ja väikestele molekulidele, seega on selle ala ensüümide Maatriksis sisalduvad ka mitu identset koopiat sisaldus sarnane tsütosooliga. mitokondriaalsest DNA genoomist, mitokondri ribosoomid, tRNAd ja mitmed ensüümid mitokondri geenide ekspressiooniks. Mitokondrid Valgu liikumine läbi kahe membraani vajab multimeerseid valgukomplekse TIM ja TOM. Mitokondri valgud ja genoom Tuumas asuv DNA kodeerib suure osa Mitokondriaalne DNA on endosümbioosi tõttu sarnane prokarüootidega, struktuur on rõngasjas. Ühes mitokondri geene
ka päristuumse raku tsütoplasmas esinev organell, mis koosneb rRNA ja valgu molekulidest, lüsosoomid ühekordse membraaniga ümbritsetud põieke, milles lagundatakse mitmesuguseid makromolekule, oma otstarbe kaotanud rakustruktuure või fagotsüteeritud aineosakesi, Golgi kompleks membraanidest koosnev päristuumse raku organell, milles jõuab lõpule valkude töötlemine ning nende pakkimine sekreedi põiekestesse ja lüsosoomidesse, mitokondrid membraanidest koosnev päristuumse raku organell, milles viiakse lõpule glükoosi lagundamine, varustab rakku ATP molekulidega. 9.Seene-, taime ja loomaraku võrdlus ( TABEL ). TAIMERAKK SEENERAKK LOOMARAKK 1. Varusüsivesik Tärklis, insuliin Glükogeen Glükogeen On kest On kest, Puudub, erandiks munarakud 2
Inimesel on 46 kindla kuju ja suurusega kromosoomi, pooled neist on pärit ema munarakust, pooled isa seemnerakust. Kokku moodustavad nad 23 kindla kuju ja suurusega paari. 6. Rakumembraan, ehitus, ülesanded. Rakumembraan on õhuke fosfatiididest ja glükolipiididest moodustunud lipiidide kaksikkiht, mis eraldab rakkuteda ümbritsevast keskkonnast ning reguleerib molekulide voolu rakust välja ja raku sisse. Ta kaitseb raku sisekeskkonda. 7. Rakuorganellid: tsütoplasmavõrgustik, ribosoomid, mitokondrid, lüsosoomid, tsentrosoom, Golgi kompleks, tsütoskelett. Tsütoplasmavõrgustik on rakumembraanist sissesopistunud ning arvukate lamedate põiekeste ja kanalikeste keerukas süsteem. Tsütoplasmavõrgustik moodustab raku ruumalast umbes 10% ja kogu rakus esinevate erinevate membraanide hulgast umbes poole. Tsütoplasmavõrgustiku pinnal toimub erinevate rakus vajalike ainete süntees ja ka mõningate mürgiste ainete kahjutuks tegemine
1. Varusüsivesikute süntees (glükogeen) 2. Lipiidide süntees 3. Bioaktiivsete ainete süntees (steroid hormoonid) Ribosoomid: ülesanne toimub valkude süntees Golgi kompleks: Ained satuvad sinna tsütoplasmavõrgustiku kanalikestest Valkude lõplik töötlemine ja pakkimine põiekestesse Rakumembraani ja rakukesta moodustamine Lüsosoomid: Ühekihilised membraaniga ümbritsetud põiekesed Surnud ja mittevajalike rakustruktuuride ning ainete lagundamine Mitokondrid: ÜLESANNE: Kindlustavad hingamise raku tasandil ja varustavad rakku energiaga Ümbritsetud kahe membraaniga: 1. välismembraan on sile ja kattefunktsiooniga 2. sisemembraan on kurruline Tsütoskelett: Valgulistest fibrillidest võrkjas struktuur Annab rakule kuju ja seob organellid ühtseks tervikuks Kindlustab rakkude liikumise, kuju muutmise, organellide ümberpaiknemise Tsentrosoom: Asub rakutuuma läheduses
Rakumembraani ja rakukesta moodustamine (Lüsosoomide moodustumine) LÜSOSOOMID Surnud ja mittevajalike rakustruktuuride ning ainete lagundamine Rakusisene seedimine pino- ja fagotsütoos (ainuraksete toitumine) Kudede ümberkujundamisel moondega arengu korral (kullese saba kadumine) Emaka taandareng sünnitusjärgselt Tagavad metabolismi nälgimisel või dieedil MITOKONDRID Kindlustavad hingamise raku tasandil toitainete lõhustumise käigus hapniku osavõtul eraldub süsihappegaas ja vesi ning vabaneb energia (ATP). TSÜTOSKELETT Annab rakule kuju ja seob organellid ühtseks tervikuks. Kindlustab rakkude liikumise, kuju muutmise, organellide ümberpaiknemise. TSENTROSOOM Osaleb raku pooldumisel
-Golgi kompleks: -ained satuvad sinna tsütoplasmavõrgusikust -valkude lõplik töötlemine, pakkimine põiekestesse -rakumembraani ja rakukesta moodustamine -lüsosoomide moodustumine -Lüsosoomid: -ühekihilised membraaniga ümbritsetud põiekesed -surnud ja mittevajalike rakustruktuuride ja ainete lagundamine -rakusisene seedimine ainuraksete toitumine -kudede ümberkujundamine moondega arengu korral (kullese saba kadumine) -tagavad metabolismi nälgimisel -Mitokondrid: -ümbritsetud kahe membraaniga -varustab rakku energiaga -sünteesib valke enda sees olevates ribosoomides -toitainete lõhustumise käigus hapniku osavõtul vabaneb süsihappegaas, vesi ja energia -Tsentrosoom: (kaks tsentriooli) -tagab kromosoomide võrdse lahknemise -Taimerakus vakuool: -lõhustumisprotsessid -kindlustavad raku siserõhu -vee mahuti -vananenud rakkudes jääkained -noortes rakkudes toitained -viljade vakuoolid sisaldavad magusaid mahlu, loomad aitavad levitada seemneid
ja mineraalainetega, taime füsioloogiline seisund, temperatuur, lehe vanus, taimeliik. 7. Rakuhingamise(RH) üldvõrrand. RH etapid. Kus toimuvad? Mis toimub aeroobsel glükolüüsil, tsitraaditsüklis, hingamisahelas? Lähteained? Lõpp- produktid? Kasu? NAD, FAD? C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O Toimivad kõigis elusorganismides (kõik taime organid hingavad). Toimub pidevalt. Toimumiskohaks mitokondrid. Vajab hapnikku ja glükoosi, lõppproduktiks vesi ja süsihappegaad. Eesmärk on toota ATPd. 8. Miks mitokondrid võivad ise paljuneda? Mis ühist on mitokondril ja kloroplastil? 9. Mis on ja kus toimub anaeroobne glükolüüs? Kasu? Miks ei saa glükoosi lõplik lagundamine toimuda ilma hapnikuta? 1. Glükolüüs - 10 järjestikust reaktsiooni, mille käigus glükoos muudetakse PVA-ks (pürovaadiks)
Ribosoomid Valgu süntees Tekivad tuumakestes, asuvad vabalt tsütoplasmas, ER pinnal, mitokondrite sees. Välismembraan, sisemembraan, Energia tootmine e biooksüdatsioon e Mitokondrid krista, maatriks, ribosoom, ATP süntees e rakuhingamine. DNA. Tekivad ise. Membraan, Ensüümid. 1. primaarne 2. sekundaarne Mittevajalike ainete/struktuuride Lüsosoom 1. Golgi k. 2. fagatsütoosi lagundamine.
rakku, rakumembraani vahendusel toimub: ainevahetus,infovahetus, energiavahetus. 7. Kirjelda järgmiste rakuorganellide ülesannet : · Ribosoomid- valkude süntees · Tsütoplasmavõrgustik- Ülesandeks rakusiseste ainete transport. · Lüsosoomid- lõhustatakse mitmesuguseid aineid. Lahustatakse ka makromolekule · Golgi kompleks- pakib,sorteerib,väljastab tilgakeste kaudu aineid. Seal moodustuvad ka lüsosoomid. · Mitokondrid- Raku varustamine energiaga 8. Millise ehitusega on tsütoskelett ning kuidas see talitleb? Päristuumse raku tsütoplasmat läbiv niitjate valkude võrgustik,mis on raku tugi-ja liikumissüsteemiks.
1. Nimeta rakuosade ülesanded : a) Rakutuum DNA säilitamine, juhib rakkude eluteeggfthhtyuytyuytuyuytyuust ja paljunemist b) Mitokondrid varustavad rakk energiaga c) Tsütoplasma seob kõik rakuosad ühtseks tervikuks veerikas, mis täidab kogu raku 2. Iseloomusta side kudesid, nende ülesanded, näited Rakuainet on rohkesti esineb inimeses mitme vormina. Rakud on palju kuid ainet vähe. Ta paikneb elundite vahel. Ülesanded: Tügiülesanne, kaitseb rasvkude külma eest ja aitab neere paigal hoida, toite ja kaitse ülesanne Näited: Luu- ja kõhrkude, rasvkude ja veri . 3
mille arvelt toimuvad mitmed energeetiliselt ebasoodsad protsessid (biosüntees, liikumine, osmoos). MOLEKULAARNE HIERARHIA: Anorgaanilised eellased CO2, H2O, NH3, N2. Metaboliidid püruvaat,tsitraat, suktsinaat Monomeersed ehituskivid aminohapped, nukleotiidid, monosahhariidid, rasvhapped, glütserool Makromolekulid valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid, lipiidid. Supramolekulaarsed kompleksid ribosoomid, tsütoskelett Organellid tuum, mitokondrid, kloroplastid. ELUSLOODUSE HIERARHIA: Molekul väikseim iseseisev osake Makromolekul kovalentsete sidemete abil lihtsatest molekulidest konstrueeritud biomolekul. Organell reaktsioone ajas/ruumis eraldav rakusisene moodustis. Rakk eluslooduse väikseim struktuurne ühik Kude sarnase tekke/ehituse/talitlusega rakkude kogum. Organ struktuurseks/funktsionaalseks tervikuks ühendatud erinavte kudede kogum. Elundkond ühiseks eesmärgiks ühendatud erinevate funkts. organid.
Rakk, kude, nahk 1. Raku osad ja nende ülesanded. Vastus: Tsütoplasma- täidab ühtlaselt kogu raku ja seob ühtseks tervikuks kõik rakuosad. Rakutuum- juhib raku elutegevust ja paljunemist, sisaldab pärilikkusainet. Mitokondrid- varustavad rakke energiaga. Rakumembraan- katab rakku, läbi selle toimub aine- ja energiavahetus. 2. Miks ühe organismi rakud erinevad, kuigi sisaldavad sama pärilikku infot? Vastus: Erinevates rakutüüpides kasutatakse erinevat pärilikku infot. 3. Mitu kromosoomi on inimesel? Vastus: Inimesel on 46 kromosoomi. 4. Selgita mõistete rakk, kude, elund, elundkond vahelisi seoseid ning too näiteid. Vastus: Rakkudest moodustub kude, kudedest moodustub elund, elunditest moodustub
Sisaldavad ensüüme. Lüsosoomide ülesanne: lüsosoomides lagunevad rakus mittevajalikud orgaanilised ühendid. GOLGI KOMPLEKS Golgo kompleksi ehitus: koosneb üksteise kohal asetsevatest plaatjatest tsisternikestest, põiekestest ning neid ühendavatest kanalikestest. Kõik nimetatud osad on ümbritsetud membraaniga. Golgi kompleksi ülesanne: golgi kompleksis jõuab lõpule valkude töötlemine ning nende pakkimine sekreedipõiekestesse ja lüsosoomidesse. MITOKONDRID Mitokondri ehitus: mitokondrit ümbritseb kaks membraani. Sisemembraan moodustub rohketest kurdudest, mida nim harjakesteks. Mitokondrid sisaldavad DNA-d, RNA.d ja ribosoome, seega toimub seal mitokondrile omaste valkude süntees. Mitokondri ülesanne: raku varustamine energiaga TSÜTOSKELET Tsütoskeleti ehitus: koosneb valgulistest niitidest, mis võivad moodustada fibrille ja mikrotuubuleid. Tsütoskeleti ülesanded: 1. toetab rakku 2
tasakaalustumiseni. Vajab ATP-energiat ning transportvalke. b)Passiivne transport Rakud vajavad täiendavat energiat, mis saadakse ATP molekulidest.Lsaenergiat ei vaja. Tsütoplasmavõrgustik ehk endoplasmaatiline retiikulum ( ER ) Mööda ER-i toimub rakusisene ainete liikumine. Tsütoplasmavõrgustikul toimub mitmete teiste ainete süntees. Siledapinnaline ER Karedapinnaline ER Mõlemal on olemas mitokondrid Mitokondrid Ümbritsetud kahe membraaniga: välismembraan on sile ja kattefunktsiooniga; sisemembraan on kurruline maatriks harjakesed ehk kristad Mitokonder sisaldab rakutuumast eraldiseisvaid nukleiinhappeid (RNA) ja ribosoome (valgusüntees). Kindlustavad hingamise raku tasandil toitainete lõhustumise käig u s hapniku osavõtul eraldu b süsihappegaas ja vesi ning vabaneb energia (ATP) . Tsütoplasma Poolvedel raku sisaldis, mis koosneb peamiselt
Kõikidel rakkudel ühine: · Ümbritsetud membraaniga · Täidetud vedela tsütosooliga · Sisaldavad kromosoome, kus asub DNA · Sisaldavad ribosoome, kus toimub valgusüntees · Membraanide ehitus ja funktsioonid Eukarüootidel: · Membraaniga ümbritsetud tuum · Erinevad organellid tsütoplasmas · Suuremad rakud RAKUORGANELLID · Raku tuum · Rakumembraan · Mitokondrid · Golgi kompleks · Ribosoomid · Tsütoplasma · Tsütoplasmavõrgustik e endoplasmaatiline retiikulum · Lüsosoomid · Tuumake · Tsütoskelett Raku tuum Raku geneetilise info säilitamise koht. · Ümbritsetud kestaga (kaksikmembraan) · Kromatiin DNA+valgud · Kromosoom kokkupakitud kromatiin · Igal liigil on igas keharakus liigiomane arv kromosoome (inimesel 46), sugurakkudes poole vähem
Inimese keha üldehitus ORGANELL on raku osa, mis täidab kindlat ülessannet. Tsütoplasma seob raku organellid ühtseks tervikuks. Rakumembraan reguleerib ainevahetust ümbruskonnaga ja kaitseb rakku väliskeskkonna mõjude eest. Rakutuum sisaldab ja säilitab raku pärilikku informatsiooni, kontrollib raku elutegevust. Mitokondrid tegelavad rakuhingamisega. Ribosoomid toodavad valku. Lüsosoomid lõhustavad aktiivses olekus valke, lipiide jt. aineid ning rakustruktuure. Kromosoomid kaitsevad DNA-d ja aitavad seda raku jagunemise ajal kokku pakkida. Vakuool on varuainete säilitamiseks ja rakule mitte vajalike jääkainete ladustamiseks. RAKK on organismi väikseim ehitusosa, millel on kõik elu tunnused. Näiteks: Närvirakk
Kordamisküsimused geneetikas loeng 12 kohta bioloogia õppesuuna tudengitele: 1. Millest on tingitud eukarüootidel tuumaväline pärilikkus? Emaefekt, Epigeneetiline pärilikkus, Mitokondriaalne pärilikkus. 2. Faktid, mis toetavad mitokondrite evolutsiooni endosümbioosi teooriat? mitokondrid on eukarüootide evolutsiooni algetappidel rakku tunginud mikroorganismid purpursed fotosünteesivad bakterid, mis on kohanenud sümbiootiliselt eluks peremeesrakus. 1,5 - 2 mljrd. aastat tagasi. tõestus: sõltumatu genoom ja valgu süntees, mtDNA sarnasus prokarüootidega (rõngakujuline, puuduvad intronid ja histoonidele pakitus), suurus, tuumast sõltumatu jagunemine (paljunevad pooldumise teel) 3. Mitokondri peamised funktsioonid (2)? Ehitus ja iseloomustus
REPLIKATSIOON TRANSKRIPTSIOON KOHT Tuum, kloroplastid, Tuum, kloroplastid, mitokondrid, tuumapiirkond mitokondrid, tuumapiirkond AEG Interfaas Interfaas EELDUSED 1 DNA ahela matriitsiks, 1-ahelalise DNA lõik nukleotiidid, DNA- matriitsiks, nukleotiidid, polümeraas, ATP RNA-polümeraas, ATP KOMPLEMENTAAR G-C; C-G; A-T; T-A G-C; C-G; A-U; T-A SUS KÄIK Alguspunkte(replikone) on Promootoriga seostab palju, kiirus 3-4k nukleotiidi polümeraas
sünteesil. Ribosoomid paiknevad karedal tsütoplasmavõrgustikul, mitokondrites ja plastiidides. Need koosnevad valgust ja RNA-st. Ribosoomides kulgeb valgusüntees. Golgi kompleks koosneb membraaniga ümbritsetud tsisternikestest, põiekestest ja neid ühendavatest torukestest. Tsisternikestes moodustuvad ja kogunevad näiteks polüsahhariidid, mis erituvad sealt põiekeste abil. Golgi kompleks osaleb ka rakumembraani ja rakukesta sünteesil. Mitokondrid on ümarad või ovaalsed kahe membraaniga ümbritsetud oraganellid. Sisemine membraan on sisse sopistunud ja moodustab harjakesi e. kristasid. Nende vahele jääv õõnsus (maatriks) on täidetud mitokondri tsütoplasmaga. Maatriksis on mitokondrile omased ribosoomid ja DNA. Mitokondrid viivad läbi rakuhingamist. Mitokondris lõppeb ka glükoosi ja teiste ainete lagundamine. Tsütoskelett võrguline struktuur koosneb valgulistest fibrillidest, mis ühendavad rakumembraani,
73. Kaelusflagellaadid on loomade (Merazoa) sõsar-rühm 74. Kaelusflagellaadid toituvad peamiselt osmotroofselt 75. Kaelusflagellaadid 76. Kaelusflagellaadid on morfoloogiliselt sarnased käsnade koanotsüütidele 77. Carl Woese järgi jaguneb elusloodus kolme domeeni arhead, bakterid ja eukarüoodid. 78. Eukarüoodid on monofüleetiline takson. 79. Plastiidi ja endosümbiondi erinevus on peamiselt 80. Mitokondri eellane oli vabalt elav proteobakter. 81. Mitokondrid on kaetud kahemembraanilise kattega 82. Protistid moodustavad parafüleetilise eurarüootse rühma. 83. Kõigil kaasaegsetel eukarüootidel on endosümbiotset päritolu rakuorganellid 84. Endosümbioositeooria väidab, et plastiidid ja mitokondrid on endosümbiontset päritolu 85. Plastiidi primaarne endosümbios on sinivetika omastamine prokarüoodi poolt ja esmase eukarüootse raku tekkmine. 86. Kõigil kaasajal elavatel eukarüootidel on 87
rakul kõik elusaine eluavaldused: ehitus, ainevahetus, erutatavus, liikuvus, kasv, paljunemine ja kohanemisvõime Prokarüoodid e. eeltuumsed rakud. Tuum puudud, raku keskosas paiknev DNA ei ole ümbritsetud membraaniga Bakterid Arhead Eukarüoodid e. päristuumsed rakud Esineb tuum, jagunevad ainu- ja hulkrakseteks Taimed Loomad Protistid Seened Ühised tunnused: membraan, tuum, endoplasmaatiline retiikulum, mitokondrid, golgi kompleks Taimerakku eristavad loomarakust; rakukest ja plasmodesmid vakuoolid ja tonoplast plastiidid Loomarakul : tsentrioolid Lüsosoomid Läbipaistev vedelik, mis täidab raku sisu ning milles paiknevad rakuorganellid ja raku tuum, on tsütosool (nim ka põhiaineks ehk maatiksiks) Tsütoplasmaks nim tsütosooli koos organellidega, kuid ilma tuumata.
Mõlemal on rakumembraan Pärilikkusaine Ribosoomid 2. Taime- ja loomaraku võrdlus: · Erinevus: loomarakku katab vaid rakumembraan, taimel aga rakumembraan ja rakukest; taimerakul on kloroplastid, loomarakul need aga puuduvad; taimerakus esineb vakuool, loomarakul aga mitte. · Sarnasus: Tuum, tsütoplasma, Golgi kompleks, ribosoomid, tsütoplasmavõrgustik, rakumembraan, mitokondrid. 3. Organismide jagunemine päristuumseteks, eeltuumseteks ja mitterakulisteks (viirused) objektideks raku ehituse ja talitluse lehel 4. Kloroplastide olulisus: seal toimub fotosüntees, mille käigus toodetakse hapniku. 5. Mitokondri ja kloroplasti võrdlus: kloroplastides toimub fotosüntees, mitokondrid on raku jõujaamad (hingamine raku tasandil); kloroplast taimedel, mitokonder loomadel. Sisaldavad RNA molekule ning toimub valgusüntees. 6. Transpordiviisid:
Tuumaümbris eraldab tsüto- ja karüoplasmat Haploidne kromosoomistik (paaritud Diploidne kromosoomistik (paaris kromosoomid) kromosoomid) Üks haploidne rõngaskromosoom. Palju lineaarseid kromosoome. DNA üldhulk väike. DNA üldhulk suur. Histoonid puuduvad. Esinevad histoonid. Kahekordse membraaniga organellid Mitokondrid kõikides rakkudes. (mitokondrid, plastiidid) puuduvad. Plastiidid on vaid taimerakkudes. Sisemembraanistik puudub Sisemembraanistik (lüsosoomid, tuumamembraanid, ER, Golgi kompleks) on hästi arenenud Ribosoomid esinevad, kuid erinevad Ribosoomid karedapinnalisel ER-l eukarüootide ribosoomidest.
Mõiste Koht Aeg Tähtsus Tuum, Rakkude ainus Replikatsioon DNA tuumapiirkond, Enne raku pooldumise kahekordistumin kloroplastid, jagunemist, eeldus e mitokondrid interfaasis Tuum, Transkriptsioo RNA molekuli tuumapiirkond, Interfaasis n süntees kloroplastid, mitokondrid Ribosoomid, Translatsioon Valkude süntees tsütoplasma, Kogu aeg Tulemuseks
· Taimed -autotroofsed organiismid -olemas plastiidid (hloroplaastid) - rakukest koosneb tselulloosist · loomad - rakukest puudub - heterotroofse toitumisega organiismid - hulkrakksed päristuumsed organiismid · protistid - tavaliselt üherakkulised organismid (puudub liitsruktuur) - võivad olla nii heterotroofsete kui ka autotroofsete organismidena - mõnedel protistidel puuduvad mitokondrid - tavaliselt elavad vees, niiskuses maapinnas ja loomadekehas - erinevad kehavormid · seened -rakukest koosneb kitiinist -heterotroofsed organiismid - osmotroofiline toitumine Seeneraku ehitus Seeneraku tsütoplasmas on samad organellid, mis on loomarakuehituses (tuum, ribosoomid,mitokondriid, Lüsosoom, Golgi kompleks, Tsütoplasma, Tsütoplasmavõrgustik). Kuna seened on heterotroofse ehitusega, siis puuduvad neil taimerakule omased
Materjal 1. Loetle elutunnused *Elutunnused on: 1 )Rakuline ehitus 2) Kohanemine 3) Paljunemine 4) Areng (otsene ja moondeline arend) 5) Aine ja energia vahetus 6) Reageerimine välis ärritustele 7) Pärilikkus 2. Nimeta loomaraku osad ja organellid *Loomaraku osad on: 1) Rakutuum 2) Tsütoplasma *Loomaraku organellid on: 1) Tsütoplasmavõrgustik 2) Golgikompleks 3) Tsütoskelett 4) Ribosoomid 5) Mitokondrid 6) Lüsosoomid 3. Võrdletabelis seene, looma ja taime rakku Kõigil on eelnevad kuus.Taime rakul lisanduvad Suured vakuoolid, membraanikest ja plastiidid. Seenerakul lisandub membraanikest 4. Kõikide rakuosade ja organellide ülesanded. *Rakutuum-Juhib kogu raku elutegevust *Tsütoplasmavõrgustik-Seal toimub ainete liikumine ja lipiidide ja sahariidide süntees *Tsütoskelett-See on rakutugi ja liikumissüsteem *Golgikompleks-Selles toimub valkude sorteerimine ja transport
GOLGI KOMPLEKS KASSI SPINAALGANGLIONIST MITOKONDRID NEERU PROKSIMAALTUUBULITE EPITEELIRAKKUDES Tuum, tuumake, golgi kompleks Tuum, tuubuli valendik, basaalne jutilisus, mitokondrid VALGUSÕMERAD AKSOLOTLI NAHAS Rakutuum, valgusõmerad raku tsütoplasmas GLÜKOGEEN MERISEA MAKSARAKKUDES Glükogeenisümerad, maksarakkude tuumad PIGMENTSISALDISED KROMATOFOORIDES värvimata Pigmendisõmerad RASVATILGAD AKSOTOLI MAKSARAKKUDES Maksaraku tuum (roosa), rasva- e lipiiditilgad
Proterosoikumi geokronoloogiline tabel Proterosoikumis olid ürgkontinendid juba olemas. Kliima oli külm. Vt. õpik lk. 98! Täida kirjalikult järgnevad ülesanded. 1. Selgita mõiste ,,eukarüoot". PÄRISTUUMNE RAKK(PÄRISTUUMNE RAKUS ÜHINESID KÕIGEPEALT ERINEVAD RAKUKESTATYA BAKTERID, DNA HULK KASVAS NING SELLE ÜMBER MOODUSTUS TUUMAMEMBRAAN NING SELLEST TEKKIS EUKARÜOOTNE RAKK) 2. Endosümbioosi teooria järgi on kloroplastid ja mitokondrid olnud varem iseseisvad organismid. Millised 2 omadust nende juures seda tõendavad? KUI ALGELISES EUKARÜOOTSESSE RAKKU JÄI ELAMA HETEROTROOFNE AEROOBNE BAKTER, MIS ARENES MITOKONDRIKS. EUKARÜOOTSETE RAKKUDEGA KUHU SEEJÄREL ASUSID TSÜNOBAKTERID ALGAS ARENGULIIN MIS VIIV VETIKATE KAUDU MAISMAA TAIMEDENI. 3. Kellest pärinevad mitokondrid, kellest kloroplastid? LOOMARAKUST, TEINE TAIMERAKUST. 4
Saavad energiat ATP-dest - energiat koondavatest molekulidest. Fagotsüoos- tahkete ainete omastamine rakumembraani sissesopistumise teel Osmoos- selle teel läbivad membraani vedelikud. Vee molekulid läbivad rakumembraani madalama sisaldusega lahusest kõrgema sisaldusega lahusesse. Difusioon- ainete kandumine raku ühest otsast teise toimub difusiooni teel. 10. Tsütoplasma organellid. Ehitus ja ülesanded: tsütoplasmavõrgustik, ribosoomid, Golgi kompleks, lüsosoomid, mitokondrid; tsütoskelett. Vastus: Tsütoplasmavõrgustik rakuorganell, mis koosneb kanalitest, tsisternikestest, põiekestest. Tuuma välismembraan on alati ühenduses tsütoplasmavõrgustikuga. Selle funktsioon: mööda tsütoplasmavõrgustikku toimub rakus ainete liikumine. Ribosoomid Karedapinnalisel tsütoplasmavõrgustikul paiknevad valke sünteesivad organellid. Golgi kompleks koosneb tsisternidest, põiekestest, kanalikestest, mis on kõik omakorda ümbritsetud membraaniga
Lisaks nendele on ka retseptorvalgud, mis osalevad raku infovahetuses väliskeskkonnaga. Retseptorvalgud seovad rakku ümbritsevast keskkonnast erinevaid molekule (nt. hormoone) ja vallandavad seejärel mitmesuguseid rakusiseseid boikeemilisi reaktsioone. Kõige selle tulemusena muutub raku sisetalitlus vastavalt väliskeskkonna muutustele. 10. Tsütoplasma organellid. Ehitus ja ülesanded: tsütoplasmavõrgustik, ribosoomid, Golgi kompleks, lüsosoomid, mitokondrid; tsütoskelett. Tsütoplasmavõrgustik - rakuorganell, mis koosneb kanalitest, tsisternikestest, põiekestest. Tuuma välismembraan on alati ühenduses tsütoplasmavõrgustikuga. Selle funktsioon: mööda tsütoplasmavõrgustikku toimub rakus ainete liikumine. Ribosoomid - Karedapinnalisel tsütoplasmavõrgustikul paiknevad valke sünteesivad organellid. Golgi kompleks - koosneb tsisternidest, põiekestest, kanalikestest, mis on kõik omakorda ümbritsetud membraaniga
ainevahetust rakutuuma ja tsütoplasma vahel. *Rakutuumas on kromosoomid, mis sisaldavad pärilikkusainet! Nendest oleneb, milliseks kujuneb rakk ja organism tervikuna. *Kromosoomides on geenid, need juhivad raku elutegevust. *Rakutuuma ümber on poolvedel tsütoplasma. Sisaldab vett ning selles lahustunud orgaanilisi ja anorgaanilisi aineid. *Tsütoplasmas paiknevad erineva ehituse ja talitusega raku osad organellid. Raku olulisemad organellid : tsütoplasmavõrgustik, mitokondrid, ribosoomid, lüsosoomid ja Golgi kompleks. *Tsütoplasmavõrgustik koosneb paljudest kanalikestest ja neinde laienditest. Selle pinnal sünteesitakse ained ( süsivesikud, rasvad ) *Ribosoomid on kõige väiksemad organellid. Neis sünteesitakse valgud, osa neist on seotud tsütoplasmavõrgustikuga osa liigub vabalt tsütoplasmas. *Olulised organellid on mitokondrid. Nad varustavad rakku energiaga, mida on vaja tema elutegevuseks ja olemasolevate rakustruktuuride säilitamiseks
caryon), mida prokarootidel pole. Kuigi prokarootidel on suhteliselt lihtne ehitus, on nad biokeemiliselt vga mitmekesised. Neil vib leida kiki philisi ainevahetuse radasid, kaasa arvatud kolme phimttelist energiatootmise protsessi: glkols, hingamine (oksdatiivne fosforlimine) ja fotosntees. Eukarootsed rakud on suuremad ja keerukamad, nad sisaldavad rohkem DNA-d. DNA on eraldatud membraaniga mbritsetud tuuma, tstoplasma sisaldab palju teisi membraaniga mbritsetud organelle. Eukarootide mitokondrid ja kloroplastid on enam-vhem kindlasti varasemate prokarootide jreltulijad, kes on asunud smbiontidena elama suuremasse anaeroobsesse rakku. Eukarootsetes rakkudes on ka keerukas eri tpi valgulistest filamentidest koosnev tstoskelett, mis aitab organiseerida raku sisestruktuuri ja on osa rakkude liikumist tagavast masinavrgist. Eu- ja prokarootide philised erinevused on summeeritud tabelis Miks eukarootsed rakud on evolutsioonis olnud edukamad? Vastust tuleb otsida
arvatud rakuseina ehitus (vt alljärgnevat tabelit). Omadused Eukarüoot Prokarüoot Suurus >10 μm 0,3−20 μm Tuumamembraan Olemas Ei ole Genoom DNA ahelad DNA rõngasmolekul Endoplasmaatiline Olemas Olemas võrgustik Golgi aparaat Olemas Ei ole Mitokondrid Olemas Ei ole Ribosoomid Olemas Olemas Plasmiidid Ei ole Olemas Genoom − rakus sisalduv pärilikkust kandev materjal (DNA). Bakteri genoom koosneb tavaliselt ühest üksikust ringjast kromosoomist, mille moodustab DNA kaksikspiraal. Genoom pole piiritletud tuumamembraaniga. Plasmiidid − on osades bakterites (genoomist)
aine rakust. Tsütoplasma Tsütoplasma on valguline vesilahus, mis sisaldab ka toitaineid, pigmente, ioone, soolasid ja jääkaineid. Tsütoplasma ülesanded: 1. Seab kõik raku osad süsteemseks tervikuks 2. Tsütoplasma on keskkonnaks raku erinevatele struktuuridele, sealt saavad nad vett ja toitaineid ning sinna eritavad nad jääkaineid. 3. Tsütoplasmas toimuvad erinevad ainevahetusprotsessid. Mitokondrid Mitokondrid esinevad eukarüootsetes rakkudes. Mitokondrite ehitus on tulenev nende funktsioonist. Mitokondritel on sarnaselt rakutuumale kaks membraani, kusjuures sisemembraan on väga sopistunud. Sopistumine on vajalik sisemembraani pinna suurendamiseks, sest seal toimuvad rakule kasutatavat energiat tootvad reaktsioonid. Mitokondri välismembraani ülesanne on ainete valikuline läbilaskmine mitokondrisse. Mitokondrite ülesanne on toitainete lõplik lõhustamine hapniku juuresolekul ning ATP süntees.
(eukarüootset) tüüpi. Eukarüoodid on oma nime saanud selle järgi, et neil asub geneetiline informatsioon (kromosoomidena) rakutuumas, mis on membraaniga ümbritsetud organell. Eukarüootide kõige olulisemaks tunnuseks ongi membraansete organellide olemasolu rakus, mis võimaldab biokeemilised reaktsioonid ruumiliselt eraldada. Nendeks organellideks on endoplasmaatiline retiikulum ja rakutuum (nende membraanid on omavahel ühenduses), mitokondrid (mõnel eukarüoodil need puuduvad või on taandarenenud), kloroplastid (paljudel puuduvad), Golgi kompleks, lüsosoomid ja peroksüsoomid. Eukarüootide oluliseks tunnuseks on veel tsütoskelett mikrofilamentide (aktiin) ja mikrotorukeste e. mikrotuubulite (tubuliin) näol. Aktiinifilamendid määravad raku kuju ja mikrotuubulid tegelevad organellide ümberpaigutamisega, osalevad rakujagunemisel (mitoos ja meioos) ja on viburite koostisosaks
pakkimine põiekestesse (lüsosoomidesse) · Osaleb rakumembraani moodustamisel LÜSOSOOMID · Ühekihilise membraaniga ümbritsetud põiekesed FUNKTSIOONID · Kindlustavad surnud ja mittevajalike rakustruktuuride lagundamise · Tagavad rakku sattunud võõra orgaanilise aine (antigeenide) lagundamise · Rakusisene seedimine (fago- ja pinotsütoos) · Moondega arengu korral kudede ümberkorraldajad · Tagavad metabolismi nälgimisel, dieedil MITOKONDRID · Ümbritsetud kahe membraaniga FUNKTSIOONID · Mitokondrites toimib oma valgusünteesi süsteem (DNA, RNA, mitokondriaalsed ribosoomid) · Tagavad raku hingamise · Toimub ATP süntees TSÜTOSKELETT · Valgulistest fibrillidest koosnev võrkjas struktuur · Raku sisetoes · Annab rakule vormi ja seob sisemuse ühtseks tervikuks · Kindlustab rakkude liikumise, kuju muutmise, organellide ümberpaiknemise. TSENTROSOOM · Esineb loomarakkudes ja osades
· karedal tsütoplasmavõrgustikul on ribosoomid, kus toimub valkude süntees. 29. Millised on erinevad tsütoplasmavõrgustikud? · siledapinnaline endoplasmaatiline retiikulum · karedapinnaline endoplasmaatiline retiikulum 30. Kus moodustuvad uued ribosoomid? · Ribosoomid moodustuvad raku tuumakeses 31. Miks on ribosoomid tähtsad? · Valkude tootmiseks 32. Miks on lüsosoomid tähtsad? · Surnud ja mittevajalike rakustruktuuride ning ainete lagundamine 33. Miks on mitokondrid tähtsad? · Varustab organismi energiaga · Lagundab glükoosi lõplikult 34. Mille poolest mitokondrid erinevad teistest rakuorganellidest? · Ümbritsetud 2 membraaniga · Oma isiklik RNA, DNA, ribosoomid · harjakesed 35. Miks on erinevates rakkudes erinev arv mitokondreid? · Sest erinevad rakud vajavad erinevas koguses energiat 36. Mis tähtsus on tsütoskeletil? · See toetab rakku, liikumissüsteem 37. Kuidas on omavahel seotud kääviniidid, tsentrosoom ja tsentriool?
Moodustavad kromatiinist struktuurseid alaüksusi - nukleosoome Fülogeneetiliselt konserveerunud 1. Mittehistoonsed kromosoomivalgud: Tugevalt happelised Neutraalse pH juures negatiivse laenguga Miks on DNA pakkimine vajalik? 1. DNA peab mahtuma rakutuuma (Genoomi kogupikkus u 2m!) 2. DNA peab tütarrakkude vahel jagunema võrdselt 3. Et genoom oleks lihtsamalt ja efektiivsemalt manipuleeritav Mitokondriaalne DNA Mitokondrid tekkinud endosümbioosi teel Tuumaväline DNA, mis on emapoolse päritavusega Pärandub emaliinipidi, kuna viljastamisel jäävad spermatosoidi mitokondrid (ka nende DNA) munarakust väljapoole Mitokondriaalne DNA (Funktsioon) Sisaldab spetsiifilisi geene oksüdatiivseks metabolismiks (ATP süntees) Mitokondriaalne DNA (iseloomustus) Väike kaheahelaline rõngasmolekul Inimese mtDNA: 16 659 bp 37 geeni: 2 kodeerivad rRNA-d
Ca mitokondrites põhjustab membraanpotentsiaali muutust, mille tulemusena APT süntees langeb. Vabade radikaalide kuhjumine kiirgus, ravimid, endogeensed metaboolsed oksüdatiivsed protsessid Tekke: mitokondrites (radiatsioon, vananemisprotsess, kudede isheemia järgsel reperfusioonil) Toime: kahjustavad lipiide kaob membraanide võime kontrollida transmembraanseid ioongradiente kahjustavad tsütoskeletti, geneetilist aparaadi + soodustavad Ca ülekoormust Kaitsemeh-d: mitokondrid taandavad O HVR, oksüdatsioon ja fosforüülimine, eemaldavad superoksiidilt elektrooni, Krebsitsüklis toimib tsütokroom C mitokondrite väljaspool superoksiid dimustaas VR sidujad: C, E, A, Q Vee ainevahetus rakuturse Tekke: isheemia korral (vere juurdevool langeb) raku osmootne koorumus tõuseb, Na ja Ca kuhjuvad rakku + ATP puudus, ioonpumbad ei tööta ja metabol. Produktid kuhjuvad Tagajärjed: rakumembraanide purunemine ja raku hukk
koostisesse (n. ö vabad rakud); nad on kehavõõrad rakud (nt. spermatosoidid). Spermatosoidi ehitus akrosoom pea tuum kael Akrosoom sisaldab ensüüme, mis on keha vajalikud munarakukesta läbimiseks. mitokondrid Tuumas asub nukleoproteiinne kompleks tihedalt kokkupakitud DNA Mitokondriaalne spiraal mitokondrid. Seal toimub ATP süntees vibur selleks, et vibur saaks liikuda. Spermatosoid on ise varuainete vaene, need on spermas. img.tfd.com/vet/thumbs/gr358.jpg Spermatogenees Väänilistes seemnetorukestes toimuv protsess, mille käigus diploidsetest eellasrakkudest kujunevad välja kõrgdiferent-
Mõlemal rakul on ka Golgi kompleks, mis koosneb membraaniga ümbritsetud tsiternikestest, põieksetest ja neid ümbritsevatest torukestest. Tsiternikestes moodustuvad polüsahhariidid. Golgi kompleksis jõuab lõpule valkude ümbermõõtmine ning nende paiknemine põiekestesse ja lüsosoomidesse. Lüsosoom on membraaniga ümbritsetud põieke, mille ülesanne on lagundada vanu ja mittevajalikke rakuosi ja molekule. Lüsosoom sisaldab hüdrolüütilisi ensüüme. Mõlemal rakul on mitokondrid, mis on ümbritsetud kahe membraaniga, millest sisemine moodustab harjakesi. Nende harjakeste vahele jääb mitokondri tsütoplasma. Mitokondrid viivad läbi rakus hingamist ja varustavad seda energiaga, mille käigus nad toodavad ATP-d (Adenosiintrifosfaat). Taimerakk Taimerakku ümbritseb peale membraani ka rakukest, mis annab oma jäikusega taimele tugeva teose ja kaitseb seda. Rakukest koosneb tselluloosist, hemitselluloosidest ja pektiinainetest. Rakukesta moodustamisel osalevad Golgi
Valgusmikroskoobi puhul määrab lahutusvõime ära nähtav valgus (400-700 nm). Lahutusvõime on pool kasutatava valguse lainepikkusest s.o 200-350 2 Rakubioloogia nm e 0,2-0,35µm. Seetõttu saab näidata ainult suuremaid struktuure (plastiidid, mitokondrid), taimerakkude üldkuju. · Preparaadi valmistamise põhimõtted:jagatakse ajutisteks (valmistatakse koheselt kasutamiseks ja ei säilitata) ja püsipreparaadid. · Uuritava materjali ettevalmistus: a) Fikseerimine (katkestatakse elupuhused protsessid) tavaliselt formaliiniga; b) Veetustamine tehakse materjali ülekanne erineva alkoholi sisaldusega lahustesse;
Valgusmikroskoobi puhul määrab lahutusvõime ära nähtav valgus (400-700 nm). Lahutusvõime on pool kasutatava valguse lainepikkusest s.o 200-350 2 Rakubioloogia nm e 0,2-0,35µm. Seetõttu saab näidata ainult suuremaid struktuure (plastiidid, mitokondrid), taimerakkude üldkuju. Preparaadi valmistamise põhimõtted:jagatakse ajutisteks (valmistatakse koheselt kasutamiseks ja ei säilitata) ja püsipreparaadid. Uuritava materjali ettevalmistus: a) Fikseerimine (katkestatakse elupuhused protsessid) tavaliselt formaliiniga; b) Veetustamine tehakse materjali ülekanne erineva alkoholi sisaldusega lahustesse;
Seemnerakkude areng Moodustuvad munandite väänilistes seemnetorkuestes Spermatogoonid paljunevad kogu suguküpsuse perioodil Igast spermatogoonist moodustub 4 spermi Pidev protsess Võib kulgeda kõrge vanuseni Kulgeb kehatemperatuurist madalamal temperatuuril Valmviad seemnerakud talletatakse munandimanustes Spermid ehk Spermatosoidid Varustatud viburiga, milles asuvad liikumisenergia saamiseks mitokondrid DNA on tihedalt kokku pakitud Peas esinevad lõhustavad ensüümid, mis on vajalikud munarakukesta läbistamiseks Ovogenees Munarakkude areng ehk ovotspptide areng Moodustuvad vaheldumisi kummaski munasajras Ovogoonide paljunemine lõpeb looteeas. Esimese eluaasta lõpuks on rakud I jagunemise profaasis. Meioos jätkub suguküpsuse saabudes Moodustub üks viljastumisvõimeline munarakk ja kolm polotsüüti, mis hukkuvad
RAKKUDE EHITUS Rakk on kõikde elusorganismide väikseim ehituslik ja talituslik osa, mis on võimeline ümbritseva elukeskkonnaga suheldes ka iseseisvalt eluks vajalikku energiat komplekteerima, kasvama, end taastootma ja vajadusel ka programmeeritud surma esile kutsuma. Rakk on alati ümbritsetud lipoproteiidse membraaniga. Raku see olevas tsütoplasmas esinevad organellid. Rakuorganell on membraaniga ümbritsetud rakuosa, millel on iseseisev paljunemisvõime (tuum, mitokondrid jne). Üldistatult rakustruktuur ehk rakukomponent. Eukarüootsed rakud jagunevad ehitustüübi alusel kahte suurte rühma: taimsed ja loomsed rakud. Nendest mõnevõrra erinevad on veel seenerakud. Vaatamata sellele, et enamike organellide suhtes on taime- ja loomarakud sarnased, leiame nende vahel ka erinevusi: taimerakku ümbritseb rakukest, tal on veel ka tsentruaalvakuool ja kloroplast.
22. Leia sobivad vasted rakuorganell - ülesanne! Kirjuta esimese tulba organelli kõrvale sobilik täht teisest tulbast. Raku organell Ülesanne c)kontrollib raku elutegevust 1.rakutuum 2.siledapinnaline tsütoplasmavõrgustik a)süsivesikute ja rasvade süntees 3.karedapinnaline tsütoplasmavõrgustik d)valkude süntees f)energia tootmine 4.mitokondrid 5.ribosoomid b)valkude süntees 6.lüsosoomid e)mittevajalike orgaaniliste ühendite lagundamine 7.Golgi kompleks h)valkude sorteerimine g)eraldab rakku väliskeskkonnast 8.rakumembraan · 3 sarnasust: 1) kahekordse membraaniga übritsetud 2) spetsialiseerunud ATP sünteesile
Vaatamata rakkude kuju ja suuruse varieeruvusele on nende põhistruktuur ühesugune. PROKARÜOODID e eeltuumsed rakud: TUUM PUUDUB, raku keskosas paiknev DNA ei ole ümbritsetud membraaniga · Bakterid · Arhed EUKARÜOODID e päristuumsed rakud ESINEB TUUM, jagunevad ainu- ja hulkrakseteks · Taimed · Loomad · Protistid · Seened RAKUORGANELLID · Raku tuum · Rakumembraan · Mitokondrid · Golgi kompleks · Ribosoomid · Tsütoplasma · Tsütoplasmavõrgustik e endoplasmaatiline retiikulum · Lüsosoomid · Tuumake · Tsütoskelett · Tsentrosoom Raku tuum Rakutuum koordineerib rakus kõiki raku talitlusi, tuum on ümbritsetud kahe membraaniga. raku tuumas paiknevates tuumakestes sünteesitakse ribosoome. Rakutuum juhib elutegevust. · kaksikmembraan · Kromatiin DNA+valgud
ülesanded rakus? Rakumembraan- annab rakule kuju, kaitseb rakke. Raku tuum- juhib raku elutegevust, sisaldab ja säilitab pärilikkus informatsiooni, reguleerib rakus toimuvaid protsesse. Tsütoplasma- tagab toitainete laialikandmise rakus, jääkainete eritumiskohaks. Golgi kompleks- rakumembraani ja rakukesta moodustamine, valkude lõplik töötlemine. Lüsosoomid- surnud ja mittevajalike rakustruktuuride lagundamine, rakusisene seedimine. Mitokondrid- hingamine raku tasandil. 7. Oska jooniselt tunda loomaraku organelle. 8. Taimeraku ehitus ja talitlus. Rakukest ümbritseb taimerakku. Oma jäikusega annavad rakukestad kogu taimele tugeva toese. Kesta
tavaolekus. Antibiootilises keskkonnas on nad olulisteks resistentsusfaktoriteks Rakumembraan katab rakku Rakukest ümbritseb membraani. Selle pinnal asub limakapsel, mis kaitseb kuivamise eest Ribosoomid, erinevad ehituselt eukarüootide ribosoomidest Sisaldised varuaine (tärklid, gükogeen, polüfosfaadid, väävel jne.) terakesed Bakteritel puuduvad mitokondrid, plastiidid, ER, Golgi kompleks, lüsosoomid, tsentrioolid Bakteriaalsed organellid Viburid Fimbriad e. Piilid kinnitumiseks vajalikud valgulised karvakesed raku pinnal Aerosoomid e. Gaasivakuoolid vees elavatel tsüanobakteritel (sinivetikad) reguleerivad raku erikaalu Spoorid paks kest, väike veesisaldus eba soodsate tingimuste üleelamiseks. Säilivad pikka aega Bakterite paljunemine
mittesugulisel teel. Seente mitmekesisus : Kottseened pärmiseened, jahukasted, mürkel Ikkesseened täpphallikud (toiduainete hallitus), rohehallik (penitsiliin) Kandseened pilvikud, kärbseseened, roosteseened, majavamm Seenraku organellid · Tuum tsütoplasmas paikneb üks või mitu tuuma · Tuumamembraan ümbritsetud membraaniga · Rakukest Koosneb kitiinist ja teistest süsivesikutest · Mitokondrid varustavad seenerakku energiaga · Membraansetest struktuuridest: tsütoplasmavõrgustik, Golgi kompleks, lüsosoomid, ribosoomid. Seente tähtsus looduses Lagundajad tagavad aineringe maal muutes lämmastik uuesti taimedele kättesaadavaks Sümbiondid aitavad talitleda teistel organismidel: · Mükoriisa seened elavad koos kõrgema taime juurestikuga · Samblikud liitorganism, mis moodustub seeneniidistikust ja rohevetikatest
annaabi.ee 
