ORGANISMIDE AINE- JA ENERGIAVAHETUS (0)

ORGANISMIDE AINE- JA ENERGIAVAHETUS
1.Organismide toitumistüübid ja nende ökoloogiline tähtsus. Auto- ja heterotroofide võrdlus.
Autotroofid
Heterotroofid
Mõiste
Organismid, kes valmistavad ise elutegevuseks vajalikku org ainet (fotosünteesijad, kemosünteesijad)
Organismid, kes kasutavad toiduks valmis org ainet (tarbijad toiduahelates)
Organismirühmad
fotosünteesijad-roh T, vetikad , tsüanoB. Kemosünteesijad­-B
L,S, algloomad ,B
Org aine päritolu
Tekib foto-või kemosünteesi käigus. Fotosünteesijad on põhilised esmase org aine tootjad. Nad on esimeseks lüliks toiduahelas .
Org aine hangivad väliskk-st, suuremad organismid saavad toiduga
Energia päritolu
Fotosünteesijad kasut päikeseenergiat. Kemos kasutavad anorgaaniliste ühendite muundumisel vabanevat keemiliste sidemete energiat. Redoksreaktsioonid
Kasutavad org ainete lõhustamisel vabanevat energiat. Põhiline energia saadakse glükoosi oksüdatsioonil. Energiat kasutavad elutegevusel ja kudede ülesehitamiseks.
2. Dissimilatsiooni ja assimilatsiooni võrdlus. D ja A seos.
Dissimilatsioon ( katabolism )
Assimilatsioon ( anabolism )
Mõiste
Toiduga saadavate org ühendite lagundamine. Toidus sisalduvad toitained lõhustuvad ( valgud , rasvad ,süsivesikud)
Organismile vajalike biomolekulide süntees. Biomolekulid on vajalikud rakkude ja kudede ülesehitamiseks.
Ainetega toimuvad muutused
Biopolümeer lõhustuvad monomeerideks, mida kasutatakse assimilatsioonil või energia saamiseks.
Monomeeridest sünteesitakse organismile vajalikud biopolümeerid (valgud,rasvad)
Energeetilised muutused
Vabaneb energia, millest 40% seotakse ATP koostisesse. 60% kulub kehatemp säilitamiseks.
Sünteesireaktsioonides vajatakse energiat, mis vabaneb dissimilatsiooni protsessides.
Sünonüüm
süntees
Lagundamine
Seos energiaga
Vajatakse
Vabaneb
Lähteained
Monomeerid
Polümeerid
Saadused
Polümeerid
Monomeerid
Seos org vanusega
Ülekaalus noortel
Vanematel
Seos ensüümidega
Vajalikud ensüümid
Vajalikud ensüümid
Näited protsessidest
Foto-, valgusüntees, denaturatsioon,glükogeeni hüdrolüüs, neutraalrasva oksüdatsioon, oligosahhariidi teke polüsahhariidist
Rakuhingamine, seedimine, replikatsioon,polüpeptiidi moodustumine, nukleotiidide ühinemine,vitamiinide teke
Toimumiskoht rakus
Tsütoplasmavõrgustikul, kloroplastidel
Mitokondris
3.Makroergilised ühendid ja nende ül rakus. ATP molekuli ehitus.
Makroergiline ühend- madalmolekulaarne orgaaniline ühend, mis osaleb keemilise energia salvestaja ja ülekandjana biokeemilistes reaktsioonides. NT: ATP,GTP,CTP,UTP,TTP,NADP,NAD.
*energia kasutamine: liikumisprotsessides, assimilatsioonil, ainete transpordil
*ATP molekul on ribonukleotiid, mis koosneb lämmastikalusest adeniin , riboosist, kolmest fosfaatrühmast.
4.Millisel viisil saab ja kasutab energiat autotroofne organism? Heterotroofne org?
*Autotroofne- Fotosünteesijad kasut päikeseenergiat. Kemos kasutavad anorgaaniliste ühendite muundumisel vabanevat keemiliste sidemete energiat.
*heterotroofne- Kasutavad org ainete lõhustamisel vabanevat energiat. Põhiline energia saadakse glükoosi oksüdatsioonil. Energiat kasutavad elutegevusel ja kudede ülesehitamiseks.
5.Võrdle erinevate toitainete lagunemisel tekkivaid energiahulki.
1)1 g sahhariidid -17,6 kJ/g
2)1 g lipiidid-38,9 kJ/g
3)1g valgud-17,9kJ/g (lõhustatakse aminohapeteni, mida kasut kehavalkude sünteesiks)
6.Millised org ühendid on organismis energeetiliselt funktsioonilt esikohal? Miks?
Sahhariidid, sest nad on organismis esmaseks ja kõige kiiremini kasutatavaks energiaallikaks.
7.Millisel viisil saavad organismid kasutada organismis varuainetena talletatud polüsahhariidide energiat?
Taimedes-varuaineks tärklisseemnetes,viljades
Loomades -glükogeen e loomne tärklismaksas ja lihastes
Lagunevad glükoosiks, oksüdeeruvad rakkudes ja annavad energiat.
Glükoosi lõhustumisel vabanevast energiahulgast 40% salvestatakse ATP koostisesse, 60% hajub soojusena.
8.Millised dissimilatsioonijärgud on eristatavad glükoosi täielikul lagundamisel ( aeroobsel glükoosil)?
I etapp- GLÜKOLÜÜS:
*toimub päristuumsete rakkude tsütoplasmavõrgustikul
*glükoosi lõhustumisel tekib püroviinamarjahape
* NAD+ 2HNADH2
II etapp-TSITRAADITSÜKKEL e KREBSI TSÜKKEL
*toimub mitokondri maatriksis, juhul kui hapnikku on piisavalt
*protsessid on aeroobsed, vajavad toimumiseks hapniku olemasolu
*tekib sidrunhape
*tekib CO2, mis lahkub mitokondrist, rakust, jõuab verega kopsudesse, hingatakse välja
*tekib NADH2
III etapp- HINGAMISAHEL
*toimub mitokondri harjastel
*kasutatakse hapnikku
*NADH2 arvel sünteesitakse ATP molekule
*põhiosa ATP-st moodustub HA-s
*eralduv vesinik seotakse O2-ga ja moodustub vesi
*SAADUS H2O
9.Millised võivad olla glükoosi lagundamise lõppsaadused? Millest oleneb nende teke?
10. Glükoosi summaarne võrrand. Selgita lähteainetega toimuvaid muundumisi ja saaduste teket.
C6H12O6+ 6O26CO2↑ + 6H2O
38 ADP 38 Pi ↗↘ 38 ATP
11.Millise tähtsusega on püroviinamarihape glükoosi lagundamise protsessis? Millised ained tekivad veel glükoosi esialgsel lagundamisel enne mitokondrisse sisenemist?
12.Kus ja kuidas toimub glükoosi mittetäielik lagundamine e anaeroobne glükolüüs?
Toimub anaeroobsetes tingimustes- st seal kus organismis pole piisavalt hapnikku.
13.Millised saadused võivad tekkida käärimisel?
* piimhape
* etanool
14.Kus ja millistel tingimustel võib glükoosi lagundamisel tekkida piimhape? Millised nähud viitavad organismis piimhappe tekkele? Kuidas vabaneb organism tekkinud piimhappest?
*Glükoospiimhape
*piimhappekäärimine toimub O2 puudusel lihaskoe rakkudes, aga ka piimhappebakterite elutegevuse käigus
*sel juhul saadakse ühest glükoosi molekulist kaks piimhappe molekuli, kuid H aatomeid ei eraldu ja kogu protsess piirdub kahe ATP molekuli sünteesiga
*organismis tekivad lihasvalud , -krambid, -väsimus
*vabanemiseks peab piimhape kanduma verega maksa, kus see muutub püroviinamarjahappeks
15.Millistel tingimustel toimub alkoholkäärimine? Mis toimub alkoholikäärimisel juhul, kui keskkonda pääseb hapnik?
*toimub pärmseente ja mõnede B elutegevusel
* C6H12O6O2 X 2 C2H5OH +2 CO2↑
2ATP
*kui käärimisprotsessi käigus ei ole takistatud õhuhapniku juurdepääs, siis oksüdeerivad segusse sattunud äädikhappebakterid etanooli veiniäädikaks
16.Millised on tsitraaditsükli saadused? Mis neist saab?
* tekib sidrunhape (jääk tsitraat)
*tekib CO2, mis lahkub mitokondrist, rakust, jõuab verega kopsudesse, hingatakse välja
*tekib NADH2,mis suundub hingamisahelasse
17.Millised ained tekivad hingamisahela reaktsioonide käigus? Mis neist saab?
*NAD, H2O
18.Kuidas on glükoosi ainevahetusega seotud teiste toitainete lipiidide, proteiinide ainevahetus ?
19.Millises org ühendite dissimilatsioonijärgus toodetakse põhiosa organismis vajatavast ATP-st?
*hingamisahelas
20.Fotosünteesi summaarne võrrand. FS lähteained ja saadused.
*6 CO2 + 12 H2O * valgusenergiaC6H12O6 + 6O2↑ +6 H2O
(õhust) (mullast) (tingimus) (põhisaadus) (kõrvalsaadus)
21.Valgusstaadiumi lähteained ja saadused
*kloroplasti lamellidel
*vajalik valguse olemasolu
*vahesaadused-NADPH2
*lõppsaadused- O2
*sünteesitakse pimedusstaadiumis vajalik ATP ja NADPH2
*valgusenergia muudetakse keemiliste sidemete energiaks
22.Vee fotooksüdatsioon ja selle tähtsus
*e fotolüüs, vee molekulide lagundamisreaktsioonide jada fotosünteesi valgusstaadiumis, mille käigus klorofülli molekulide ergastunud elektronide energia arvel toimub ATP süntees, NADPH2 moodustumine, eraldub O2. Protsess toimub nähtava valguse olemasolul .
*moodustub molekulaarne hapnik
*eralduvad elektronid ja vesinikuioonid
*hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse kk
23.Pimedusstaadiumi lähteained ja saadused
*kloroplasti stroomas
*valgusest sõltumatult toimub
*6 CO2 + 12NADPH2  C6H12O6 + 6H2O + 12 NADP
18ATP ↗↘ 18 ADP + 18 Pi
*tekib ADP ja NADP, mida saab uuesti kasutada valgusstaadiumis
24. Calvini tsükli tähtsus
*fotosünteesi pimedusstaadiumi tsükliline reaktsioonide jada, mille käigus seotakse CO2 ning kasutatakse valgusstaadiumi reaktsioonides moodustunud NADPH2 ja ATP molekule
*moodustuvad kolmesüsinikulised suhkru molekulid
25.Kuidas on omavahel seotud FS valgus-ja pimedusstaadium ?
Valgusstaadiumi vahestaadiumid on pimedusstaadiumi lähteaineteks.
26.FS põhieesmärk
*glükoosi (esmase org aine) tootmine
27.FS tähtsus taimedele
1)energia tootmisest ülejäänud glükoos säilitatakse varuainena- selleks on tärklis, mis vajadusel lõhustub uuesti glükoosiks ja annab energiat (pungade puhkemine, taimede/seemnete tärkamine)
2)kloroplastidega rakud varustavad glükoosiga heterotroofselt toituvaid rakke
3)Calvini tsükli vaheühenditest sünteesitakse taimseid valke ja lipiide
4)FS-l vabanev õhuhapnik on vajalik kõigis rakkudes pidevalt toimuvaks hingamisprotsessiks
28.FS tähtsus heterotroofidele (L,S)
1)toimub energia sidumine ökosüsteemidesse. Taimed on toiduahelate aluseks.
2)esmase org ainega varustamine. Heterotroofid ei saa elada ilma taimede poolt toodetud org aineta.
3)õhuhapnik on vajalik rakuhingamiseks heterotroofsetes organismides
29.FS tähtsus biosfääri säilimisele
1)kindlustab keemiliste elementide ringed ökosüsteemis (C ja O ringe , N, P)
2)kindlustab looduses toimuvad oksüdatsiooniprotsessid (hingamine-aeglane, põlemine-kiire)
3)hapnik on maad ümbritseva osoonikihi püsimise aluseks
30. Milline tähtsus on maad ümbritseval osoonikihil?
*see kaitseb Maal elavaid organisme ülemäärase kosmilise ja UV kiirguse eest
MÕISTED
Aeroobne glükolüüs-kõigi rakkude tsütoplasmas toimuv glükoosi esmane lagundamine hapnikurikkas kk-s. protsessi tulemusena saadakse ühest glükoosimolekulist kaks püroviinamarihappe molekuli.
Aine-ja energiavahetus-( metabolism )-sünteesi- ja lagundamisprotsessid, mille kaudu organism on seotud ümbritseva kk-ga. Hõlmab ainete omastamist väliskk-st ja sinna jääkproduktide väljutamist,aga ka otsest energia ülekannet. Eristatakse assi- ja dissimilatsiooni.
Anaeroobne glükoos-(käärimine)-hapniku puudusel rakkude tsütoplasmas toimuv glükoosi lagundamine,mille üheks lõpp-produktiks on kas piimhape v etanool.
Assimilatsioon-organismis toimuvate sünteesiprotsesside kogum. Organismile vajalike biomolekulide süntees. Biomolekulid on vajalikud rakkude ja kudede ülesehitamiseks.
ATP-( adenosiintrifosfaat )-kõigis rakkudes esinev makroergiline ühend, mis osaleb raku aine- ja energiavahetuses energia universaalse talletaja ja ülekandjana.
Autotroof - organism, kes valmistab ise elutegevuseks vajalikku org ainet (fotosünteesijad, kemosünteesijad)
Calvini tsükkel- fotosünteesi pimedusstaadiumi tsükliline reaktsioonide jada, mille käigus seotakse CO2 ning kasutatakse valgusstaadiumi reaktsioonides moodustunud NADPH2 ja ATP molekule
Dissimilatsioon- toiduga saadavate org ühendite lagundamine. Toidus sisalduvad toitained lõhustuvad (valgud,rasvad,süsivesikud)
Etanoolkäärimine-pärmseentes ja mõnedes bakterites hapniku puudusel toimuv glükoosi lagundamine, mile üheks lõpp-produktiks on etanool.
Glükoos- Glükoos ehk viinamarjasuhkur on monosahhariid, mis kuulub disahhariidide sahharoosi ja laktoosi koostisse. Glükoos on püsisoojaste loomade eelistatud energiaallikas. Nad varuvad glükoosi lihastesse ja maksa glükogeeni kujul. Taimede glükoosivarud on tärklise kujul. Glükoos on tselluloosi koosseisus olulisemaid taime rakukesta komponente.Keemiline valem on C6H12O6.
Heterotroof - organism, kes kasutab toiduks valmis org ainet (tarbijad toiduahelates)
Hingamisahel-mitokondri sisemembraanide harjakestes toimuv reaktsioonide jada, millega kaasneb ATP süntees. Protsessi käigus oksüdeeritakse glükoosi lagundamisel eraldunud H aatomid H2O molekulideks.
Makroergiline ühend- madalmolekulaarne orgaaniline ühend, mis osaleb keemilise energia salvestaja ja ülekandjana biokeemilistes reaktsioonides. NT: ATP,GTP,CTP,UTP,TTP,NADP,NAD.
Metabolism-organismi kõik biokeemilised protsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva kk-ga. Jaguneb assi- ja dissimilatsiooniks.
Piimhape- ehk 2-hüdroksüpropaanhape on üks karboksüülhapetest. Piimhappe keemiline valem on C3H6O3. Piimhape tekib lihaste tööl ilma hapniku juurdepääsuta, piima, kurkide ja kapsaste hapnemisel ja piimasuhkru käärimisel.Piimhappe sisaldus on piima kvaliteedi näitaja.
Pimedusstaadium-fotosünteesi teine etapp, mille tulemusena moodustub glükoos. Protsessi käigus seotakse CO2 ning kasutatakse valgusstaadiumi reaktsioonides moodustunud NADPH2 ja ATP molekule. Pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavadCalvini tsükli.
Püroviinamarihape-glükoosi tulemusena moodustuv 3-süsinikuline karbonüülhape (CH3COCOOH)
Tsitraaditsükkel-mitokondri sisemuses toimuv tsükliline reaktsiooniahel , mille käigus viiakse lõpule glükoosi lagundamine. Protsessi käigus eralduvad järk-järgult CO2 molekulid ja H aatomid.
Valgusstaadium -fotosünteesi esimene etapp, mille käigus ergastunud klorofülli energia arvel toimub ATP süntees, NADPH2 moodustumine ja eraldub O2. Protsess toimub nähtava valguse olemasolul.
Vee fotooksüdatsioon- e fotolüüs, vee molekulide lagundamisreaktsioonide jada fotosünteesi valgusstaadiumis, mille käigus klorofülli molekulide ergastunud elektronide energia arvel toimub ATP süntees, NADPH2 moodustumine, eraldub O2. Protsess toimub nähtava valguse olemasolul.