Raku ehitus ja talitus (0)

3. RAKU EHITUS JA TALITUS
1.) Rakuteooria põhiseisukohad (3)

• kõik organismid on rakulise ehitusega.
  
• iga uus rakk saab alguseüksnes olemastolevast rakust selle jagunemise teel.
  
• rakkude ehitus ja talitus on omavahel kooskõlas.
  

2.) Karl Ernst von Baer 'i teadusteened
Ta on loomade embrüoloogia rajaja. 1826 . aastal avastas K. E. von Baer imetaja munaraku ja järeldas, et loomorganismi areng saab alguse munarakustl
3.) Matthias Schleideni ja Theodor Schwanni avastus
Schleiden uuris paljude taimeliikide kudede ehitust ja jõudis 1838. järedusele, et kõik taimed on rakulise ehitusega.
Schwanni uurimisobjektideks olid loomakoed. Ta leidis, et ka loomorganisme iseloomustab rakuline ehitus ja sõnastas 1839. aastal rakuteooria ühe põhiteesi, mille kohaselt on nii taimed kui loomad rakulise ehitusega.
4.) Koerüübid (4) ja nende lühiiseloomustused
Epiteelkude – rakud paiknevad tihedalt üksteise kõrval, rakuvaheaine peaaegu puudub. Epiteelkude moodustab naha pindmise osa ja ümbritseb siseorganeid. Ta kaitseb teisi kudesid keskkonnanõjutuste eest.
Lihaskude – rakud on pikliku kujuga ja sisaldavad valgulisi müofibrille. Eristatakse skeletilihaste koostisesse kuulivat vöötlihaskudet, siseelundite ehituses olevat silelihaskudet ja südamelihaskudet.
Sidekude – rakud asetsevad hajusalt, enamasti ümbritseb neid palju rakuvaheainet. Siia alla kuuluvad näiteks luukude, rasvkude ja veri . Sidekude ühendab elundite koostisesse kuuluvad koed ühtseks tervikuks ja täidab ühtlasi ka kaitseülesannet.
Närvikude – rakud on varustatud pikkade jätketega. Närvikoest on moodustunud pea- ja seljaaju ning nendest lähtuvad närvid ja närvisõlmed.
5.) Rakkude uurimisvahendid ja –meetodid
Nüüdisaegsed valgusmikroskoobid erinevad tunduvalt oma varasematest eelkäitaest. Nad on varustatud mitme objetiivi ja okulaariga, omavad isesesivat valgusallikat ning võimadavad uuritavat objekti fotografeerida. Tänapäeval kasutakse tihti binokulaarseid mikroskoope, mis lubavad uurijail vaadelda preparaati kahe silmaga. Mõnikord on otstarbekas kasutada stereomikroskoopi. Sellisel töövahendil on kaks okulaaride ja objektiividega varustatud tuubulit ning seda kasutatakse harilikult suuremate objektide uurimiseks. Võimaldab enamasti 5-kuni 60 kordset suurendust. Valgusmikroskoobiga ei õnnestu vaadelda väga väikeseid rakustruktuure.
Elektronmikroskoobi leiutamine 1931 aastal avas uue etapi tsütoloogia arengus. Elektonmikroskoobis asendab valkuskiirt elektronvoog, mida juhtiakse elektronmagnetiga. Seejuures saavutatakse maksimaalne lahutusvõime 0,2nm. Just elektronmikroskoopias on eriti oluline üliõhukese preparaadi saamine mikrotoomiha ja järgneva preparaadi tsütokeemiline töötlemine.
6.) Mis piirab ainuraksete organismide suurust?
Üherakulistel organismidel toimub aine-, energia- ja infovahetus ümbritseva keskkonnaga rakumembraani vahendusel. Seetõttu on oluline raku välismembraani pindala ja sisekeskkonna ruumala vaheline suhe: mida suurem on rakk, seda väiksemaks see suhe jääb. Kui membraani suhteline pindala jääb liiga väikseks, häiruvad kõik nimetatud protsessid. Seetüttu ei saagi üherakulised organismid olla kuigi suured.
7.) Prokarüoodi mõiste + näited
Prokarüoot – organism, mida iseloomustab rakutuuma ja membraansete organellide puudumine. Prokarüootide rühma moodustavad bakterid .
8.) Eukarüoodi mõiste, jaotamine + näited
Eukarüoot – organism, mida iseloomustab rakutuuma ja membraansete organellide esinemine. Eukarüootide hulka kuuluvad protistid, seened, taimed ja loomad.
9.) Loomaraku ehitus (joonid + nimetused)
10.) Tsütoplasma ülesanded (2)

• seob kõik rakuorganellid ühtseks tervikuks
  
• tsütoplasmas olevad anorgaanilised ained tagavad raku sisekeskkonna püsiva pH
  

11.) Rakutuuma ehitus, ülesanne
Tuumaümbris koosneb kahest rakumembraanist. Nendes paiknevad poorid, mille kaudu toimub ainete liikumine tuuma sisemusse ja sealt välja. Tuumasisest plasmat nimetatakse karüoplasmaks. See sisaldab DNA-d, valke, RNA-d ja mitmesuguseid madalmolekulaarseid ühendeid. Kromosoomid on tuuma kõige olulisemad osad. Tuumas esineb üks või mitu tuumakest.
Rakutuum reguleerib kõiki rakus toimuvaid protsesse.
12.) Tuumakese ülesanne
Toimub ribosoomide moodustumine
13.) Kromosoomi ehitus
Kromosoomide arv ja kuju on ühe liigi piires enamasti muutumatu. Inimese iga keharaku tuumas on üldjuhul 46 kromosoomi, jagunevad 23 paariks. Igas muna- ja seemnerakus on üksnes 23 kromosoomi.
14.) Homoloogilise kromosoomi mõiste
Homoloogilised kromosoomid – kromosoomid, mis sisaldavad samu pärilikke tunnuseid määravaid geene.
15.) Rakumembraani ehitus, ülesanne (3)
Rakumembraan koosneb põhiliselt fosfolipiididest ja valkudest. Fosfolipiidid moodustavad kaks kihti. Valgu molekulid paiknevad aga hajusalt kas nede vahel või peal. Peale nende sisaldavad loomaraku membraanid alatikolesterooli.
Ülesanded:

• eraldab raku sisekeskkonda väliskeskkonnast
  
• kaitseb seda kahjuloike mõjutuste eest
  
• ühendab rakke omavahel
  

16.) Membraani transportvalkude ülesanne (2)

• osalevad ainete aktiivses transpordis
  
• osalevad ainete passiivses transpordis.
  

(aktiivseks ainete transpordiks kulutab rakk energiat, passiivseks seda vaja ei ole.)
17.) Osmoosi mõiste
Osmoos – lahusti molekulide difusioon läbi poolläbilaskva membraani lahustunud aine madalama kontsentratsiooniga keskkonnast kõrgema kontsentratsiooniga lahuse suunas.
18.) Kirjelda raku osmootse rõhu tekkimist.
Rakumembraani läbivad mõlemas suunas vabalt väikesed molekulid, kuid suuremad, sh makromolekulid membraanist läbi ei pääse. Seetõttu on lahustunud ainete summaarne kontsentratsioon raku tsütoplasmas üldjuhul kõrgem kui ümbritsevad keskkonnas. Osmoosi tõttu liiguvad vee molekulid läbi rakumembraani tsütoplasmasse, tekitades sellega raku siserõhu. Teatud osmootse rõhu saabudes vee molekulide liikumine raku sisemusse lakkab.
19.) Fagotsütoosi mõiste, käik, ülesanne
Fagotsütoos – ümbritsevast keskkonnast tahkete ainete aktiivne o9mastamine teatud tüüpi rakkude poolt rakumembraani sissesopistumise teel.
Osa loomarakke on fagotsütoosi võimelised. Kui aineosake jõuab rakumembraanile, sopistub see sisse ja omastatav aine liigub memraaniga ümbritsetud põiekeses tsütoplasmasse. Järgnevalt lisanduvad põiekesse ensüümid, mis lagundavad fagotsüteeritudained. Fagotsütoosi teel viiakse rakku suuremad aineosakesed ja makromolekuld.
20.) Pinotsütoosi mõiste
Pinotsütoos – ümbritsevast keskkonnast vedelike aktiivne omastamine teatud tüüpi rakkude poolt rakumembraani sissesopistumise teel.
21.) Membraani retseptorvalkude ülesanne, toimemehhanism
Rakumembraani ehituses esinevad mõned retseptorvalgud , mis osalevad raku infovahetuses väliskeskkonnaga. Retseptorvalgud seovad rakku ümbritsevast keskkonnast erinevaid molekule (näiteks hormoone) ja vallandavad seejärel mitmesuguseid rakusiseseid biokeemilisi reaktsioone.
22.) Loetle rakuorganellid (5)
Tsütoplasmavõrgustik, ribosoom , lüsosoomid, Golgi kompleks , mitokondrid
23.) Tsütoplasmavõrgustiku ülesanne ja jaotus
Tsütoplasmavõrgustik – päristuumse raku tsütoplasmat läbiv membraanse ehitusega kanalikeste ja tsisternikeste süsteem. Eristatakse sileda - ja karedapinnalist tsütoplasmavõrgustikku („ karedus ” tuleneb selles paiknevatest arvukatest ribosoomidest). Ülesanne: mööda kanalikesi toimub ainete rakusisene liikumine ning lisaks transpordile on võrgustik seotud mitmete ainevahetuslike protsessidega.
24.) Mis toimub siledapinnalise tsütoplasmavõrgustikul
Siledapinnalise võrgustiku membraanidel paikevad ensüümid, mid võtavad osa lipiidide ja sahhariidide sünteesist. Selle tulemusena moodustunud ained liiguvad mööda kanalikeste ja tsistenikeste süsteemi erinevatesse rakuosadesse.
25.) Ribosoomi ehitus ja ülesanne
Iga ribosoom (avastati 1953) on kaheosaline. Mõlemad osad koosnevad ribosoomi-RNA ja valgu molekulidest. Ribosoomi suurus on vahemikus 18-23 nm. Ühes rakus ulatub nende arv tuhandeteni. Ribosoomid pannakse kokku rakutuumas olevates tuumakestes. Sünteesijärgselt liiguvad nad läbi tuumamembraanide pooride tsütoplasmasse. Seal kinnitub osa neist tsütoplasmavõrgustikule. Ribosoomides toimub valkude süntees. Ühe mRNA molekuliga seotud ribosoomide kogumikke nimetatakse polüsoomideks.
26.) Polüsoomi mõiste
Polüsoom – ühe mRNA molekuliga seotud ribosoomide kogum, mis sünteesivad sama aminohappelise järjestusega valke.
27.) Lüsosoomi ehitus, ülesanne
Tsütoplasmas leidub veel lüsosoome (1951). Lüsosoomid on ühekordse membraaniga ümbritsetud põiekesed, milles lõhustatakse mitmesuguseid aineid. Nendes lagundatakse ka makromolekule ja oma otstarbe kaotanud rakustruktuure, samuti fagotsüteeritud aineosakesi. Ühed lüsosoomid sisaldavad üksnes ensüümivalke, teised lagundavaid ensüüme. Lüsosoomide mõõtmed on küllaltki erinevad, jäädes siiski tavaliselt mõne mikromeetri piiridesse.
28.) Golgi kompleksi ehitus, ülesanne
Tsütoplasmavõrgustikuga on seotud ka Golgi kompleks (1989). See koosneb üksteise kohal asetsevatest plaatjatest tsisternikestest, põiekestest ning neid ühendavatest kanalikestest, need kõik on ümbritsetud membraaniga. Loomarakkudes on Golgi komplekse kuni kümmekond, taimerakkudes võib aga nende arv ulatuda mõnesajani. Golgi kompleksis jõuab lõpule valkiude töötlemine ning nende pakkimine sekreedipõiekestesse ja lüsosoomidesse ning see osaleb rakumembraani uuendamises ja taimerakkudes ka rakukesta moodustamises.
29.) Mitokondri ehitus, ülesanne
mitkonder ( 1886 ) on kujult ümar või pulkjas, selle läbimõõt on vahemikus 0,2-5 μm. Iga mitokonder on ümbritsetud kahe membraaniga. Sisemembraan moodustab arvukaid kurde ja sopistusi, mjida nimetatakse harjasteks. Organelli sisemuses leidub mitokondrile omaseid DNA ja RNA molekule. Valke sünteesitakse mitkokondri sees olevates ribosoomides.
30.) Tsütoskeleti ehitus, ülesaned (2)
Tsütoskelett koosneb niitjatest valkudest. Ta moodustab tsütoplasmas võrkja struktuuri, mis ühendab omavahel rakumembraani, tuuma välismembraani, tsütoplasmavõrgustiku ja enamiku rakuorganelle.
Ülesaned:

• raku tugisüsteem
  
• raku liikumissüsteem
  

31.) Tsentrosoomi ehitus ja ülesanne
Tsentrosoom – loomaraku tuuma läheduses paiknev üksik organell, mis kioosnheb kahest üksteise suhtes risti paiknevast silindrilisest tsentrioolist. Osaleb rakujagunemise ajal kääviniitide moodustamises.
32.) Taimeraku ehitus (joonis + nimetused)
33.) Taimeraku erinevus loomarakust
Taimerakkude põhiliseks iseärasuseks on nendele ainuomaste organellide- plastiidide – esinemine. Lisaks sellele arenevad taimerakkude tsütoplasmas suured vakuoolid , mis teistel päristuumsetel organismidel puuduvad. Enamik taimerakke on lisaks membraanile ümbritsetud tiheda rakukestaga.
34.) Taimeraku kesta koostisaine ja taimeraku ülesanne
Taimeraku kesta põhiline koostisaine on tselluloos . Lisaks sellele on kesta ehituses mitmeid teisi biopolümeere (nt ligniini , pektiini) ja muid keeruka keeruka ehitusega orgaanilisi ühendeid. Ülesaned:

• tugifunktsioon
  
• kaitsefunktsioon
  
• transportfunktsioon
  

35.) Milliseid pigmente sisaldavad plastiidid ?
Rohelisi kloroplaste , kollased või punaseid kromoplaste ja värvusetuid leukoplaste.
36.) Kloroplasti ehitus ja ülesanne
Kloroplast on mõnevõrra sarnane mitkokondriga. Ta on ümbritsetud kahe membraaniga. Kloroplasti sisemuses paikenvad membraanidest moodustunud kotjad moodustised – lamellid . Need on paigutatud üksteisega kohakuti ja moodustuvad lamellide kogumikke. Lamellide membraanides on klorofülli molekulid. Lisaks sellele on kloroplasti sisemuses DNA, RNA ja valgu molekule.DNA omab pärilikku infot kloroplastile omaste RNA ja valkude sünteesiks. Sarnaselt motokondriga sisaldavad ka kloroplast ribosoome, mis sünteesivad sellele organellile vajalikke valke.
37.) Vakuooli ülesanne (4)

• eelkõige taimeraku veemahutid, mis võivad sisaldada ka mitmeid varuaineid
  
• vakuoolidesse võivad koguneda ka ainevahetuse jääkproduktid või ühendid
  
• tänu vakuoolile saab taimerakk oma suurust suureneda
  
• peab reguleerima turgorit
  

38.) Pärmiraku ehitus (joonis + nimetused)
39.) Milles sesineb seente looduslik tähtsus?
Seened on koos bakteritega ühed peamised surnud organismide lagundajad. Samas hangib aga suur osa seeni oma elutegevuseks vajalikke aineid teistest elusorganismidest ning põhjustavad sellega mitmesuguseid seenhaigusi. Viimased esinevad nii taimedel kui ka loomadel. Seened suudavad lõhustada ka seillised keemilisi ühendeid, mis teistele organismidele toiduks ei kõlba. Nii näiteks kasutavad mitmed seeneliigid orgaanilise aine allikana taimerakkude kestade põhilisi koostisaineid- tselluoosi ja ligniini. See on äärmiselt oluline looduses toimuva aineringe seisukohalt, sest enamik taimseid jäänuseid koosneb just nendest biopolümeeridest. Kui seened lagnudavad aga elusate taimede tselluloosi ja ligniini, siis põhjsutavad nad sellega mitmesuguseid taimehaigusi. Ühtlasi kahjsutavad seened ka tarbepuitu ning tselluloosi sisaldavaid materjale (nt paber). Puuseened kahjutavad elusaid puid, põhjustavad neile mädanikke ja võivad puutüved seest õõnestada.
40.) Too 3 näidet nii seente kasulikkusest kui ka kahjulikkusest inimesele
Kasulikkus inimestele- paljud seeneliigid on inimestele toiduks,
Kahjulikkus inimestele- seened põhjustavad inimestele eelkõige mitmesuguseid nahahaigusi. Enamasti tekivad seenhaiguste kolded varvaste vahele, kanelaalustesse või kubeme piirkonda. Epiteelkoest toituvad eri liiki seened põhjustavad naha punetust ja ketendust. Ka inimese varbaküünte all parasiteerivad seened on küllaltgi sagedane nähtus.
41.) Bakterraku ehitus (joonis + nimetused)
42.) Plasmiidi mõiste ja ülesanne
Plasmiid – bakterirakus esinev väike DNA rõngasmolekul, milles sisalduvad geenid on vajalikud kasvukeskkonnas eripäraga seotud ensüümide sünteesiks. Ülesanne: põhiliselt ainevahetuslik tähtsus. Need aitavad lagundada ümbritsevas keskkonnas leiduvaid orgaanilisi aineid.
43.) Bakterite paljunemise viisid (4)

• pooldumisega
  
• pungumise teel
  
• mütseeli tükikeste abil
  
• osadel võivad moodustada ka erilised paljunemisrakud
  

44.) Bakteritoksiinide tähtsus + näited
Mitmed bakterid on teistele organismidele (kaasa arvatud inimesele) ohtlikud, sest nad põhjustavad mitmesuguseid tervisehäireid, mis võivad lõppeda ka surmaga. Selliseid baktereid nimetatakse patogeenseteks. Nende tõvestav toime tuleneb väliskeskkonda eritavatest mürkainetest – bakteritoksiinidest. Need on valdavalt valgulise ehitusega ja kaitsevad baktereid teiste organismide eest. Eri bakterite toksiinid põhjustavad inimesele botulismi, teetanust, difteeriat, koolerat, düsenteeriat ja teisi haigusi. Kõige mürgisemaks peetakse botulismi toksiini, mille 1 mg võib tappa näiteks üle miljoni merisea.
45.) Bakteri spoori teke + tähtsus
Kui bakterid satuvad elutegevuseks mittesobivasse keskkonda, siis võib osa liike moodustada spoore . Selleks väljutab bakter kuni kolmandiku tsütoplasmas olevast veest ning ka organellide arv väheneb. Lõpuks kattub ruumalalt vähenenud bakter tiheda kestaga. Spooridel elutegevuse tunnused peaaegu puudvad, sest kogu ainevahetud on äärmiselt aeglustunud.Bakterid saavad spooride kujul täiendava vee ja toiduaineteta elada aastasadu . Spoorid taluvad hästi madalaid temperatuure ja isegi lühiajalist keetmist. Kui aga spoor satub sobivasse kasvukeskkonda, siis bakter välub spoorikestast ja alustab normaalset elutegevust. Et ühest spoorist areneb hiljem alati ainult üks bakter, siis ei saa seda nähtust lugeda bakterite paljunemiseks, vaid üksnes kaitsekohastumuseks.
46.) Bakterite tähtsus looduses

• Mitmesuguste jääkainete ja surnud organismide lagundaja
  
• Orgaanilise aine lagundajatena on bakteritel oluline osa mulla kujundamisel
  
• Bakterid osalevad kõigi peamiste keemiliste elementide – süsiniku, hapniku, lämmatiku, fosfori ja väävli – looduslikes ringetes.
  

47.) Bakterite toitumisviisid + näited

• Valdav osa bakteritest on heterotroofid ja kasutavad seetõttu elutegevuseks vajaliku energia saamiseks tesite organismide poolt sünteesitud orgaanilisi aineid (näiteks inimene, vihmauss ).
  
• Osad on autotroofid , st nad sünteesivad orgaanilis aineid anorgaanilistest ühenditest (näiteks rohelised taimed).
  

48.) Bakterite kasutamine (4 + näited)

• biotehnoloogia (metallurgias, meditsiinis)
  
• toiduainete hapendamine ( kurk , kapsas, piim jt)
  
• biotõrje (seenhaiguste tõrje)
  
• valguliste ensüümide tootmine (toiduaine-, tekstiili- ja farmaatsiatööstus)