TAIME JA LOOMARAKKUDE EHITUS JA TALITLUS Koostas Leelo Lusik Are PK 2014 Iga organism koosneb rakkudest Rakk on väikseim üksus, millel on kõik elu tunnused. Rakud on nähtavad mikroskoobiga Loomarakk ja taimerakk Mis on taime- ja loomarakkudel ühist? Ümbritseb ja kaitseb rakke RAKUMEMBRAAN Laseb valikuliselt aineid raku sisse ja rakust välja Mis on taime- ja loomarakkudel ühist? RAKUPLASMA Seob raku ühtseks tervikuks ja tagab selle osade koostöö Organellides toimuvad mitmesugused ainevahetusreaktsioonid:
Seeneraku kestas kitiin. Loomarakul kest puudub. Viburitel puudub korrapärane siseehitus. Viburitel korrapärane siseehitus. Rakkudes puudub tsütoskelett. Esineb tsütoskelett. Vakuoolid puuduvad, mõnedel Taimerakkudes suured vakuoolid, gaasivakuoolid. loomarakkudes väga väikesed. Erinevad rakutüüpe on alla 10. Rakutüüpe loomarakkudel kuni 250. Raku diameeter 0.5 5 mikromeetrit Raku diameeter 20 40 mikromeetrit. Esinemisvorm: üherakulised, niitjad Esinemisvorm: üherakulised, niitjad, hulkraksed Kõik bakterid, sinikud e. Tsünaobakterid e. Ainuraksed, seene-, taime- ja loomarakud Sinivetikad
Karedapinnaline ER - valgusüntees Ribosoomid - Valgusüntees Golgi kompleks - Rakumembraani ja rakukesta moodustamine - Valkude töötlemine ja pakkimine põiekestesse Lüsosoomid - Lagundavad surnud ja mittevajalikke rakustruktuure - Rakusisene seedimine Mitokonder - varustab rakku energiaga Tsütoskelett - hoiab raku kuju - kindlustab raku liikumise Tsentrosoom - Ainult loomarakkudel - olulised rakujagunemisel TAIMERAKK Rakumembraan, rakutuum, tuumake, tsütoplasma, tsütoplasmavõrgustik, ribosoomid, golgi kompleks, lüsosoomid, mitokonder, tsütoskelett. Rakukest - Kaitse ja toestus - Peamiselt tselluloosist Vakuool - Vee reservuaar - Hoiab raku siserõhku Plastiidid - Leukoplastiidid (varuaine säilitamine) - Kloroplastid (fotosünteesi funktsioon)
Taimerakul on suur membraaniga ümbritsetud tsentraalvakuool, mille üks tähtsaim ülesanne on mitmete varuainete säilitamine. Taimerakku katab tselluloosist või hemitselluloosist rakukest.kõrvuti asetsevaid taimerakke ühendab plasodesm. Taimerakul on plastiidid, millest tähtsaimad on kloroplastid. 6 Loomarakk Loomarakk on eukarüootne loomariiki kuuluva organismi rakk. Loomarakkudel on rida ühiseid omadusi, mille osas nad erinevad taimerakkudest või seenerakkudest. Loomarakul on fagotsütoosi võime, s.t. võime tuua rakumembraanile sattunud ainete osakesi raku sisemuse kasutamiseks. Loomarakk ei sisalda plastiide (kloroplast, kromoplast, leukoplast), rakukesta ja tsentraalvakuooli (vakuoolid pole üldiselt üldse omased loomarakule). 7 Seenerakk Seenerakk on pikliku kujuga
pidi tekkinud olema mehhanism, mille abil RNA suunas valgusnteesi (geneetiline kood). Kuna geneetiline kood on praktiliselt hesugune kigil organismidel, pidi ta kinnistuma evolutsiooni vga varajasel etapil. pidid olema tekkinud molekulid, (lipiidid) mis moodustavad membraani ja eraldama muust keskkonnast isereplitseeruva valkude ja RNA segu. Praegu eksisteerivatest organismidest on lihtsaimad mkoplasmad, ilma kestata bakterid, kes tavaliselt harrastavad parasiitset eluviisi taime vi loomarakkudel. Nende diameeter vib olla 0.3 mikrom. ja nende genoom kodeerib ca 400 erinevat valku. Esimesed rakud meie planeedil visid olla veelgi lihtsamad. Igatahes kik praegu elavad rakud kasutavad DNA-d priliku info salvestamiseks, elu algetappidel arvati selleks olevat RNA. Thtis verstapost raku (elu) evolutsioonis on ca 1.5 miljr. aastat tagasi, kui toimus leminek vikestelt, lihtsa sisestruktuuriga rakkudelt, nn prokarootidelt, keerukamatele rakkudele, millest koosnevad kik hulkraksed organismid
Bakteritaoliste mikroorganismide kindlate kivististe vanus ulatub veidi üle 2 miljardi aasta. · On kindlaks tehtud, et kolm miljardit aastat tagasi olid paleobiosfääris tekkinud bakterid (näiteks Lõuna-Aafrikas leitud Eubacterium isolatum) ja stromatoliitlubjakivides avastatud fotosünteesivad vetikad. Praegu eksisteerivatest organismidest on lihtsaimad mükoplasmad, ilma kestata bakterid, kes tavaliselt harrastavad parasiitset eluviisi taime või loomarakkudel. · Umbes 400 miljonit aastat tagasi kujunesid tingimused elu arenguks maismaal. · Miljard aastat tagasi olid Maal välja kujunenud liigirikkad bakteritest, alamatest taimedest ja selgrootutest loomadest koosnevad ürgsed ökosüsteemid. · Kambriumi ajastu alguses toimus suhteliselt kiire loomade ehitustüüpide areng, milles käigus tekkisid peaaegu kõigi tänapäeval tuntud hõimkondade esindajad. Kambriumi ja ordoviitsiumi ajastul oli elu levinud üknes meres
rakutuumas. 9. Taimeraku ehitus. Plastiidid. Tsentraalvakuool. Rakukest. Plastiidid on tähtsad taimede ja protistide organellid. Nad on ümbritsetud membraaniga, neil on iseseisev genoom ja nad paljunevad rakus pooldumise teel. Tsentraalvakuool on taimerakus esinev suur vakuool, mis moodustub pisemate vakuoolide liitumisel. Rakukest on rakumembraanist väljapool olev kest. Rakukest esineb taimerakkudel ja seenerakkudel, loomarakkudel aga enamasti puudub. Rakukest annab rakule tugevuse ja kindla kuju. Rakukesta materjaliks on enamasti tselluloos, hemitselluloos või kitiin.
· Tagatakse organismi samasuse püsimine. 12.Mis moodustuvad lähteraku jagunemisel? Geneetiliselt identsed tütarrakud 13.Milliseid faase eristatakse eukarüootse raku jagunemisel? 14.Millistest osadest koosneb rakutsükkel? · Mitoos · Interfaas · Tsütokinees 15.Millest sõltub rakutsükli pikkus? Raku ning organismi tüübist. 16.Mis toimub karüokineesis (mitoosis)? · Profaas · Metafaas · Anafaas · Telofaas 17. Mis toimub tsütokineesis? · Loomarakkudel: membraan nöördub keskelt kokku (tänu tsütoskeleti valkudele) · Kestaga rakkudel moodustub vahe- lamell ja siis mõlemalt poolt kujunevad rakukestad. 18.Mida nimetatakse interfaasiks? Aega kahe jagunemise ehk mitoosi vahel. 19.Mis toimub interfaasis? · intensiivne raku mõõtmete ja struktuuride kasv (rakk töötab) · sünteesifaas(DNA süntees, lõpuks tuum 10% suurem sünteesi kontroll) · vahetu ettevalmistus mitoosiks: nn liikuvate valkude süntees, ATP ja RNA
Nad on nähtavad valgusmikroskoobis. 14.) Tsütoskelett ehk rakuskelett on valgulistest fiibritest koosnev võrgustik raku tsütoplasmas, mille otstarve on hoida rakuorganellide paigutust, säilitada raku kuju ning võimaldada raku ning rakujätkete liikumist 15.) Tsentrosoom on rakuorganell, mis etendab olulist osa mikrotuubulitest koosneva tsütoskeleti organiseerimisel ning rakutsükli reguleerimisel. Tsentrosoom on ainult loomarakkudel. Seenerakkudel ja taimerakkudel see puudub. Tsentrosoom koosneb kahest põiki paiknevast tsentrioolist. 16.) Taimerakk erineb loomarakust sest taimerakus sisalduvad ainulaadsed organellid - plastiidid, mida loomarakus pole. Kloroplastid - sisaldavad rohelist pigmenti klorofülli, mis on oluline fotosünteesiprotsessis. Kloroplastid paiknevad peamiselt lehtede rakkudes. Kloroplast on ehituselt sarnane mitokondriga.
Epidermi all on põhikoest koosnev esikoor, mida kloroplastide esinemisel nimetatakse klorenhüümiks. Juhtkimbud asuvad kesksilindris. Juur on kaetud epibleemiga. Peritsüklist seespool asub radiaalne juhtkimp. 4. Mis tähendab, et õis on neljatine? Kirjutage neljatise aktinomorfse õie valem. Kõiki õieosi neli või neljakordne arv. 5. Taime- ja loomaraku põhilised erinevused. Taimerakul on vakuool ja plastiidid ja rohuleht. Loomarakkudel need puuduvad. 6. Kus asuvad õhulõhed? Õhulõhed asuvad epidermis ja asuvad õitel. Varrel, leherootsul ja õie kroonlehel. 7. Mis kude on kambium? Kus paikneb? Laseb taimel paksuks kavada. Külgmine algkude. Kambium paikneb taimedel juurtes ja vartes juhtkudede läheduses (floeemi, ksüleemi vahel). 8. Mis on emergentsid? Epidermi väljakasved, mille moodustamisest võtavad osa ka epidermialuse koe rakud. Roos, vaarikas. 9. Mis on kivisrakud? Kus esinevad?
valgumolekulid välismembraanis. Organismid reageerivad ärritusele, tihti avaldub see liikumises. Võime järeldada, et elu iseloomustavad rakuline ehitus, kõrge organiseerituse tase, aine- ja energiavahetus, stabiilne sisekeskkond, reageerimine ärritustele ja paljunemine ning areng. 1.2. Molekulaarset taset loetakse elu esmaseks organiseerituse tasemeks. Raku sisemuses on palju organelle. Neil on kindel ehitus ja talitus. Loomarakkudel on üldiselt tuum, ribosoomid ja motokondrid, kui need aga eraldada rakkudest, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad elu kõik omadused. Üherakuliste organismide puhul raku ja organismi tase kattuvad, seega on täiendavad elutegevuse iseärasused vaid hulkraksetel organismidel. Sisekeskkonna stabiilsus ehk homöostaas. Suur osa loomade elundkondade talituste kooskõlastamisel on närvisüsteemil. Selle
· Aine- ja energiavahetus · Stabiilne sisekeskkond · Reageerimine ärritusele · Paljunemine · Areng 1.2. Elu organiseerituse tasemed Kõikjal kus on elu, esinevad biomolekulid. Molekulaarset taset loetakse elu esmaseks organiseerituse tasemeks. bioloogiaharu: molekulaarbioloogia Organellid on rakustruktuurid, millel on kindel ehitus ja talitlus seetõttu eristatakse vahel ka elu organiseerituse organelli taset Enamikul loomarakkudel on tuum, ribosoomid, mitokondrid ! Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad elu kõik omadused avalduvad kõige selgemini üherakulistel organismidel; hulkrakses organismis elufunktsioonid eri kudede ja rakkude vahel jaotunud Rakkude talitlust ja ehitust uurib tsütoloogia Hulkraksetes organismides rakud enamasti diferentseerunud nende ehitus on kooskõlas vastavate kudede ja organite talitlusega Kude sarnase ehituse ja talitlusefa rakud koos vaheainega (histoloogia)
rakkude asendamiseks Paljunemiseks Kasvamiseks Tagatakse organismi samasuse püsimine. 11. Mis moodustuvad lähteraku jagunemisel? Geneetiliselt identsed tütarrakud 12. Millistest osadest koosneb rakutsükkel? Mitoos Interfaas Tsütokinees 13. Mis toimub karüokineesis (mitoosis)? Profaas Metafaas Anafaas Telofaas 14. Mis toimub tsütokineesis? • Loomarakkudel: membraan nöördub keskelt kokku (tänu tsütoskeleti valkudele) Kestaga rakkudel moodustub vahe- lamell ja siis mõlemalt poolt kujunevad rakukestad. 15. Mida nimetatakse interfaasiks? Aega kahe jagunemise ehk mitoosi vahel. 16. Milleks on vajalik DNA replikatsioon enne mitoosi? Tagatakse kromosoomide arvu püsivus ja kahe tütarraku geneetiline identsus. 17. Millised tütarrakud moodustuvad mitoosi tulemusena? Geneetiliselt identsed tütarrakud. 18
Vakuoolis säilitatakse mittevajalikud ained, mida võib pärastpoole vaja minna. Näiteks: suhkrud Vakuool on täidetud rakumahlaga. 6 Rakukest Rakukest asub rakumembraaanist väljaspool, ning ta kaitseb rakku. Rakukest esineb peaaegu kõkidel rakkudel seene- ja taimerakkudel. Loomarakkudel paraku aga rakukest puudub. Rakukest koosneb enamasti tselluloosist või kitiinist. Väga paksud rakukestad on näiteks pähklitel ja kirsi seemnetel. Rakukest loob tugeva toese taimele. Golgi kompleks aitab kaasa rakukesta moodustamisele. Läbi rakukesta ained neelduvad ja väljuvad rakust. Rakukestadel on võimalik venida elastselt ja plastiliselt raku siserõhu tõtttu. Kui rakk vananeb, siis rakukest korgistub või puitub. Rakukest aitab rakul säilitada oma kuju.
Järk-järgult eralduvad co2 molekulid ja H aatomid. H aatomid seotakse NAD-iga. Kokku saadakse 10 NADH2 molekuli), hingamisahela reaktsioonid (mitokondrites. Kokku saadakse 36 ATP) · Mitoos- päristuumsete rakkude jagunemisviis, millega tagatakse kromosoomide arvu püsivus tütarrakkudes. · Rakutsükkel: interfaas + mitoos · Interfaas: organellide arv suureneb, toimub ATP ja teiste makroergiliste ühendite süntees, loomarakkudel tsentrioolide kahestumine (tekib 2 paari tsentrioole), suurenevad raku mõõtmed, DNA kahekordistumine. · Mitoosi profaas: kromosoomid keerduvad kokku (muutuvad mikroskoobis nähtavaks), rakutuum suureneb, tuumakesed kaovad, rakk polariseerub (tsentrioolid liiguvad vastassuundadesse), tsentrioolide vahele moodustuvad kääviniidid. · Mitoosi metafaas: kromosoomid raku keskossa, paigutuvad ekvatoriaaltasandile, kääviniidid kinnituvad tsentromeeridele.
Elu organiseerituse tasemed · Molekulaarset taset loetakse elu esmaseks organiseerituse tasemeks. Molekulaarbioloogia on bioloogiaharu, mis uuib elu molekulaarsel tasemel (tihedalt seotud temaga külgnevate keemia ja füüsikaga). · Eristatakse vahel elu organiseerituse organelli taset (nt. raku sisemusest leiame mitmeid organelle. Need on rakustruktuurid, millel on kindel ehitus ja talitlus). · Enamikul loomarakkudel on tuum, ribosoomid ja mitokondrid. Nende eraldamisel rakkudest, ei kanna need enam elu tunnuseid. · Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad elu kõik omadused. Kõige selgemini avalduvad need üherakulistel organismidel. · Hulkrakses organismis on elufunktsioonid eri kudede ja rakkude vahel jaotunud. · Tsütoloogia on teadusharu, mis uurib raku ehitust ja talitlust. Omakorda on see seotud mikroskoopia ja tsütogeneetikaga
Kui inimese keharakkudes on 46 kromosoomi, siis muna- ja seemnerakkudes ainult 23 (nii on enamikel organismidel). Rakumembraan Membraan eraldab raku sisekeskkonna väliskeskkonnast, kaitseb teda kahjulike mõjutuste eest ja ühendab rakke omavahel. Millise ehitusega on rakumembraan? Rakumembraan koosneb fosfolipiiditest ja valkudest. Fosfolipiidid moodustavad kaks kihti ja valgud asetsevad hajutatult nende peal ja vahel, fosfolipiidide peal asetsevad oligosahhariidid. NB! LOOMARAKKUDEL ON KA FOSFOLIPPDIDE VAHEL KOLESTEROOLI. Massilt on valgud ja fosfolipiidid võrdsed. Päristuumsete rakkude sees on palju membraanseid struktuure. Nt. tsütoplasmat läbib membraanidest moodustunud kanalid, mis kokku moodustavad tsütoplasma võrgustiku (neid kanaleid pidi liiguvad ained raku ühest otsast teise). Peale selle õmbritseb membraan rakutuuma ja raku organelle. Kuidas toimub ainete transport läbi rakumembraani? Läbi raku membraani liiguvad ained (aktiivselt ja pasiivselt)
Osa rakumembraani koostisesse kuuluvatest valkudest on varustatud kanalikesega, mille kaudu toimub väiksemate molekulide liikumine rakku ja sealt välja. · Süsivesinikkiht on taimedel paksem moodustades kesta, tänu millele taimerakk ei saa oma kuju muuta oluliselt ja neil on korrapärasem väliskuju, ja see kest moodustub enamasti polüsahhariid tselluloosist, surnud rakkudel lisandub ka ligniin. Loomarakkudel on hõredam oligosahhariidide kiht-glükokaalüks. *Osmoos-ainete liikumine läbi poolläbilaskva membraani kõrgema konsentratsiooni suunas- tagab turgori e. raku siserõhu. Taimeraku kesta ülesanded: Kuigi rakukest takistab taimeraku liikumist, on paljudele ainetele läbimatu ja paksenedes põhjustab raku sisemuse hävimise on tal ka kindlad funktsioonid. · Tugifunktsioon-taime toestamine · Kaitsefunktsioon-koostisesse kuuluvad tselluloos ja teised bipolümeerid on väga
Taimerakul on plastiidid, need jagunevad kolmeks: kloroplastid (sisaldavad klorofülli, nende abil toimub fotosüntees) kromoplastid (sisaldavad karotenoide, annavad viljale ja õitele silmatorkava värvi, mis on oluline putukate meelitamiseks) leukoplastid (värvusetud, säilitavad varuaineid; Vakuoolid on rakumahlaga täidetud põieke, mis on ümbritsetud ühe membraaniga. Rakukest on rakumembraanist väljaspool olev kest. Rakukest esineb taimerakkudel ja seenerakkudel, loomarakkudel aga enamasti puudub. Rakukest annab rakule tugevuse ja kindla kuju. Rakukesta materjaliks on enamasti tselluloos, hemitselluloos või kitiin. Plastiidid on ainult taimedele omased kahe membraaniga ümbritsetud rakuorganellid, mis sisaldavad erinevaid pigmente Plastiidides toimub fotosüntees, varuainete ümberkujundamine ja varuainete säilitamine. Plastiidid on pooldumisvõimelised organellid Rakutsükkel on raku elukäik pooldumisest pooldumiseni.
Taimerakul on plastiidid, need jagunevad kolmeks: kloroplastid (sisaldavad klorofülli, nende abil toimub fotosüntees) kromoplastid (sisaldavad karotenoide, annavad viljale ja õitele silmatorkava värvi, mis on oluline putukate meelitamiseks) leukoplastid (värvusetud, säilitavad varuaineid; Vakuoolid on rakumahlaga täidetud põieke, mis on ümbritsetud ühe membraaniga. Rakukest on rakumembraanist väljaspool olev kest. Rakukest esineb taimerakkudel ja seenerakkudel, loomarakkudel aga enamasti puudub. Rakukest annab rakule tugevuse ja kindla kuju. Rakukesta materjaliks on enamasti tselluloos, hemitselluloos või kitiin. Plastiidid on ainult taimedele omased kahe membraaniga ümbritsetud rakuorganellid, mis sisaldavad erinevaid pigmente Plastiidides toimub fotosüntees, varuainete ümberkujundamine ja varuainete säilitamine. Plastiidid on pooldumisvõimelised organellid Rakutsükkel on raku elukäik pooldumisest pooldumiseni.
ilmnevad tuumakesed 4. algab tsütokinees Inimese keharakk Faas/Kromosoomide arv /DNA molekulide arv G1 46 46 S 46 92 G2 46 92 Pro 46 92 Meta 46 92 Ana 92 92 Telo 46 46 Tsütokinees 1. Kestaga rakud - kahe tulevase raku vahele tek vaheplaat, millele mõlemalt poolt ladestuvad rakukestad. 2. Loomarakkudel - rakumembraan keskosas nöördub sisse (tänu tsütoskeletile), membraaniosad kohtuvad ja 2 rakku eralduvad. Tavaliselt tsütoplasma rakustruktuurid jaotatakse võrdselt, ainsaks erandiks pungumine. Mitoosi bioloogiline regulatsioon. Põhjus - organism kontrollib rakkude jagunemist. Võtteid 3: 1. ööpäevase rütmiga regulatsioon - päevase aktiivsuse korral on mitooside maksimum öösel ja vastupidi. 2. neurohumoraalne - neuro -närvid; humoraalne - hormoonid.
Kuna geneetiline kood on praktiliselt ühesugune kõigil organismidel, pidi ta kinnistuma evolutsiooni väga varajasel etapil. pidid olema tekkinud molekulid, (lipiidid) mis moodustavad membraani ja eraldama muust keskkonnast isereplitseeruva valkude ja RNA segu. Praegu eksisteerivatest organismidest on lihtsaimad mükoplasmad, ilma kestata bakterid, kes tavaliselt harrastavad parasiitset eluviisi taime või loomarakkudel. Nende diameeter võib olla 0.3 µm. ja nende genoom kodeerib ca 400 erinevat valku. Esimesed rakud meie planeedil võisid olla veelgi lihtsamad. Igatahes kõik praegu elavad rakud kasutavad DNA-d päriliku info salvestamiseks, elu algetappidel arvati selleks olevat RNA. Tähtis verstapost raku (elu) evolutsioonis on ca 1.5 miljr. aastat tagasi, kui toimus üleminek väikestelt, lihtsa sisestruktuuriga rakkudelt, nn prokarüootidelt, keerukamatele rakkudele, millest
tuumata. Tsütoplasma tihedamat väliskihti, kus paikneb tihe aktiinifilamentide võrgustik, nimetatakse kortikaalseks tsütoplasmaks. Taimerakkude kaks põhilist ehituslikku ja talitluslikku erinevust, võrrelduna loomarakuga, on tingitud mitmesuguste plastiidide ja jäiga rakukesta olemasolust. Samas tuleb aga märkida, et rakkude põhilised eluavaldused -- DNA replikatsioon, samuti valgusüntees ning membraanide ehitus on nii taime- kui ka loomarakkudel ühesugused. 1.1. Membraanstruktuurid Membraanstruktuurid võivad koosneda ühest või kahest membraanist. Kahe membraaniga ümbritsetud organellideks on plastiidid, mitokondrid ja tuum, kõik nimetatud organellid sisaldavad suuremal või vähemal määral DNA-d. Plastiidides toimub fotosüntees, varuainete ümberkujundamine jt. taimele olulised protsessid. Plastiidid on pooldumisvõimelised organellid. Nende keskmine läbimõõt on 3-8 µm.
perioodiliselt ilmub tsütoplasmasse ja täitub vedelikuga. Tekkimise ajal haaratakse väliskeskkonnast toitaineid, mis vakuooli rändamise ajal raku sees imenduvad läbi membraani. Teises suunas, vakuooli sisse toimetatakse organismi elutegevuse jääkaineid. Lõpuks tühjeneb vakuool väliskeskkonda. Vakuoolid on eriti omased taimerakkudele. Bakterites võivad vakuoolid sisaldada gaasi Rakukest on rakumembraanist väljapool olev kest. Rakukest esineb taimerakkudel ja seenerakkudel, loomarakkudel aga enamasti puudub. Rakukest annab rakule tugevuse ja kindla kuju. Rakukesta materjaliks on enamasti tselluloos, hemitselluloos või kitiin. 2. Punavetikad, näidis liik. Rhodophyta. Liike umbes 400. Nad on levinud troopilistes ja subtroopilistes, harvem parasvöötme meredes, ainult vähesed elavad magevees ja mullas. Nende tallus on paljurakulistest harunevatest niitidest koosnev puhma kujuline, harvem plaatjas või lehtjas, kuni 2m pikk
Tsütoskelett annab rakkudele jäikust, hoiab rakkude kuju, hoiab organelle mingis paigutuses ning aitab liigutada raku osasid ning raku produkte. Tsütoskelett avastati muide alles 1980ndatel elektronmikroskoobi abil. Tsentrosoom koosneb kahest tsentrioolist. Tsentrioolid on ehitatud samuti tubuliinist (struktuuriga 9X3 mikrotuubulit) ning nad paiknevad üksteise suhtes risti. Tsentrioolide ülesanne on rakkude jagunemisel kääviniidistiku organiseerimine. Tsentrioolid on loomarakkudel ja osadel seentel. Vibur ja ripsmed Viburid ja ripsmed on valgulised struktuurid. Koosnevad tubuliinist. Neil on väga korrapärane ülesehitus - ristlõikes 2+2X9. Vibur aitab rakul liikuda ning kindlustada tema olemist vesikeskkonnas. Vibur esineb paljudel bakterirakkudel ja ainuraksetel protistidel (viburloomadel). Eukarüootsete rakkude vibur toetub basaalkehale, mis on natuke teise struktuuriga, kui vibur ise (3X9), bakteritel basaalkeha ei ole.
radioaktiivne isotoop tuvastatakse (kasutatakse kas fotoemulsioonmeetodit (AgCl) või spetsiaalseid radioaktiivseid loendureid. IV. Rakkude kasvatamine koekultuuris On kaks tasandit: · Taimerakkude puhul ilmneb organogenees, mis lõpeb taime väljakujunemisega; · Loomarakkude puhul rakkude biomassi saamisega. Eesmärk: rakkude saamine, uurimine muutuvates tingimustes. Oluline, et oleks kasvunõuetele vastav sööde (loomarakkudel keerulisem) ja kasvutingimused (tº, gaas, valgus jne). Funktsionaalsed ja struktuurilised tunnused Kõiki rakke saab jaotada lähtudes nendest tunnustest: · Funktsionaalsed. Neid jaotatakse: 1. Reproduktiivne põhineb molekulaarbioloogia põhipostulaatidel. Replikatsioon - DNA süntees (kindlustab pärilikkusaine säilimise ja edasiandmise jagunemisel) DNA
radioaktiivne isotoop tuvastatakse (kasutatakse kas fotoemulsioonmeetodit (AgCl) või spetsiaalseid radioaktiivseid loendureid. IV. Rakkude kasvatamine koekultuuris On kaks tasandit: Taimerakkude puhul ilmneb organogenees, mis lõpeb taime väljakujunemisega; Loomarakkude puhul rakkude biomassi saamisega. Eesmärk: rakkude saamine, uurimine muutuvates tingimustes. Oluline, et oleks kasvunõuetele vastav sööde (loomarakkudel keerulisem) ja kasvutingimused (tº, gaas, valgus jne). Funktsionaalsed ja struktuurilised tunnused Kõiki rakke saab jaotada lähtudes nendest tunnustest: Funktsionaalsed. Neid jaotatakse: 1. Reproduktiivne põhineb molekulaarbioloogia põhipostulaatidel. Replikatsioon - DNA süntees (kindlustab pärilikkusaine säilimise ja edasiandmise jagunemisel) DNA Transkriptsioon -RNA
raskemini läbitavaks ja mõne aja möödudes raku tsütoplasma ja organellid hävivad. Taimerakkude põhiliseks iseärasuseks on plastiidid. Lisaks sellele on taimerakkudel tsütoplasmas suured vakuoolid. 7. Loomarakk. Ehitus ja joonis. Loomarakkudel on rida ühiseid omadusi, mille osas nad erinevad taimerakkudest või seenerakkudest. Loomarakul on võime tuua rakumembraanile sattunud ainete osakesi raku sisemusse kasutamiseks. Loomarakk ei sisalda plastiide, rakukesta ega vakuoole. 8. Bakteri- ja seenerakk. Ehitus ja joonis.
a) Prokarüotsel rakul puudub piiritletud tuum, eukarüoodil on membraaniga ümbritsetud tuum. b) Prokarüootsel on DNA ja geenide hulk väike, sisaldab üht rõngaskromosoomi. Eukarüootsel on DNA ja geenide hulk suur. c) Prokarüootsel puuduvad membraaniga rakuorganellid. Eukarüootsel on mitokondrid ja taimerakus ka plastiidid. d) Prokarüootsel on olemas rakukest, see sisaldab polüpeptiide. Eukarüootsetel taimerakkudel on rakukest tselluloosist, seenerakkudel kitiinist ja loomarakkudel rakukest puudub. e) Prokarüootsel rakul esineb tsütoplasmas vähesel määral ribosoome. Eukarüootsel on rakus palju ribosoome, mis asuvad peamiselt tsütoplasmavõrgustikul. f) Prokarüoodil pole vakuoole, eukarüoodil on, va loomarakkudes. g)Prokarüoodil puudub tsütoskelett. Eukarüoodil on olemas, va seenerakul. h) Prokarüootse raku läbimõõt on umbes 100x eukarüootse raku läbimõõdust väiksem 26. Lipiidide lühiiseloomustus. Milleks vajab rakk lipiide? Lipiidid on vees
Tavanäide on toitainete makromolekulide lõhustumine seede-kulglas. Järgnevalt tutvume vee funktsioonidega raku tasandil. Vesi loob rakkudes stabiilse sisekeskkonna. Vesi moodustab tsütoplasma põhiosa ning vesilahuses toimub ka lõviosa raku metabolismist. Vesi kindlustab rakusisese rõhu ehk turgori abil rakkude püsiva vormi ning kuju. Mida rohkem osmoosiga vett rakku tungib, seda suurem on siserõhk ja seda suuremaks raku mõõtmed muutuvad. Et loomarakkudel, kaasa arvatud inimese rakkudel, rakukest puudub, siis on need rakud nii veesisalduse kui ka siserõhu muutuste suhtes eriti tundlikud. Raku tasandil avaldub ka vee termo-regulatoorne toime. Vee suur soojusmahtuvus kaitseb rakke ülekuumenemise eest, sest vee temperatuuri muutmiseks ühe kraadi võrra tuleb rakendada küllaltki suurt energiahulka. Vee hea soojusjuhtivus aga aitab rakusisest temperatuuri ühtlustada, kaitses neid rakustruktuure, millel toimuvad eksotermilised
3. Viljastamises osaleb sugurakk, milles üks kromosoom on kahes korduses nt Downi sündroom, supermehe ja supernaise sündroomid. 4. Viljastumises osaleb sugurakk, milles ühte kromosoomi polegi 5. Vanemate sugurakkudel on erinev arv kromosoome, sest nad kuuluvad eri liikidesse(liikidevahelised hübriidid) 6. Keharakkude ühinemine hulktuumsete rakkude teke nt levinud seentel, protistidel ja ka üksikutel loomarakkudel. Genoommutatsioonid rohkem omased seentele ja taimedele, oluliselt vähem loomadel. Mutatsioonide mõju vähendamine 1. Diploidse faasi suurendamine elutsüklis - diploidses faasis mutatsioonid nii kergelt ei avaldu. Bakter on kogu elu haploidses faasis (haplo). Sammaltaim on põhiliselt haploidses faasis. Sõnajalg on rohkem diploidses faasis. Inimene valdavalt diploidses faasis. Evolutsiooni käik. 2. Heterosügootsus rajaneb diploidusel
sisaldab geneetilist infot organellile vajaliku RNA ja valkude sünteesiks. Valke sünteesitakse seal olevates ribosoomides.*põhiülesanne on rakke varustada energiaga. * neis viiakse lõpule glükoosi ja teiste ainete lagundamine. * ATP süntees Tsütoskelett- raku tugi- ja liikumissüsteem. Koosneb niitjatest valkudest. (fibrille, mikrofilamente, ja mikrotuubuleid). Tsütoskeleti koostisesse kuuluvad valgud võimaldavad rakkudel muuta oma kuju. Tsentrosoom- iseloomulik ainult loomarakkudel. Taimerakk Rakukest- põhiline koostisaine on tselluloos. Kesta läbivad poorid(osmoos,difusioon) taimeraku täühtsus- takistab taimeraku liikumist, paljudele ainetele läbimatu, paksenedes põhjustab raku sisemuse hävimise, toestab taime(rakke)- Tugifunktsioon. Kaitsefunktsioon- kaitseb välistegurite eest(korkkude) transportfunktsioon- juhtkude8traheed, traheiidid-moodustunud rakukestades. Juhtkude koos
• autokatalüütilised süsteemid (polünukleotiidid) • isereplitseeruvad polümeerid (ilmselt RNA) • mehhanism, mille abil RNA suunaks valgusünteesi, s.o. geneetiline kood • molekulid, mis moodustaksid membraani (amfipaatsed molekulid - lipiidid), mis eraldaks keskkonnast isereplitseeruva valkude ja RNA segu Praegu eksisteerivatest organismidest on lihtsaimad mükoplasmad, ilma kestata bakterid, kes tavaliselt harrastavad parasiitset eluviisi taime või loomarakkudel. Nende diameeter võib olla 0.3 mikrom. ja nende genoom kodeerib ca 400 erinevat valku. Eukarüootide mitokondrid ja kloroplastid on enam-vähem kindlasti varasemate prokarüootide järeltulijad, kes on asunud sümbiontidena elama suuremasse anaeroobsesse rakku. Translatsiooni käigus „tõlgitakse“ RNA molekuli nukleotiidne järjestus valgu (polüpeptiidi) aminohappeliseks järjestuseks geneetilise koodi kaudu. Translatsiooniks on vajalik õigete modifikatsioonidega mRNA molekul. Tuum
(veekaotus) - Seob raku tervikuks. RIBOSOOMID - koosnevad valkudest ja ribosoomi RNA molekulidest. - Ehituses saab jagada 2 ehitusüksust : a)suur b)väike Ribosoomide ülesanded : * Valkude süntees. Esinemiskoht päristuumses rakus : - tsütoplasmas - karedapinnalisel EPVl (Endoplasmaatiline võrgustik) - Mitokondrites. - kloroplastides. RAKUKESTAD Rakukestad on : - taimerakkudel - seenerakkudel - protistidel (vetikad, algloomad) - mõnedel loomarakkudel.(muna rakud) TAIME RAKUKESTAD 1.Taimedel eristatakse : a)esikest - *tekib esimesena(elastne ja veniv[võimaldab rakul kasvada]) * sisaldab pektiini, hemitselluloosi, valke. b)teiskest - teiskest moodustub peale raku kasvu lõppemist. Ta on paks ja tugev. Teiskest puitub. Sisaldab tselluloosi ja ligniini. Teiskestas on poorid, ja nende kaudu on ühendatud naaberrakkude tsütoplasmad. Teiskest on puidu tekke aluseks. Taime rakukesta ülesanded : *kaitseb välismõjude eest.
ühekromatiidilised kromosoomid. TELOFAAS: Algab ühekromatiidiliste kromosoomide lahtipakkimine, kujunevad tuumaümbrised ja rakk valmistub tsütokineesiks. TSÜTOKINEES: Üldjuhul on see protsess võrdne kahe raku vahel. Ebavõrdse tsütokineesi näiteks on pärmseente pungumine. Tsütokineesil rakkude eraldumine: kestaga rakud kahe tulevase raku vahele moodustuv vahelamell ja sellele mõlemalt poolt kujunevad rakukestad. Loomarakkudel toimub rakumembraani sissesopistumine, mille tagab tsütoskeleti valkude töö ja protsess lõppeb vastasmembraanide kokkupuutega ja rakkude eraldumisega. Inimese keharakk jaguneb mitootiliselt. Mitu kromosoomi läheb ühele poole anafaasis ja mitu teiselepoole. V: ühele poole läheb 46 ühekromatiidilist ja teiselepoole 46 ühekromatiidilist. TABEL: Mitoosi regulatsioon: Eesmärgiks on see, et organism kontrollib rakkude jagunemist.
keha ja jätkete vahel. Mikrotuubulitega seotud valgud. Et takistada mikrotuubulite kiiret desassambleerumist ning vimaldada interaktsioone teiste raku komponentidega, on mikrotuubulid seotud mitmete nn. MAP-valkudega (microtubule- associated proteins). Tuntumad MAP-valgud seostuvad piki kogu mikrotuubulit. Mikrotuubulitest moodustunud struktuurid rakus (tsentriool, viburid, ripsmed). Tsentriool - väike silindrikujuline organell, esinevad kikidel loomarakkudel ja alamate taimede rakkudes. Lokaliseerub rakus tuuma lähedal. Koosneb 9- st mikrotuubulite tripletist, iga triplett on suunatud tsentraalse telje suunas 45-kraadise nurga all. Rakutsentris e. tsentrosoomis on 2 tsentriooli, mis on omavahel risti. Tsentrioolid uuenevad rakus duplitseerumise teel. Tsentrioolide duplitseerumine toimub tavaliselt ligikaudu samal ajal , kui algab DNA replikatsioon. Tsentrioolid täidavat rakus kaht eri funktsiooni: tsentrosoomi koosseius
vahel. Mikrotuubulitega seotud valgud. Et takistada mikrotuubulite kiiret desassambleerumist ning vimaldada interaktsioone teiste raku komponentidega, on mikrotuubulid seotud mitmete nn. MAP-valkudega (microtubule- associated proteins). Tuntumad MAP-valgud seostuvad piki kogu mikrotuubulit. Mikrotuubulitest moodustunud struktuurid rakus (tsentriool, viburid, ripsmed). Tsentriool - väike silindrikujuline organell, esinevad kikidel loomarakkudel ja alamate taimede rakkudes. Lokaliseerub rakus tuuma lähedal. Koosneb 9- st mikrotuubulite tripletist, iga triplett on suunatud tsentraalse telje suunas 45-kraadise nurga all. Rakutsentris e. tsentrosoomis on 2 tsentriooli, mis on omavahel risti. Tsentrioolid uuenevad rakus duplitseerumise teel. Tsentrioolide duplitseerumine toimub tavaliselt ligikaudu samal ajal , kui algab DNA replikatsioon. Tsentrioolid täidavat rakus kaht eri funktsiooni:
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?
· Poolustele jõuavad ühe kromotiitsed kromosoomid. Inimese rakk anafaasis:46 ühele ja 46 teisele poolele! TELO-faas · Toimub ühekromotiidiliste kromosoomide lahti pakkimine. · Moodustuvad tuuma ümbrised. · Rakk valmistub tsütokineesiks(2 tüüpi:a)kestaga rakkudel-taine ja seenerakkudel, moodustub vahelamell ja sellele mõlemal pool kujunevad rakukestad.b)loomarakkudel- tsütoskeleti abil raku membraan nöördub sisse ja raku eralduvad teineteisest.) Inimese keharaku mitoos faas Kromosoomide ar Dna molekulide arv G1-faas 46 46 S-faas 46 92 G2-faas 46 92 profaas 46 92 metafaas 46 92
) 6.)Kus ja kuidas toimub loomarakus mikrotorukeste moodustumine? Mikrotorukeste grupi pikkus tsentrioolis ~0.4 µm, laius 0.2 µm. Nende ümber paikneb peritsentriolaarne maatriks. Taimede tsentrosoomides ja teatud tüüpi loomarakkudes (mõned epiteelirakkude tüübid) tsentrioolid puuduvad ja järelikult pole vajalikud mikrotorukeste kokkupanekuks. Mikrotorukesed on selle struktuuriga seotud kas (-) või (+) otsa vahendusel? (alla kriipsutada õige variant). Tsentrioolid esinevad kikidel loomarakkudel ja alamate taimede rakkudes. Lokaliseerub rakus tuuma lähedal. Koosneb 9- st mikrotuubulite tripletist, iga triplett on suunatud tsentraalse telje suunas 45-kraadise nurga all. Rakutsentris e. tsentrosoomis on 2 tsentriooli, mis on omavahel risti. Tsentrioolid uuenevad rakus duplitseerumise teel. Tsentrioolide duplitseerumine toimub tavaliselt ligikaudu samal ajal , kui algab DNA replikatsioon, s.t. G1-faasi lpul vi S-faasi algul. (sounds fishy) 7
vastaspoolustele. Nende liikumine toimub mikrotuubulite lühenemise tulemusena. Iga kromatiidi võib nüüd käsitleda iseseisva kromosoomina. Anafaasi kromosoomid on võrreldes metafaaasi kromosoomidega mõnevõrra pikenenud. Telofaasis on kromosoomid liikumise lõpetanud ja mikrotuubulid jaotuvad laiali. Raku vastaspoolustele liikunud kromosoomide ümber tekib tuumamembraan. Kromosoomid dekondenseeruvad. Seejärel toimub tsütokinees ja rakk jaguneb pooleks. Loomarakkudel toimub see rakumembraani sissesoondumise teel, taimerakkudel moodustub tütarrakkude vahele tselluloosi sisaldav rakuplaat, mille pooled teineteisest eemale tõukuvad. Sõltuvalt organismist ja rakkude keskkonnast võib mitoos kesta mõnest tunnist mitme päevani. Raku jagunemine meioosi teel Meioosis toimub kaks rakujagunemist. Esimene jagunemine (meioos I) on komplekssem ning seda nimetatakse ka redutseerivaks jagunemiseks (reduction division). Selle
Tavanäide on toitainete makromolekulide lõhustumine seede-kulglas. Järgnevalt tutvume vee funktsioonidega raku tasandil. Vesi loob rakkudes stabiilse sisekeskkonna. Vesi moodustab tsütoplasma põhiosa ning vesilahuses toimub ka lõviosa raku metabolismist. Vesi kindlustab rakusisese rõhu ehk turgori abil rakkude püsiva vormi ning kuju. Mida rohkem osmoosiga vett rakku tungib, seda suurem on siserõhk ja seda suuremaks raku mõõtmed muutuvad. Et loomarakkudel, kaasa arvatud inimese rakkudel, rakukest puudub, siis on need rakud nii veesisalduse kui ka siserõhu muutuste suhtes eriti tundlikud. Raku tasandil avaldub ka vee termo-regulatoorne toime. Vee suur soojusmahtuvus kaitseb rakke ülekuumenemise eest, sest vee temperatuuri muutmiseks ühe kraadi võrra tuleb rakendada küllaltki suurt energiahulka. Vee hea soojusjuhtivus aga aitab rakusisest temperatuuri ühtlustada, kaitses neid rakustruktuure, millel
Nende liikumine toimub mikrotuubulite lühenemise tulemusena. Iga kromatiidi võib nüüd käsitleda iseseisva kromosoomina. Anafaasi kromosoomid on võrreldes metafaaasi kromosoomidega mõnevõrra pikenenud. Telofaasis on kromosoomid liikumise lõpetanud ja mikrotuubulid jaotuvad laiali. Raku vastaspoolustele liikunud kromosoomide ümber tekib tuumamembraan. Kromosoomid dekondenseeruvad. Seejärel toimub tsütokinees ja rakk jaguneb pooleks. Loomarakkudel toimub see rakumembraani sissesoondumise teel, taimerakkudel moodustub tütarrakkude vahele tselluloosi sisaldav rakuplaat, mille pooled teineteisest eemale tõukuvad. Sõltuvalt organismist ja rakkude keskkonnast võib mitoos kesta mõnest tunnist mitme päevani. Raku jagunemine meioosi teel Neli aastat pärast seda, kui oli esmakirjeldatud mitoosi, märkas Edouard van Beneden, et ümarussi Ascaris munarakkudes on kromosoome võrreldes somaatiliste rakkudega poole vähem
Nende liikumine toimub mikrotuubulite lühenemise tulemusena. Iga kromatiidi võib nüüd käsitleda iseseisva kromosoomina. Anafaasi kromosoomid on võrreldes metafaaasi kromosoomidega mõnevõrra pikenenud. Telofaasis on kromosoomid liikumise lõpetanud ja mikrotuubulid jaotuvad laiali. Raku vastaspoolustele liikunud kromosoomide ümber tekib tuumamembraan. Kromosoomid dekondenseeruvad. Seejärel toimub tsütokinees ja rakk jaguneb pooleks. Loomarakkudel toimub see rakumembraani sissesoondumise teel, taimerakkudel moodustub tütarrakkude vahele tselluloosi sisaldav rakuplaat, mille pooled teineteisest eemale tõukuvad. Sõltuvalt organismist ja rakkude keskkonnast võib mitoos kesta mõnest tunnist mitme päevani. Raku jagunemine meioosi teel Neli aastat pärast seda, kui oli esmakirjeldatud mitoosi, märkas Edouard van Beneden, et ümarussi Ascaris munarakkudes on kromosoome võrreldes somaatiliste rakkudega poole vähem. Liigile iselomulik
Nende liikumine toimub mikrotuubulite lühenemise tulemusena. Iga kromatiidi võib nüüd käsitleda iseseisva kromosoomina. Anafaasi kromosoomid on võrreldes metafaaasi kromosoomidega mõnevõrra pikenenud. Telofaasis on kromosoomid liikumise lõpetanud ja mikrotuubulid jaotuvad laiali. Raku vastaspoolustele liikunud kromosoomide ümber tekib tuumamembraan. Kromosoomid dekondenseeruvad. Seejärel toimub tsütokinees ja rakk jaguneb pooleks. Loomarakkudel toimub see rakumembraani sissesoondumise teel, taimerakkudel moodustub tütarrakkude vahele tselluloosi sisaldav rakuplaat, mille pooled teineteisest eemale tõukuvad. Sõltuvalt organismist ja rakkude keskkonnast võib mitoos kesta mõnest tunnist mitme päevani. Raku jagunemine meioosi teel Neli aastat pärast seda, kui oli esmakirjeldatud mitoosi, märkas Edouard van Beneden, et ümarussi Ascaris munarakkudes on kromosoome võrreldes somaatiliste rakkudega poole vähem. Liigile iselomulik
annaabi.ee 
