Raku ehitus, Rakuõpetus, Bakterid (0)

RAKU EHITUS
RAKUTUUM

• Rakutuum asub tavaliselt raku keskel.
  
• Tuumas asuvad kromosoomid , mis kannavad pärilikku informatsiooni.
  

TUUMA TÄHTSUS:

• Sisaldab ja säilitab pärilikku informatsiooni.
  
• Juhib raku elutegevust.
  
• Reguleerib rakus toimuvaid protsesse.
  
• Tuumakestes toimub ribosoomide moodustumine ja rRNA süntees.
  

TSÜTOPLASMA

• Poolvedel raku sisaldis.
  
• Koosneb peamiselt veest, lahustunud orgaanilistest ja anorgaanilistest ainetest
  

TSÜTOPLASMA TÄHTSUS:

• Seob raku organellid ja tuuma ühtseks tervikuks ning kindlustab nende koostöö.
  
• Tagab toitainete laialikandmise rakus.
  
• On jääkainete eritumiskohaks.
  
• Sisaldab varuaineid, ainevahetuse vaheprodukte, pigmente.
  

RAKUMEMBRAAN

• Rakumembraan ümbritseb kõiki rakke!
  

TSÜTOPLASMAVÕRGUSTIK – rakusisene ainete liikumine
Siledapinnalise ER-i ülesanded:

• Varusüsivesikute süntees (glükogeen).
  
• Lipiidide süntees.
  
• Bioaktiivsete ainete süntees (steroidhormoonid).
  
• Kaltsiumioonide depoo lihasrakkudes.
  

Karedapinnalise ER-i ülesanded:

• Kanalitel paiknevad ribosoomid, kus toimub valgusüntees.
  

RIBOSOOMID

• Koosnevad suuremast ja väiksemast allüksusest, mis mõlemad sisaldavad rRNA-d ning valgumolekule.
  

Ribosoomide ülesanded:

• Ribosoomides toimub valgusüntees
  

MITOKONDER

• Ümbritsetud kahe membraaniga:
  
  • välismembraan on sile ja kattefunktsiooniga;
    
  • sisemembraan on kurruline
    
• Mitokonder sisaldab rakutuumast eraldiseisvaid nukleiinhappeid (RNA) ja ribosoome.
  

Mitokondri ülesanne:

• Mitokondris toimub rakuhingamine, st. glükoosi reageerimine O2-ga, mille tulemusel vabaneb energia ja tekib CO2 ning H2O.
  

GOLGI KOMPLEKS

• Ained satuvad sinna tsütoplasma-võrgustiku kanalikestest.
  

Golgi kompleksi ülesanded:

• Valkude lõplik töötlemine ja pakkimine põiekestesse.
  
• Rakumembraani ja rakukesta moodustamine.
  
• Lüsosoomide moodustumine.
  

LÜSOSOOMID - Ühekihilised membraaniga ümbritsetud põiekesed.
Lüsosoomide ülesanded:

• Surnud ja mittevajalike rakustruktuuride ning ainete lagundamine.
  
• Rakusisene seedimine – pino - ja fagotsütoos (ainuraksete toitumine).
  
• Kudede ümberkujundamine moondega arengu korral (nt kullese saba kadumine).
  
• Emaka taandareng sünnitusjärgselt.
  
• Metabolismi tagamine nälgimisel või dieedil.
  

TSÜTOSKELETT

• Valgulistest fibrillidest võrkjas struktuur.
  

Tsütoskeleti ülesanded:

• Annab rakule kuju ja seob organellid ühtseks tervikuks.
  
• Kindlustab rakkude liikumise, kuju muutmise, organellide ümberpaiknemise.
  

TSENTROSOOM

• Asub rakutuuma läheduses.
  
• Moodustub 2-st tsentrioolist. Tsentriool moodustub 3x9 mikrotuubulist.
  

Tsentrosoomi ülesanded:

• Moodustab rakujagunemisel kääviniite.
  
• Tagab kromosoomide võrdse lahknemise.
  

VAKUOOL

• Vakuool on suur membraaniga ümbritsetud põieke,mis sisaldab taimemahla, suhkruid ja happeid .
  

Vakuooli ülesanded:

• Vee reservuaar .
  
• Kindlustavad raku siserõhu ehk turgori .
  
• Nooremate rakkude vakuoolides on toitained .
  
• Vananenud rakkudes jääkained.
  
• Vakuoolides toimuvad lõhustumisprotsessid.
  
• Viljade vakuoolid võivad sisaldada magusaid suhkruid ja orgaanilisi happeid (vajalik seemnete levitamiseks).
  
• Võib sisaldada alkaloide, mis annavad hapu või kibeda maitse ( kaitsevad taimi ärasöömise eest).
  

RAKUKEST

• Rakukesta moodustumisel osalevad Golgi kompleks ja membraanid . Ta koosneb tselluloosist, hemitselluloosidest ja pektiinainetest.
  

Rakukesta ülesanded:

• on kõva ja moodustab taimele tugeva toese.
  
• annab taimele kuju.
  
• osaleb ainete neeldumisel ja liikumisel läbi kanalite .
  

PLASTIIDID
KLOROPLASTID

• Täidetud valgulise vesilahusega – stroomaga, milles leidub DNA ja RNA rõngasmolekule ning ribosoome.
  
• Stroomas on lamedad membraansed kotikesed – lamellid.
  
• Lamellides esined roheline värvaine – klorofüll.
  

Kloroplastide ülesanded:

• Kloroplastide põhifunktsioon on fotosüntees
  

KROMOPLASTID

• Sisaldavad värvilisi pigmente – karotinoide, mis esinevad viljades, õites ja lehtedes enne langemist.
  
• Erksatel värvidel on ligimeelitav funktsioon.
  
• Ainevahetuslik funktsioon
  

LEUKOPLASTID

• Laukoplastid on värvusetud.
  
• Leukoplastid sisaldavad varuaineid
  
• nt tärklis koguneb amüloplastidesse.
  

Plastiidide üleminek:
kloroplast Þ kromoplastiks
viljade valmimisel, sügisel lehtede värvumine (karotinoidid taluvad madalamat temperatuuri kui klorofüll).
kromoplast Þ kloroplastiks
porgandi säilitusjuur muutub roheliseks
kloroplast Þ leukoplastiks
kui roheline taim satub pimedusse
RAKUÕPETUS
Kõiki rakke jaotatakse:

• EELTUUMSED e. prokarüoodid (ainult bakterid )
  
• PÄRISTUUMSED e. eukarüoodid ( protistid , taime-, looma-, seenerakud)
  

RAKKUDE MITMEKESISUS:
Üldise ehitusplaani järgi jagatakse elusloodus:

• Üherakulised -
  

• mikroskoopiliste mõõtmetega.
  
• harilikult iseloomuliku väliskujuga.
  
• aine- ja energiavahetus toimub ühe rakumembraani kaudu.
  
• nt: bakterid, algloomad , pärmseened jt.
  

• Hulkraksed –
  

• iga koe rakkude ehitus on kooskõlas nende talitlusega.
  
• nt. selgrootud , selgroogsed loomad, taimed, kandseened jt.
  

Rakkude suurus:

• Kõige väiksem üherakuline organism on mükoplasma ( bakter ) - 0,1 - 0,3 mm suurune.
  
• Kõige suurem on jaanalinnu munarakk (munarebu)
  
• Kõige pikem on vöötlihasrakk (kuni 30 cm pikkune ), kuid väga väikese läbimööduga, et palja silmaga me seda ei näe.
  

Teadusharu , mis uurib rakkude ehitust ja talitlust nimetatakse tsütoloogiaks ehk rakubioloogiaks.
Mikroskoopide leiutamine 17. saj. alguses võimaldas rakke uurima hakata.
Esimese mikroskoobi valmistasid 1595 .a. hollandi prillimeistrid Hans ja Zacharias Janssen
Inglane Robert Hook leiutas valgusmikroskoobi 1665.a. millega uuris korgilõike.
Binokulaarne mikroskoop - võimalik vaadelda preparaati kahe silmaga.
Stereomikroskoop - suuremate objektide uurimiseks.
Elektronmikroskoop - valguskiirt asendab seal elektronvoog. Leiutati 1931 .a.
Tähtsad mehed ja avastused:

• Inglane Robert Hook leiutas valgusmikroskoobi 1665.a. ja võttis kasutusele raku (cellula) mõiste.
  
• Saksamaa teadlane Anton van Leeuwenhoek valmistas mitmesuguseid mikroskoope ning uuris ainurakseid ja baktereid 17.saj. teisel poolel.
  
• Karl Ernst von Baer avastas 1826 .a. imetaja munaraku ja järeldas, et loomorganismi areng saab alguse munarakust.
  
• Matthias Schleiden jõudis 1838.a. järeldusele, et kõik taimed on rakulise ehitusega.
  
• Theodor Schwann leidis 1839.a. et ka loomorganismid on rakulise ehitusega.
  

Rakuteooria põhiseisukohad on:

• Kõik organismid koosnevad rakkudest.
  
• Iga uus rakk saab alguse olemasolevast rakust.
  
• Rakkude ehitus ja talitlus on vastastiku-ses kooskõlas.
  

Ainurakne
Bakterirakk
Taimerakk
Loomarakk
Seenerakk
Bakterid
- eeltuumsed e prokarüoodid - neil puudub tuum.
Tuumapiirkonda, kus paiknevad DNA ja valgud nim nukleoidiks.
Suurus:

• Nad on väga väikesed – mõni µm.
  
• Kõige väikseim on mükoplasma.
  

Kuju alusel eristatakse:

• Kokid e kerabakterid
  
• Kepikesed e pulkbakterid
  
• Spirillid e kruvibakterid
  
• Spiroheedid e keeritsbakterid
  
• Niitjad bakterid
  
• Jätketega bakterid
  

A – batsill, E – spirill, B,C,D - kokid
Konjugatsioon - Bakterite paljunemine algab konjugatsiooniga
Bakteriraku pooldumine :

• Rakk pikeneb.
  
• Toimub ainete bio-süntees, DNA ja plasmiidide replikatsioon.
  
• Rakukest ja plasma- membraan sopistuvad sisse.
  
• Moodustub rakuvahe-sein.
  
• Tekib kaks tütarrakku
  

Koloonia – bakterite populatsioon , mis moodustub tardsöötmel ühe raku järglaskonna.
Bakterite tähtsus looduses:

• Bakterid on looduses orgaanilise aine lagundajad e destruendid.
  
• Nad tagastavad atmosfääri taimede poolt omastatud süsihappegaasi ja suurendavad mullas huumuse osa.
  
• Bakterid tagavad looduses ainete ringluse.
  
• Osa bakteritest suudab kasutada õhulämmastikku.
  

Bakterite kasutamine biotehnoloogias :

• Antibiootikumide tootmisel (nt tetratsükliin)
  
• Vitamiinide tootmisel (nt B12 vitamiin )
  
• Hormoonide tootmisel (nt insuliin)
  
• Puhastusvahendite tootmisel (nt biolisanditega pesupulbrid )
  
• Toiduainete tootmisel (nt juust, jogurt)
  
• Aminohapete tootmisel (nt maitsetugevdajad)
  

Bakterite kasutamine biotehnoloogias:

• Seenhaiguste tõrjeks
  
• Komposti valmistamiseks
  
• Silo valmistamiseks
  
• Baktertväetised
  
• Biopuhastid