Organismide koostis - konspekt (0)

Organismi keemiline koostis: Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi. Enamusi väga
väheses hulgas ja nende ülesannet ei teata. Elusorganismide talitlusteks hädavajalik miinimum on 27 keemilist elementi ehk bioelemendid.
Jagatakse 3 rühma : Makroelemendid - 98-99% organismi elementidest: C; H; O; N; P; S Mesoelemendid – katioonid: Na; K; Mg; Ca ja anioonid: ClMikroelemendid – Vaja väga väikestes kogustes : Fe, As, Br, Sn, Si, Se, Cr, Fl, Ni, V, Mo, I, Co, Mn, Zn, Cu
Makroelemendid: Hapnik O70 kg kohta umbes 43 kg – toiduga ja hingamiselPeamiselt vee koostises, samuti biomolekulide koostises, kindlustab toitainete lõhustumise ja hingamise. Süsinik C70 kg kohta umbes 16 kg – toiduga.Kuulub biomolekulide koostisesse, moodustab keemilisi sidemeid , CO2 on fotosünteesi lähteaine, hingamise ja käärimise lõpp- produkt . Vesinik H70 kg kohta umbes 7 kg - joogiveegaBiomolekulide koostises, vee kooseisus , vajalik vesiniksidemete moodustamisel.Lämmastik N70 kg kohta umbes 1,8 kg Aminohapete ja nukleiinhapete koostises. Fosfor P70 kg kohta umbes 780 g Rakumembraani ehituses, nukleiinhapete koostises, energiarikaste ühendite nt. ATP koostises. Väävel S70 kg kohta umbes 140 g Leidub osades aminohapetes ja vitamiinides.
Mesoelemendid:Naatrium Na70 kg kohta umbes 100 g Kaalium K70 kg kohta umbes 140 g Kaalium peamiselt rakusisene ja naatrium rakuväline element. Osalevad närviimpulsi moodustumises, veebilansi hoidmises, veres, raku tsütoplasmas, transpordiprotsessid raku tasandil. Kaltsium Ca70 kg kohta umbes 1 kg Luu- ja kõhrkoe koostises, vere hüübimine, lihastes (krampide vältimiseks), reguleerib vee hulka organismis. Magneesium Mg70 kg kohta umbes 19 g Klorofülli, luude, rakukesta koostises, närvisüsteemi talitluseks . Kloor Cl70 kg kohta umbes 95 g Närviimpulsside teke ja levik, mao soolhappe sünteesiks.Kloori leidub: soolMikroelemendid:Raud FeSeob O2 hemoglobiini koostises, rauaühend heem annab verele punase värvuse. Jood IVajalik kilpnäärme hormoonide nt türoksiini sünteesiks. Joodi puudusel kujuneb välja kilpnäärme haigus – struuma. Väikelaste kasv ja vaimne areng, juuste, küünte ja naha seisund. Vee tähtsus organismis: On suure soojusmahtuvusega (hoiab organismisisest püsivat temperatuuri); Hoiab ära ülekuumenemise (loomad higistavad, taimedel toimub transpiratsioon õhulõhede kaudu); Kindlustab organismide ringeelundkondade töö ( veri , lümf); Kaitsefunktsioon – nt pisarad, liigesed , sülg, loode areneb vesikeskkonnas; Vee tähtsus rakus: On hea lahusti – vees lahustub rohkem aineid, kui üheski teises lahustis. hüdrofiilsed ained lahustuvad vees nt glükoos ja keedusool hüdrofoobsed ained ei lahustu vees nt rasvad ja õlid Osaleb paljudes keemilistes reaktsioonides (lähteainena nt fotosünteesil, lõpp-produktina).
6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6H2O + 6O2­
Kindlustab rakkude ja kudede mahtuvuse – tagab siserõhu ehk turgori . Organismi veesisalduse ja rakkude siserõhu vähenemisel taimed närtsivad, inimese nahale tekivad kortsud. Rakkude koostis: keemilisi elemente on rakkudes kõige rohkem Hapnik, süsinik, vesinik.Ka lämmastik, fosfor, väävel (kokku 98%).Neid, mida ülivähe leidub, nim. mikro -elementideks Cu, Zn, I, F jne.Millised ained on rakkude koostises?orgaanilisi ained - 18%anorgaanilisi ained - 82% (peamiselt vesi)
ANORGAANILISED AINED
1. VESI70 – 95% (98%)Miks on vett nii palju?Hea lahusti, seega ainuvõimalik reaktsioonide toimumise keskkond.Osaleb ise reaktsioonides. Näited?Suure soojusmahtuvusega – hoiab organismide temperatuuri.Katioonid organismidesK- ja Na- ioonid : närviimpulss sünapsis.rakurõhu reguleerimine.füsioloogiline lahus?Ca-ioonid: luudele tugevus. D-vitamiin? Vanadus ?NH4-ioonid: valkude laguproduktina välja.Mg-ioonid : klorofülli koostises.Fe-ioonid: hemoglobiini koostisesAnioonid organismidesKarbonaatioonid: nende kujul kandub CO2
kehast välja.
Fosfaatioonid: DNA, RNA, ATP, ja fosfo - lipiidide koostises.Joodiioonid: kilpnäärmehormooni koostisesKuidas inimene saab mineraalaineid? pH?
ORGAANILISED AINED RAKKUDESMis iseloomustab orgaanilist ainet?
Sisaldavad alati süsinikku (C)Tekivad organismidesSisaldavad rakkudele kättesaadavat energiat.Süsivesikud, lipiidid , valgud , nukleiinhapped .(Bioaktiivsed ained on ensüümid, vitamiinid , hormoonid, antibiootikumid , mürgid.) ORGAANILISED AINED RAKKUDESMis iseloomustab orgaanilist ainet?
Sisaldavad alati süsinikku (C)Tekivad organismidesSisaldavad rakkudele kättesaadavat energiat.Süsivesikud, lipiidid, valgud, nukleiinhapped.(Bioaktiivsed ained on ensüümid, vitamiinid, hormoonid, antibiootikumid, mürgid.)Süsivesikud ehk sahhariidid on orgaanilised ühendid, mille koostises esinevad süsinik, vesinik ja hapnik.Süsivesik ≠ suhkurSüsivesikud on looduses enamlevinud orgaanilised ühendid. Taimedes leidub neid kuivainest 75-90%, loomades kuni 2% ja seentes 1-3%.. Nad kuuluvad rakkude, kudede ning mõningate hormoonide koostisesse.GLÜKOOS C6H12O6 ehk viinamarjasuhkur .Kõikide organismide peamine energiaallikas .Tekib fotosünteesis, loomad saavad toidust,Rakuhingamisel vabaneb energiat 17,6 kJ/g; veresuhkur = glükoos veres Insuliin reguleerib veresuhkru sisaldust. FRUKTOOS C6H12O6 ehk puuviljasuhkur Leidub ohtralt mees, puuviljades, mahlades Energiaallikas. Kõige magusam suhkur. OLIGOSAHHARIIDID on süsivesikud, milles 2 kuni 3 monosahhariidi on omavahel liitunud.1. Sahharoos (tavaline lauasuhkur), mida on rohkelt suhkruroos ja suhkrupeedis 2. Maltoos (linnasesuhkur) – koosneb kahest glükoosijäägist. 3. Laktoos (piimasuhkur) - moodustub peamiselt piimanäärmetes.Lõhustamiseks vajalik ensüüm ( laktaas ), mis paljudel puudub. POLÜSAHHARIIDID on polümeerid, mille monomeerideks on monosahhariidide jäägid Tärklis – energia varuaine taimedel (teraviljades, kartulimugulas, sibulas, risoomis). Tärklise koostises on tuhandeid glükoosi molekule. Tärklis on polümeer.Tärklise molekulmass on ligi 1 miljon.Kui me sööme tärklist, lagundab sooltoru selle glükoosiks. Glükoos läheb verre. 2. Tselluloos – koosneb samuti glükoosi molekulidest (glükoosijääkidest) Kõikide taimeraku kestade peamine koostisosa . Puidurakkudes on eriti paksud kestad .Kui vaatame metsa, näeme tselluloosi, mis kõik koosneb glükoosist.Tselluloos on polümeer. Tselluloosimolekuli ahelate vahel on tugevamad sidemed Meie ei seedi tselluloosi, kuid ta parandab soole peristaltikat. (kiudaine)Sõralised, kabjalised?Miks jänes sööb vahest oma pabulaid?Miks on hamburger , friikartul, saiakesed vale toit?Miks tume leib parandab seedimist?4. Glükogeen – talletatakse maksas ja lihastes Koosneb samuti glükoosijääkidest.Insuliin muudab liigse glükoosi veres (peale seedimist) glükogeeniks.




















Lipiidide hulka kuuluvad rasvad, õlid, vahad, steroidid jt. vees lahustumatud ühendid.Rasvad ja õlid on lihtlipiidid , nad koosnevad rasvhapetest ja glütseroolist. Steroidid SuguhormoonidAdrenaliin D-vitamiin Kolesterool on vajalik loomarakkude membraanide ehituses, annab tugevuse.Liigne kolesterool põhjustab ateroskleroosi, mis viib insuldini, infarktini Inimesed, kellel on mutatsioon, mille tulemusena kolesterool ei ladestu veresoonte seintele, elavad parima tervise juures üle saja aasta.Kas taimeõlides on kolesterooli? Miks?Kas maiustustes on kolesterooli?Kas eelistada võid või margariini?Punane vein?Reservatrooli on ju ka viinamarjade VALGUD (EHITUS) Erinevaid valke on looduses lõpmata (?) palju, inimese rakkudes on 500 000 (?)Igal valgul ( molekulil ) on oma, ainult üks ülesanneValgud, ehk proteiinid on polümeerid, mille koostisosadeks on aminohapped Valkude struktuuridEsimest järku struktuuri hoiavad peptiidsidemed. Teist järku struktuur onkeerdumine (nõrgad sidemed).Kolmandat järku struktuuron gloobul (nõrgad sidemed).Kui ühinevad mitu polüpeptiidi, siis on neljandat järku struktuur. Valgustruktuuride muutumisest Valkude denaturatsioon – valkude kõrgemat järku struktuuride lagunemine (kuumutamisel, tehnilisel töötlemisel)Valkude renaturatsioon – kõrgemat järku struktuuride taastumineValkude hüdrolüüs – peptiidsidemete lõhkumine ehk primaarstruktuuri lagunemine (hapetes keetmisel). Inimese maos toimub pepsiini abil HCl keskkonnas. NUKLEIINHAPPED DNA on polümeer, mille monomeerideks on desoksüribonukleotiidid DNA struktuuriks on BIHEELIKS Pärilik info seisneb DNA nukleotiid järjestuses Igas inimese rakus on 3 meetrit DNA-d, ehk 6 miljardit nukleotiidi! Selles on kirjas inimese kõikide valkude ehitus.DNA ei ole tervikuna , vaid on jaotatud lõikudena kromosoomidesse. Inimesel on 46 kromosoomi.Üks kromosoom koosnebki ühest DNA molekulist, mis on pakitud paljudele valgumolekulidele, nagu niit niidirullile. DNA replikatsioon on rakkude pooldumise ainus, vältimatu eeldus.Nii saab iga rakk endale jälle eeskirja, kuidas endale vajalikke valke toota.DNA on “ isekas ” – ta tahab ainult ennast paljundada!Meie oleme tema tööriistad. RNA – ribonukleiinhape RNA on polümeer, mille monomeerideks on ribonukleotiidid Kõikides rakkudes on 3 RNA tüüpi 1. Informatsiooni-RNA (mRNA)- toob ühe geeni ( DNA lõik, mis määrab ühe valgu sünteesi) info rakutuumast välja ribosoomi. Ribosoomides toimub valgusüntees. Ribosoomid onmembraanidelNukleiinhapped jaotuvad : DNA (desoksuribonukleiinhape) ja RNA (ribonukleiinhape). kõik nukleiinhapped koosnevad - nukleotiitidest. nukleotiidid moodustavad pikki ahelaid. Iga nukleotiid koosneb kolmest komponendist : viiesüsinikuline suhkur (pentoos).
DNAs - desoksüriboos ja RNAs - riboos . lämmastikalus fosfaatrühm DNA ehitus DNA esmanestruktuur - nukleotiidijääkide hulk ja järjestus DNA üksikahelas. Üksikahelaline DNA esineb rakus sünteesiprotsessides ja teatud viirustes . 2) DNA sekundaarstruktuur - DNA levinuim esinemisvorm. (biheeliks ja kaksikspiraal) 3) DNA tertsiaalstruktuur - tekib DNA ja valkude koosmõjul. DNA + valgud = nukleoproteiin ( kromosoomid ).
Biheeliksi ehituslik eripära Koosneb kahest ahelast (keerduvad ümber mõttelise telje). Ahelad seonduvad lämmastikaluste tasandil.Omavahel seonduvad kindlad lämmastkalused (A ja T)(G ja C) - komplementaarsed. DNA naaberahelaid kaksikspiraalis hoiavad koos vesiniksidemed. (A ja T) - 2 vesiniksidet (G ja C) - 3 vesiniksidet. DNA sekundaarstruktuuris pole ahelad ühesugused DNA molekuli ülesanded organismis Kromosoomide põhiline koostisosa Päriliku info säilitamine ja selle täpne ülekanne tütarrakkudele (mis on tekkinud raku jagunemise käigus). RNA ehitusRNA esmane struktuur - primaarstruktuur . Nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs. Tekib sünteesijärgselt.
Teisane struktuur. Molekul, milles üksikahelalised lõigud vahelduvad kaksikahelaliste lõikudega. omavahel paarduvad (A ja U)(G ja C) U – uratsiil RNA 3 erivormi mRNA (5%) - informatsiooni RNA Info toimetamine RNAlt valgu sünteesi toimumiskohta.tRNA (15%) - transport RNA Aminohapete taransport valkude sünteesi toimumiskohta. rRNA (80%) - ribosoomi RNA Kuulumine ribosoomi koostisesse, millel leiab aset valgusüntees. RNA tähtsus RNA ülesanne on DNA informatsiooni kopeerimine ning transportimine informatsiooni realiseerimiseks.A-U T-A C-G G-CTeada on üks lõik DNA-st, leia RNA ahel VALGUD 1. Lihtvalgud koosnevad aminohappejääkidest nt munavalge. 2.Liitvalgud koosnevad valgulisest ja mittevalgulisest osast nt kromosoomid (nukleoproteiinid) ja hemoglobiinKõikidel valkudel on primaarstruktuur Selle aminohapete järjestuse järgi on näidatud valkude omadused.Aminohapped on ühendatud peptiidsidemetega. Tertsiaarstruktuur
Seotud vesiniksidemetega. Gloobul Ensüümid, antikehad , vereplasma valgud Fibrill Verehüübimisvalgud, lihastöös osalevad valgud Kvaternaarstruktuur Mitme polüpeptiidi ühinemisel, mitu gloobulit on ühinenud nt hemoglobiin .Ühendatud vesiniksidemetega valgu struktuuri muutus
Hävitatakse valgu kõrgemat järku struktuur. Juuste lokkimine, muna vahustamine või praadimine. Palavik denaturiseerib inimese kehas haigustekitajaid valke. Mehaanilisel teel Kõrge temperatuuriga Keemilisel teel Kiirguse toimel valkude ülesanded Ensüümid kiirendavad reaktsioone nt valk amülaas suus lagundab tärklist. Struktuurne Rakumembraanide ehitus, karvad, küüned, suled, kabjad, sarved , viiruste kapslid . Transport Hemoglobiin transpordib hapnikku, membraanides valgulised transportijad. Regulatoorne Hormoonid (insuliin), histoonid osalevad geeni aktiivsuse regulatsioonis. Retseptoorne Rakumembraani pinnaretseptorid annavad välissignaale edasi. Liikumise Algloomade viburid, ripsmed , lihaskoe valgud (aktiin, müosiin), mitoosi kääviniidid Varuaine Munavalge, piim ( kaseiin ). Kaitse Antikehad, verehüübimisvalgud, kattevalgud Toksiline Putukate mürgid nt mesilased ; madude mürgid (kesknärvisüsteem – kobra ).Valgu liigtarbimine kahjustab neerusid ja maksa, viib välja kaltsiumi. Energeetiline Väga madal 1g valkude lõhustumisel vabaneb 17,6 kJ energiat. LIPIIDID Lipiidid koosnevad alkoholist ja rasvhappejäägist. Lipiidid on veest kergemad ja hüdrofoobsed Loomadel on peamiselt küllastatud rasvhapped - tahked rasvad (nt seapekk).Süsiniku aatomite vahel üksiksidemed. Talletatakse rakkudes ja kasutatakse energiaallikana.
Taimedel on peamiselt küllastumata rasvhapped –enamasti vedelas olekus (õlid).Süsiniku aatomite vahel kaksiksidemed.Taimedes energiaallikaks ning seemnetes varuaineks. Õli seemnetes – raps , kanep Õli viljades – oliivid, pähklid vahad Tahked ja vastupidavad teiste keemiliste ainete toimele.
Taimsed vahad on nt puuviljadel, okastel ning täidavad kaitse funktsiooni; Loomsed vahad on ntmesilasvaha (mesilaste kärjed); vill on kaetud pehme loomse vahaga ( lanoliin ). Kolesteriid kolesterool + rasvhappe Kuulub loomaraku membraani koostisesse.Kolesteroolist sünteesitakse: Hormoone Vitamiin D ühendeid Sapi koostisosiLiigne kolesterool võib soodustada ateroskleroosi (veresoonte lupjumine) kuna ladestub veresoonte seintesse. Võib põhjustada nt infarkti kuna häirub verevarustus ja võivad tekkida trombid . Hormoonid testosteroon ( meessuguhormoon ), kasutatakse ka dopinguainena östrogeen (naissuguhormoon) progesteroon (naissuguhormoon) neerupealiste hormoonid D-vitamiin – hormoon , mida meie keha sünteesib päikesevalguse abil.