad enamasti koos ehk aheldunult; 3. Geenide aheldatus pole absouluutne see võib muutuda kromosoomide ristsiirde käigus; 4. Mida lähemal on geenid üksteisele, seda suurema tõenäosusega päranduvad koos. Mida kaugemal on geenid üksteisest kromosoomis seda suurema tõenäosusega nad lahknevad.
    Aheldunud pärandumise bioloogiline tähtsus. 1. Tagatakse end evolutsioonis õigustanud geenikombinatsioonide edasikandumine, 2. Välditakse kõikvõimalike kombinatsioonide teket, 3. Tagatakse struktuursete ja funktsionaalsete geeniperekondada koos edasikandumine, nt: geenid, mis määravad ühe valgu eriehitusüksuste sünteesi peaksid koos päranduma.
    Geenivahetuse bioloogiline tähtsus. 1. Annab sugulisel paljunemisel põhiosa pärilikust muutlikkusest, mis on loodusliku valiku materjaliks , 2. Tagab kaitse erinevate abiootiliste ja biootiliste tegurite vastu. Nt: ka suuremate epideemiate ajal ei surnud kõik inimesed ära; 3. Erinevate geenikombinatsioonide arv tõstab evolutsiooni kiirust. Riigieksami küsimused. Kysimus Th. Morgani objektide kohta. 3 Põhjust, miks äädikakärbes on hea uurimisobjekt. Geenivahetus läbi loodusliku valiku.
    Muutlikkus – pärilik (mutatiivne ja kombinatiivne, mis jaguneb veel homoloogiline kombinatiivne ja mittehomoloogiline) ja mittepärilik e modifiktsiooniline.
    Mutatiivse alla lähevad kolm tasandit : 1. geen- 2. kromosoom- 3. genoom-
    Koolis hakkab muutlikkuse osa mutageenidega.
    Mutageenid – mõjurid, mis suuremal või vähemal määral tekitavad mutatsioone. Mutageenid on kvalitatiivse toimega (ka väike kogus võib mutatsiooni põhjustada), teratogeenidel on lävimõju (alates mingist kogusest põhjustab mutatsioone). Jaotus: bioloogilised; keemilised ja füüsikalised. Bioloogilised: viirusd, juhuslikud vead DNA replikatsioonil (mida kontrollsüsteem ei tuvasta), alkaloidid (mutageensuse oht on ka väga levinud alkaloidil nt nikotiin ), kofeiin ei ole mutageenne, sest elusees ei jõua nipalju juua, küll aga on mutageense toimega erinevad narkootikumid. Mükotoksiinid: hallikute toksiinid (aflatoksiin Aspergillus flava), ülitugev mutageen eriti maksarakkudele ( hallitanud maapähklitest- maapähkel on mulda kasvav kaunviljaline). Keemilised: asbest (mutageensus tuleb välja kui tegu on eterniidi lõikamise, purunemise või põlemisega). Polütsüklilised süsivesinikud (põlemissaadustes, tõrvas ja ka toiduainete kõrbemisel või väär suitsutamisel moodustunud ühendid- tugevalt kõrbenud toitu ei tohi süüa!). Tugevad happed/alused (mitte ainult kontaktmõju vaid ka aurud ). DNA-ga seostuvad värvid (kosmeetikasse ja toitu võivad sattuda kui on tegu võltstoodetega. 90-ndate alguses hakati tootma vahvleid, hakati värvima seda manti- vanad värvisid aniliinvärvidega, mis on ülimürgised). Füüsikalised: radioaktiivne kiirgus ( radoon , millega on probleeme Põhja- ja Kirde Eestis madalehitistes ja kõrgehitiste madalamatel korrustel), UV-kiirguse mõju nahale (huuled ja silmalaud ), nähtav valgus, kuid vaid nendele organismidele, kes on elanud pidevalt pimedas . Elektromagnet kiirgus (nõrk elektromagnet kiirgus mõjutab ajutegevust, kuid mitte mutageensel tasemel, samas tugev elektromagnetkiirgus on mutageense toimega, elamine kõrgepingeliinide all). Kantserogeen - mutageen, mis põhjustab halvaloomulise kasvaja teket. Supermutageen- erinevad peamised orgaanilised keemilised ühendid, mis ülisuure tõenäosusega ka väikses koguses põhjustavad mutatsioone (tsüklilise ehitusega halogeenid , lämmastikühendid, fosforühendid). USA kasutas esimesena Vietnami sõjas keemiarelvana. Mutatsiooni ja mutageeni mõiste võttis kasutusele hollandi botaanik Hugo de Vries XX-sajandi alguses. Töötas oma teooria välja kuningakepi peal.
    Mutatsioonide jaotused:
    Geenmutatsioonid - muutused nukleotiididega ühe geeni piirkonnas. 1. Nukleotiidipaari väljalangemine; 2. Nukleotiidipaari ümberpaiknemine; 3. Nukleotiidipaari asendumine ; 4. Nukl. paari lisandumine; 5. Paaridest koosneva lõigu ümberpööramine. Geenmutatsioonide jaotus: 1. Dominantsed ja retsessiivsed mutatsioonid: dominantsed avalduvad tunnusena, retsessiivsed avalduvad vaid siis kui dominantset normaalset pole; 2. Generatiivsed ja somaatilised , päranduvad mõlemad juhul kui pole täpsustatud organismi; 3. Spontaansed (organismis isekujunevad, ilma oluliste väliste mõjudeta) ja indutseeritud (tuvastavatest mutageenidest tingitud); 4. Kahjulikud ja kasulikud, enamik tunnusena avalduvaid mutatsioone on organismile suuremal või vähemal määral kahjulikud (ca 90%), kasulikke on ca 1%, kasulik tuleb defineerida vastavalt keskkonnast (nt putukatel resistentsus ), inimesel piimasuhkru lagundamise võime püsimine. 5. Fenotüübilise efekti alusel: surmavad; kahjulikud; kasulikud; neutraalsed. 6. Kuidas mutatsioon mõjutab tunnust: tunnus tugevneb, tunnus nõrgeneb, tunnus kaob; tekib uus tunnus; 7. Autosoomsed või suguliitelised.
    Kromosoommutatsioonid: jagada tinglikult kahte rühma: 1. Muutub geneetilise materjali hulk ja 2. Muutub geneetilise materjali paigutus.
    Muutub geneetilise materjali hulk: deletsioon - lõik kaob ära, võib muutuda geenide hulk (kahjulik). Duplikatioon- kahekordistub mingi lõik (kahjulik). (nõukogude õpikus oli ka fragmentatsioon, kus peeti silmas seda, et jäi alles tsentromeerne osa.).
    Muutub geneetilise materjali paigutus: inversioon - lõik pöördub 180 kraadi ja paigutub tagasi (muutuvad naabrid ). Translokatsioon- kromosoomilõigu ülekanne teisele, mittehomolooiglisele kromosoomile. Kromosoommutatsioonid on ulatuslikuma mõjuga sest hõlmavad korraga suuremat materjali hulka. Nii geen kui kromosoommutatsioone saab põhjendada suures ulatuses mutageenide toimega.
    Genoommutatsioonid : mutatsioonid, mille käigus muutub kromosoomide arv, pmst on kahte tüüpi mutatsioone: 1: kromosoomide arv suureneb v väheneb ja 2. Muutused hõlmavad kõiki kromosoome või ainult ühte. 1.) toimub DNA kahekordistumine, kuid ei järgne mitoosi, (taimedele omane polüpliodiseerumine); 2.) viljastusprotsessis osaleb diploidne sugurakk ; 3.) viljastusprotsessis osaleb sugurakk, kus mõni kromosoom on kahekordne (Downi sündroom). Genoommutatsioonid võivad tekkida ka hübridiseerumisel kui eriliiki kuuluvatel vanematel on erinev kromosoomide arv. Oluliselt rohkem on geenmutatsioone taimedel ja seentel, loomadel on neid vähem.
    Organismide võimalused mutatsioonide mõju vähendamiseks: 1.) evolutsioonis on pidevalt lühenenud haploidse elujärgu kestus (bakter ( koguaeg haploidne), sammaltaim (haploidses elujärgus vegetatiivsed organid) ja imetaja (haploidne ainult sugurakk)); 2.) diploidsusest tingitud heterosügootsus (ühe alleeli muteerumisel teine normaalne dominantne alleel varjutab selle avaldumise); 3.) teatud tunnuste polügeensus (ühte tunnust määrab korraga mitu geeni) (vaimsed võimed); 4.) regulaatorgeenide toime. Inimeses on keskmiselt muteerunud umbes 10 geeni.
    Riigieksami küsimused: Kirjelda ühte positiivset ja negatiivset tagajärge, kui yldse mutatsioone ei oleks?, kirjeldage kahte viisi, kuidas organism saab kujuenud mutatsiooni mõju vähendada? Skemaatiliselt antud geen ja kromosoommutatsiooni olemus ja on vaja anda selle sisuline kirjeldus? Nimetage kaks erinevat mutageeni ja kirjeldage kuidas seda väldite? Võrrelge mutatiivset ja kombinatiivset muutlikkust.
    Kombinatiivne muutlikkus (ise vaatad, kas õpetad v mitte).
  • Mittehomoloogiline kombinatiivne muutlikkus – omavahel kombineeritakse erinevat geneetilist materjali (koolis ainult transduktsioon - geenide ülekanne viiruste vahendusel bakteritele; viirus võib ka võtta bakterilt geene ja lülitada enda genoomi) .
  • Homoloogiline kombinatiivne muutlikkus – kombineeritakse sarnaseid geneetilisi struktuure omavahel. Kromosoomide ristsiire ehk krossing over meioosi I profaasis; ümberkombineerunud homoloogiliste kromosoomide lahknemine meioosi I anafaasis; genoomide ehk tavaliselt haploidsete kromosoomistike ühinemine viljastumisel. Kombinatiivne muutlikkus annab põhilise osa muutlikkusest, kuid mitte esmase. Paljunemisviiside seos kombinatiivse muutlikkusega: 1.) vegetatiivsel paljunemisel puudub; 2.) eoseline paljunemine: juhul kui eosed tekivad meioosi teel (sammal ja sõnajalgtaimede areng) on osaliselt olemas (kui sugurakud tekivad mitootiliselt siis kombinatiivset muutlikkust pole); 3.) partenogenees (esineb sest, sugurakud tekivad meioosi teel- selle kaudu saab panna partenogeneesi sugulise paljunemise alla); 4.) iseviljastumine – kombiatiivne muutlikkus esineb, kuid on piiratud sama isendi geneetilise materjali piiratusega; 5.) ristviljastumine- kombinatiivne muutlikkus on maksimaalne. Ülidselt on nii, et ka liitsugulistel organismidel on nii, et kasutavad ristviljastumist (anatoomilised, füsioloogilised blokeeringud on peal). Kombinatiivse muutlikkuse määr oleneb ka kromosoomide arvust.
    Riigieksami küsimused: reastada paljunemisviisid lähtuvast pärilikust muutlikkusest, võrrelda teiste muutlikkustega, erinevate alatasandite nimetamine (üks tasand meioosis ja üks pärast meioosi).
    Mittepärilik ehk modifikatsiooniline muutlikkus.
    See sõltub organismi genotüübist ja ümbritseva keskkonna tingimustest. Selle tulemusena kujunevad välja tunnused. Bioloogias ei pärandu mitte tunnused, vaid tunnuse väljakujunemise piirid ehk teisisõnu reaktsiooninormid nimelt organismi sattumisel uude keskkonda muutuvad ka tunnused.
    Tunnuse ehk modifikatsioonide jaotused: 1.) lähtuvalt muutlikkuse astmest : mittemuutuvad tunnused (vererühmad ei muutu elujooksul, samuti ei muutu sõrmejälgede mustri põhitüüp); 2.) vähemuutuvad tunnused (juuksekarva läbimõõt, naha paksus); 3.) paljumuutuvad tunnused ( kehakaal , nahavärv). Teine jaotus: kasulikud (varjevärvuse muutus tulenevalt keskkonnast; tingitud refleksid mets- ja koduloomadel) (nt: lindude talvine toitmine ) ja kahjulikud (jääv-vigastused), hammaste kulumine . Kolmas jaotus: pöörduvad (kaovad mõni aeg pärast neid esilekutsuva mõjuri nõrgenemist- valgustustingimuste muutumine lilledele; inimesel päevitus; treenitus ; unustamine ) ja pöördumatud (jääv-vigastused; teatud piirides omandatud liigutused; luude pehmenemisest tekkinud vigastused nt X ja O jalad). Vältemodifikatsioon- omandatud tunnus kanduvad järgmisse põlvkonda edasi- nt: algloomade resistentsus erinevatele keemilistele ainetele , järgmistes põlvkondades on hääbuv resistentsus (kaob mitmete põlvkondade möödudes). Näited taimede modifikatsioonidest: sama genotüübiga taim erinevates äärmuslikes keskkondades; jõgikõõluslehe (erilehisus e heterofüllia) lehed on kolmes erikeskkonnas- vees, veepinnal ja õhus, mille tõttu on erinev lehtede kuju; erinev pindala ja õhulõhede olemasolus. Loomade modifikatsioonid: lemmiklooma kohanemine peremehe nõudmiste ja eripäraga (oskused/nõuded, mis on õpetatud loomadele ja oskused, mis on loom ise omandanud ); pigmentatsiooni sõltuvus temperatuurist himaalaja küülikul, kui temperatuur on pidevalt üle 30 kraadi siis kõik küüliku kehaosad valged, kui temp on 15 kraadi siis on ainult väljaulatuvad kehaosad pigmenteerunud ; alla 0 kraadi siis on kogu küülik pigmenteerunud. Inimestel: kohanemine kõrgmäestiku tingimustega, hapnikku on kõrgmäestikus vähem ning esimene kohanemine on kiirem ja sügavam hingamine ja teiseks erütrotsüütide hulga suurenemine. Sellel põhineb kõrgmäestiku treening (Alpimaja) analoogse efekti annab ka neerude hormooni erütropoetiini e EPO kasutamine. Erinevas vanuses erinevad asjad jäävad paremini meelde ja ununevad ka paremini.
    Riigieksami küsimused: võrrelge pärilikku ja mittepärilikku muutlikkust. Nimetage inimesel laiades piirides muutuvaid tunnuseid ja kitsastes piirides (2tki). Mida kasulikku annab organismidele mittepärilik muutlikkus. Tooge üks näide modifikatsioonilisest muutlikusest taimedel, loomadel ja inimestel. Toominga eri osade puhul küsiti erinevate tunnuste kohta, kas on tegu päriliku v mittepäriliku muutlikkusega (nt marjade arv oksal, lehtede kuju, arv).
    Inimese geneetika:
    Mida uurib: inimese pärlikkust ja muutlikkust, samuti ka inimese evolutsiooni, inimese pärilikke haigusi ning nende leevendusvõimalusi ja kindlaid rakendusaluseid. Inimese geneetika plusid: 1.) inimene on kõige läbiuuritum bioloogiline liik; 2.) andmed paljude põlvkondade pärilikkuse kohta; 3.) indiviidid on allutatud regulaarsetele läbivaatlustele, mille tulemused dokumenteeritakse; 4.) Käivitatud rida suurprojekte, kus teostatakse populatsioonipõhiseid uuringuid eesmärgiga leida seoseid teatud haiguste ja geenivariantide vahel (geenivaramu). Inimese geneetika miinused; 1.) inimesel on palju kromosoome ja geene (25-30K); 2.) inimesel on vähe järglasi põlvkondade vaheldumine on aeglane; 3.) paljud tunnused muutuvad kvantitatiivselt, 4.) tahtlikke ristamiskatseid ei tohi inimesega teha. Inimese geneetika meetodid: 1.) sugupuu meetod (peab tundma ära sugupuid), sugupuu meetodit kasutatakse tänapäeval ka meditsiinigeneetilises konsultatsioonis: see võimaldab määrata kindlaks päriliku puude pärandumistüübi; võimaldab kindlaks teha meid huvitavate retsessiivsete alleelide kandjad; ligikaudselt hinnata geneetilise puude avaldumisriski ja aega. – geneetiline konsultatsioon on vabatahtlik. 2.) mitmikute (kaksikute) meetod: inimesel on laias laastus nelja tüüpi mitmikuid- a.) jaotus kaheks ühe munaraku mitmikud (üks munarakk viljastatakse ühe spermiga ja varases embrüonaalses eas st. blastotsüstist kuni keskgastrulani jaguneb embrüo kaheks- mida varem toimub jagunemine, seda rohkem on lootekestad eraldi, mida hiljem seda rohkem koos. Ühemunaraku kaksikud on alati ühest soost, yhe genotüübiga ja sarnase fenotüübiga. Sünnisagedus 2-3/1000. Erijuhtum: siiami-kaksikud (osaliselt lahknemata) (aastal 1811- 1872 Chang ja Eng). Erimuna kaksikud: viljastatakse kaks munarakku, kumbki ühe spermiga, lapsed võivad olla kas samast või erisoost. Genotüübilt erinevad, fernotüübilt samuti, yhine ainult see, et looteline areng toimub koos. Erijuhtum: viiteline polüovulatsioon ja vahekord kahe mehega. (välja tuli esimest korda Lääne-Saksamaal), kunstlikult ka kehavälisel viljastumisel (tänapäeval välistatud). Lääne-Euroopa uuringutes leiti, et heauskseid isasid on 8%, erimunaraku kaksikute sünnisagedus 1..50/1000 sünni kohta. Ülisuur varieeruvus tuleb 1.) tugev kunstlik valik läbi sajandite (kuidas on suhtutud- aasias negatiivselt, euroopas suhtuti ükskõikselt, kõige rohkem mitmikuid sünnib aafrikas jorubas); geneetiline eelsoodumus naisepoolne (loogiline) kui juba kord on mitmikud sündinud, see võib korduda, mehepoolne eelsoodumus- teatud mehe spermas on yhendid, mis stimuleerivad polüovulatsiooni, nt. 19 sajand. Vene talupoeg Fjodor Vassiljev (originaalne nimi), esimese naisega 18 last (kõik mitmikud); teise naisega 69 last (peamiselt nelikud)- kokku 87 last. Samuti sõltub sünnitaja vanusest: kõige parem naistel mitmikuid sünnitada 35-38. Samuti kui kasutada rasedusvastaseid preparaate ja siis nende kasutamine katkestada.
    Loeng 13.10.11
    Kaksikute rakendused: meditsiinis ihaldusväärseimad ühemunaraku kaksikud, kes on varases eas lahutatud- ühine genotüüp ja saab vaadata kuidas keskkond mõjutab tunnuseid. Kõigepealt tehakse kindlaks, kas on ühemunakaksikud, esiteks on välistutmeetod läbi monogeensete tunnuste (kui midagi ei lähe kokku siis ei ole ühemunaraku kaksikud), teine variant on nahasiirdamise meetod. Tunnuse samasus ehk konkordantsus- mida suurem on see protsent, seda suurem on roll pärilikkusel. Näiteks: 1.) vererühmad – konkordantsus 100%; 2.) alkoholism - 55%; 3.) hüpertoonia (kõrge vererõhk) – 32%. Need tunnused kas on või mitte. Üleminevate tunnuste puhul vaadeldakse diskordantsust ehk paarisisene lahknemismäär: kehamass (erinevus jääb ligikaudu 5 kg); pikkus (kuni 2 cm). Kolmas klassikaline meetod on tsütogeneetika meetod- olemus on see, et uuritakse mitoosi metafaasis kromosoome ja meetod võimaldab tuvastada genoom ja kromosoommutatsioone, üks uuritav tunnus on leukotsüüdid, uuritakse ka punase luuüdi rakke ja naharakke. Neljas meetod- ekspress -diagnostika/sõeluuringud vastsündinutel- sõeluda välja antud populatsioonis esinevate peamiselt pärilike ainevahetushäirete väljaselgitamine, mille puhul saab rakendada ka teatud kompensatsiooni meetodeid . Uuritakse verd, uuritakse kahel põhjusel, kodusünnituse jaoks ja usulistel põhjustel. Testi vastused peavad tulema kiiresti, test peab olema usaldusväärne, test peab olema ka suhtkoht odav. Nt: vastsündinuid testitakse kõiki vastsündinuid fenüülketonuuria suhtes, sagedus 1:8000 – 1:10 000. AH fenüülalaniini pärilik ainevahetushäire autosoomne retsessiivne haigus, kui satub organismi rohkelt fenüülalaniini siis on tulemuseks neurotoksilised vaheühendid. Kasutatakse dieetvälistusravi, lapsed määratakse spets dieedile, milles fenüülalaniini on väga piiratud koguses. Ülikarmi dieeti tuleb tarbida esimesed 10- 12 aastat, nt aspartaaniga magustatud toitudes peab olema hoiatus fenüülketonuurikutele. Vaatamata kompensatoorsele efektile jääb geenidefekt alles. Asendusravi : kasutatakse kilpnäärmehormooni puuduse puhul, insuliini puuduse abil. Asendusravi ei vii päriliku puude kadumiseni.
    Riigieksamiküsimused: sugupuu tõlgendamine, ühe ja erimunaraku kaksikute võrdlus (erinevuste paarid, ühine tunnus), milleks kasutatakse meditsiinis ühemunarakukaksikuid. Karüotüübi tõlgendamine jooniselt (kas mees v naine, kas Down v mitte), mis on massiline vastsündinute testimise plussid/miinused.
    Inimese genoommutatsioonid: autosoomsed ja sugukromosoomides.
    1.) autosoomne Downi sündroom, 21-se kromosoomi trisoomia . Tekib nii, et viljastatakse munarakk, milles on kaks 21st kromosoomi, häire meioosis, mis korreleerub naise vanusega. Tunnused: välimuslikud- lame nägu, silmalaugude vaje, annab asiaatliku väljanägemise, poolavatud suu, lame nina, lühike kasv, ¾ peopesas ahvikäejoon. Talituslikud: lõdvad lihased, nõrk immuunsüsteem, siseelundite väärarengud, esineb vaimne alaareng (kuid selle tase võib varieeruda oluliselt), juriidiliselt teovõimetud, kuid võivad teha lihtsamaid stereotüüpseid töid. Mehed viljatud, naised väga harva viljakad . Sagedus: kui sünnitab kuni 20 aastane naine siis 1:2000; kui sünnitab 40 + siis 1:40.
    1.) Sugukromosoomide puhul: Turneri sündroom (45 X), naised, viljatud, lühikasvulised, vähe pigmenti, intellekt on normis, kilpnäärme häired, nõrgem lihastoonus , vajavad psühholoogilist tuge, sagedus 1:2500. Diagnoositakse hiljem. Meestel: Klienefelter XXY: keskmisest veidi pikemad, viljatud, naiselik kehakuju, arenevad rinnad (rinnavähk!), intellekt on normi alumises piiris . Sagedus 1:1000.
    Kromosoommutatsioon: kassikisa sündroom (cri du chat )- deletsioon 5-ndas kromosoomis. Tunnused: U nägu, kõõrdsilmsus, silmalaugude vaje, lame nina, juuksed lähevad varajaselt halliks, muutused kõri ja kesknärvisüsteemi ehituses, erutusseisundis tulevad kõrge häälega piuksumine (ei nurru, ei kräunu), mõistuslik alaareng, südamerikked, oht enesevigastuseks.
    Geenmutatsioonid: autosoomsed ja suguliitelised (hemofiilia, daltonism jms). Autosoomsed jagunevad tinglikult kaheks: a.) sellised, mis põhjutavad morfoloogilisi muutusi (lühisõrmsus; ihtüoosi teatud vormid, raskema vormi esinemissagedus 1: 300K- nahk aseneb soomusjate plaatidega, huuled ja silmalaud on pahupidi, karvutus) ja b.) ainevahetus häired (fenüülketonuuria; I tüüpi diabeet).
    Riigieksami küsimused: Downi sündroomi kohta- äratundmine (karüotüübilt), haiguse põhjuste seletamine ja downi sündroomi sidumine sünnieelse diagnostikaga. Geenmutatsioonide kohta peab teadma ülesannetes ( peast peab teadma hemofiilia ja daltonismi pärandumist), kõigi teiste puhul on nii et antakse ette, või kui pole ette antud tuleb lahendada autosoomses võtmes.
    Päriliku eelsoodumusega haigused: Päriliku eelsoodumusega ehk multifaktoriaalsed haigused: vaja pärilikku eelsoodumust ja kindel teatud kestvusega keskkondlik mõju, sellist tüüpi haigused on enamike surmade põhjused.
    Tabel 9. Päriliku eelsoodumusega haigused
    haigus
    riskitegurid
    hoidumine
    Südame veresoonkonna haigused
    Suitsetamine, rasvane toit, vähene liikumine,
    Mittesuitsetamine, kehalise võimekuse säilitamine
    Hüpertoonia ehk kõrge vererõhk
    Soolane toit, ülekaal, kolesteroolirikas toit
    Mitte süüa soolast toitu, mitte olla paks jms.
    Allergia
    Allergeenid, histamiini vabanemine
    Mitte kokku puutuda allergeeniga
    Vaimsed häired
    Liiga suured nõudmised jms
    Võta vabalt!
    Ökogeneetika
    Uurib inimeste geneetiliselt vahendatud tundlikkust erinevate, täiesti tavaliste keskkonnategurite suhtes. Kasvas välja farmakogeneetikast. Vanad avastasid , et kõik ravimid ei sobigi kõigile.
  • reesuskonflikt - reesuskonfliktile pannakse alus olukorraga, kus Rh- naisel on esimene laps Rh+ ja areng on lõppenud, kas normaalse sünnitusega või abordiga. Loob aluse reesuskonfliktile sest mõlemal juhul satub reesus positiivset verd naise organismi ja kujunevad antikehad, kui asi jääb ühe lapse tasandile siis ei teki konflikti, konflikti ei teki ka siis kui järgmine laps(ed) on Rh- . Konflikt tuleb kui areneb uuesti Rh+ laps. Reesuskonfliktile võib luua eelduse ka vereülekanne (tänapäeval vast mitte).
  • ABO süsteemis, kui ema on 0 vererühmaga ja laps on A või B vererühmaga, muidu on sama, esimene laps loob aluse konfliktilie jne.
    UV- kiirgus, kehtib väga lihtne reegel, mida lähemal ekvaatorile on populatsioon , seda võimendatum on melaniini süntees. Põhjamaades tuleb saavutada kompromiss kahe lähenemise vahel, esiteks mingi kogus UV- kiirgust on vajalik vitamiin D sünteesiks- piisav 15 minutist teatud kehaprotsendile, sügistalvel napib kontakti UV-kiirgusega, siit ka see, miks väikelastele antakse lisaks vitamiin D-d. Põhjamaade populatsioonides on palju UV-kiirguse suhtes tundlikke inimesi. Eriti ohustatud on: 1.) loomulikud punapead (hele nahk ja tedretähnid – melaniini asemel on feomelaniin , mis ei anna UV vastast kaitset), 2.) samuti ka loomulikud blondid. Inimesel on kaitseks kaks varianti: 1.) loomulikud, nahapaksenemine (päevitamine soodustab naha paksenemist), melaniini süntees ja selle paigugumine rakutuuma kohale. Melaniin on ka nõrk antioksüdant, teine variant oleks kunstlik kaitse: riietumine , varjumine, UV kaitsega kreemid/huulepulgad jms, UV indexi jälgimine ja arvestamine . Kui indeksi väärtus on üle 6 v 7 siis tuleb vaadata ette juba vaikselt.
    Alkoholi ainevahetus- alkoholi lagundamine organismis. Inimene vabaneb alkost: 1.) 5% alkost hingatakse välja, 2.) suurema joomise puhul ca 10% lagundatakse seedekulgla bakterite poolt, sellest 10% võib osa maos ka esterifitseeruda, juhul kui on tarvitatud rasva või õlirohkeid toiduaineid. 80% lagundatakse maksas erinevate võimaluste kasutamisel , millest põhiline on dehüdrogenaasne lagundamine, etanool – (esimene ensüüm, alkoholi dehüdrogenaas) – atseetaldehüüd – (II ensüüm, aldehüüdi dehüdrogenaas) – äädikhape (mis lülitub energeetilisse ainevahetusse).
    Tabel 10. Rassilised erinevused alkoholi lagundamisel
    Eurooplased
    (Kuna ensüümide aktiivsus on geneetiliselt eelsoodumusega on ka alkoholism gen. eelsoodumusega
    Mõõdukas kiirus, tekib järk-järgult atseetaldehüüdi.
    Teine ensüüm on kiiretoimega, ensüümil on 2 varianti, atseetaldehüüd koristatakse suhtelsielt kiiresti ära. 3% naistest ja 5% meestest on alkohoolikud
    Asiaadid (asiaatidel ei kujune välja alkoholismi).
    Kiire toime ( joove kaob kiirelt
    Üliaeglane. Meie mõistes väike alksi tarbimine tekitab mitu päeva pohmakat
    Alkoholismil on 2 vormi: 1. vorm- valgekraede alkoholism, kujuneb välja hilisemas eas, inimesel on sotsiaalne staatus ja haridus olemas, neid iseloomustavad kaks asja, kas tugevad tsüklid või pidev auruall olemine, positiivne on see, et auruall olles pole vägivaldne. Ravi annab tulemusi. 2. Vorm- kujuneb välja enne 18 eluaastat, haridus on puudulik, joobesseisundis agressiivsed, probleemi eneseteadvustamist pole, ravilt joostakse minema vms. Miks on nii, et meil on alkohoolikud ja hiinas mitte – sest meie oleme evolutsioneerunud koos notiga ( hiinlased koos narksiga).
    Tubakasuitsu ökogeneetiline mõju: Kanjoobis tekib mittetäielikul põlemisel ligikaudu 3000 keemilist ühendit, millest paljud on otseslt kahjuliku mõjuga, ometi mitte kõik kes kanjoobi teevad, sureks kopsuvähki. See, kas inimesel areneb kopsuvähk v mitte, oleneb ühest ensüümist: Arüülhüdroksülaas, mis lagundab aromaatseid polütsüklilisi süsivesinikke- ensüümi aktiivsus määrab ära. Aktiivsuse vahe kuni 40x, kui on väheaktiivne – epoksüühendeid väga vähe- kasvajaid ei tule, aga igast muid hädasid võib tulla. Kui ensüüm on väga aktiivne siis epoksüüheneid palju ja 100% kopsuvähk.
    Ökogeneetika põhiseisukohad: 1.) pole olemas süsteeme (toitlustuses, meditsiinis, pedagoogikas jne), mis ühtviisi edukalt sobiks kõigile inimestele. 2.) see mõjutegur, mis valdavale enamikule on soodsa toimega, on väga vähestele neutraalne ja ülivähestele kahjulik samas koguses, kehva on aga see, et otsus tehakse enamikust lähtuvalt. 3.) viletsad tulemused mingis valdkonnas (kehv fenotüüp) ei tähenda automaatselt viletsaid geene, vaid organismi ja keskkonna mittesobimist.
    Populatsioonigeneetika
    Populatsioon on ühte liiki kuuluvate insendite rühm, kes ristuvad vabalt ja annavad järglasi ja asustavad teatud levialt, on eristatud teistest populatsioonidest. Näited vigadest: suur organismirühm (kalade populatsioon), liigilist kuuluvust on raske määrata.
    Hardy - Weinbergi seaduse aluseks võeti ideaalne populatsioon, milles on lõputult suur isendite arv, puuduvad mutatsioonid, puudub migratsioon, puudub valik, isendite eluvus on võrdne, kõik isendid osalevad paljunemisprotsessis. Mõned tegurid kompenseerivad üksteist, paljud looduslikud populatsioonid sarnanevad ideealsega.
    Tõestus:
    Eeldus: populatsioonis on üks autosoomne geen, mis esineb vaid kahe alleelse variandina.
    1.) Olgu dominantse alleeli sagedus p, ja retsessiivse alleelisagedus q, esimene järeldus p+q=1, sest meil ei ole teisi alleelseid variante . Ideaalses populatsioonis on alleelisagedus põlvkonniti jääv suurus.
    2.) Järgmise põlvkonna kujunemine.
    Emas/ isas
    A – p
    a – q
    A – p
    AA – p2
    Aa – pq
    a – q
    Aa – pq
    Aa – q2
    p2 – AA; 2pq – Aa; q2 – aa
    p2 + 2pq + q2 = 1, ideaalses populatsioonis on genotüüpide sagedus põlvkonniti jääv suurus. Praktikas teades genotüübi sagedusi saab leida alleelisagedused. Teades genotüübi sagedust saab leida populatsiooni geneetilist struktuuri.
    Rh+ - RR ja rr; Rh- on rr, mingis linnas oli Rh- isikuid 16% - 16% - q2 – q =0,4
    P= 1-q = 0,6; 36% on RR, 16% on rr ja Rr- 100- 36-16= 48%.
    Tegurid, mis mõjutavad alleele populatsiooni genofondis
    1.) Uute alleelide kujunemine – mutatsioonid (osakaal väga suur ei ole), paljud mutatsioonid on avaldudes kahjuliku mõjuga – eukarüootidel 10-6 ... 10-7 mutatsiooni raku kohta
    2.) Uute isendite sisseränne ja ristumine kohapealsetega – geenivool .
    Tegurid, mis muudavad olemasolevate alleelide sagedust. 1.) valik – looduslik v kunstlik, valik ei tekita vaid muudab nende omavahelist suhet. 2.) olemasolevate alleelisagedust muudab ka suunatud väljaränne – noorte isaste väljaränne. 3.) olemasolevate alleelide sagedust muudab ka juhus , mis viib geenitriivini – toimub isendite valikuta hukkumine.
    Tegurid, mis mõjutavad populatsiooni geneetilist struktuuri ehk homo ja heterosügootide omavahelist vahekorda : 1.) erinevad ristumis/paardumistüübid. Homosügootsuse astet tõstab sugulasabielud ehk inbriiding (HORISONT; PELTOLA). Autbriiding ehk mittesugulusristumine, mis tõstab heterosügootsuse astet, oleneb eri sortide, tõugude või liikide ristumine. Kõige võimsamsaks väljundiks on heteroos ehk hübriidjõud.
    Loeng 19.10.

    V. EVOLUTSIOON


    Elule omased tunnused:
    Elusorg. tunnused. 1. Rakuline ehitus, 2. Kõrge oragniseeritus, 3. Koosnevad informatiivsetest (mitmest osast kokkupandud) biomolekulidest, 4. Keskkonnaga interakteerumine, 5. Elu esineb mitmete erinevate vormidena – biomitmekesisus (kirjeldatud liike ca 2 miljonit – 5 mijonit (10 miljonit)), 6. piiratud eliuga (ei ühegi liigi isendid ega ka liik ei kesta igavesti).
    Elule omane tunnus on paljunemine, kasv ja areng, muutlikkus, aine- ja energia vahetus, reageerimine keskkonnatingimuste muutustele. Võrrelge elus ja elutuid organisme ja elutuid objekte, tooge välja erinevusi ja sarnasusi. Tooge välja elutute ja elusorganismide näiliselt sarnasied protsesse (kivi soojeneb ka päikese käes aga pärast jahtub ju maha).
    Elu tekke hüpoteesid: 1. Elu on loodud (üleloomulike jõudude poolt), 2. Elu eksisteerib igavesti (polegi küsimust kuidas tekkis, sest on koguaeg olemas olnud), 3. Elu on korduvalt tekkinud elutust (elutust tekivad mikroorganismid) a.) iseteke ja b.) loomine, 4. Elu on Maale transporditud (a. kosmiline tolm, meteoriidid , b. Transporditud- ufuga nt.), 5. Elu on tekkinud abiogeneesi teel üks kord soodsate keskkonna tingimuste kokkulangemisel.
    Elu isetekke välistamine elutust hilisematel perioodidel . XVII sajand – itaalia F. Redi välistas elu isetekke elutust kärbse vaklade näitel- võttis kaks lihatükki, yhele pandi metallvõrk teisele mitte, yhele pääsesid kärbsed munema , teisele mitte. XVIII saj. F.Spallazani- võttis lihapuljongi kuumutas läbi ja jootis kolbi õhukindlalt kinni, näitas, et puljong ei hägustu. A sai kriitikat- sest hapniku juurdepääsul oleks saanud tekkida. XIX saj. 1/3 Saksa kemik A.Wöhler – karbamiidi süntees anorgaanilistest ainetest (kuni selleni oli keemias kehtiv Berzeliuse lähendus ( vitalism ), et orgaanilised ühendid ei saa tekkida anorgaanilistest ühenditest) hiljem indigo - aniliin/äädikhape/tehisrasv. XIX saj teises pooles- Pasteur tõestas, et elu ei ole isetekkeline – osad kolbid jättis lahtiseks, osadele pani S tähe kujulise toru ja tõestas, et ei tekki elu ise (bakterid settisid raskusjõu toimel S kujulisse torusse).
    Keemilise ja bioloogilise evolutsiooni seos. Eeldused: 1. Keemiliste elementide olemasolu, mis tekkisid füüsikalsises evolutsioonis, 2. Erinevate anorgaaniliste lihtühendite teke, nt vesi, CO, ammoniaak, HS jne, 3. Lihtsate orgaaniliste biomolekulide teke (aminohapped, lihtsama ehitusega süsivesinikud, orgaanilised happed, heterotsüklilised orgaanilised ühendid), kuni nende kolme etapini on saadud eksperimentaalset tõestust, 4. Erinevadte biomolekulide teke, polüpeptiidid, polünukleotiidid, erinevad molekulkompleksid, 5. Kahefaasiliste individuaalsete süsteemide teke- piirpind ühtedest ja sisu teistest ühenditest, erinevates õpikutes erinevad vennad ( NSVL õpikutes Oparin KOATSERVAADID, Läänemaailmas Foxi Mikrokerad, ka “ürgtilgad”). Elule lähendavad tunnused: teatud mõttes individuaalsed ehk üksteisest erinevad, neil on erinevad liikuvused (tõmbumine, tõukumine), võivad kasvada (suureneda) või suuremad süsteemid võivad jaguneda, pidev dünaamilisus. Kuidas teha: tilk toiduõli ja nõelaga kontsentreeritud pesuainet sisse ja segada ja mikroskoobi all vaadata. Probleemiks on see, et puuduvad tõestused kuidas toimus üleminek esimeste rakkude tekkeks. Keemilise evolutsiooni puhul tuleb lahendada kolm probleemi: kus- vees, tahketel pindadel (maal, õhus), kust saadi energia- termiline ehk soojusenergia , radioaktiivne energia, UV kiirgus, elektrilahendused, nendele vastandiks on see, et olukorras, kus polümeerid olid juba tekkinud oli vaja jahedat keskkonda – jääkambri hüpotees, katalüsaatoriteks loetakse erinevaid mineraalseid ühendeid ja ioone. Riigieksami küsimused: kas elu iseteke elutust on tänapäeval võimalik või mitte, esitage kaks põhjendust, skemaatiline pilt keemilisest evolutsioonist ja õpilane peab tegema üldistust, mis keskkonnas võis keemiline evolutsioon toimuda?
    Evolutsiooni mõisted.
    Evolutsioon on mateeria pikaajaline, pöördumatu ja kordumatu areng, mis viib erinevate vormide kujunemisele. 1.) füüsikaline evolutsioon, 2.) keemiline evolutsioon, 3.) bioloogiline evolutsioon, 4.) sotsiaalne evolutsioon. Bioloogiline evolutsioon – elu teke ja ajalooline areng planeedil Maa. Ruumiline käsitlus: 1.) kosmoloogiline evolutsioon (kogu universumi teke), 2.) geoloogiline evolutsioon (planeedi Maa koos siinvalitsevate tingimustega), 3.) bioloogiline evolutsioon, 4.) sotsiaalne evolutsioon. Mõlema jaotuse puhul kehtib lihtne printsiip, iga eelnev etapp on aluseks järgmisele. Evolutsioon kasutab kõiki teaduslikke meetodeid ja lisab sellele ajaloolise vaatenurga.
    Erinevate evolutsiooni teooriate jaotus:
    1.) Ektogeneetilised lähenemised – evolutsiooni liikumapanevaks jõuks loetakse väliskeskkonna mõju organismile- väliskeskkonna muutused tingivad automaatselt organismide muutuse (Lõssenkism- NSVL evol. teooria, mis valitses 1930- 1960, mingeid geene pole olemas, arvati, et organismid reageerivad koheselt keskkonnamuutusele ja need muutused antakse järglastele edasi, klassikaline näide: võeti suvivili hoiti jahedas, arvati, et see muutus taliviljaks ja kylvati maha, talvel- no vaat , mis sai. Samuti vanad arvasid, et tekib hüppeline liigiteke , arvati, et liik on kollektiiv ja nad aitavad üksteist- a no vat mis sai, tuksi läks jälle. 2.) autogeneetilised lähenemised- psühholamarkism (Lääneriikides), organismide arengut suunavaks on organismide siseteadvus (reageerimine välisärritajatele), igasugune reageerimine jätab jälje ja jälgede kuhjumine avaldab mõju ja need päranduvad järglastele. 3. Dualistlik lähendus- klassikaline lamarkism, 1.) väliskeskkond ja 2.) sisemine tendents täiustuda, omaosa oli väliskeskkonna muutustel, keskkonna muutused tagavad selle, et osasid elundeid kasutatakse rohkem, teisi vähem, ühed elundid eelisarenevad, teised manduvad, kui muutused on mõlemal vanemal siis need päranduvad järglasele. Organismil oli ka sisemine tahe edasi evolutsioneeruda, loogilised järeldused- eitas loomulikke väljasuremisi, väljasuremised toimuvad massiliselt- katastrofism. 1809 a. J. Lamarck , “Zooloogia filosoofia”. 4. Selektogeneetilised ehk valikuteooriad- ajaloolises aspektis klassikalist darwinismi 1859 “Liikide tekkest”. Darwin kasutas teistsuguseid mõisteid ( 1.) määratletud muutlikkus- modifikatsiooniline muutus, ei olnud evolutsiooni materjal ning 2.) määratlemata muutlikkus- meil vastasb kombinatsiooniline mutatsiooniline muutlikkus, mis oli evolutsiooni materjal; 3.) looduslik valik- enamkohastunumate ellujäämine; 4.) liigiteke - darwini järgi pole liigid loodud vaid on kujunenud varem elanud liikidest loodusliku valiku toimel). Riigieksamil : siduda teadlane ja tema saavutus ja ajajärk.
    Evolutsioon ja selle tõendid
    Paleontoloogilised- vastavad leiud ja nende vanuse dateerimine (radioaktiivsete isotoopide meetodid), nt: luustikud, mumifitseerunud organismid (nt putukad merevaigus), sügavast turbalasundist leitud organismid, tegutsemisjäljed
    Evolutsioonilised vahevormid- eriti need, mis on suuremate taksonoomiliste üksuste piiril- ürglind (arheopterüks), vorm, millel olid nii lindude (suled, esijäsemeteks tiivad) kui ka roomajate (hambad, esijäsemetel küünised) samasuur kui tuvi.
    Homoloogilised elundid- ühtne ehitusplaan ja põlvnemine, kuid võib olla erinev funktsioon, loomadel imetajate ja lindude esijäsemed. Taimedel muundunud võsud nt maa-alused muundunud võsud- risoom, mugul, kukerpuul muundunud lühivõrsetest astlad.
    Analoogilised elundid- einrv päritolu ja ehitus, kuid funktsioon on sama. Taimedel torkiv kaitsefunktsioon, mida täidavad kas pindmiste rakkude väljakasvud (roos, vaarikas ) või muundunud lehed (kaktus). Loomadel: putukatiivad ja linnutiivad.
    Elavad fossiilid - liigid, kes evolutsioonilise loogika põhjal oleksid pidanud ammu olema välja surnud, latimeeria (vihtuimne kala) 2 populatsiooni Indoneesias ja Madagaskaril, hõlmik puu.
    Atavismid - tunnused, mis eksisteerisid ammustel esivanematel ning mis ootamatute geenihäirete tõttu on taasajal uuesti avaldunud. 1. Üleni karvane inimene, 2. Mitme piimanäärmaga inimene, 3. Sabaga inimene, 4. Püstise kehahoiuta inimene- liiguvad neljakäpakil.
    Mandunud elundid/vestiigium - organid, mis on olemas nii nüüdisaegsetel inimestel kui eelnevatel, kuid, mis tänapäeval on järk-järgult kaotanud oma tähtsuse, samas säilides teistel loomariigi esindajatel ning täites neil ka olulist rolli. Inimesel: kolmas silmalaug (ülihästi arenenud madudel), kõrvalesta liigutavad lihased (inimene ei saa liigutada- liigutada saab peanahka, koer aga liigutada ka kõrva heliallika suunas), ussripik (hästi arenenud kabjalistel (taimtoidulistel imetajatel), tarkusehambad, karvkate jms.
    Konvergents ehk sarnastumine - süstemaatiliselt päritolult erinevad liigid omandavad samas keskkonnas sarnaseid jooni nii ehituselt kui talitluselt (nt: imetaja, roomaja ja kala- delfiin , ihtyosaurus ja kala) (kahepaikne, roomaja ja imetajal vees silmade ja ninasõõrmete paiknemine ).
    Divergents ehk eristumine- sarnase päritoluga isenditerühm eristub seoses elukeskkondade erinevusega. Imetajate eristumine seoses erinevate elukeskkondadega, imetajate jäsemete eristumine, vees, pinnases, puudel ja maismaal elutsevad imetajad. Vees elavad vaalad , koopas/puuotsas käsitiivlaised.
    Võrdlev embrüolooiga- kõrgemate organismide arengu algusjärkudel korratakse lühidalt ja kiirelt liigi evolutsioonilist kujunemislugu (sammaltaimede arengujärgus on eellniit, mis viitab põlvnemisseosele vetikatega), inimese areng (nt sügoot on seos ainuraksetega, rakkudekobar viitab seosele koloniaalsete eluvormidega, süda pulseeriva torukesena (rõngussid), kõhreline seljakeelik, suure varba vastandumine teistele viitab seosele inimahvidega).
    Biogeograafilised tõendid- lähedastes piirkondadaes on loomastiku ja taimestiku liigiline koostis sarnane ja isoleeritud piirkondades on väga omalaadne liigiline koosseis. Nt: Austraalia.
    Molekulaarbioloogilised- eriorganismirühmadesse kuuluvate organismide valkude aminohappelise koostise, geenide ja pseudogeenide nukleotiidse järjestuse võrdlemine. NT inimesel ja inimahvidel on nukleotiidide järjestuse erinevus ca 1,6%; inimesel ja hiirel ca 10%.
    Taimesortide ja loomatõugude vahelised erinevused. Erinevad koeratõud, erinevad õunasordid.
    Riigieksamil on kõigi tõendite kohta olnud küsimusi.
    Sünteetiline evolutsiooniteooria
    Mikroevolutsioon – käsitleb evolutsiooniprotsesse kuni liigitekkeni (kaasa arvatud), põhiline mikroevolutsiooniline üksus on populatsioon. Üksikisend ei evolutsioneeru.
    Makroevolutsioon - käsitleb liigist kõrgemate üksuste evolutsioneerumist, alates perekonnast ja lõpetades domeenidega.
    Mikroevolutsiooni materjaliks on populatsiooni geenifondis olemasolev geneetiline materjal ning sellega toimuvad muutused. Põhilise osa annab kombinatiivne muutlikkus, aga esmase materjali annab mutatiivne muutlikkus. Vähe mutatsioone ja kahjulik mõju/ feenifondi (rühma väliste tunnuste fond) tasemel jääb suur hulk mutatsioone varjatuks. Kui vanas keskkonnas olid muutused kahjuliku mõjuga siis uues keskkonnas võivad mutatsioonid olla, kas neutraalsed või kasulikud. Mikroevolutsiooniks piisab tavaliselt muutustest alleelide tasemel. Mikroevolutsiooni tegurid: 1. Olelusvõitlus ehk isendite ellujäämise sõltuvus seda takistavatest teguritest igal ajajärgul (olelusvõitluse tekkeks on kaks eeldust , paljunemispotentsiaal ületab alati keskkonna ressursside võimekuse, isendid erienvad üksteisest, olelusvõitluse vormid: võitulus abiootiliste teguritega- erineva eluta keskkonna tegurite mõju (kiirgus, pH, sademed jms) ja biootiliste teguritega ( liigisisene ja liikidevaheline). Abiootiliste tegurite mõju võib olla elimineeriv, mis viib valikuta hukkumisele. Abiootiliste tegurite agressiivne- keskkond on läbi põlvkondade järjepidavalt agressiivne (viljakus tõuseb). Keskkond võib olla depressiivne (keskkond püsivalt või nõrgalt ebasoodne, viljakus langeb), optimaalne keskkond (viljakus tõuseb või jääb samaks). Biootline- liigisisene, olelusvõitluse kõige teravam vorm, isenditel on kattuvad ressursside nõudlused. On olemas kohastuvused, mis võimendavad liigisisest olelusvõitlust- loomadel kannibalism, taimedel tiheda seemnepanga puhul esimesena idanevad seemned eritavad mulda aineid, mis blokkivad teiste idanemist. On ka kohastumused , mis leevendavad liigisisest olelusvõitlust. Loomadel territooriumi tähistamine (lõhna, helisignaalid jms), taimedel erienvad viljade ja seemnete levitamisviisid. Väga pikk puhkeperiood. Liikidevaheline olelusvõitlus: realiseerub kahendsüsteemis: a.) kiskja- saakloom , b.) peremees- parasiit , c.) herbivoor- saaktaim. Kaudne olelusvõitlus vahendatud läbi toiduobjekti (rändtirtsud ja rohusööjad imetajad- ränddirtsud õgivad rohu ära ja suured imetajad peavad minema mujale) või läbi elupaiga (segatüübiline käärimine- mingil hetkel toodavad piimhappebakterid niipalju piimhapet, et keskkond muutub ebasoodsaks). Olelusvõitluse põhiline tagajärg- teatud individuaalsete erinevustega ellujäämine.
    Looduslik valik
    Looduslik valik on isendite ebavõrdne palkjunemisedukus (osa paljuneb tihti/teine vähe/kolmandad ei saagi paljuneda), mille tagajärjeks on isendirühmade kohastumine muu keskkonnaga.
    eeldused: 1.) isendid peavad olema erinevad ja erinevused peavad andma realiseerudes teatava eelise
    Teostus : looduslikku valikut teostab kogu keskkond (nii biootiline kui abiootiline ) kõikide oma suhetega organismidele igal ajahetkel. Keskkonna mõjudest isoleeritud organismirühmi pole olemas.
    Protsess: valitakse genotüüpe fenotüüpide alusel. Vaid teatud isendid saavad paljuneda ja oma geene kombineeritult edasi anda. Valik fenotüüpide alusel tähendab seda, et sobivust keskkonda saab hinnata läbi tunnuste (läbi varjevärvuse, läbi toiduhanke edukuse, läbi stressitaluvuse). Missivõistlustel ju ei valita misse DNA alusel, vaid ikka läbi tunnuste.
    Hind: osa isendeid on eluvõimelised, kuid ei osale paljunemisprotsessis. Looduses on väga problemaatiline kui ei kanta oma geene edasi. Osa isendeid hukkub loodusliku valiku käigus.
    Tulemus: isendirühmade kohastumine.
    Tabel 11. Valikutüüpide võrdlus
    Valiktüüp
    stabiliseeriv
    suunav
    lõhestav
    tasakaalustav
    keskkond
    veeline
    toimub keskkonna muutumisel teatud piirides aga ka siis kui organsim satub uude keskkonda
    a.) perioodiliselt muutuvad või b.) ereinvate valikuliste väärtustega
    Teatud tingimustel soosib valik erinevate genotüüpide säilimist popul. genofondis
    Eelis
    Keskmistel isenditel
    normist kõrvale kalduvatel uute tunnustega isendid
    organsimirühmad, mis on spetsialiseerunud äärmustele
    kõrvaldatakse
    äärmused
    traditsiooniliste tunnustega isendid
    vahepealsed isendid
    tulem
    Valiku suhtes oluliste tunnuste keskmistumine
    Populatsiooni isendid muutuvad teatud suunas
    Toimub kahe selgelt erineva organismirühma eristumine
    Näited
    Elavad fossiilid; keskmise väärtusega indiviidid, looduses ülduniversaalsete protsesside sarnasus
    1.) Tööstuslik melanism (kase-kedrikvaksik), saaste kadumisel kujunevad taas heledad liblikad; 2.) imetajate muutumine lähtetüübist seoses elama asumisega teise elupaika;
    3.) galapagose vindid seoses elupaiga ja toiduvalikuga
    1.) läänemere räimed (kevadräim, koeb kevadel, kui vesi piisavalt soojenenud; sügisräim, koeb kui vesi piisavalt jahtunud – perioodilisusfaktor on temp.); 2.) harilik emajuur looduses õitseb juulis, pikka aega niidetud puisniitudel tekib 2 vormi, üks õitseb enne niitmist, teine pärast. 3.) Galapagose vindid (seemnetoidulised- väikse ja suure nokaga, kuid pole keskmise nokaga )
    1.) sirprakne aneemia (AA; Aa; aa- haige). Heterosügootidel on loomulik kaitse; negatiivne on see, et kui on piisavalt palju heterosügoote siis kasvab haigete tõenäosus. Samuti kui enam pole selles keskkonnas, siis kõrvaldatakse (pole enam kasulik)
    Loodusliku valiku vormid
    Riigieksamiküsimused loodusliku valiku kohta: loodusliku valiku küsimus läbi joonise. On antud väited ja peab otsustama, millise valikuvormiga on tegemist. Seletage oma sõnadega, mis on looduslik valik. Etteantud tekstist valikuvormi äratundmine.
    Kohastumused
    Kohastumused on pikaajalised pärilikud muutused nii mikro kui makroskoopilisel tasandil, mis aitavad organismidel elukeskkonnas toime tulla. Konkreetne kohastumus on seotud kindla elukeskkonnaga (kõrbetaimed ei suuda kasvad püsivalt niiskes tingimustes- koolis kaktuste ülekastmine; varjevärvus, mis on mõeldud liivasele foonile ei sobi mudase fooniga; kõrbelaik ei sobi metsas). Iga kohastumus esineb paljude alavariantidena (alavariandid tekivad tänu kombinatiivsele muutlikkusele, sarvede olemasolu on kohastumus, aga sarved erinevad pikkuse, jämeduse jms poolest; metssea põrsaste triibuline karvkate (triibulaius, vahe jms on erinev). Kohastumused on suhtelised: A.) Üks keskkonnategur võib tingida erinevaid kohastumusstrateegiaid, mis kõik on edukad - nt talvitumine (lindudel ränded – levilast kaugele välja ja siirded - liikumine levila lõunapoolsesse osasse ; taliuni; varude soetamine- pisinärilised, linnud; paks naha-alune rasvakiht ja karva-vahetus; aktiivne tegevus talvel; B.) Kohastumus, mis on kasulik organismirühmale on kahjulik ühele isendile: ühiselulised putukad; töölised ei osale sigimisprotsessis; mesilase korral jääb astel nahka kinni ja indiviid hukkub, kuid populatsioon ei pruugi. Kanaliste käitumine ohu korral, kui pesa ähvardab oht siis ema teeskelb vigast ja meelitab kiskja eemale. C.) Üks kohastumus mõjutab teisi: paljudel antiloobi liikidel on väga kiire spurt, mille eelduseks on väike kehamass, millest sõltuvalt tuleb süüa suhteliselt väikeste vaheaegadega- kiskja ründabki siis kui nood söövad. D). Alati muutub keskkond kiiremini kui organismid.
    Riigieksam : seletage miks kohasutumused on suhtelised.
    Populatsiooni lained ja sellest tulenevad tagajärjed.
    Populatsiooni lainetena saab käsitleda isendite perioodilisi arvukuse kõikumised, mida vallandavad tavaliselt muutused abiootilistes tegurites. Kui on populatsioonis suur arvukus siis toimub väjaränne, mille tulemusel tekib rajaja-efekt- väike juhuvalim satub uude keskkonda ja kujundab seal järgmised põlvkonnad. Lähtepopulatsioonist geneetiliselt erinevad. Kui populatsioon langeb siis tekib tänu geenitriivile pudelikaela efekt- kus samuti ei ole seost algse geneetilise struktuuriga, võrreldes lähtepopulatsiooniga geneetiline mitmekesisus vaesustub, aga liigi tasandil võib toimuda ka rikastumine. Populatsioonilained võivad anda ka materjali isolaatide kujunemisele, eriti olukorras, kus isendeid rändab välja, kuid ka isendite arvu järsul kukkumisel siis jagunevad isendid ebaühtlaselt levilas. Isolaate on kolme tüüpi: A.) geograafilised isolaadid - suure levila puhul on niigi ääreala isendid üksteisest isoleeritud; B.) Liigi isendite jaoks ületamatute geograafiliste barjääride kujunemine. C.) bioloogilised isolaadid; 1.) arenemiskoha truuduse efekt- lõhilased, kes pöörduvad kudemiseks tagasi jõkke, kus nad kunagi koorusid. 2.) Põlvkonnast-põlvkonda toimub teatud isendite ristumine- geneetiliste isolaatide teke. Bioloogilised isolaadid kujunevad ka suunatud väljarändel- üleasustuse korral sunnitakse territooriumilt lahkuma noormloomad, kes siis võivad rännata kas väga kaugele või väga omapärastesse levila piirkondadesse (nt Eestis koprad ). D.) antropogeensed isolaadid ehk inim-mõjul tekkinud: 1.) suurlinna keskmes olevate parkide loomastik; 2.) bioinvasioon - inimese kaasabil on uutesse piirkondadesse levinud uued liigid (taimedest harilik tõlkjas; kanada vesikatk ; vaarao sipelgad; kaladest erinevad mudilad. Biointroduktsioon- inimene on tahtlikult sisse toonud , aga siis on tuksi läinud. (sosnovski karuputk ; elupuu), loomad puhul mingid, karpkalad, kährikud.
    Riigieksamiküsimused: pudelikaela efekt jooniselt ja sõnaliselt; geograafiliste ja bioloogiliste isolaatide kohta, tulnukliikide kohta.
    Liik.
    Liigi kriteeriumid:
    1.) morfoloogiline - liigi moodustavad sarnase ehitusega liigid. Kriteeriumi positiivne: kõige lihtsam rakendada. Negatiivne: raske on suure isenditevahelise muutlikkuse korral liike eristada ja erikeskkondades kasvavad sama liigi isendid võivad küllaltkipalju erineda.
    2.) Geneetiline- liigi esindajatel on ühtne ja unikaalne geenifond , mida säilitavad ristumisbarjäärid. Positiivne: arvestab liigisisest muutilkkust; miinuseks on see, et praktikas raske kontrollida, raske on eristada vaid vegtatiivselt paljunevaid liike.
    3.) Biokeemiline- sarnastel liikidel on sarnane biokeemiline koostis valkude ja nukleiinhapete tasemel. (tänapäeval DNA analüüs). Positiivne: kiire, lihtne ja suht odav ja annab võrreldava resultaadi; Negatiivne: on see, et genosüstemaatika muudab kõvasti arusaama liikide põlvnemisest ja seostest, seda on inimestel raske tajuda. Klassikaline süstemaatika sureb välja.
    4.) Ökoloogiline kriteerium - liigi esindajatel on koosluses kindel ökonišš. Positiivne: ökol. kriteerium käsitleb liiki keskkonnalisest aspektist; Negatiivne: suure liikumisraadiusega liikidel on raske piiritleda ökonišši.
    5.) Evolutsiooniline - liigil on kindel evolutsiooni suund ja ühtne põlvnemine. Positiivne: vaadeldakse liiki ajas arenevana; Negatiivne: ühtset põlvnemist on raske tuvastada, evolutsiooni suund ei pruugi olla ühene, vaid mitmeti arenev. Liigi bioloogiline terviklikkus tagatakse ristumisbarjääridega, mis jagunevad kaheks: 1.) presügootne- see siis selleks, et viljastumist ei tekiks ja 2.) postsügootsed.
    Presügootne- 1.) geograafiline isolatsioon (must toonekurg (metsaalad) ja valge toonekurg (lagealad)). 2.) Ökoloogiline isolatsioon- erinevused elupaikades ja paljunemisaegades; Saaremaal must- ja punane leeder , ei anna järglasi sest on erinev õitsemisaeg, vihmametsades erinevad konnaliigid (erinevad sigimispaigad, voolav vesi, seisev vesi, lehekõdu jms). 3.) Etoloogiline - partneri äratundmine erinevate signaalsüsteemide kaudu (värvus, lõhn, häälitsused jms). Kehtib ühe miinuse printsiip, kui üks signaalsüsteem ei toimi, siis ei toimi ka teised. 4.) Sugurakkude häving- teise liigi sugurakud hävivad tänu immuunsüsteemile, pH ja temp. erinevused.
    Postsügootne- 1.) hübriidide hukkumine tavaliselt embrüonaalses eas ( mink ja euroopa naarits ). 2.) Hübriidide steriilsus- muul ( eesel isa, ema hobune). 3.) Hübriidide viljakus, kuid alaviljakad (kaalikas- naeri ja kapsarohu hübriid), apelsiini puu on pomelipuu ja mandariinipuu ristand . Kaladest: beluuga x sterlet- bester; sebra x hobune – sebroid.
    Liigiteke.
    Liigiteke geograagilise eraldatusega- allopatriline liigiteke. Ökoloogiline liigiteke- sümpatriline liigiteke. üldised liigitekke suundumused . Sümbiontne liigiteke: kahe liigi kooselus tekib uus liik (nt samblikud); Hübriidne liigiteke: uus liik tekib hübridisatsiooni tekkega- erinevad tsitrused (algseid tsitruseliike oli 3- a vaat kui palju tänapäeval on). Divergentne liigiteke- 1.) geograafiline eraldatus. Divergentset liigiteket aktsepteerivad nii botaanikud kui ka zooloogid. Tekkepunktid: 1.) kõigepealt peab kujunema geograafiline isolaat (väljaränne v leivla liigendumine). 2.) geneetilised protsessid- erinevad mutatsioonid ja erinevad rekombinatsioonid, erinev isendite arv. 3.) looduslik valik isolaadis (erinevad tingimused kui algses populatsioonis). 4.) ristumusbarjääri teke (isolaatide kokkupuutel enam ei ristu- olemas uus liik). Meri tint ja peipsi tint. Põlvkondade vältel tuleb vaadata. 2.) ökoloogiline e sümpatiline liigiteke (lihtsam seletada taimedel ühe levila piires) taimedel: 1.) geneetiline isolaat (polüploidiseerumine; hübridiseerumine; järjepidev iseviljastuimine, kui sellega kaasneb steriilsus siis on väljapääsuks vegetatiivne paljunemine). Samal ajal kui kujuneb geneetiline isolaat tekib ka ristumisbarjäär; kujunev liik peab omama teatud eeliseid keskkonna kasutamisel sest ökonišši hõivamine toimub konkurentsi teel. Erinevate sõnajalgtaimede liikide teke (95% sõnajalgadest on kujunenud polüpliodiseerumise tagajärjel). Loomadel on selline variant, et hakkab muutuma keskkond, milles loomad elavad. Liigiteke ongi siduv lüli mikro ja makro evolutsiooni vahel.
    Riigieksamiküsimused: nimetage kaks liigitekke eeldust (tegurid, mis muutlikkust tekitavad ja muutlikkust kinnitavad. Kuidas saab inimene liigiteket mõjutada (keskkonna saastamise tõttu tõuseb mutatsioonide hulk), erinevad ristamised, hübridiseerimised annavad.
    Makroevolutsioon on liigist kõrgemate süstemaatilsite üksuste kujunemine alates perekondadest ja lõpetades domeenidega. Makroevolutsioon käsitleb ka liigist kõrgemate üksuste väljasuremist.
    Uue bioloogilise organisatsioonitüübi kujunemine (Aromorfoos/vertikaalne evolutsioon/kladogenees). Muutused kolmes jaos: üldised (elu teke, eeltuumsete kujunemine, päristuumsete kujunemine, sugude eristumine, hulkraksuse kujunemine, erinevate ainevahtustüüpide kujunemine (auto-, hetero - ja miksotroofsuse kujunemine). Taimedes (kudede eristumine, taimede väljumine veest maismaale, sisemise transportsüsteemi kujunemine ( soontaimed ), eostega paljunemine, kaheliviljastumine õistaimedel, mis tagab seemnete ja vilja kujunemise). Loomariigis (radiaalsümmeetria asendumine kahekülgse sümmeetriaga, närvisüsteemi muutus (diffuussest saab tänguline närvisüsteem, keelikloomade kujunemine, kehasisene viljasutmine, püsisoojasus, emakasisene areng ja sünnitamine).
    Kohastumuslikud muutused uuest organisatsioonitüübist lähtuvalt (idioadaptatsioon, horisontaalne evolutsioon, anagenees ). Erinevate imetajate organismirühmade kujunemine (veekeskkonnas elavad vaalad ja hülged), pinnases elavad ( mutid , hiired), õhkkeskkonnas (nahkhiired, koertiivalised), puudel elavad (ahvid, oravad ).
    Viimane makroevolutsiooniline tendents on väljasuremine- mingi organismirühma lõplik kadumine. Väljasuremise põhjused: 1.) järsud keskkondlikud muutused (jääajad), 2.) globaalsed katastroofid (kokkupõrked asteroididega jms), 3.) liigi eksisteerimise loomulikud piirid (geenifond ei suuda anda enam uusi kohastumusi muutuvas keskkonnas), inimtegevus (liikide sihtotstarbeline hävitamine). Väljasurnud liigid: tarvas , tasmaania kukkurhunt, dodo. Selgelt tuleb vahet teha juba välja surnud liikidel ja välja surevatel liikidel.
    Riigieksam: mikro ja makroevolutsiooni võrdlus (erinevused: mikroevolutsioonis piisas muutustest alleelitasemel, makroevolutsioonil vaja uusi geene või regulaatorgeenide teisnenenud toimet. Mikroevolutsioon viib uute liikide tekkeni, makroevolutsioon liigist kõrgemaid üksuseid; mikroevolutsioonilised muutused on kiiremad, makroevolutsioonilised aeglasemad, mõlemas toimuvad samad evolutsioonitegurid , mõlemad viivad eluslooduses toimivatele muutustele). Väljasuremise põhjused ja väljasurnud liigid.
    Evolutsiooniline progress/ regress
    Progress:
    Bioevolutsiooni iseloomustab diferentseerumine ehk eristumine (toimub väga erinevatel tasemetel- DNA tasandil, DNA eristub struktuurgeeniks, regulaatorgeeniks jms; rakutasandil- tsütoplasma ja rakustruktuur; organismi tasemel- eristumine organiteks ja organsüsteemideks; liigitasandil- eristumine liigiks). Suurem seostumine (rakutasandil tagab suurema seostumise ringiliikuv tsütoplasma, tingitud ka ATP hulgast; hulkraksuse tasandil tuleb suurem seostatus- naaberrakkude kontaktidest, ringeeluundkonna vahendatud mõju, hormoonid, närviüsteem). Organismide mõju keskkonnale (taimede mõju eluta keskkonnale 1.) õhuniiskuse sisalduse muutmine; 2.) Mulla koostise muutmine (mineraalne toitumine ja mahavarisenud osade kõdunemine, veerežiimi muutumine), 3.) Lähtekivimite murendamine juurtega või juureainetega). Polüfunktsionaalsus- üks biostruktuur hakkab täitma mitut funktsiooni, nt: põdrajäsemed (eriviisil liikumine, kaitsefunktsioon, toiduotsimiseks). Edasise arengu võimalus (spetsialistid ja generalistid - suurem edasiarengu võimalus, samuti peavad taluma suuremat konkurentsi).
    Regress:
    Väljasuremised ja selle põhjused. Organismi ehitustüübi lihtsustumine (just seoses üleminekul siseparasitismile), passiivsete elustruktuuride eelisareng (kidad, iminapad , kehakatted), enamik siseparasiite on liitsusuglised, toimub aktiivsete elustruktuuride taandareng (meeleelundite taandareng, taandarenevad aktiivset toitumist tagavad elnudid ja paljudel juhutdel ka aktiivsed liikumiselundid. Parasiitide puhul on üldises tasutsüsteemis tegu regressiga aga nende endi jaoks on tegu progressiga.
    Loeng 26.10.11
    Inimese evolutsioon.
    Inimese süstemaatiline kuuluvus: liik: Arukas/mõistusega/tark inimene. Perekond: Inimene. Sugukond : Inimlased: Selts: Primaadid. Klass: Imetajad. Hõimkond: keelikloomad. Riik: Loomariik.
    Nõuanded: Ei tasu rõhutada inimese evolutsiooni erilisust. Töö osa inimese evolutsioonis on võimsalt üle hinnatud. Inimese evolutsiooni erinevate liikide ja alamliikide kirjeldamisega peaks olema ettevaatlik. Inimese sotsiaalse evolutsiooni käsitlemisel teha koostööd ajalooõpetajaga.
    Inimese evolutsiooni bioloogilised tegurid.
    Mikroevolutsiooni materjalilt ja mehhanismidelt algselt sarnane teiste loomaliikide evolutsiooniga. I. Üleminek bipedalismile/kahel jäsemel liikumisele, millega kaasnes rida negatiivseid ja mõned positiivsed tegurid. Negatiivne- 1. paigutus ümber keha raskuskese (inimesel selgroog S tähe kujuline), võivad kujuneda erinevad mittetüüpilised selgroo kõverused (skolioosid), vanemas eas kõhre diskid vähenevad ja lülid hakkavad rõhuma selgroo närvidele, tagajärjeks valu (radikuliit); 2. Muutus vaagna ehitus (inimese vaagen on laiem ent lamedam kui inimahvidel, kuid ristluulülid on liikumatult kokku kasvanud- inimesel on imetajatest kõige raskem loomulik sünnitus); 3. Suur koormus alajäsemetele (liigespindade kulumine, võivad tekkida pidevast püstiseismisest erinevad häired nt veenilaiendid, millest võivad tulla rasked troofilised haavandid, lampjalgsuse taasilmnemine); 4. Liikumiskiiruse vähenemine ( sprinter 36- 38 km/h; karu mingi 55-60 km/h); 5. Siseorganite kaitse vähenemine (siseorganeid kaitsevad ainult kõhulihased). Positiivne- 1. vabanesid esijäsemed, sai kanda järeltulijaid kaasas kanda, oluline sest inimese järglased on sündides väga abitud; 2. Paranes esijäsemete kordinatsioon ja seose ruumilise nägemisega, inimese esijäsemed on evolutsioonis muutunud väga osavateks manipuleerimis vahenditeks (motoorika hästi arenenud). II. Muutused näo- ja ajukolju ehituses. 1. Ajukolju maht on pidevalt suurenenud; 2. Näokolju maht on pidevalt vähenenud, millega on kaasnenud rida muutusi ajukolju ehituses (inimesel on ette-eenduvad ninaluud, inimahvidel mitte, hammastikus on toimunud kihvade taandareng, inimahvidel on hammastel vahed , inimestel mitte, inimese hambad peegeldavad tüüpilist segatoitlust). III Neoteenia - individuaalse arengu pidurdumine ajas. 1. Luustumistuumade puudumine vastsündinul (peaksid olema ilmnenud umbes aasta vanusel lapsel); 2. Suhteliselt hiline piima ja jäävhammaste tulemine. 3. Suhteliselt hiline suguküpsus ja suhtelsielt pikk kasvuperiood. 4. Suht pikk eluiga pärast viljakusperioodi lõppu. Millest on inimese neoteenia tingitud? Püstine kehahoid läbi valiku hakkas soosima suhteliselt vähe-arenenud ja abitute järglaste sündi, asja hakkas piirama kaks tegurit 1. Järlase kehamõõtmed ei saanud teatud piirist edasi minna, sest siis muutuks sünnitus võimatuks. Eelis on see, et kuna lapsed sünnivad abituna siis on kohustuslik pikk hooldeperiood, mis võiks olla üks tõuge sellele, et inimese aju areneb suureks. IV Regulatsioon- nukleotiidne erinevus lähima sugulasega, shimpansiga, 1,6%, aminohappeline erinevus 1%, välimuselt ja käitumuslikult on erinevused suuremad kui see 1 kuni 1,5 protsenti. Erienevuste kujunemisele aitab kaasa geneetilise materjali otstarbekas ärakasutamine ajas, milleks on regulaatorgeenide suurenemine (koljuõmbluste luustumine 18, koljuõmbluste luustumine võimaldab ajumahu suurenemist - toimub närvirakkude venimiskasv, abirakkude juurdetulek). 2. Teatud valdkondades on toimunud suhteliselt kiire uute alleelide kujunemine a.) toitumisega seotud geenid ja b.) immuunsusega seotud geenid.
    Keda tutvustada:
    1.) viimane hüpoteetiline esivanem enne lahknemist inimahvidest – ( australopiteek e. lõunaahv) tänapäeval Ardipiteek “ Ardi ” – 4,4 miljonit aastat tagasi Aafrikas. Liikus kahel jäsemel, sõi segatoitu, elati paaridena koos. 2.) Perekond inimene esimsne liige oli Osav inimene (H. habilis ), kasutas juhuslikke teravaid esemeid, 2 mijonit aastat tagasi. Nüüdisaegne inimene (H. sapiens sapiens) ligikaudu 100K aastat tagasi.
    Rassid .
    Inimene kujunes välja Aafrikas ja rändas välja ning rassid kujunesid välja keskkonnategurite koostoimel. Populatsioonisisesed geneetilised erinevused võivad olla kohati suuremad kui rassidevahelised erinevused. Erinevusi intellekti ja töösse suhtumises ei ole. Kas inimesel toimub looduslik valik- jah, eriti tugevalt enne sündi, kuhu ka meditsiin ei suuda veel liiga palju sekkuda. Kuidas inimene mõjutab bioevolutsiooni a.) inimtegevus põhjustab/kiirendab paljude liikide väljasuremist ja hävitab/muudab elupaiku; b.) inimene kiirendab liigiteket (uute elupaikade teke, paiskab keskkonda palju mutageene). Nähtavasti on evolutsiooni suund rasside segunemisele.
    Sotsiaalne evolutsioon.
    I. Isendite vaheline kommunikatsioon (algselt häälitsused, žestid, kõne). Paralleelselt kõne arenguga ka kõrvade areng (häälepaelte arenguga koos ka kõrvade areng). II. Abstraktne mõtlemine põhineb teist tüüpi signaalsüsteemil (esimest tüüpi signaalsüsteem toimub meele-elundite vahetul ärritamisel , nt sokulaadi lõhn, maitse), teist tüüpi signaalsüsteem on ettekujutamine sellest samast sokulaadist, inimestel on ka nn “loogiline mõtlemine”. III omandatud info edastamine- see võimendab inimese evolutsiooni (info edasikanne on vertikaalne põlvest põlve, samas horisontaalne on ka praegu- internet). Seda sai siis teha kui oli piisavalt toitu, inimese evolutsioon sai paremini toimida siis kui hakkab arenema karjakasvatus jms. Religioon ja kunst oli ennem kui põllumajandus. IV religiooni kujunemine, kunst, kiri, teadus jne.
    Riigieksami küsimused: võrrelda inimest ja inimahvi (üsimusel ka pildiversioon, antud inimese luustik ja inimahvi luustik). Seostustest, tuleb panna kokku süstemaatilised kategooriad ja inimese taksonoomilised üksused. Kuidas on inimene kaasajal mõjutanud bioevolutsiooni. Nimetage neli erinevat tõendit, mis tõestavad inimese päritolu loomariigist. Põhjendage loodusliku valiku toimet tänapäeva inimese populatsioonile. Põhjendage väidet, et meditsiini edusammud võivad kahjustada inimese genofondi.

    VI. ÖKOLOOGIA


    Faktorökoloogia
    Ökolooglinen faktor on aine/energia ja infovoog keskkonnas, mis mõjutab organismide elutalitlust. Ökoloogilisi faktoried saab mitmeti jagada: abiootilised ja biootilised. Jaotus ilmnemise perioodilisuse alusel: esmasperioodilised faktorid (kindlas rütmis toimivad ökoloogilised faktorid- öö ja päev, tõus ja mõõn). Teisperioodilised (esmasperioodilistest teguritest põhjustatud- pungade puhkemine, lehtede langemine jms, siirder, ränded) ja aperioodilised faktorid (paljuski etteennustamaud ootamatud mõjurid, valdavalt abiootilised- metsatulekahjud , üleujutused, orkaanid , teatud liigi arvukuse kasv). Mida perioodilisema toimega faktor on, seda paremini organsimirühmad sellega kohastuvad ja isendid kohanevad. Miinimumi reegel- organismidele keskkonnas toimib palju erinevaid ökoloogilisi faktoreid, kuid kõige enam mõjutab organisme see faktor, mis on optimumist kõige kaugemal.
    Näide: kiirgus. 1. Radioaktiivne kiirgus, kõige energiarikkam kiirguslik, kudesid läbistava toimega (võimsaim gammakiirgus ), bioloogilised mõjud: suured kiirgusdoosid mõjuvad nii ainu- kui hulkrakseltele hukutavalt, organismis kiiritushaiguse tekitamine. Kiiritushaiguse puhul liituvad kaks mõju 1.) kiirguse otsene hukutav toime, kusjuures inimkeha rakud kiirgutundlikuselt kolm rühma (kõige tundlikumad on vereloomerakud, seedekulgla epiteel, naha pinna rakud; keskmise tundlikkusega: maksa, kopsu ja neerude rakud ja suht vastupidavad: lihasrakud, luurakud , närvirakud), 2.) radioaktiivne kiirgus põhjustab organismis vabade radikaalide teket, mis lagundavad erinevaid biomolekule.
    Radioaktiivselkiirgusel võib olla ka kuhjuv mõju pika poolestusajaga isotoopidel toiduahelas. Omal ajal kui NSVL tegi maapealseid tuumakatsetusi Novaja Žémljas siis paiskus laiali Cs 137, mis läks samblik - poro- need vennad, kes sõid porot. Meditsiinis kasutatakse lühikese poolestusajaga isotoope diagnostikas ja pika poolestusajaga isotoope ravimisel . Miks radioaktiivse õnnetuse puhul läheb käiku jood- tegelikult on tegu kaaliumjodiidi sisaldavate tablettidega, joodi radioaktiivsed isotoobid on lühikese poolestusajaga, kuid nad alati tekivad õnnetusel, kui võtta kaaliumjodiidi tablette siis ei saa radioaktiivne jood koguneda kilpnäärmesse ja ei teki kilpnäärme kasvajaid. 2. UV kiirgus, lühilaineline kiirgus, kuni 300 nm. Kaks allikat: 1.) päiksekiirgus ja 2.) kunstlik. Biotoimed : tagab loodusliku isepuhastuse mikroorganismidest, UV kiirgusel on ainuraksetele hukutav toime. UV looduslikult kasutavad paljud putukad nägemiseks (inimsilmale on UV kahjulik). 3. UV kiirgus vahemikus 260- 280 nm, neeldub DNA-s eriti efektiivselt ning on hulkraksete pindmistele rakkudele mutageense toimega. UV-d kasutatakse ka teatud raviprotseduurides (psoriaasi leevendamiseks). 3. Nähtav valgus, kuni 750 nm. Nähtava valguse mõju taimedele, piirkonda jääb fotosünteetiliselt aktiivne kiirgusvahemik, klorofüllidel on kaks suhteliselt kitsast vahemikku, pole viga sest abipigemendid neelavad valgust ülejäänud nähtava spektri osas. Tugev ülevalgustamine põhjustab pigementide fotolagunemist. Fotoperiodism - valgussignaalide kestvus käivitab või lõpetab oluliste funktsioone. Nt: õitsemine, päeva pikkus määrab ära õitsemise alguse, jagatakse taimed 3 rühma, (lühipäeva taimed kuni 12 tundi valgust- krüsanteemid, kanep, hirss ; pikapäevataimed ca 18 tundi- oder , rukis, päevapikkuse suhtes ükskõiksed- võilill, tomat ). Nt: õite avanemine hommikul ja sulgumine õhtul (nurmnelk, õhulõhed). Nähtav valgus loomadel- nähtav valgus tagab loomadel nägemisaistingu, kusjuures nii must-valgelt kui värviliselt nägevaid loomaliike . Silmade puudumisel on valgusele raktsioonid olemas- positiivne või negatiivne fototaksis . Fotoperiodism loomadel- päevapikkus on signaaliks siireteks ja ränneteks, määrab ettevalmistuse taliuinakuks jms. Päevapikkus võib mõjutada paljunemistüüpi ja sugude suhet- lehetäide suvine põlvkond (partenogenees ja kõik emased). Inimesel rakendatakse ka valgusravi , teraapilise toimega (inimene on pool tundi 2500- 10K luxi käes), depressiooni ennetamiseks, tõstetakse seotoniini taset ja langetatakse melatoniini taset. Linnades valgusreostus- linnatingimustes tänavavalgustus häirib inimesi. Eksitab linnas pesitsevaid loomi- jaanuaris hakkavad tihased mõtlema, et hakkaks pesitsema. 4. Infrapunakiirgus, soojuskiirgus . Taimed (kaitse madalate temp. eest) 1. Madal ja roomav kasvuviis- et talve tingimustes jääks taim lumikatte all. 2. Elutähtsate oraganite paiknemine sügaval mullas; 3. Osmootselt aktiivsete ainete eritumine biovedelikesse (vähendab külmumistemperatuuri, glükoos ja sahharoos); 4. “antifriis” tüüpi valgud, mis alandavad külmumistemperatuuri (lumi ja märtsikellukesed) ja (kaitse kõrgete temp. eest) 1. Tagasi peegeldav läikiv lehepind (lehepind kaetud vahaga), 2. Valguskiirguse hajutamine (karvane lehepind), 3. Lehtede keeramine kas paralleelseks kiirgusega või lehed rullitakse kokku, neelduv pind väheneb, 4. Kuumashoki vastased valgud. Loomad: 1. kaitse madalate temp. eest- õhuruumidega kehkatted (karvavahetus- suvikarv talikarva vastu või lindude kohev sulestik ). 2. Nahaalune rasvakiht, 3. Taliuni/ uinak . 4. Külmal ajal lühike aktiivne tegutsemisperiood, ülejäänud aeg varjul (kana käib sööki otsimas ja pärast seda lendab lumme). Kaitse kõrgete temp. eest. 1. Termorgulatoorne lõõtsutamine ja higistamine, 2. Efektiivne soojusülkanne teatud elundite abil (liigsest soojusest vabanetakse suurt kõrvalestade abil (kõrberebane ja elevant). 3. Suviuinak- kõige kuumem periood veedetakse suviuinakus. (kaladest luts, koger ); 4. Peegelduvad kehakatted või varjumine. Inimese ravi. Külmaravi (lokaalne või üldine), nt liigeshaiguste korral ( kuni -100); soojaravi (kudede süvasoojendus rakendatakse verevarustuse parandamiseks).
    Riigieksami küsimused: nimetage neli erinevat kahjulikku ökoloogilist faktorit, mis inimorganismi saavad mõjutada. Antud kaks ökoloogilist amplituudi (kuusk ja mänd), kumb talub rohkem niiskust). Nimetage üks abiootiline faktor, mis mõjub kahjustavalt taimedele ja looamdele ja teine, mis mõjub soodsalt . Nimetage kaks eri viisi, kuidas nähtav valgus mõjutab taimi. Ahvenate populatsioon: üks biootiline, üks abiootiline ja antropogeenne faktor, mis mõjutab.
    Populatsiooni ökoloogia
    1. populatsiooni mõiste koos erienvate näidetega (vt Mikroevolutsioon). 2. Populatsiooni iseloomustavad ökoloogilised parameetrid : 1. Populatsiooni kasv, kolmel graafikul x- telg aeg, y- telg arvukus: stabiilne, kasvav, kahanev. Logistiline kasvukõver (vt bakterid ja nende populatsioonid); 2. Vanuseline struktuur (erinevasse vanusklassi kuuluvate isendite arv ja suguküpsete ja mitte suguküpsete isendite vahekord); 3. Sugude suhe (lahksugulistel liikidel), emaste ja isaste arvukus (tõsine probleem hiinas, sugude suhe on paigast ära); 4. Asustustihedus (isendeid/pindala v ruumala); 5. Sotsiaalne hierarhia (loomapopulatsioonide hierarhia- “nokahoobi järjestus”, avastati kanadel).
    Isendite vahelised suhted pupulatsiooni liikmete vahel.
    Konkurents- mõlemile kahjulik sest kasutatakse sama ressurssi. Taimedel vahendid konkurentsist vabanemiseks: kiirem ülekasvamine, varjutamine (naat ja võilill), külgmine mahasurumine. Loomadel: tülikonkurents (üks osapool tõrjutakse agressiivselt välja), ruumikonkurents (hõivatakse strateegiliselt olulised piirkonnad (paljunemiseks, toitumiseks), sama toiduobjekti kasutus.
    Kisklus /taimtoitlus/parasitism- valdavalt realiseerunud läbi toitumissuhete. Kunagi ei ole ainult ühepoolsed. Kisklus: kiskjate kohastumused- täpne keelepüük (kahepaiksed, roomajad), mürk (mürkmaod), ultraheli kasutus kajalokatsioonis (nahkhiired), saakloomade kaitsekohastumused: mürgised kehaeritised keha pinnal (kärnkonn), ebameeldiv lõhn ( tuhkur , skunk), surnu teeskelmine (kährik, opossum). Herbivooria : kuna taimedel on palju kõvasid kudesid siis mälumis-süsteem, mis aitab edukalt peenestada kudesid, paljudel ka mikroorgansmid, mis aitavad taimtoitu lagundada, maksas ensüümid, mis lagundavad erinevaid taimes leiduvaid toksilisi ühendeid. Taimede kaitsekohastus: alkaloidide siseldus (tugev mõru maitse), püsisoojastele mürgised, mehhaaniline kaitse- ogad astlad, lõhnakaitse (kergelt lenudvad eeterlikud õlid). Parasitism: parasiitide kohastumused- verd imevatel parasiidid eritavad aineid, mis takidtavad verehüübimist (kaanid ja hirudiin ), paksud kehakatted, mis neutraliseerivad erinevaid keemilisi mõjutusi peremehe sees, siseparasiidid proovivad jäljendada peremehe enda rakkude pinnastruktuuri ja niimoodi petta peremehe immuunsüsteemi. Peremehel: biokeemilise sisekeskkonna muutus (pH), temp. muutus, parasiidi isoleerimine peremehe organismis (tuberkuloosi puhul, keeritsussi vastsed pistetakse ka kapslisse), aktiivne kaitse rakulisel tasandil (õgirakud ja antikehad).
    Neutrlism- kool ei kasuta.
    Sümbioos- mükoriisa ehk seenjuur ; sipelgad ja lehetäid; taimtoidulised imetajad ja nende seedekulglas elavad tselluloosi lagundavad mikro-organismid; joguritites laktobatsillid ja streptokokid.
    Kommensalism- käsnades elutsevad väikesed vähid; hai ja imikala (imikala saab transpordivariandi ja kaitse); teatud mardikaliigid sipelga pesakäikudes (siiski vb pole, sest sipelgad kasutavad narksi saamiseks). Epifüütsed (puukoorel) kasvavad vetikad.
    Ammensalism- raiesmike kinnikasvamine (kõigepealt lehtpuud ja mõniaeg hiljem lehtpuu alla kuused, kuuskedel on neutraalne, lehtpuudele mingi hetk hakkab muutuma kahjulikuks, sest kuusk hakkab varjutama).
    Riigieksamiküsimused: On antud populatsiooni mõiste, õpilased peavad tooma näiteid Eesti taime- ja loomapopulatsioonidest. Tuleb tuua kodukoha eripäradest populatsiooni näiteid. Graafiliselt kiskja saaklooma suhte kujutamine. Antakse kaks graafikut ja küsitakse millise ökoloogilise suhtega on tegemist.
    Ökosüsteem
    Elukooslused (taime, looma, seene ja mikroorganismide kooslused ); abiootiline keskkond (õhk, vesi, muldkeskkond ja nendes keskkondades toimuvad muutused).
    Produtsendid : klorofülliga taimed, fotosünteesivad bakterid ja kemosünteesivad bakterid, Ainevahetus tüüp on nendel autotroofne.
    Tarbijad (konsumendid): taim- ja loomtoidulised loomad, ainevahetustüüp on heterotroof .
    Lagundajad ( destruendid /redutsendid): erinevad mikro-organismid, seened. Ainevahetus tüüp on heterotroofne (saprotroofne).
    Teine struktuuriline käsituls lähtub ökosüsteemi liikide arvust (valitseb ökoloogilise tasakaalu printsiip- üldiselt on ökosüsteemis elukeskkond suhteliselt maksimaalselt hõivatud ja uued liigid saavad lisanduda tänu olemasolevate liikide arvu vähenemisele või keskkonna veelgi efektiivsema hõivamise kaudu.
    Kolmas struktuurne lähendus isendite arvukuse alusel: väga suure arvukusega isendeid nimetatakse ökosüsteemides dominantideks (mida vaesem on ökosüsteem liigiliselt koostiselt, seda suurem võib olla ühe liigi osakaal). Dominantidele võib läheneda kahest aspektist: a.) isendi arvukuse tasandil või b.) biomassi tasandil.
    Ökosüsteemi funktsionaalne lähendus:
    I toiduvõrgustik- võrgustikuna peetakse silmas omavahel seotud toitumisahelaid. Toiduahel on erinevatest liikidest organismide jada, mida seob toiduobjektiks olemine ja teistes toitumine. Kool käsitleb eritüübilisi toiduahelaid: 1.) klassikaline: produtsent - I astme konsument – II astme konsument – (tippkiskja) – redutsent. Vead: toiduahelat ei alustata produtsendiga, toiduahelat alustatakse eluta keskkonnaga; omavahel seostatakse organismid, kes elavad täiesti eri keskkondades või absull teineteisest ei toitu. Hädaga tuuakse inimene sisse (inimest ei tohi toppida toiduahelasse). Erandid: laguahel- kõdunev leht- vihmauss - hooghännaline- mullalest- bakterid (iga järgnev lüli kasutab eelneva väljaheiteid). Nugiahel : männiokkad- männivaksiku vastne- käguvaablane- kiresvaablane- eosloomad- bakterid. (iga järgmine lüli parasiteerib eelneval). Kiskahel kujuneb siis kui vähemalt kolm viimast lüli on loomtoidulised. .... konn- rästik/ nastik - madukotkas .
    Troofilistest suhetest lähtub ka ökoloogiline püramiid ja ka selle reegel- igas järgnevas troofilises tasandis talletatakse 10% eelmise tasandi energiast, ülejäänud hajub. Ökoloogilisest reeglist tulenevalt: 1. Toiduahelad ei saa olla väga mitme lülide arvuga, 2. Iga eelneva lüli biomass peab oluliselt ületama järgmise lüli biomassi.
    II aineringed - elementide pooleldi suletud isloomuga ringlus abiootilise ja biootilise keskkonna vahel. Aineringeid saab jagada kahte gruppi: A.) aineringed millel on suur reservfond atmosfääris v hürdosfääris ning milles elemendi oksüdatsiooni aste muutub- neid aineringeid saab inimtegevus mõjutada väga suurte väljapaisatavate koguste ja pika aja jooksul. Nt: süsiniku (mingilmääral ka lämmastiku) ringe . B.) aineringed, millel on väike reservfond (peamiselt litosfääris), aineringe käigus ühendi oksüatsiooni aste üldiselt ei muutu, juba üsna väike inimmõju võib põhjustada aineringes ulatuslikke lisandmuutusi. Nt: fosfori ringe (põllumajandusest väetistest ja pesuvahenditest).
    III Sesoonsed muutused- ööpäevalised muutused (taimede fotosünteesi tasandil, loomade tegutsemise aktivisus), aastaajalised muutused (siirded, ränded, paljunemisperioodid, puhkeperioodid). Suktsessioonilised muutused (sajad aastad) – koosluste muutumine ajas ( lageraie langide järk-järguline metsastumine; sööti jäänud põldude kinnikasvamine). Evolutsioonilised muutused (10 astmel 4 kuni 10 astmel 6 aastat).
    IV Biomassi muutused- valdavad biomassi muutused tulevad produtsentidest ehk fotosünteesivatest taimedest ja biomassi määravateks teguriteks on vee kättesaadavus ja temperatuuri vahemik, valgustustingimuse ja mineraalne toitumine.
    Kehtib ökoloogilise tasakaalu printsiip- juurde lisanduv biomass on ajaühikus võrdne väljalangeva biomassiga.
    Riigieksam: keskendub valdav osa toiduahelatele, toiduvõrgustikele ja troofilistele tasemetele. Riigieksam ei ole lasnud teha ökoloogilisi arvutusülesandeid.
    Ökoloogilised lokaal ja globaal probleemid.
    Tabel 11. Lokaalse tasandi (tasand Tartu) globaalprobleemi
    Probleem
    Kahju
    Võimalused lahenduseks
    Prügi
    1.) Prügireostus, eriti ohtlik, kui sellega kaasneb jääkreostus.
    1.) võimalus jäätmeid tasuta ära anda
    2.) majandusressursside raiskamine
    2.) sorteerimine
    Müra ja valgusreostus
    1.) müra põhjustab väljapuhkamatust, mis omakorda põhjustab stressi
    1.) müratõkked
    2.) valgusreostus muudab näiliselt päevapikkust ja sellest tulenevad väärsignaalid (tihased tahavad pesitseda jaanuaris)
    2.) valgus hajutatud (samas Tartus põöeb naguinii üks lamp mingi 10 kohta)
    Hulkuvad koduloomad
    1.) Parasiitide levik
    1.) loomade kohustuslik kiibistamine
    2.) ründed inimestele
    2.) koondamine varjupaikadesse
    Tabel 12. Ökoloogilised probleemid vabariigi tasandil
    Probleem
    Kahju
    Lahendus
    metsatulekahjud
    Tervete eluskoosluste häving
    Seiresüsteemide juurutamine
    Otsene majanduslik kahju
    omavalitsuste poolsed keelud metsa minna.
    Läänemere (õli) reostus
    Veelindude hukkumine
    Arendada päästevõimekust (antud hetkel puudub)
    Rasked kütteõlid vajuvad põhja ja jõuavad toiduahelasse
    Tugevam kontroll reostustekitajate üle
    Veekogude eutrofeerumine
    Veekogude kinnikasvamine, hapniku bilansi muutus
    Reovete puhastamine enne nende veekogusse jõudmist
    Liigilise koosseisu vaesustumine
    Tabel 13. Globaalprobleemid
    Probleem
    Kahju
    Leevendus
    ülerahvastatus
    toidunappus
    Sündivuse piiramine
    Haiguste levik
    Kasutusele võtta uusi kultuure ja lõpetada ületootmine
    Kasvuhooneefekt (metaan; CO2; veeaur)
    Kliima soojenemisest tingitud muutused (külmalembeste liikide väljasuremine, soojema kliimaga aladel on probleemid põllumajandusega)
    Kvoodid (CO2 emissiooni piiramine); alternatiivsete tehnoloogiate kasutusele võtt, mis piiraks CO2 emissiooni.
    Happevihmad (ph alla 5,5)
    Mullas erinevate toksiliste elementide parem kättesaadavus
    Happeliste oksiidide kogumine erinevates protsessides
    Graniitpõhja lagunemine, veekogude hapestumine
    Põletusenergeetikale alternatiivide otsimine
    Eesti kaitsealused liigid:
    I kaitsekategooria liigid- Eestis jäänukpopulatsioonina või väljasuremisohus, levikuandmed on salastatud, levikupaikade ümber on puhvertsoonid, kus on reeglina inimtegevus keelatud. Lendorav, euroopa naarits, ebapärlikarp, madukotkas, väike-konnakotkas. Pisi-lina, kollane käoking. Limatünnik.

    VII. AINEVAHETUS


    Kõik organismid on avatud süsteemid, mis tähendab, et vahetavad keskkonnaga ainet, energiat ja infot. Ainevahetustüübilt jagunevad organismid kolme rühma: autotroofsus; heterotroofsus ja miksotroofsus.
    I. autotroofsus. Ainevahetustüüp, kus kehaomased orgaanilised yhendid sünteesitakse lihtsatest mineraalühenditest tavaliselt kehavälise energiaallika baasil. Nt: klorofülliga tiamed, osa baktereid (foto- ja kemosünteesivad bakterid ja osa protiste (vetikad)).
    II. heterotroofsus. Ainevahetustüüp, mille puhul teatud orgaanilisi ühendeid (asendamatuid amino ja rasvhappeid, vitamiine) vajab organism valmis kujul, kuid ülejäänuid sünteesib ise lähteainetest. Nt: klorofüllita taimed (seenlill), loomad, seened, suurem osa baktereid, suurem osa protiste.
    III. miksotroofsus. Sega ainevahetustüüp, kus kombineeruvad auto ja heterotroofsus, kas a.) ajaliselt (ööpäevases rütmis- silmviburlased) või b.) ruumiliselt (putuktoiduliste taimede need osad, mis samaaegselt fotosünteesivad ja püüavad saaki. Nt: alpivõipätakas, huulhein.
    Ainevahetuse teine jaotus: kaks vastastikust protsessi: assimilatsioon (süntees) ja dissimilatsioon (lõhustumine).
    Assimilatsiooni jaoks on vaja: lähteühendeid, ensüüme ja energiat
    Dissimilatsiooni jaoks on vaja: lähteühendid, ensüümid, vähestes kogustes energiat on vaja 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:
    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, milles on õhulõhed (on erandeid, nt ujuvad lehed).
    Õhulõhed: koosnevad kahest sulgrakust. Sulgrakkude eripära on see, et nende rakukestad on ebaühtlaselt paksenenud. Teiseks õhulõhe koostisosaks on õhupilu, läbi mille toimub gaasi ja veeauru vahetus. Õhulõhede seos fotosünteesiga: 1.) fotoaktiivne avanemine- valge aja saabudes õhulõhed avanevad (pimeduse saabudes õhulõhed osaliselt sulguvad). 2.) hüdroaktiivne sulgumine- vee defitsiidi tingimustes siis veekaotuse vähendamiseks õhulõhed sulguvad suures osas sõltumata valgustatusest (siit ka põhjus, miks suvine pikk põuaperiood mõjutab üldist saagikust). Taimed, mis kasvavad kuivas pinnases ja pidevalt tuulises keskkonnas on õhulõhed pooleldi suletud (tuul soodustab aurumist). 3.) hüdropassiivne sulgumine- teib kui on ülikõrge õhuniiskus (mitu päeva järjest uduvihma), mille puhul alumise kattekoe rakud punduvad ja mehhaaniliselt suruvad õhulõhe poolenisti kinni.
    Taimset fotosünteesi mõjutavad tegurid: 1.) valgustatus- x telg (valgustus intensiivsus), y- teljel (FS saagis) – kuni mingi piirini kasvab saagikus, siis tekib platoo ja kui veel tõsta valguse intensiivsust siis hakkab langema , sest tekib pigmentide lagunemine (foto destruktism). Järeldused: liiga palju valgust on taimele kahjulik. Taimseks fotosünteesiks on sobivam teatud lainepikkusega valgus (taimedele meeldib spektri violetne ja punane valgus, kuid fotosünteesile ei avalda erilist mõju roheline valgus). Valgustatuse kompensatsiooni punkt – selline valgustuse intensiivsus, mille puhul fotosüntees ja hingamine on enam-vähem tasakaalus. Kui valgustatus on kompensatsioonipunktist suurem siis see stimuleerib uute lehtede teket, kui aga väiksem siis kipuvad lehed ära kukkuma (toataimed sügisel); 2.) CO2 hulk- (hetkel atmosfääris 0,04% (0,035%). Taimede jaoks oleks optimaalne CO2 kontsentratsioon ca 0,3% ehk 10x kõrgem. 1% CO2 juures pidurdub fotosüntees tugevalt. Kasutatakse praktikas: kasvuhooned, milles reguleeritakse CO2 kontsentratsiooni. Teatud maa arenguperioodidel oli CO2 kontsentratsioon atmosfääris piisavalt kõrge ja taimed olid sellega kohstunud, millest tulenes, et palju süsinikku seoti, millest on siis tekkinud fossiilsed kütused; 3.) veehulk - fotosünteesi üks lähteaine, veehulk mõjutab õhulõhede seisundit (avatust/suletust); 4.) temperatuur- taime fotosüntees on võimlaik vahemikus -15 C kuni 80 C. Miinus 15 juures on nt Siberi nulgudel, kuid see on äärmiselt sümboolne protsess (vesi on praktiliselt seotud olekus), okaste õhulõhed on vaiguga kinni korgitud. Plus 80 juures on fotosüntees kuumavee-allikate vetikates. Meie taimede optimaalne fotosünteesi vahemik on 10 kuni 30 kraadi. Temperatuuri tõustes 10 kraadi võrra optimaalses vahemikus suureneb fotosünteesi saagis 1,5 – 2x. Lõunapoolt pärinevad taimed võivad vajada soojemaid temperatuure ; 5.) kasvuperioodi pikkus- parasvöötmes määrav, aiedniku jaoks parim aasta, kus hakkab varajase kevadega ja lõpeb pika sooja suvega (selliseid aastaid tuleb harva ette); 6.) fotosüntees sõltub assimileeriva ja tarbiva osa vahekorrast- eriti selgelt näha linnades suurte puude tagasilõikamises (paljud ei talu tagasilõikamist). Linnas lisaks ka veel füsioloogiline stress; 7.) taimede mineraalne toitumine- Lisaks põhilistele toiteelementidele (N/P/K) on vaja mikroelemente (B, Cu, Co, Mn). Boori nt vaja õitsemiseks.
    Fotosünteesi kulg- jagatakse kaheks: valgusstaadium (fotofüüsikaline ja fotobiokeemiline faas) ja pimedusstaadium /pimestaadium.
    Valgusstaadium: 1.) valguse neeldumine erinevate pigmentide poolt (klorofüllid ja abipigmendid (karotenoid)); 2.) klorofüllimolekulide ergastumine ja ergastusenergia arvelt ensüümseoseline vee foto-oksüdatsioon. Vee foto-oksüdatsiooni tulemusena saadakse 2 väljundit (lõpp-produktina O2, - eralduv hapnik pärineb veest); õpilaste väärarusaam, et O2 tuleb CO2-st. Lisaks tuleb vee foto-oksüdatsioonilt palju H ioone, millel on mitu kasutusväärtust 1.) seotud kujul saab kasutada neid süsihappegaasi redutseerimiseks; 2.) H- ioonid paiknevad ebavõrdselt kloroplasti vaheruumi suhtes (H ioone rohkem sees kui väljas), see annab keemilise erinevuse ja laengulise erinevuse, kahe ruumi vahel on H ioonide kontsentratsiooni vahe 100 – 1000 x, tänu vesinikioonide erienvusele kahe ruumi vahel on võimalik sünteesida ATP-d; 3.) ATP süntees.
    Pimedusstaadium/pimestaadium (Melvin Calvini tsükkel): tsükkel vastutab CO2 biokeemilise sidumise eest. Timub CO2 sidumine ja biokeemiline sidumine- Calvini tsükli väljundiks on kolmesüsinikulised suhkrud trioosid, millest sünteesitakse glükoos (6C). Kuue süsinikulisest võib tekkida esmane säilitustärklis, põhiosast glükoosist sünteesitakse sahharoos, mis on põhiline transportsuhkur. Calvini tsükli vaheühenditest lähtub teiste taime jaoks oluliste ühendite süntees (aminohapped, rasvhapped, pigmendid, tsüklilised ühendid), toimub lähteühendi taastamine. Lihtsam on jääda füsioloogilise tasandi peale. Tsükkel ise võib toimuda nii pimedas kui ka valges.
    Fotosünteesi ja hingamise võrdlus:
    Tabel 14. Fotosünteeisi ja hingamise võrdlus
    Tunnus
    Fotosüntees
    Hingamine
    Toimumiskoht rakus
    Kloroplast
    mitokonder
    põhipigmendid
    klorofüllid
    tsütokroomid
    Tarbitav gaas
    CO2
    O2
    Eralduv gaas
    O2
    CO2
    Suhe orgaanikasse
    Orgaanilise aine osatähtsus kasvab (biomassi juurdekasv)
    Orgaanilise aine osakaal langeb (talvevarude säilitamine keldris; osa läheb veeauruna, teine osa hingmisena)
    Suhe energiasse
    Ainukene protsess, kus kasutatakse süsteemivälist sisendenergiat (päiksekiirgus)
    Toimub energia muundumine ühest vormist teise ja hajumine (kasutatakse orgaaniliste ühendite energiat)
    Biokeemiline tsükkel
    Calvini tsükkel (sisendiks CO2) -1C ühend ja väljundiks 3C)
    Tsitraaditsükkel (sisendiks 3C/2C ühend ja väljundiks 1C)
    Toimumisaeg taimedel
    Valgusstaadium nõuab valgust (päeval siis); pimestaadium toimub pimedas.
    Taimed hingavad koguaeg
    Fotosünteesi tähtsus:
    1.) on ainus bioloogiline protsess, mis kasutab planeedivälist energiaallikat; 2.) on aluseks süsinikuringele: CO2 hulga suurenemiseks atmosfääris on fossiilsete kütuste võimas kasutamine (lastakse süsinikku atmosfääri), taimkatte pindala vähenemine; 3.) fotosüntees tagab taastuvate energeetiliste ressursside olemasolu (puit, turvas (taastuv/ taastumatu piir), pilliroog /hein); 4.) tänu fotosünteeisle püsivad toiduahelad, toiduvõrgustikud sest taimed on produtsendid, tänu neile need püsivad; 5.) teatud taimsed ökosüsteemid toodavad hapnikku (vetikad, raba ja niidud), mitte mets, sest me oleme parasvöötmes sest fotosüntees toimub ainult teatud kuudel (ka okaspuud) Ka soojal jaanuaril on okaspuudel kinni korgitud õhulõhed- kohastumus. See osa mis tuleb positiivseks bilanssi fotosünteesimise ajal kasutatakse ära sel ajal kui ei toimu fotosünteesi. Küll toimub vihmametsas (pidevalt soodsad tinigmused fotosünteesiks); 6.) tänu fotosünteesile tekkis osoonikiht, muutus võimalikuks elu tulek maismaale ja aeroobne ainevahetus.
    Riigieksami küsimused: (igas riigieksamis).
    Lähteainete nimetamine (mitte valgus), lähtetingimused. Hingamise ja fotosünteesi võrdlus (erinevused ja ühised tunnused). Rühmitage hingamise ja fotosünteesi väited ja nimetage pealkiri. Pimedus- ja valgusstaadiumi sisendid ja väljundid (skemaatiliselt). Lünktekst (lähteained ja saadused). Küsimus ka fotosünteesi majandusliku tähtsuse kohta.
    Heterotroofne ainevahetus
    Käärimine: Elutegevus ilma hapnikuta, mille käigus moodustuvad energairikkad orgaanilised ühendid, eraldub süsihappegaas ja sünteesitakse vähesel määral ATP-d.
    Tabel 15. Käärimistüübid
    Tüüp
    Kääritajad
    Produkt
    Tinigmus
    Limiit
    Näide
    Alkohol käärimine
    Pärmseened (ka bakterid ja mikroseened)
    etanool
    Tugev anaeroobsus
    Hakkab pidurduma alkosisalduse juures 14%; läbivoolus kuni 17%
    Mõdu, õlu, vein, siider
    Piimhappeline käärimine
    piimhappebakterid
    piimhape
    Mikroaerofiilsed tingimused
    Hakkab pidurduma 1,2% juures
    Hapupiim, hapukoor, jogurt
    Segatüübiline käärimine
    Piimhappeb; pärmid; äädikhappeb (segajuuretis)
    Piimhape, etanool, äädikhape
    Mikroaerofiilseid ja anaeroobseid tingimusi
    Limiteerivaks piimhape
    Keefir , kumõss; hapukapsad, hapukurgid
    Äädikhappeline käärimine
    Äädikhappe bakterid
    äädikas
    Aeroobne protsess!*
    Kuni 10% Pmst 5% äädikhappes ei taha enam keegi elada
    Õunaäädikas, lahjendatud veiniäädikas
    * oksübiontiline käärimine – käärimine hapniku juuresolekul.
    Inimese ainevahetus: (süsivesikute tasandil ja nautkene ka rasvade tasandil).
    Süsivesikute seedumine ja imendumine: esimene koht on suuõõs. Suuõõnes amülaasi toimel toimub tärklise osaline hüdrolüüs (peatub erinevate fragmentide tekkel). Neelus- ja söögitorus lühiajaliselt amülaasi toime jätkub (umbes 10 sekundit). Maos toimub: 1.) amülaasi toime peatub, happeline keskkond lõpetab amülaasi toime; 2.) maos toimub happeline glükosiidsidemete hüdrolüüs. Põhiline süsivesikute seedimise koht on peensool, milles eristatakse 1.) õõneseedumine ja 2.) membraanseedumine. Õõneseedumine on tagatud 1.) kõhunäärme nõres olevate seedeensüümidega (sahharaas, maltaas , amülaas, laktaas ); 2.) soolenõre (glükosidaasid). Membraanseedumine toimub peensoole epiteeli hariäärises (glükogaaluks) (inimesel imenduda saavad ainult monosahhariidid). Imendumine: süsivesikute põhiliseks imendumiskohaks on peensool, suur imendumispind on umbes 200 ruutmeetrit, mis tagatakse kolme võttega: 1.) peensoole pikkusega; 2.) soolekurdudega; 3.) hatulise struktuuriga (valdav osa). Monosahhariidid imenduvad glükoosina erinevate transport süsteemidena verre. Kõik süsivesikud ei seedu ja ei imendu. Ei seedu: süsivesikulised kiudained (tselluloosid ja pektiinid); need süsivesikud, mis jäävad di,- tri,- või tetra sahhariidid , mis jõuavad jämesoolde, kus hakkab käärimine. Di-, tri- tetra sahhariidid jõuavad jämesoolde, kui ensüümide aktiivsus on langenud Nt: ensüüm trehhalaas (seenesuhkur), umbes 5% puudub aktiivsus täielikult, 100g seente söömisel lööb põhja alt ära. Laktaas (piimasuhkru puhul), kui laktaas puudub täielikult siis tuleb teha spets toidud, rohkem levinud on aga see, et teatud eas (nooremas eas) kaotab laktaas 90% oma aktiivsusest, 10- 20% inimestest (meil). Kaunviljad on looduslikel kujul trisahhariide (rafinoos) oad- siis kui liiga palju süüa siis tulevadki seedehäired.
    Seedimisjärgselt veri rikastub glükoosiga (glükoosi tase veres tõuseb), see võib olla 1.) kiire (kui GI index on kõrge siis tõuseb veresuhkur kiirelt ja lühiajaliselt), ka banaan (roheline banaan tõstab aeglaselt veresuhkrut, kollane banaan kiirelt); 2.) madala GI indexiga – veresuhkur tõuseb aeglaselt (eirnevad täistera tooted, ka fruktoosiga tooted sest fruktoos on vaja kõigepealt glükoosiks teha ja see võtab aega). Glükoosirikas veri jõuab seedekulglast maksa ja vere suhkrusisalduse vähendamiseks eraldbu kõhunäärmest insuliin, mis toimib teatud rakkudele (mitte kõikidele- nt silmarakud, peensoole epiteeli rakud, närvirakud). Insuliin langetab versuhkrut 4 viisil. 1.) insuliin soodustab glükoosi minekut teatud rakkudesse; 2.) glükogeeni süntees (maksa ja lihastesse) Oleks viisakas, kui asi siin lõppeks; 3.) blokeerub glükoosi süntees; 4.) soodustatakse varurasvade sünteesi (teatud rasvaprotsendi juures läheb teatud osa insuliini rasvkoe alalhoidmiseks). Nii tekibki II tüüpi diabeet- kõige lihtsam ravi, ära ole paks. Insuliini toime viib üldjuhul veresuhkru langusele.
    Veresuhkru tõus tagatakse: 1.) süsivesikute rikaste toitude ja jookide tarbimine; 2.) maksa glükogeeni lagundamisel (glükagooni vahendamisel) lihastest ei lähe glükogeen verre; 3.) glükoosi süntees kehas teistest ühenditest (glükoneogenees), nt teatud aminohapete süsinikskelettidest, glütseroolist (tühine). Ööpäevas võib inimene ise sünteesida 100 – 120 g glükoosi.
    Tabel 16. Glükoosi osa inimese aineahetuses (positiivsed ja negatiivsed aspektid)
    Plussid
    Miinused
    1.) Kõige kiiremini kasutatav energeetiline reserv (kasutusele võtt umbes 10 sekundist)
    1.) inimorganismis on varud suhteliselt piiratud (veresuhkur – 5g 70kg inimene; maksa glükogeen – 80g; lihased – 350... 400g; kokku ca 500g ) x 4= 2000 kcal
    2.) vesilahustunud kujul tarbimine mõjutab organismi energiabilanssi väga kiiresti (vajalik a.) kurnavate ja pikkade kehaliste pingutuste jooksul; b.) vajalik ka vaimse pingutuse jooksul- joob viinamarjamahla või glükoositablette)
    2.) varud on piiratud sest süsivesikud on tugevalt hüdrofiilsed (seovad vett), tänu hargnevusele, ja suhkrud on osmootselt aktiivsed
    3.) ainus energiaallikas lihastele anaeroobsel kujul (anaeroobne glükolüüs on ka energiaallikaks, kus keharakkudes pole mitokondreid- erütrotsüüdid ja oluline ka spermidele)
    3.) varude langusel teatud piirini kujuneb välja hüpoglükeemia- veresuhkur langeb alla teatud piiri, mis mõjutab vaimset ja kehalist võimekust. Hüpoglükeemia võib tulla ka enne eksamit . Hüpoglükeemia kujuneb ka ebareeglipärasel süsivesikute tarbimisel tugeva insuliinvastuse tõttu- normaalne kuni keskeani (siis läheb paksuks).
    4.) glükoosi saab vajadusel teistest ühenditest juurde sünteesida (teatud aminohapetest)
    4.) hüpoglükeemiast veelgi madalamale langev veresuhkur põhjustab juba teadvuse kaotust.
    5.) mida intensiivsem on lihastöö seda suurem on osa glükoosil (sest tekib anaeroobne glükolüüs)
    5.) inimesel anaeroobsel glükoosi lagunemisel tekib laktaat , mis võib põhjutada lokaalseid lihasmürgitusi; a.) lihastesse ei tule pisiavalt hapnikku peale; b.) veri ei vii kuhjuvat laktaati ära ja see jääbki lihastesse. Veri viib laktaadi ümbertöötluseks maksa; laktaadist võib teha ka aminohappeid .
    6.) järjepidev treening parandab glükoosi kasutuse ökonoomsust (järjepidevalt treenival inimesel tekib anaeroobsus alles kõrgematel koormustel ja glükoosi enne seda ei olegi väga vaja kasutada.
    6.) laktaadi kuhjumine lihastesse muudab need valusaks ja kangeks; söödava liha puhul halvendab oluliselt liha kvaliteeti.
    Tabel 17. Lipiidide ainevahetuse plussid ja miinused
    Plussid
    miinused
    1.) kõige energiarikkam toitaine inimkeha tasandil (1g = 9kcal).
    1.) rasvade ladestuskohad paiknevad anatoomiliselt töötavatest lihastest kaugel.
    2.) lipiididel on väike eritihedus, nad on kompaktselt kokkupakitavad ja hüdrofoobsed (ei seo vett- ei tule kaalulisa)
    2.) kasutusele võtuks kuluv aeg on piisavalt pikk (20-30 min).
    3.) praktiliselt ammendamatu energia allikas kehalise töö puhul. 70 kg inimeses 13 kg lipiide (10 kg ainevahetusse, see on sisuliselt 90 000kcal- normaalne inimene kulutab kuni 7000 kcal).
    3.) rasvkude on ise energeetiliselt väheaktiivne (ülalpidamiseks kulub vähe energiat); rasva liigsuse korral on häiritud soojusainevahetus (sooja pole vaja toota).
    4.) lipiidid katavad keha energeetilised vajadused mõõduka aeroobse koormuse korral.
    4.) rasvkude saab tulla toidulipiididest (energiakadu ca 3%); kui rasvkude kujuneb süsivesikutest ca 25%
    5.) vajaduse korral saab organism lipiide juurde sünteesida teistest ühenditest
    5.) järsul ja intensiivsel kaalulangetusel võivad vabaneda talletunud mürgised ühendid.
    Kõiki rasvavarusid ei saa kasutusele võtta ka varurasva tasemel.
    Tabel 18. Glükoosi lagundamine rakus
    Osaline lagundamine
    Lõplik lagundamine
    Tingimus
    anaeroobne
    aeroobne
    Koht rakus
    tsütoplasmas
    mitokonder
    Moodustuvad süsinik ühendid
    2 kolme C-ga ühendit
    6 ühesüsinikulist ühendit
    Energeetiline saagis ühe glükoosi molekuli kohta
    2 ATP
    2 + 36 ATP = 38ATP
    Evolutsiooniline vanus
    vanem
    noorem
    Miks on vaja? (anaeroobne glükolüüs)
    1.) kohustuslik etapp glükoosi aeroobsele lagundamisele
    2.) võimaldb nt inimese lihastel talitleda ka hapniku puuduses; a.) sukeldumine ; b.) suitsusest ruumist väljumine
    Glükoosi lõpliku lagundamise puhul on II. Etapp Tsitraaditsükkel (H.Krebsi tsükkel)
    Keskne ainevahetusrada heterotroofsetes rakkudes, sisendiks on kahe süsinikulised ühendid. Tsitraaditsüklis eraldub süsihappegaas. Tsitraaditsüklis toimub ATP süntees olulisel määral. Tsitraaditsükli vaheühendeid kasutatakse teiste biokeemiliste ühendite sünteesiks.
    Hingamisahela lõpp-produktiks on vesi, hingamisahelas hajuv energia vabaneb järk-järgult, mitte korraga (kui vabaneks korraga siis rakk kuumeneks üle ja sureks ära). Glükoosi lagundamine toimub glükolüüsi, tsitraaditsükli ja hingamisahela koostoimes.
    Riigieksami küsimused. Võrrelge anaeroobset ja aeroobset glükolüüsi. Tsitraaditsükli sisend ja väljund. Nimetage kolm viisi, kuidas organism tõstab veresuhkru taste. Nimetage kolm võimalust, milleks verest leiduvat glükoosi kasutatakse. Selgitage, miks on lihased pärast intensiivset pingutust järgmisel päeval kanged ja valusad. Teie sober läbib maratoni ja tunneb väsimust ja jõuab toitlustuspunkti, kus on viinerid , mustikakisell ja kuklid (mida peaks ta sööma, et võimalikult kiiresti energiat saada ja miks). Nimetage kaks eriviisi, kuidas organismid saavad ATP-d sünteesida ja kaks eriviisi, milleks nad seda kasutavad. Kääritamisel pärmirakud toodavad ATP-d, tänu ensüümidele, mis asuvad (tsütoplasmas, käärimine on ju anaeroobne protsess).

    VIII. MOLEKULAARBIOLOOIGA


    Teadusharu, mis uurib elu avaldusi molekulaarsel tasandil.
    Lihtne tasand, mis käsitleb bioloogilise info liikumist: DNA transkriptsioon RNA translatsioon valk.
    DNA- DNA; DNA- RNA – valk; RNA- DNA.
    1.) DNA replikatsioon 4.) RNA replikatsioon (RNA viirustes)
    2.) (RNA) transkriptsioon 5.) pöördtranskriptsioon (RNA viirused)
    3.) translatsioon ehk valgusüntees
    Molekulaarbiolooigliste protsesside aluseks on matriitssünteesid – jäljend süntees, kus uue molekul sünteesitakse eeskujumolekuli baasil ensüümide vahendusel. 1.) matriitssünteese saab jagada leviku alusel a.) universaalsed matriitssünteesid, st esinevad kõikides rakkudes (DNA replikatsioon, transkriptsioon ja translatsioon); b.) unikaalsed matriitssünteesid (RNA replikatsioon ja pöördtranskriptsioon; nt RNA viirustega nakatunud rakkudes timuvad protsessid); (c.) keelatud matriitsreaktsioonid (valgust lähtuvad matriitsreaktsioonid neid ei ole)). 2.) olemuse alusel: a.) kopeerimistüüpi matriitssünteesid (iseloomustab kaks asja; a) info liigub sama aineklassi piires (nukleiinhapete piires) ja b.) molekuli osade vahel on üks ühene vastavus) (reaktsioonid 1;2;4;5); b.) kodeerimistüüpi reaktsioonid (info liigub ühest aineklassist teise ehk nukleiinhapetelt valkudele ja molekuli osade vahel puudub üks ühene vastavus, info teisendamiseks kasutatakse koodisüsteemi võtmes kolmele mRNA nukleotiidile vastab ük aminohape erandiks on kolm koodikombinatsiooni).
    Tabel 19. Replikatsiooni, transkriptisooni ja translatsiooni võrdlus
    DNA replikatsioon
    Transkriptsioon
    Translatsioon
    Toimumiskoht
    Bakteritel tsütoplasmas, päristuumsetel tuumas, mitokondrites, kloroplastid
    Eeltuumsetel tsütoplasmas, päristuumsetel tuumas, mitokondrites, kloroplastides
    Ribosoomidel, mis on seotud kas RNA molekuliga või seotud erinevatele struktuuridele
    Eeldused
    1.) info kandjana ssDNA kogu molekui ulatuses, mis moodustub etapiviisiliselt;
    2.) vajalikud on kõik 4 tüüpi nukleotiide;
    3.) on vaja energiat (ATP);
    4.) vajalikud ensüümid (koolis räägitakse ainult DNA polümeraasist);
    5.) vaja protsessi stabiliseerivaid valke
    1.) lõik DNA-st ssDNA kujul (mitte kogu molekul), transkribeeritakse vaid ühte ahelat ;
    2.) on vaja kõiki RNA koostisesse kuuluvaid koostisosi monofosfaatsel kujul;
    3.) üks ensüüm- RNA polümeraas;
    4.) ATP vajadus;
    5.) protsessi kulgu mõjutavad;
    1.) vajalik kõigi kolme RNA vormi olemasolu
    2.) vajalik kõigi põhi aminohapete olemasolu;
    3.) vaja energeetilisi faktoreid (ATP ja GTP);
    Komplementaarsus
    Komplementaarsus kahe ssDNA ahela vahel; A-T; G=C
    A- U; C=G
    mRNA koodon – tRNA antikoodon; A-U; G=C
    Toimumisaeg
    Bakteritel enne rakujagunemist; päristuumsetel rakutsükli S faasis.
    Bakteritel koguaeg; päristuumsetel ei toimu mitoosi/meioosi ajal, kui kromosoomid on transportvormi pakitud
    Toimub kogu elutegevuse vältel
    Kiirus (sekund) bakteris
    500 bp/s
    40 bp/s
    20 ah/s
    Olemus
    Kopeerimistüüpi protsess, mis on poolkonservatiivne- moodustunud molekulis on üks ahel lähtemolekulit, teine sünteesitud.
    Kopeerimistüüpi protsess
    Kodeerimistüüpi matriitsreaktsioon
    Tulemus
    Kõikide rakus leiduvate DNA molekulide kahekordistumine.
    Toimub kõikide RNA vormide süntees; transkriptsiooni tulemusena tekivad eelmolekulid, mida on täiendavalt vaja muuta
    Sünteesitakse lihtvalgud esmases kultuuris ja järgneb nende ise-eneslik muutumine või töötlus (lihtvalkudest liitvalgud- posttranslats.); ensüümvalkude aktivatsioon
    Geneetiline kood
    Seaduspärasuste süsteem, mille käigus nukleotiidjärjestuses olev info viiakse üle aminohappeliseks järjestuseks. mRNA nukleotiidid (4 erinevat) ja põhiaminohapped (20), kui meil oleks üks ühene vastavus siis oleks variante 4astmel 1 = 4 (liiga vähe); kui meil oleks kaks nukleotiidi määraks ära aminohappe saaks 4 astmel 2 = 16 aminohapet. Kolmele nukleotiidile vastab üks aminohape, kokku 4 astmel 3 = 64 varianti. Üks koodon määrab ühe aminohappe.
    Geneetilise koodi omadused:
    1.) sünonüümsus – erinevad koodikombinatsioonid määravad ühte ja sama aminohapet,
    2.) põhimõtted samad eel- ja päristuumsetel. Erinevad võivad olla kloroplastides, bakterites ja mitokonrites (teatud aspektid).
    3.) ühetähenduslik- üks ja sama koodikombinatsioon määrab alati sama aminohappe
    4.) kindel arvuline vastavus – kindlale nukleotiidide arvule vastab kindel aminohapete arv.
    5.) geneetilise koodi mitte-kattuvus – ühe transleerimiskorra ajal loetakse mRNA nukleotiide vaid üks kord.
    6.) AUG-ga algab translatsioon, kuid iga valk ei pruugi alata AUG-ga.
    7.) kolm terminaatorkoodonit UGA; UAA; UAG
    Geenide avaldumine ja avalduvate geenide jaotus:
    1.) juba eristunud rakus avaldub umbes 10% olemasolevatest geenidest. Avaldumise alusel tuuakse välja neli rühma: 1.) geenid, mis avalduvad koguaeg praktiliselt kõikides rakkides (glükolüüsi ensüümide sünteesi määravad geenid); 2.) geenid, mis avalduvad rakkudes teatud ajal (embrüonaalsete peptiitsete induktorite geenid); 3.) geenid, mis avalduvad vaid teatud koespetsiifilistes rakkudes (kristalliini sünteesitakse ainult silma läätse rakkudes); 4.) geenid, mis on olemas, kuid mis põhimõtteliselt ei tohiks üldse avalduda (atavismide kujunemist määravad geenid).
    Riigieksami küsimused:
    1.) bioloogilise info liikumise suund, protsesside toimumise kohad jms. 2.) Komplementaars-usprintsiibi rakendamine (DNA- RNA; DNA- DNA jms); 3. Etteantud DNA lõiguga mutatsiooni tekitamine; 4.) mRNA-st peptiidi koostamine; 5.) valgusünteesi äratundmine jooniselt (mRNA; tRNA; ribosoom ). 6.) Transkriptsiooni ja replikatsiooni võrdlus; 7.) gen. koodi omadused ja kasutamine.
    98
    • .DOCX Laadi alla originaalfail 98 lk · .docx · 223 allalaadimist
    Vasakule Paremale
    Kogu keskkooli bioloogia konspekt #1 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #2 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #3 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #4 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #5 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #6 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #7 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #8 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #9 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #10 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #11 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #12 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #13 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #14 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #15 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #16 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #17 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #18 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #19 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #20 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #21 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #22 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #23 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #24 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #25 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #26 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #27 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #28 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #29 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #30 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #31 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #32 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #33 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #34 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #35 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #36 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #37 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #38 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #39 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #40 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #41 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #42 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #43 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #44 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #45 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #46 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #47 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #48 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #49 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #50 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #51 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #52 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #53 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #54 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #55 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #56 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #57 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #58 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #59 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #60 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #61 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #62 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #63 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #64 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #65 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #66 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #67 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #68 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #69 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #70 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #71 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #72 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #73 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #74 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #75 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #76 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #77 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #78 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #79 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #80 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #81 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #82 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #83 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #84 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #85 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #86 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #87 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #88 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #89 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #90 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #91 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #92 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #93 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #94 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #95 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #96 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #97 Kogu keskkooli bioloogia konspekt #98
    Punktid 100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.
    Leheküljed ~ 98 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2019-03-03 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 223 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor Jolep Õppematerjali autor
    Kontrollitud
    PDF TXT
    Kogu gümnaasiumi bioloogia üldkonspekt

    Sarnased õppematerjalid

    Üldbioloogia konspekt-1-osa
    37
    doc

    Üldbioloogia konspekt (1. osa)

    Säsi (adrenaliin) 2) Segatüübilised näärmed: · Kõhunääre ­ valdav osa toodab seedeensüüme, väike osa insuliinglükogooni · Sugunäärmed ­ väike osa toodab suguhormoone · Platsenta ehk emakook ­ toodab progesterooni (kontrollib sünnitegevuse algust) · Harknääre ­ toodab signaalmolekule, mis kontrollivad immuunsusfunktsioone Hormoonide jaotus: 1) Endokriinne ­ hormoonid lähevad verre, lümfi ja mõjutavad kogu keha 2) Parakriinne (koehormoonid) ­ hormoon toimib kitsas piirkonnas (nt seedekulglas) 3) Neurokriinne toime ­ hormoonid valmivad sünapsites ehk närvilõpmetes ja mõjutavad närvirakke 4) Autokriinne ­ hormoon mõjutab rakke, millest ta ise sünteesiti Hormoonid ja keskkond: 1) Hormoonmõjutustega kasvatatud liha söömine. Paljud steroidhormoonide analoogid pärinevad toidu plastikust ja pikemaajalisel seismisel nlahustuvad toiduainetesse Ensüümid

    Üldbioloogia
    Esimese nelja kursuse materjal
    83
    pdf

    Esimese nelja kursuse materjal

    Lipiidide jaotus : a) lihtlipiidid (rasvad, õlid, vahad) b) liitlipiidid (fosfolipiidid) c) tsüklilised lipiidid (steroidid) Rasvade ja õlide biofunktsioonid : *Rasvad on omased loomadele, õlid taimedele. 1) energeetiline : 1g rasva lagundamisel saame 9kcal energiat. ööpäevasest energiavajadusest peaks see moodustama 25-30%. 1a) erilist energeetilist funktsiooni täidab PRUUN RASVKUDE. Selle ainsaks ülesandeks on sooja tootmine. Kogu vabanev energia hajub soojusena. Seda vajavad talveunest ärkavad loomad. Talisuplejatel tekib see ka. 2) kaitsefunktsioon : a)kaitse madalate temperatuuride eest. b) amortisaatorina põrutuste pehmendaja (neerud) 3) Varuaineline : Loomadel viletsate eluperioodide üleelamiseks (talveuni). Taimedel on õlid koondunud seemnetesse(raps, kanep) või viljadesse (oliivid, pähklid) 4) Ainevahetusliku vee teke rasvadest

    Bioloogia
    Üldbioloogia konspekt
    23
    doc

    Üldbioloogia konspekt

    Üldbioloogia. Loeng 40 tundi Praktikum: augustis, 5 päeva, iga päev 4 tundi Eksamis 3 osa: faktiteadmised, analüüsi ja sünteesi küsimused, bioloogia probleemülesanded. Bioanorgaaniline keemia Uurib organismide elementaar koostist ehk mis elemendid organismis on. Eluks vajalik miinimum on u 30 geneetilist elementi: makroelemendid (palju) elementaarkoostisest 98% ( 1)süsinik, vesinik, hapnik 2) lämmastik, fosfor, väävel) ­ kõik mittemetallid, kõik kerged elemendid (aatommass). Makroelementide ülesanded: 1. annavad biomolekulide struktuuri 2. nende vahele tekivad erinevad keemilised sidemed (nõrgad ja tugevad ) 3

    Üldbioloogia
    Paljunemine-areng-geneetika
    27
    doc

    Paljunemine, areng, geneetika

    struktuurid paigutuvad raku keskkohta ja on seostunud krossingoveri seostumiskohtades. Esimene anafaas ­ toimub neljakromatiidiliste struktuuride sõltumatu lahknemine. Poolustele lähevad ümberkombineeritud kahekromatiidilised struktuurid. Sõltumine lahknemine tagab kombinatiivse muutlikkuse teise alatasandi. Iga kromosoomipaari lahknemine on sõltumatu sündmus kahendsüsteemis. Esimene telofaas ­ toimub kahekromatiidiliste kromosoomide osaline lahtipakkimine ning rakk jaguneb kaheks. KOGU JÄRGNEV JUTT MITMUSES. Kahe jagunemise vahele jääb lühike vaheperiood. Selle käigus kontrollitakse esimese jagunemise õnnestumist ja vigade ilmnemisel sugurakkude tasandil need sugurakud hävitatakse ­ sellepärast on ka sugurakke alati suure liiaga. Teine profaas ­ rakkudes on ümberkombineeritud kahekromatiidilised kromosoomid mis pakitakse transportvormi. Teine metafaas ­ ümberkombineeritud kahekromatiidilised kromosoomid paigutuvad rakkude keskossa

    Bioloogia
    Üldbioloogia materjal
    62
    doc

    Üldbioloogia materjal

    Fosfolipiidid annavad kaksikkihi. Selle on mõlemat tüüpi omadused: hüdrofoobne ja hüdrofiilne ja nendega lahustumist ei toimu(käsi). Biofunktioonid 1. Biomembraanide funktsioonide alus. 2. Moodustavad närve isoleeriva katte ehk mõeliinkihi 3. Fosfolipiidid tekitavad kopsudes pindaktiivse kihi ehk surfatandi, mis takistavad kopsusompude kokku kleepusmist( alati jääb teatud kogu õhku kopsudesse). Oluline roll surfaktandil on enneaegse lapse sündi.( 7 ja 8 ndal kuul sündinud lapsest jaaääb ellu arvatasti rohkem 7nda kuu oma just sellel põhjusel). 4. Fosfolpiidid on emulgaatorid: a) tänu fosfolipiididele moodustavad emulsioonid( 1 kahus lahustunud teises ­ piim, lümf). b) Fosfolipiididel on ka pesemis võime. Letsitiini on palju närvirakkudes ja ajus. Aga inimene saab vajaliku letsitiini toidust kätte.

    Üldbioloogia
    Bioloogia gümnaasiumile 1osa
    20
    doc

    Bioloogia gümnaasiumile 1osa

    Seened Kõik seened on eukarüoodid(rakutuum olemas). Seened on heterotroofid. Hulkraksed seened: organismi keha koosneb seeneniitidest ehk hüüfidest. Läbipõimunud seeneniidistik-mütseel( soodsates tingimustes) Seened plajunevad eoste abil8sugulisel või mittesugulisel teel). Sugulise paljunemise korral arenevad eosed viljakehas(jalg, kübar). Eosed valmivad kübara alaküljel Kandseened- puravik, riisikad, pilvikud(söögiks), torikulised(puul) Kottseened-Hallitus-erinevate seente kogu.-Pintselhallik(sinihallitusjuust). Hallitus on mürgine, kuna eritab mükotoksiine. Pärmseened-üherakulised(pagaripärm)- taine kergitamiseks, alkoholiks. Pärmseen plajuneb pungumise teel. Seene ehitus- Raku tsütoplasmas on samad organellid mis loomarakul. Taimede omaseid plastiide pole, kuna on heterotroofid, taimedele omaseid vakuoole pole samuti. Seenel on rakukest(kitiinist), rakumembraan. Rakukest toestab, kaitseb ja annab seenele kindla kuju.

    Bioloogia
    Bioloogia koolieksam 2013
    20
    docx

    Bioloogia koolieksam 2013

    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. Glükoosi lagundamise esimene etapp on glükolüüs, mis toimub raku tsütoplasmavõrgustikus. Hapniku piisaval juuresolekul toimub aeroobne glükolüüs. Glükolüüs koosneb mitmetest

    Algoloogia
    Bioloogia eksami materjal
    16
    doc

    Bioloogia eksami materjal

    7. Populatsiooni, koosluse ja ökosüsteemi tase ­ Populatsioon- üks liik isendeid, kes elavad korraga samas kohas nt kogred ühes tiigis Kooslus- kõik elusolendid elavad korraga samas kohas, nt tiigis elavad bakterid, vetikad, taimed ja loomad Ökosüsteem- samas paigas elavad ja omavahel toitumissuhetes elusolendid koos eluta keskkonnaga. Nt järve org. Aga ka vesi, muda, kivid 8. Biosfäär- suurim ökosüsteem Maal, kogu maakera elukeskkond 2. Teadusliku uurimismeetodi etapid 1. Probleemi püstitus - lühidalt, kitsalt, korrektselt 2. Taustainfo kogumine - meedia, raamatud, teadlased 3. Hüpoteeside esitamine- oletatav vastus probleemile 4. Hüpoteeside kontroll ­ uurimistöö kavandamine ja läbiviimine, vaatluste, katsete, eksperimentide abil 5. Tulemuste analüüs ja järeldused ­ hüpoteeside tõesus 6

    Bioloogia


    Rohkem sarnaseid



    Kommentaarid (0)

    Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri



    Kõik kommentaarid



    Info
    K & V
    Mäng
    Eraõpetajad
    Meist
    Kuidas saada punkte?
    KKK
    Reklaam
    Uudistevoog
    Sitemap
    Kontakt
    Saada kiri
    kiri@annaabi.ee
    Telefon: +372-569-80010
    Aadress: Tiskrevälja 33, Tallinn
    OÜ LOLSOL. Registrikood: 11450433
    Kasutustingimused
    Privaatsustingimused
    Sõnastikud
    Inglise Soome Saksa Vene Hispaania Prantsuse Rootsi Itaalia Ladina Taani Esperanto
    Püsiühendus(es)
    Facebook Instagram Twitter Reddit
    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun