1. Kriipsuta läbi vale variant Anaeroobne glükolüüs on kiirem/aeglasem kui aeroobne glükolüüs ATP-d toodetakse mitokondrites/kloroplastides/mõlemas Süsivesikuid lagundatakse mitokondrites/kloroplastides/mõlemas Süsinikdioksiidi seotakse mitokondrites/kloroplastides/mõlemas Hapnikku kulutatakse mitokndrites/kloroplastides/mõlemas 2. Täida lunk sobiva sõnaga Organismidel on võimalik energiat saada Päikeselt valgusenergiaga, Keemilist energiat otse eluta keskkonnast ehk anorgaanilistest ühenditest. Toiduks tarbitud orgaanilistest ühenditest. Kui lihasrakkudel ei ole piisavalt..., siis moodustub glükoosi lagundamisel piimhape
4)struktuur biheeliks , so kaks ahelat, üks ahel mis on kruvikujuliselt keerdunud 5)klassid - tRNA, rRNA, mRNA jt 6)ülesanne päriliku informatsiooni pärilikkuse realiseerimine säilitamine ja edasiandmine 7)leidmine tuumas, mitokondrites, tuumas, mitokondrites, kloroplastides klooplastides, ribosoomis, tsütoplasmas
säilitamiseks. Iseloomulik: teadvuse häired, kopsuturse, südametöö häired. - Kliiniline surm bioloogilisele surmale eelnev periood (u. 5min). Iseloomulik: südametöö ja hingamise seiskumine, teadvus puudub, rakkudes eluvõime säilib. - Biloloogiline surm . organismi elutegevuse pöördumatu lakkamine 2. Matriitssünteesid Replikatsioon DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. - Toimumiskoht: päristuumsetel rakutuumas, mitokondrites ja kloroplastis, eeltuumsetel tsütoplasmas - Toimumisaeg: interfaasis - Komplementaarsus: ACGT TGCA - Protsessi läbiviimiseks vajatakse: Ühe ahelaist DNA'd Kõiki DNA koostisesse kuuluvaid nukleotiide Ensüüm (DNA polümeraas) Energia - Etapid: DNA biheliks lõhutakse DNA polümeraas seondub DNA ahelaga DNA polümeraas sünteesib mõlema DNA ahelaga komplementaarsed uued
Rasvadest energia tootmisel on energimaht suurim ja tekib probleeme jääkainetega. ATP (adenosiinfosfaat): kõige universaalsem makroenergiline ühend, mis on energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. Koosneb: 3fosfaatrühma + adeniin + riboos. Moodustud glükoosi, käärimise ja hingamise käigus. Glükolüüs: Glükoosi lagunemise esimene etapp, mis toimub tsütoplasmavõrgustikus. Toimub nii taimedes, loomades kui ka seentes. Tsitraaditsükkel: toimub mitokondrites, kus mitokondimaatriksis on 13-15 ensümaatilist protsessi. Hingamisahel: toimub mitokondrites ja just sisemembraani harjakestes, kus pannakse vesinikioonidest ja hapnikust kokku vesi. Vesinikioonid on seotud vesinikkandjates. C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 38ATP Fotosüntees: 6CO2 + 6H2O ->C6H12=6 + 6O2 Fotosünteesis muudetakse valgusenergia keemiliseks energiaks tehakse anorgaanilisest(H2O+C02) orgaaniline(glükoos), tekib hapnik. Fotosüntees sõltub: *valguse intensiivsusest.
Rakuorganellid Janely Kaljura, Caspar Sepp 11A 2015/16 Organellid on “rakkude organid” • Kindlaid ülesandeid täitvad allüksused • Eraldab fosfolipiidne membraan • Mikroskoobi abil vaadeldavad • Tuumaga rakkudes palju organelle Ribosoomide iseloomustus • Rakuorganell; • Ühes rakus miljoneid ribosoome; • Ribosoome on eluslooduses kõikjal; • On ka mitokondrites ja kloroplastides; • Mida rohkem valke üks rakk peab sünteesima, seda rohkem ribosoome selles rakus on Ribosoomide ehitus • Väikesed kaheosalised rakuorganellid; • Ribosoomides puuduvad membraanid; • Koosnevad ribosoomi-RNA ja valgu molekulidest. Ribosoomide ülesanded • Valkude sünteesimine Ribosoomide asukoht rakus • Võivad paikneda tsütoplasmas, mitokondrites ja plastiidides. Mitokondrite iseloomustus • Rakuorganell;
Peroksüsoomid on põhilised organellid, kus toimub teatud tüüpi rasvahapete oksüdeerimine. Rasvhapped, mille süsiniku ahelas on üle 20 CH2 grupi, lagundatakse ainult peroksüsoomides. Lühema alifaatse ahelaga rasvhapped lagundatakse mitokondrites kui ka peroksüsoomides. Rasvhapete lagundamise rada peroksüsoomides sarnaneb sellega, mis esineb mitokondrites. Peroksüsoomid Peroksüsoomidel on eriti tähtis roll teatud taimekudedes, kus esineb 2 väga erinevat tüüpi peroksüsoomi. Üks tüüp esineb lehtedes, kus ta viib läbi fotorespiratsiooni. Teist tüüpi peroksüsoom esineb idanevates
püroviinamarihappeks, mis läheb TCA-sse. Etanoolkäärimine moodustub pärmseente ja osade bakterite elutegevuse käigus. 1Glc 2 etanooli molekuli ja 2ATP. AEROOBNE GLÜKOLÜÜS - glükoosi täielik lõhustumine hapniku olemasolul, mis koosneb kõigist glükolüüsi reaktsioonidest, tsitraaditsüklist (TCA) ja hingamisahela reaktsioonidest. Anaeroobse glükolüüsi reaktsioonid toimuvad raku tsütoplasmas, tsitraaditsükkel ja hingamisahel toimuvad mitokondrites. · Pyr-st eraldub CO2 ja 2 H2 järele jääb 2 süsinikuga ühend acCoA (atsetüül-koensüüm-A); · acCoA läheb mitokondritesse (maatriksisse) tsitraaditsüklisse, kus võetakse ära H-aatomeid ja seotakse neid ensüümidele - NAD-le (nikotiindinukleotiid) ja moodustub NADH2; · H-aatomid seotakse mitokondrites (kristades) hingamisahelas ülekandjate abil astmeliselt hapnikule moodustub vesi;
· ASSIMILATSIOON - millegi süntees, kus lihtainetest moodustatakse keerulisi ühendeid (nt liigiomaste valkude süntees, fotosüntees, lihtsuhkru muutumine glükoosiks jne). Assim. vajab energiat! · DISSIMILATSIOON - millegi lagundamine, kus keerulisted ained muutuvad uuesti lihtaineteks (CO2, H2O jt) . energia vabaneb! Assimilatsiooniprotsessid toimuvad rakus ribosoomides, tsütoplasmavõrgustikus ja kloroplastides. Dissimilatsiooniprotsess toimub põhiosalt mitokondrites. Organismi varustamine energiaga: Iga organism vajab oma elutegevuseks energiat. Seda kasutatakse biosünteesireaktsioonides, ainete rakusisesel ja rakkudevahelisel transpordil ning mitmesugustes liikumisprotsessides. Vahetult kasutatav energia saadakse makroenergilistest ühenditest. Nende süntees kaasneb dissimilatsioonireaktsioonidega. Dissimilatsiooniprotsessides vabaneb energia sahhariidide, lipiidide, valkude ja teiste orgaaniliste ühendite oksüdatsioonil
avaldumisega, DNA replikatsioon • RNA: struktuur, ehitus ja asukoht rakus, ülesanded rakus ja seos tunnuste avaldumisega, RNA transkriptsioon • Valgud: Geneetilise koodi tähtsus valgusünteesis, Valgusünteesi kulg, Valgu küpsemine rakus • Milline on DNA ehitus? Kus asub DNA rakus? väga pikk kaksikahel, koosneb nukleotiididest, asub rakutuumas, kuid ka mitokondrites ja kloroplastides, on histoonide abil kokku pakitud. Komplementaarsusprintsiip = DNA kaksikahelas seostuvad nukleotiidid ainult kindla seaduse alusel(A seostub ainult T-ga ja G ainult C-ga) • Milline on RNA ehitus? Kus asub RNA rakus? Üheahelaline spiraal, koosneb nukleotiididest (riboos, fosfaatrühm, lämmastikalus)4 erinevat lämmastikalust(adeniin (A), uratsiil (U), guaniin (G), tsütosiin (C)
1. Ühe glükoosi molekuli täielik aeroobne lõhustumine tagab kuni 38 ATP molekuli sünteesi. Kirjeldage, millistes metaboolsetes radades ja mil viisil sünteesitakse glükoosi täielikul lõhustumisel ATP-d. Glükolüüs (tsutosoolis): Glukoos → Glukoos-6-fosfaat -1 Fruktoos-6-fosfaat → Fruktoos-1,6-bisfosfaat -1 1,3-Bisfosfoglutseraat → 3-Fosfoglutseraat +2 Fosfoenoolpuruvaat → Puruvaat +2 Tsitraadi tsukkel (mitokondrites): GTP → ATP +2 Oksudatiivne fosforuleerimine (mitokondrites): 2 NADH: glukoluus +6 2 NADH: puruvaat → atsetuul-CoA +6 6 NADH: tsitraaditsukkel +18 2 FADH2: tsitraaditsukkel +4 Kokku +38 2. Kirjeldage nii üksiskasjalikult kui suudate glükolüüsi. Glükolüüs on osaline või lõplik oksüdatiivne lõhustumine,
struktuuri. Watson ja Crick Replikatsioon on DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. DNA ahel koosneb nukleotiididest: lämmastikalus: fosfaatrühm A; G; C või T suhkur: desoksüriboos Lämmastikalused A adeniin G - guaniin T tümidiin C - tsütosiin Kus toimub replikatsioon? Seal, kus leidub DNA-d tuumas, tuumapiirkonnas, kloroplastides, mitokondrites. Uus DNA ahel sünteesitakse vastavalt komplementaarususele. A -T G-C T-A C-G A T G G C A C G C T G A A C C A T G C T A C C G T G C G A C T T G G T A C G Ensüüm helikaas tekitab ahelate laialimineku. Kumbki ahel moodustab ensüümi DNA-polümeraas toimel enda komplementaarse koopia. DNA kaksikheeliks DNA polümeraas helikaas Replikatsiooni etapid: Ensüüm helikaas lõhub DNA biheeliksi Ensüüm DNA-polümeraas seondub DNA ahelaga
4.2 Organismi varustamine energiaga / 4.3. Glükoosi lagundamine Bioloogia test 10. klassile A. Otsusta kas antud väide on tõene või väär. Väära väite puhul kirjuta tõene. · Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad mitokondrites. · Aeroobne glükolüüs toimub hapniku puudumisel. · Organism kasutab esmalt lipiidide varusid. · Glükoosi oksüdatsioon kulgeb ühtemoodi nii looma- kui ka taimerakkudes. · Anaeroobse glükolüüsi tulemusena moodustub etanool või piimhape. B. Vasta küsimustele. · Mis on ATP? · Nimeta glükoosi lagundamise etapid. · Mis vahe on aeroobsel ja anaeroobsel glükolüüsil?
Krebsi tsükkel sama, mis tsitraaditsükkel etanoolkäärimine - moodustub pärmseente ja osade bakterite elutegevuse käigus piimhape 2-hüdroksüpropaanhape on üks karboksüülhapetest. glükolüüs üks ainevahetusradadest, mille käigus toimub heksooside lõhustamine purüvaadini tsitraaditsükkel - enamikul aeroobsetel organismidel toimuv ensüümide katalüüsitud biokeemiliste reaktsioonide tsükkel, mis toimumiseks vajab hapniku manulust. hingamisahel - mitokondrites toimuv elektronide astmeline ülekandumine õhuhapnikule ning elektronide transpordil saadava energia arvel toimub ATP süntees. püroviinamarihape - moodustub aeroobse glükolüüsi tulemusena püruvaat - fotosüntees protsess, mille käigus elusorganismid muudavad päikeseenergia keemiliseks klorofüll - taimedes sisalduv pigment, mis annab neile rohelise värvuse. valgusstaadium klorofülli ergastamine valguse poolt
Mittespets. Kahjustus: sekundaarse protsessina vastuseks (nt Ca ülekoormus, vee AV häire, atsidoos) Ca ülekoormus Põhjused: 1. energia defitsiidi tõttu ei tööta Ca-pumbad (ei eemaldata tsütoplasmast) 2. rakumembraani kahjustus (nt kattehoolamiinide toksiinide toimel, kõrge Ca gradiendi tõttu) Roll kahjustusel: palju Ca -> aktiveeruvad fosfo, endonukle ja proteaasid -> rakumembraani ja tuuma kahjustus + ATPaaside tõus -> väheneb ATP süntees 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
omakorda valgust ja membraan sopistub sisse ja põiekestest ning neid rRNA-st. moodustab harjakesi ehk ühendavatest kristasid, mille vahele jääb kanalikestest vedel maatriks. neid leidub karedal ER- Kindlustab hingamise raku GK on raku l, tsütoplasmas, tasandi sisemebraanistiku mitokondrites ja ühtne element. plastiidides. Struktuur erineva kujuga kahekihilise membraaniga ümbritsetud oraganellid Pilt
Komplementaarsus A=T ja CG A=U ja CG Põhiline ülesanne Päriliku info säilitamin ja Päriliku info realiseerimine e ülekanne järglasrakkudes valgu sünteesi teostamine Struktuur Pikk kaksikahelaline spiraal Lühemad üksikahelad, mille *ASUB: rakutuumas, kuju vastab ülesandele mitokondrites, *ASUB: rakutuumas, kloroplastides, bakterite tsütoplasmas, bakterite tsütoplasmas tsütoplasmas
komplementaarneRNA molekuli;RNA polümeraas jõuab terminaatori ja RNA süntees lõppeb;RNA väljub tuumast(tsütoplasmast).Geeni avaldumine tähendab,et sellelt geenilt toimub RNA süntees.Transkriptsiooni regulatsioon:Repressorid-valgud,mis takistavad RNA polümeraasi kinnitumist promootopiirkonnale;aktivaatorid-valgud,mis soodustavad RNA polümeraasi seostumist promotoorpirkonnale.Translatsioon-toimub ribosoomides(asuvad tsütoplasmas,mitokondrites ja kloroplastides asuvates ribosoomideas).Vajatakse:ribosome;mRNA,tRNA,rRNA;aminohappeid;ene rgiat;ensüüme.Valgu süntees ei toimu tuumas!
Kromosoom koosneb DNAst ja valkudest, asuvad rakutuumas. DNA lämmastikaluseid on 4 erinevat: A; T; C; G GC; AT Komplementaarsus nukleotiidide vastavus üksteisele. RNA on peamiselt üheahelaline. RNA-s on lämmastikalused A; U; C; G AU; CG DNA replikatsioon Inimeste keharakkudes 46 kromosoomi. Replikatsioon DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. Toimub tuumas, tuumapiirkonnnas, kloroplastides, mitokondrites. Replikatsioon etapid: · Ensüüm keerab DNA lahti ja lõhub vesiniksidemed. · Teine ensüüm sünteesib mõlema DNA ahelaga komplementaarsed uued DNA ahelad. · Replikatsioon lõppeb kui mõlemalt DNA-ahelalt on sünteesitud uus DNA molekul. DNA transkriptsioon Toimub rakutuumas, saadakse DNA nukleotiidide järjestusele vastav mRNA nukleotiidne järjestus. Valmis mRNA väljub tuumast tuumapooride kaudu. mRNA
seotakse H2ga >> trioos>>> 2 trioosi>>glükoos FS osa evolutsioonis: 1) O2 > O2 atmosfäär > aeroobne ainevahetus 2) O3 > osooniekraan > elu väljus veest 3) tekkis org aine >autotroofne ainevahetus > toit heterotroofiline Võrdlemine FS ja hingamine: FS (org a tekib, O2 eraldub, CO2 kasutatakse, energia seotakse, valgus oluline, ATP sünteesitakse vähe, kloroplastis) Hing (org a laguneb, O2 neeldub, CO2 eraldub, energia vabaneb, valgus pole oluline, ATP sünteesitakse palju, mitokondrites) Lehe ehitus: ülakülje kattekude, põhikude (sammaskude (Fs), kobekude), alakülje kattekude, õhulõhed.
Nukleiinhapetes on organismi elutegevuse juhised Rakkudes esineb kaks nukeiinhapet: DNA ehk deoksüribonukleiinhape ja RNA ehk ribonukleiinhape. Nukleiinhapped on nukleotiididest koosnevad suured biomolekulid, mis sisaldavad raku tegevusjuhiseid, vesinikside DNA on päriliku info säilitaja. DNA molekul on kaheaasaline spiraal, mis on kokku pandud nukleotiididest. DNA nukleotiidid koosnevad 3 komponendist: Viiesüsikulisest suhkrust desoküriboos Lämmastikalustest : o A adeniin o G guaniin o T tümiin o C - tsütosiin Fosfaatrühmast Erinevate lämmastikaluste järjestus DNA ahelas kannabki pärilikku informatsiooni. RNA ülesanne on päriliku info kasutamine. RNA nukleotiidides on kolm osa: Suhkur riboos Lämmastikaklused: o A adeniin o G guaniin o C tsütosiin o U ura...
Mitu % päevasest toiduenergiast peaksid andma valgud (vahemik)? 2. Millistest teguritest sõltub inimese päevane energiavajadus (loetle vähemalt 3)? 3. Miks mõnda aminohapet nimetatakse asendamatuks, nimeta asendamatuid aminohappeid ja kus neid leidub? 4. Kuidas lagundatakse organismis toiduga saadud valgud, seedesüsteemis, energia saamiseks? 5. Milliseid funktsioone on valkudel inimese organismis? 6. Mitu kcal energiat saab 1g valkude lõpuni lagundamisest mitokondrites? Toidulipiidid: 1. Mitu % päevasest toiduenergiast peavad andma lipiidid (vahemik)? 2. Kuidas peaksid toidus jaotuma küllastatud lipiidid, monoküllastamata ja polüküllastamata lipiidid? Too näide mõnest toiduainest, mis vastavaid lipiide rohkem sisaldab? 3. Milliseid funktsioone on lipiididel inimese oraganismis? 4. Mitu kcal annab 1g lipiidide lagundamine lõpuni mitokondrites? 5
1. Sahhariidid 4kcl 2. Lipiidid 9kcl 3. Valgud(varuained) 4kcl Aeroobne glükolüüs - glükoosi esmane lagundamine hapniku juuresolekul (toimub rakkude tsütoplasmas) Tekib püroviinamarihape Pikemalt: glükoosi täielik lõhustumine hapniku olemasolul, mis koosneb kõigist glükolüüsi reaktsioonidest, tsitraaditsüklist (TCA) ja hingamisahela reaktsioonidest. Anaeroobse glükolüüsi reaktsioonid toimuvad raku tsütoplasmas, tsitraaditsükkel ja hingamisahel toimuvad mitokondrites. Anaeroobne glükolüüs hapniku puudusel rakkude tsütoplasmas toimuv glükoosi lagundamine, mille üheks lõpp produktiks on kas piimhape või etanool. Tekib piimhape ja etanool Pikemalt: käärimine ehk glükoosi osaline lõhustumine. Kokku 11 reaktsiooni. Toimub tsütoplasmas hapniku puudumisel või defitsiidi korral. Organismid: bakterid piimhappekäärimine, seened etanoolkäärimine, kõrgemad loomad piimhappekäärimine lihastes. Fotosünteesi tähtsus
Rakkude mingil kindlal elutegevuse etapil avalduvad geenid. N: loote elundkondade väljaarenemine . Geenid, mis ei avaldu mitte kunagi evolutsioonis kaotanud oma tähtsuse. Geenide aktiivsust reguleerivad : struktuurgeenid määravad raku ehituses ja ainevahetuses osalevate valkude, tRNA ja rRNA sünteesi. regulaatorgeenid kontrollivad struktuurgeenide avaldumist. TRANSKRPITSIOON I. Koht: Eeltuumsed- tsütoplasmas Päristuumsed tuumas, mitokondrites, kloroplastides . II. Aeg: Eeltuumsetel - kogu raku eluea jooksul Päristuumsetel enamuse rakutsükli ajast va mitoos ja meioos (siis ei toimu) III. Eeldused: 1. Üksikahelaline DNA lõik seda nimetatakse pluss ahelaks + ahel. 2. Ensüümid: RNA polümeraas 3. Energeetilised faktorid ATP 4. Nukleotiidid RNA koostises 5. Protsessi kontrollivad ja reguleerivad valgud IV: Olemus: Kopeerimistüüp i matriitsreakts ioon V: Komplementaars us VI: Tulemus:
Homöostaas-sisekeskkonna stabiilsus. Püsiv kehatemperatuur u 37 kraadi. Lindudel 41-42. pH tase.Vere pH 7,4 Enam-vähem püsiv keemiline koostis. Stabiilne keskkond tagatakse neuraalse regulatsiooni ehk närvisüsteemi reguleerimise kaudu. Humoraalse regulatsiooni ehk organite reguleerimisel hormoonide vahendusel. Glükoosi saame toidust. Veres on u 89g/100ml glükoosi, mitokondrites. Glükoosi tuleb verre: Süsivesinikkude seedimisel Glükogeeni lõhustumisel (maksas, lihastes) Glükoosi sünteesil aminohapetest, rasvadest. Glükoosi puudus-ajukahjustus. Pankreases e kõhunäärmes hakatakse tootma hormooni glükagoon, see mõjutab maksa, mille toimel aktiveeritud ensüümid hakkavad lagundama glükogeeni, mille tulemusena vabaneb glükoos. Vabanenud glükoos jõuab verre ja veresisaldus norm. Kõrge veresuhkur-diabeet
siledapinnalises endoplasmaatilises võrgustikus 10. Millises organellis toimub lipiidide ainevahetus? siledapinnalises endoplasmaatilises võrgustikus 11. Kus sünteesitakse aminohapetest valkusid? Ribosoomides 12. Mis ülesanded on Golgi kompleksil? Selles toimub lõplik valkude töötlemine 13. Millised organellid lagundavad raku jaoks mitte vajalikke ühendeid? Lüsosoomid 14. Kus sünteesitakse energiarikast adenosiintrifosfaati? Mitokondrites 15. Kas funktsionaalselt aktiivsetes rakkudes on mitokondreid proportsionaalselt vähe või palju? Mida rohkem energiat organism vajab, seda rohkem on mitokondreid. 16. Mis ülesanne on tsentrosoomil? Osaleb rakkude paljunemisel. 17. Milline raku sisaldis teeb tuuma väga oluliseks? Kromosoomi 18. Kuhu on talletunud organismi geneetiline informatsioon? Kromosoomidesse 19. Mida reguleerib raku tuum? reguleerib kõiki rakus toimuvaid protsesse
6. Nimeta rakuhingamise etapid ja toimumis kohad · 1) glükolüüs toimub raku vedelas sisekeskkonnas 2)tsitraadi tsükkel püruvaadimolekulid transporditakse mitokondrise, kus neid edasi lagundtatakse 3)hingamisahel mitokondrite sisemembraanides sobistutes toimuv rakuhingamise viimane etapp, millega kaasneb 34 ATP molekuli süntees 7. Mis toimub tsitraadi tsükklis ? · Keemiliste reaktsioonide ahel mitokondrites, milles toimub glükoosi lõplik lagundamine 8.Võrdle aeroobset ja anaeroobset glükolüüsi ? 9. Rakuhingamise summaarne võrrand C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O 10.Selgita mõistet anaeroobne hingamine tervikliku rakuhingamise protsess, milles hapniku asemel kasutatakse hingamisahela reaktsioonides näiteks väävlit, nitraate või rauda
KOMPLEKS OSALEB RAKUMEMBRAANI UUENDAMISES JA TAIMERAKKUDES KA RAKUKESTA MOODUSTAMISES. MITOKONDER: EHITUS KUJULT ÜMAR VÕI PULKJAS ; ÜMBRITSETUD 2 MEMBRAANIGA; SISEMEMBRAAN MOODUSTAB ARVUKAID KURDE JA SOPISTUSI; SISEMUSES LEIDUB DNA (GENEETILINE INFO) JA RNA (VALKUDE SÜNTEES) MOLEKULE; TALITLUS RIBOSOOMIDES SÜNTEESITAKSE VALKE; RAKU VARUSTAMINE ENERGIAGA; MITOKONDRITES VIIAKSE LÕPULE GLÜKOOSI JA TEISTE AINETE LAGUNDAMINE.
Fotosüntees ja hingamine Fotosünteesiks nimetatakse päikeseenergia toimel orgaaniliste ainete valmistamist lihtsatest anorgaanilistest ainetest: süsihappegaasist ja veest. Valgusenergia Süsihappegaas + vesi → Glükoos + hapnik Klorofüll Eluks vajalik energia vabaneb hingamisel, st glükoosi lõhustamisel mitokondrites. energia Glükoos + hapnik → Süsihappegaas + vesi Lehe ehitus Välisehitus – Vars, leheroots, lehelaba ja leherood Siseehitus – Vahakiht, kattekude, põhikude (ülemine kiht on põhiline fotosünteesimise koht, hõredalt paiknevate rakkude vahel on palju rakuvaheruumi, mis võimaldab gaasidel liikuda lehte ja sealt välja),
Mitokondriaalne elektronide transpordi ahel. Hingamine- redoksprotsess, kus elektronide akseptoriks (redutseeritav ühend) on anorgaaniline (meie organismis hapnik), elektronide doonor (oksüdeeritav ühend) võib olla kas orgaaniline ühend või anorgaaniline ühend. Selles redoksprotsessis vabaneva energia arvel sünteesitakse ATPd. Eukarüootsetes rakkudes toimub püruvaadi oksüdatsioon mitokondrites. Esmalt dekarboksüleeritakse püruvaat oksüdatiivselt AcCoAks. Edasine atsetüüli süsiniku oksüdatsioon toimub TCA tsükli vahendusel. Kokku produtseeritakse nendes protsessides 4 NADH ja 1 reaktsiooni tulemusel FADH2. Nimetatud reaktsioonid on järgmised: 1. püruvaadi dehüdrogenaas (NADH) 2. isotsitraadi dehüdrogenaas (NADH) 3. α-ketoglutaraadi dehüdrogenaas (NADH) 4. suktsinaadi dehüdrogenaas (FADH2) 5. malaadi dehüdrogenaas (NADH)
tretsiaal struktuur- glookulid,fribiilid ,kollageen kvarternaarstruktuur- liituvad mitu erinevat valgumolekuli,hemoglobiin omadused denaturatsioon-kõrgemat järku struktuur laguneb madalamt järku struktuuriks renaturatsioon-valgud taastavad oma esialgse struktuuri lahustuvus-lahutavad vees, veri, piim, muna ja ei lahustu- juuksed ja küüned happer alused ja temp mõjutavad NUKLEIINHAPPED DNA-desoksüribonukleiinhape, pärandub ainult emaliinipidi, on mitokondrites ülesanded 1. geneetilise info säilitamine 2. annab edasi infot rakujagunemise teel 3. põhikoostisosa kromosoomist 4. kontrollib raku elutegevust koosnevad-vesiniksidemetest, fosforhappejääkitest, desoksüriboosist(suhkur), lämmastikualustest(A,T,G,C) ja monomeeridest RNA-ribonukleiidhape ül on realiseerida gineetiline info koosnevad-lämmastikualustest(A,U,G,C), foforhappejäägist, riboosist sordid- informatsiooni rna(mrna)-gin. Info transport
a) lahustuvad vees b) reaktsioonivõime suurem c) molekulmass väiksem d) magusus on e) karamellistumine on f) kristalliseerub 2. Polüoosid a) ei lahustu vees b) reaktsioonivõime väiksem c) molekulmass suurem d) magusust pole e) karamellistumist pole f) ei kristalliseeru Süsivesikute biofunktsioonid: 1. Energeetiline a) 1g süsivesikute lõplikul lõhustumisel vabaneb u 4kcal energiat, tek CO2 ja vesi. Protsess toimub raku tasandil mitokondrites. b) inimese ööpäevasest energiavajadusest peaksid süsivesikud katma 55- 60% ehk enamuse (sportlastel kuni 75%). See tuleb katta valdavalt tärklise arvelt. c) iga kehakaalu kilo kohta ööpäevas on vaja 4-6g süsivesikuid. 2. Ehituslik, struktuurne a) taimerakukestades leiduv tselluloos (20-40% kestast) b) seenerakukestades kitiin (30-40%) + lülijalgsete välisskelett kitiinist c) membraani välispinnal oligosahhariidsed retseptorid 3. Varuaineline
auto – toitumine, troofia – toitumine. See protsess on fotosüntees: valgus + 6 CO2 + 6 H2O –> C6H12O6 + 6 O2 Heterotroofid – organismid, kes saavad energiat väliskeskkonnast tulevast orgaanilisest ainest. Need on seened, loomad ja enamus baktereid. Loomad ja seened saavad selle rakuhingamisega: C6H12O6 + 6 O2 –> 6 CO2 + 6 H2O + energia Raku hingamine toimub mitokondrites. 4. Stabiilne sisekeskkond............................................................. Püsiv keemiline koostis (pool klaasi soola = surm) Püsiv happelisus Püsiv temperatuur Kõigusoojased – imetajad (37o), linnud (40o) Püsisoojased – 5. Reageerimine keskkonna muutustele...................................... Loomad tajuvad keskkonnas toimuvaid muudatusi meeleorganitega.
5.Tsitraaditsükli reaktsioonide käigus eraldub CO 6. Hingamisahela reaktsioonide lähteaine on O 7.Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi valgusstaadiumi reaktsioonides 8. Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. 9. Kõige enam ATP molekule saab sünteesida lipiidide oksüdatsioonil ( 38,9 kJ) 10.Aeroobse glükolüüsi toimumisel peab olema rakus piisavalt hapnikku. 11. Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad mitokondrites. 12. Anaeroobne glükolüüsil moodustub piimhape. 13. Ühe glükoosimolekuli lagundamisel süsihappegaasiks ja veeks saadakse ATP molekule 38 14. Süsihappegaas seotakse Calvini tsükli reaktisoonides 15. Glükolüüsi lagundamise eesmärk on ATP süntees 16. Molekulaarset hapnikku on vaja hingamisahela reaktsioonides 17. ATP molekuli ehitusse kuulub 3 fosfaatrühma 18. glükoosi lagundamisel võib eristada glükolüüsi, tsitraaditsüklit ja hingamisahela reaktsioone 19
(hingamisel) Atmosfääris esinev hapnik on Maad ümbritseva osooniekraani eksisteerimise aluseks. Selline ekraan kaitseb Maad ülemäärase kosmilise ja UV kiirguse eest Fotosünteesil saadav õhuhapnik on vajalik põlemisprotsessideks. Mitmed meie eigapäevase elu tegevusvaldkonnad oleksid selleta mõeldamatud Fotosünees Hingamine Kloroplastides Mitokondrites Ainult päeval (valges nähtavas valguses) Päeval ja öösel Assimilatsiooniprotsess Dissimilatsiooniprotsess Lähteaineteks vesi, mineraalsoolad ja CO2 Lähteaineks suhkrud ja hapnik Lõpp-produktiks orgaanilised ühendid Lõpp-produktiks vesi ning süsihappegaas (glükoos) ATP süntees Valgusenergia muundamine keemiliseks Energia salvestamine makroergilisse
Anaeroobne (hapniku vaba) 1) Glükolüüs 1 glükoos 2 püroviinamarihapet etanool ja piimhape Energia 2 ATP H+ (siit jätkub edasi aeroobne) 2) tsitraaltsükkel (mitokondrites) ül: saada vesinikioone H+ lagunemise käigus CO2 vabaneb õhku 3) hingamisahel mitokondri sisememb pinnal õhust O2 + H+ = H2O moodustub ka 36ATP (eristab an ja aer-set) Energia kasutamine lihaste tööks äkki??? 1) ATP varu lihaste tööks 2) kreatiinfosfaat sünteesitakse ATPks (10ks sekundiks), sprint, tõstmine 3) anaeroobne glükolüüs (sõltub glükoosi olemasolust) 4) aeroobne glükolüüs minutist pikema aktiivsuse korral, suusatamine, maraton, rattasõit
(katabolism ja anabolism eksisteerivad vaid koos, kuna on metaboliitide ja energia andmise-saamise kaudu seotud) • Raku elutegevuseks vajalikke molekule saab nii katabolismist kui anabolismist • Subtraatide muundamine annab energia sünteesiprotsessideks • Katabolism ja anabolism ei ole teineteise lihtsad pöördprotsessid (radade võtmereaktsioonid on pöördumatud ning pöörduvus on tagatud teiste reaktsioonide kaudu, nt. Glc täielik lammutamine toimub mitokondrites, süntees aga tsütoplasmas) Energiavahetus – metaboolsete protsesside energiamuutus • Tegeleb ainevahetuse energeetiliste külgede uurimisega • On lahutamatu üldisest ainevahetusest, miks? • Anabolismil on vaja välist energiat • Katabolismil vabaneb/salvestatakse energia • Anabolism ja katabolism toimuvad üheaegselt, energia kasutatakse kohe • Kogu energia pole salvestatav – st. tekivad energia kaod – ülejäänu hajub
lähtekoha vaheline ala Muud Selle järgi sünteesitaks valke. REPLIKATSIOO TRANSKRIPTSIOON TRANSLATSIOON N KOHT Seal, kus leidub Seal, kus leidub DNA-d Ribosoomides DNA-d Tuumas, kloroplastides, Tuumas, mitokondrites, kloroplastides, tuumapiirkonnas mitokondrites, tuumapiirkonnas AEG Interfaasis Interfaasis Koguaeg EELDUSED 1 DNA ahel 1-ahelalise DNA lõik mRNA ja tRNA töö, matriitsiks, matriitsiks, nukleotiidid, mRNA toodud info nukleotiidid, RNA-polümeraas, ATP olemasolu ja tRNA
liiguvad rakus ringi mikrotuubulite kaasabil, kuid võivad ka püsida, eriti energiat kulutavas raku osas, paigal (nt. spermis viburi basaalses osas). toodavad oksüdatiivse fosforüülimise teel ATP-d (rakuhingamine): ATP on rakkude universaalne energiaallikas . peroksüsoomide kõrval (lagundatakse ensümaatiliselt pika ahelaga rasvhappeid, sisaldavad ensüüme, katalaase) olulisemad molekulaarse hapniku tarbijad . suurem osa sissehingatud hapnikust kasutatakse mitokondrites. kaks membraani -- välismembraan ja sisemembraan. välismembraan sile, sisaldab rikkalikult valgulisi kanaleid (poriinid) -- läbitavad vees lahustuvatele molekulidele, väiksemamõõdulistele valkudele. sisemembraan moodustab kristasid, sisemembraani pind väga suur. sisemembraan vähemläbilaskev, selles elektroni transpordiahela ensüümid(ATP sünteesiks). Kahe membraani vahele jääb intermembraanne ruum. Sisemembraani siseses ruumis maatriks.
!! Anaeroobses keskkonnas tekib piimhape. Piimhape- teeb lihased valusaks, lagundatakse maksas NB! Pärmseente toimel etanoolkäärimiseks pole vaja hapnikku ! 2. tsitraaditsükkel toimub mitokondris maatriksis (sisemuses) Sisse püroviinamarihape, tekib CO2 3. Hingamisahela reaktsioonid - toimuvad mitokondri harjakestel - Sisse NADH2, tekib H2O Fotosüntees Hingamine Tekib kloroplastides Tekib mitokondrites Vajatakse CO2 ja H2O Vaja O2 Tekib O2, glükoos Tekib CO2 ja H2O Toimumiseks vaja päikesevalgust Toimub ööpäevaringselt Taimed, mõned bakterid Kõik elusorganismid Seened Taimed Loomad Rakukest Kitiinist Tselluloosist PUUDUB
Watson ja Crick Mis on replikatsioon? Replikatsioon on DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. DNA ahel koosneb nukleotiididest: lämmastikalus: fosfaatrühm A; G; C või T suhkur: desoksüriboos Lämmastikalused A adeniin G - guaniin T tümidiin C - tsütosiin Kus toimub replikatsioon? Seal, kus leidub DNA-d tuumas, tuumapiirkonnas, kloroplastides, mitokondrites. Komplementaarsus Uus DNA ahel sünteesitakse vastavalt komplementaarususele. A -T G-C T-A C-G A T G G C A C G C T G A A C C A T G C T A C C G T G C G A C T T G G T A C G DNA kaksikheeliks DNA polümeraas helikaas Ensüüm helikaas tekitab ahelate laialimineku. Kumbki ahel moodustab ensüümi DNA-polümeraas toimel enda komplementaarse koopia. Replikatsiooni etapid: Ensüüm helikaas lõhub DNA biheeliksi
4. Käärimise lõpp-produkt on etanool 5.Tsitraaditsükli reaktsioonide käigus eraldub CO2 6.Hingamisahela reaktsioonide lõpp-produkt 7.Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi valgusstaadiumi reaktsioonides. 8.Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. 9.Kõige enam ATP molecule saab sünteesida 1g lipiididest. 10.Aeroobse glükoosi toimumiseks peab rakus piisavalt olema hapniku. 11.Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad mitokondrites. 12.Anaeroobsel glükoosil moodustub piimhape. 13.Ühe glükoosimolekuli lagundamisel süsihappegaasiks ja veeks saadakse ATP molecule maksimaalsel 38 14.Süsihappegaas seostatakse Calvini tsükli reaktsioonides. 15.Glükoosi lagundamise põhieesmärgiks on ATP süntees. 16.Molekulaarset hapniku on vaja hingamisahela reaktsioonides. 17. ATP molekuli ehitusse kuulub 3 fosfaatrühma. 18. Glükoosi lagundamisel võime eristada glükoosi, tsitraaditsükli ja hingamisahela reaktsioone. 19
12. Ainete aktiivses transpordis peavad osalema transportvalgud. 13. Endoplasmaatiline retiikulum täidab kahte ülesannet: a) ainevahetuslikud protsessid b) ainete rakusisene liikumine 14. Golgi kompleks koosneb üksteise kohal asetsevatest plaatjatest tsisternikest, põiekestest, kanalikestest. 15. Golgi kompleks täidab järgmisi ülesandeid valkude ümbertöötlemine, valkude pakkimine sekreedipõiekestesse ja lüsosoomidesse ja taimedes rakukesta moodustamine 16. Mitokondrites toimub raku varustamine energiaga. 17. Raku tugi- ja liikumissüsteemiks võib lugeda tsütoskeletti. 18. Mitokondri sisemembraani kurde ja sopistusi nim. harjakesteks. 19. Elektronmikroskoobiga näeme, et lihasrakudes esinevad valgulised kiud ehk müofibrellid. 20. Rakkude jagunemisel lähtuvad tseantrioolidest valgulised fibrellid kääviniidid. 21. Taimerakkudes esinevad värvilised kromoplastid. 22. Lüsoomid kujutavad sadasi ühekordse membraaniga ümbritsetud põiekesi. 23
5. mürgid (mao- ja putukamürgid on valgulise koostisega) 4. DNA desoksüribonukleiinhape Nukleotiit koosneb pentoosist+lämmastikhappest+forforhappejäägist. Lämmastikaluseid on 4 tüüpi: A-adeniin, G-guaniin, C-tsütosiin, T-tümiin. Struktuur: primaarstruktuur nukleotiidide hulk ja järjestus polünukleotiidahelas DNA molekul koosneb 2 ahelast ja püsimise aluseks on vastavusprintsiip sekundaarstruktuur DNA on rakutuumas, plastiidides, mitokondrites, põhiline kromosoomide ehitusmaterjal. DNA ülesandeks on päriliku info säilitamine ja edasikandmine Enne raku pooldumist toimub DNA kahestumine ehk replikatsioon. 5. RNA - ribonukleiinhape Kõik RNA erivormid sünteesitakse DNAlt. Ülesandeks on päriliku info realiseerimine. RNA on rakutuumas, tuumakeses ja tsütoplasmas. RNA koosneb= süsiniku riboos + forforhappejääk+lämmastikalus. Lämmastikalused on A-adeniin, G-guaniin, C-tsütosiin, U-uratsiil. Struktuur:
Valgusstaadium kasutab pimedusstaadiumis moodustunud ADP ja NADP molekule. FOTOSÜNTEESI TÄHTSUS 1. Mis on fotosünteesi põhieesmärk? Toota hapniku 2. Mis tähtsus on vee fotooksüdatsioonil eralduval hapnikul? Hapnik on vajalik kõigi organismide hingamiseks. 3. Kust saavad kloroplastideta taimerakud energiat? Glükoosist 4. Kuidas säilitab taim oma glükoosivaru? Taime rakkude mitokondrites 5. Mis tähtsus on fotosünteesil heterotroofsetele organismidele? Fotosüntees on ainuke looduses toimuv protsess, mille käigus muundatakse valguseenergia keemiliste sidemete energiaks. Heterotroofsed organismid ei saa elada taimede poolt esmaselt moodustatud orgaanilise aineta. Õhuhapniku olemasolu on valdavalt seotud vee fotooksüdatsiooniga, mis toimub fotosünteesi valgusstaadiumis. 6. Kuidas on fotosüntees seotud süsinikuringiga?
Lipiidide metabolismi põhirajad (vaata pilt) Rasvhapete oksüdatsioon Oksüdatsiooniks kasutatavad rasvhaped pärinevad varurasvade mobilisatsioonist, membraansete fosfolipiidide uuenemisprotsessist ja vere lipoproteiinides olevate TG-lipolüüsist lipoproteiini lipaasiga. Lipiidide lõhustamine on intensiivne rasvkoes, maksas ja lihastes. Lipiidide lõhustamine koosneb kolmest etapist: TG-de hüdrolüüs, rasvhapete aktivatsioon ja transport mitokondritesse, rasvhapete beeta-oksüdatsioon mitokondrites. Varurasvade mobilisatsioon Protsessi algatab hormoon-sõltuv TG lipaas triglütseriidi lõhustumisega, tekinud diglütseriidi lõhustab DG lipaas. Saadud monoglütseriidi lõhustab MG lipaas rasvhappeks ja glütserooliks. Lipolüüs Söömisjärgne normaalseisund Söömisjärgne veresuhkru taseme tõus tingib INS sekretsiooni. INS on antilipolüütilise toimega, sest tema mõjul inaktiveerub TG lipaas. Insuliin soodustab söömisjärgset TG-sünteesi.
Üldmõiste Geneetiline kood on mRNA kolme järjestikuse nukleotiidi ehk koodoni vastavus ühele aminohappejäägile valgu molekulis. Geneetilise koodi universaarsus Geneetiline kood on universaalne, s.t. kõigis elusorganismides ühesugune. See asjaolu on andnud kinnitust elu monofüleetilise päritolu hüpoteesile, mille kohaselt kõik elusorganismid pärinevad ühisest eellasest. Et bioloogias on erandid reegliks, siis on avastatud ka alternatiivseid geneetilisi koode, mis esinevad mitokondrites ja mõnel juhul päristuumsete organismide tsütoplasmas. Need erinevused on siiski tühised ja tõenäoseks tuleb pidada väidet, mille kohaselt mitokondrid kasutavad erinevaid koode, et tagada oma DNA säilimine selle eripära kaudu. Niisiis, tuleb veel kord rõhutada, et geneetiline kood on väga püsiv. Geneetilise koodi põhialus Nagu iga teine nukleiinhapegi koosneb mRNA nukleotiididest, mida tihti kutsutakse ka alusteks
Ribosoom on rakuorganell, mis koosneb kahest oasta: suur ja väike subühikud. Need omakorda kosnevad valkudest ja rRNA´st. Suur ja väike subühik on suurem osa ajst eraldatud taine teisest ja ühinevad ainult valgu sünteesiks. Ribosoomide ülesanneks on valkude süntees. Ribosoomid moodustuvad tuumakestes. Sünteesijärgselt liiguvad nad mööda tuumamembraanide pooride tsütoplasmasse. Seal kinnitub osa neist tsütoplasmavõrgustikule. Ribosoome võib leida ka mitokondrites ja kloroplastides. Lüsosoomide funktsioon Lüsosoomid on membraaniga ümbritsetud põiekesed, mis sisaldavad ensüüme. Ensüümid lõhustavad rakkudesse transporditud toitaineid, jääkprodukte ja surnud organelle. Ühed lüsoomid sisaldavad üksnes ensüümvalke, teised lagundatavaid aineid ja neid lõhustavaid ensüüme. Golgi kompleksi funktsioon Golgi kompleks on lamedate kohakuti paiknevate membraansete tsisternikeste ja põiekeste süsteem.
Osaleb rakumembraani moodustamisel. Rakumembraan- ümbritseb, piiritseb rakku. Säilitab raku kuju.hoiab ära tsütoplasma lajalivalgumise. Kaitseb rakku välismõjude eest. Tagab raku ja väliskeskkonna vahelise aine- ning energjavahetuse. Mitokonder mitokondrid on ümbritsetud kahe membraaniga. Välismembraan on sile ja sisemembraan on keeruline.kurrud moodustavad harjakesi. Harjakeste vahel on maatriks. Maatriksis on DNA,RNA,ja mitokondriaalsed ribosoomid. Mitokondrites toimub ATP süntees. Tsütoplasma- rakud on pidevas liikumises. sisaldab vett 60-90%milles on lahustunud anorganilised ja orgaanilised ained. Orgaanilistes ainetes esineb valke,lipiide,süsivesikuid,aino-ja nukleiinhappeid jms. Tsütoplasma seob raku organelle ja tuuma ühtseks tervikuks ning kindlustab nende koostöö. Tagab toiduainete laialikandmise rakus. On jääkainete eritumiskohaks. Sisaldab varvaineid,ainevahetuse vaheprotuute, pigmente.
(adipotsüüdid e. lipotsüüdid) · Rasvarakud on neutraalse rasvatilgaga täitunud kerajad rakud. Rakutuum on lamenenud, tuuma ümbritsev pisut paksem tsütoplasmakiht sisaldab põhilisi organelle. · Rasvarakud paiknevad hajali üle keha kohevas sidekoes. Teatud kohtades hakkavad rasvarakud domineerima ja sellist koetüüpi nimetatakse rasvkoeks. Valge ja pruun rasvkude · Valge rasvkude moodustab suurema osa rasvkoest. · Pruuni rasvkoe värvi tingivad mitokondrites esinevad pigmendid - tsütokroomid. Ka on pruun rasvkude rikkaliku verevarustusega ning rasvarakud sisaldavad hulgaliselt väikseid rasvatilgakesi. Pruun rasvkude esineb vastsündinul mõnedes piirkondades ja asendub hiljem sujuvalt valge rasvkoega Pruuni rasvkoe lokalisatsioon vastsündinul Adventitsiaalrakud ja peritsüüdid · Adventitsiaalrakud paiknevad väikeste veresoonte ja kapillaaride väliskestas (adventiitsias) · Peritsüüdid asetsevad kapillaarides
1g TG annab 9 kcal - Oksüdatsiooniks kasutatavad RH pärinevad põhikoguses varurasvade mobilisatsioonist see on rasvkoe TG-de lõhustumine RH-ks ja glütserooliks - Lipiidide lõhustumine on intensiivne rasvkoes ja maksas, aga ka lihastes - Lipiidide lõhustumine o TG-de hüdrolüüs o Rasvhapete aktivatsioon ja transport mitokondritesse o RH-te beeta-oksüdatsioon mitokondrites Kuidas toimub varurasvade mobilisatsioon? - Rasvkoe rasv pole staatiline varu - Adipotsüütides toimub pidev süntees ja lõhustamine - Mobilisatsioonil toimub rasvkoe TG-de hüdrolüüs rasvhapeteks ja glütserooliks hormoonide kontrolli all - Protsessi algatab adipotsüütide TG lipaas Hormoon-Tundlik-Lipaas HTL, vabastades rasvhappejäägi - Triglüsteriid diglütseriid monoglütseriid glütserool + rasvhapped
annaabi.ee 
