Taimed on liikumatud. 2. Taimefüsioloogia ajalugu. Taimefüsioloogia alguseks van Helmonti katsed 1629 aastal pajuoksaga. Arvati, et taimel piisab kasvamiseks veest. 17. saj tulid esimesed tööd tehti kindlaks plastiliste ainete suund taimes. Hooke uuris esimesena taime rakulist ehitust.. 18. saj. mõisteti juurerõhu vajalikkust mahlavoolus. Priestley avastas taimede õhupuhastamisvõime . 18.saj lõpp õhutoitumiseteooria fotosüntees ja hingamine kui kaks erinevat protsessi. Al 1860 taimefüsioloogia kindlalt bioloogia üks osadest. Järgnes rakuteooria. Rakuõpetus ja rakufüsioloogia. 1953 DNA struktuur. 1959 ATP struktuur ja funktsioon. 1863 hakati õpetama Tartu Ülikoolis. I RAKK 1. Taimeraku keemiline koostis. Süsivesikud, aminohapped ja valgud, lipiidid (sh rasvad, vahad, terpenoidid), nukleiinhapped, alkaloidid, fenoolsed ühendid. Süsivesikud ehk sahhariidid
· Taimed on erinevalt loomadest liikumatud · Taimedel on tselluloosne rakukest · Puuduvad närvisüsteem ja hormonaalne regulatsioon · Mitmeaastased taimed kasvavad kogu elu 2. Taimefüsioloogia ajalugu. Taimefüsioloogia alguseks peetakse 1629 van Helmonti katseid. Esimeseks taimefüsioloogiliseks tööks peetakse 17saj loodusteadlaste-eksperimentaatorite töid. Al. 1860 on TH bioloogia lahutamatu osa. 1780 tõestas Lavoisier et rakk on nii looma kui taime põhiosa. 20saj avastati palju olulist taimede kohta Calvini tsükkel, DNA I RAKK 1. Taimeraku keemiline koostis. Süsivesikud, aminohapped ja valgud, lipiidid (rasvad, vahad, terpenoidid), alkaloidid, fenoolsed ühendid. Vesi, Mineraalained jagunevad makro ja mikro aineteks (Makro: N, S, P, Fe; Mikro: Si, B, Ca, Mn), Sahhariidid e. Süsivesikud (Glükoos, fruktoos, RNA, DNA, tselluloos, tärklis,
Mulla temperatuuri alanedes aeglustub vee imamine juurtesse niivõrd, et ee ei kata enam veekadu transpiratsioonil. Külm muld on füsioloogiliselt kuiv, külmades muldades halveneb ka mineraalne toitumine ja mineraalainete ümbertöötamine juurtes. õhuvaestes muldades (üleujututatud kohtades) kasvavad taimed halvasti mitte niivõrd veeliia, kuivõrd õhupuuduse tõttu. – kobestada, õhustada mulda. 6. Milliste mehhanismide abil liiguvad mineraalainete ioonid mullast taime? Kolm võimalikku viisi mineraalainete kättesaamiseks: – otsene kontakt juurega (tavaliselt juuri 1% mulla mahust) – massivool piki veepotentsiaali gradienti – difusioon piki kontsentratsiooni gradienti. Kuidas ja miks võiks ioonide juurtesse sisenemise kiirus sõltuda õhulõhede avatusest, mulla PH-st ning tärklise hulgast juurerakkudes? 7. Milliseid protsesse taimedes mõjutab abstsiishape (ABA) ?
Suurema diameetriga sooned kaviteeruvad kergemini kui peenemad torud. Traheed ja traheiidid on tugevasti puitunud. Oluline just alarõhu tingimustes Vee liikumise kohastumused: Trihoomide olemasolu + piirkiht lehe pinnal Toor-poorid on väiksemad sulgkile- poorid suuremad 10. Millistes tingimustes taimede rakkudes on turgorrõhk null või negatiivne? Rakk kaotab transpireerimisel vett, siis turgorrõhk väheneb, ruumala väheneb kuni rakusisaldis ei avalda enam rakuseinale survet ja turgorrõhk on null. Nt kõrgete puude korral ,kui osmootne rõhk on madal siis võib turgorrõhk minna negatiivseks. Samuti kiire transpiratsiooni korral võib kh minna negatiivseks 11. Leidke turgorrõhu suurus rakus kui veepotentsiaal on .... MPa ja osmootne rõhk .....atm. veepot valem P= fii pii 12
24. Kirjutage atmosfääri veepotentsiaali arvutamise valem koos tähistuste selgitusega. 25. Kirjutage Van't Hoffi võrrand ................................ koos tähiste selgitusega 26. Leida 1M glükoosi lahuse osmootne rõhk kui P=0, R=0,082 L atm/mool K, temperatuur 27oC, i= 1 27. Milline on floeemi suhkrulahuse kontsentratsioon kui osmootne potentsiaal on miinus ........... MPa? 28. Juurerõhu suurus ja tekkimise põhjus taimedes Juurerõhk on madal positiivne 0,1-0,5 MPa. Kui ioonid sisenevad mullalahusest veega taime, siis läbi apoplasti, sümplasti ja sümplasti plasmodesmide satuvad ksüleemi. Ksüleemis madaldub seetõttu veepotensiaal (võrreldes mullalahuse omaga) ja vett hakkab ksüleemi sisse tulema. Samal ajal tekib ksüleemitorudes rõhk, tekib juurerõhk. 29. Millist õhulõhede liikumist nimetatakse passiivseks? Kui sulgrakkude naaberrakkude turgorrõhu muutustest on tingitud liikumine 30. Millest on tingitud turgori muutus õhulõhede avanemisel hommikul
Keemiline töötlemine – leotamine happes, piirituses vm. lahuses. Termiline töötlemine (hetkeks keeva ja seejärel külma vette) Keskkonna piirangud Kuivus Sobivate niiskusolude loomine – külvamine niiskesse mulda, substraati Ebasobiv temperatuur sobiva temperatuuri tekitamine idanemiskeskkonnas Ebasobivad valgustingimussed Valgusidanevatele seemnetele valguse võimaldamine Taimede stress Abiootilised stressifaktorid a) Temperatuur Külmakindlus on taimede võime taluda madalat miinustemperatuuri ilma, et nad eluohtlikult kahjustuksid. Taimedel madalate temperatuuride taluvus: jaheduskindlus 0…5 ºC külmakindlus kuni -20 ºC pakasekindlus alla -20 ºC. Talvekindlus – taimede võime taluda lisaks madalatel miinustemperatuuridele teisi ebasoodsaid tingimusi nagu vettimine, kopitamine, lämbumine, suured
õhulõhed). Rakkude vaheline suhtlemine plasmodesmide kaudu. Taimedele on iseloomulik: 1. embrüo hulkrakne loode 2. kutiikula keha kattev lipiidne kiht 3. rakke ühendavad plasmodesmid (tsütoplasmaväät) 4. raku pooldumisel moodustub rakuplaat, see eraldab tütarrakud ja kasvatab nende vahele uue rakukesta 5. haploidse ja diploidse eluperioodi vaheldumine TAIMERAKK lk 15-19 Tsütoloogia - rakke uuriv teadusharu. IGA RAKK PÄRINEB RAKUST! Taimeraku läbimõõt 10-200 µm. Taimerakk on liikumatu. Rakuehitus 1. Rakukest tselluloosist, väljaspool membraani. 2. Rakumembraan ümbritseb rakku. 3. Plasmodesmid e tsütoplasmaväädid ühendusteed naaberrakkude vahel. 4. Tsütoplasma raku poolvedel sisu, liidab kõik organellid üheks tervikuks, koosneb tsütosoolist. 5. Rakutuum juhib raku elu ja paljunemist. Tuumas on kromosoomid ja tuumake. 6
Püranomeeter. Püranomeetriga mõõdetakse poolsfäärist horisontaalsele pinnale saabuvat summaarse (otse + hajusa) kiirguse võimsust lainepikkuste vahemikus 0,3-5 mm. 13. Millise lainepikkusega valguskiirgus pole taimede poolt kättesaadav ja miks? 500-600 nm Ükski taimepigment ei neela rohelist valgust 14. Nimeta kolm põhilist põhjust, miks on kiirguse hulk elus organismidele oluline ja kirjelda, miks. • Fotosüntees kui kiirgusenergia keemiliseks sidemeks muutmise protsess • Arengumustri stimuleerija • Stressi faktor 15. Loetle FS osalevad keemilised ühendid? CO2, H2O, C6H12O6 (glükoos), O2; NADP,ADP,NADPH,ATP 16. Koosta FS võrrand 6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 17. Millised keskkonnafaktorid on FS toimumiseks hädavajalikud? valgust, CO2 ja H2O 18. Mitu kvanti energiat osaleb minimaalselt ühe molekuli glükoosi moodustamisel?
........................................13 Kasutatud allikad...................................................................................................................14 2 Sissejuhatus Valik referaatide teemadest langes just ,,Fotosünteesi tähtsus elulistes protsessides" kasuks, see teema paelus mind juba keskkooli bioloogiatundides. Fotosüntees on üks äärmiselt vajalik protsess, kuna selleta poleks elu Maal võimalik. Antud keeruka, kuid samas nii igapäevase ja iseenesestmõistetava protsessi tähtsus seisneb selle lõpp-produkti, hapniku, tekkimises. Refereerimisele võetud materjal on suuremal jaol pärit nii keskkooliõpilastele mõeldud bioloogia alastest väljaannetest kui ka agronoomia, metsanduse ja maaparanduse eriala tudengitele mõeldud kirjandusest, kuid ka Internetist. Et saada täielikku ülevaadet lugesin läbi
Enamik taimi on autotroofid, samuti on autotroofe bakterite hulgas (tsüanobakterid) ning protistide seas (vetikad). Heterotroofid aga on organismid, kes ei suuda ise toota eluks vajalikku orgaanilist ainet ja seega toituvad autotroofidest ja ka teistest heterotroofidest. Heterotroof on organism, kes saab oma elutegevuseks vajaliku süsiniku toidus sisalduvast orgaanilisest ainest. Need orgaanilised ühendid on valmistanud autotroofid. 3. Kuidas on fotosüntees ja mitokondriaalne hingamine seotud.(Fotosünteesi ja mitokondriaalse hingaminse võrrand, mis ained tekivad, milleks neid kasutatakse) Fotosünteesi võrrand 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 Mitokondriaalse hingamise võrrand C6H12O6 + O2 = CO2 +H2O +ATP Fotosüntees ja mitokondriaalne hingamine on omavahel tihedalt seotud. Fotosünteesi tulemusena tekivad glükoos ja hapnik, mida läheb vaja hingamiseks. Hingamise tulemusena tekivad süsihappegaas, vesi ja ATP
Taimede ja loomade hukkumise järel jäänused kõdunevad ja lagunevad maapõues ilma õhu juurdepääsuta. Miljonite aastate vältel on sellest kujunenud pruun- ja kivisüsi. Põletamisel tekib taas CO2, mis läheb õhu koostisesse. Vees tekivad aja jooksul looduslikud karbonaatsed mineraalid ja kivimid (lubjakivi jt) ning maismaal kriit, dolomiit jt DÜNAAMILINE BIOKEEMIA RAKU TASANDIL 1. Süsivesikute metabolism. Looduskeskne süsivesik on glükoos, seetõttu käsitletakse just glükoosi metabolismi. Ka teised süsivesikud muunduvad varem või hiljem glükoosiks. SÜSIVESIKUTE METABOLISM Katabolism Anabolism Anaeroobne glükolüüs glükoneogenees Aeroobne glükolüüs glükogeeni süntees
kollapseeru negatiivse rõhu tingimustes. Vee liikumisel surnud rakkudes esinev takistus on palju väiksem võrreldes takistusega liikumisel elusates rakkudes kui vesi peab läbima rakumembraanid. Eriti hästi sobivad vee transpordiks suure diameetriga trahheed, sest takistus soonte läbimõõdu kasvades väheneb. Seega vee liikumise kiirus ksüleemis on seda suurem, mida suurem on ksüleemitorude diameeter. Millistes tingimustes taimede rakkudes on turgorrõhk null või negatiivne? Kui rakk kaotab transpireerimisel vett, siis turgorõhk väheneb, ruumala väheneb kuni rakusisaldis ei avalda enam rakuseinale survet (piirplasmolüüs) ja P=0. Leidke turgorrõhu suurus rakus kui veepotentsiaal on – .... MPa ja osmootne rõhk .....atm. Ψ =P−π ⇒ P=Ψ + π Φ−veepotentsiaal P-turgorrõhk π −osmootne r õ h k Leidke osmootse rõhu suurus rakus kui veepotentsiaal on –...... atm ja turgorrõhk ...... MPa. Ψ =P−π ⇒ π =P−Ψ 1 atm=0.1 MPa
Seetõttu on leukoplaste rohkesti taimede maa-alustes osades (juurtes, risoomides, mugulates) Plastiidid võivad teatud tingimustel muutuda, s.o üksteiseks üle minna. Näiteks tomati küpsedes muutuvad kloroplastid kromoplastideks. Porgandi juure maapinnale ulatuv ots läheb valguse käes roheliseks, sest kromoplastid muutuvad kloroplastideks. Valguse mõjul värvub kartulimugul roheliseks, kuna leukoplastid muutuvad selles kloroplastideks. TAIMERAKU VÕRDLUS. Taimerakk on eukarüootne rakk, millel on võrreldes teiste eukarüootsete rakkudega (näiteks loomarakuga) mitmeid iseäralikke struktuurijooni. Mõned karakteersed jooned on järgmised: · taimerakul on suur membraaniga ümbritsetud tsentraalvakuool, mille üks tähtsamaid ülesandeid on turgori hoidmine, mitmete varuainete säilitamine ja kasutute organellide ja valkude lagundamine · taimerakku katab tselluloosist või hemitselluloosist rakukest · kõrvuti asetsevaid taimerakke ühendab plasodesm
Mida madalam energia, seda pikem, seega infrapunane 12. Mis on tänapäevane enimlevinud kiirguse mõõtmise meetod? http://hps.org/publicinformation/ate/faqs/radiationdetection.html Püromeetriga 13. Millise lainepikkusega valguskiirgus pole taimede poolt kättesaadav ja miks? Umbes 520570 nm (roheline valgus), peegeldub lehtedelt. 14. Nimeta kolm põhilist põhjust, miks on kiirguse hulk elusorganismidele oluline ja kirjelda, miks. · Fotosüntees kui kiirgusenergia keemiliseks sidemeks muutmise protsess · Arengumustri stimuleerija · Stressi faktor 15. Loetle FS osalevad keemilised ühendid? CO2, H2O, O2 16. Koosta FS võrrand 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 17. Millised keskkonnafaktorid on FS toimumiseks hädavajalikud? CO2 ja vee kättesaadavus, valgus 18. Mitu kvanti energiat osaleb minimaalselt ühe molekuli glükoosi moodustamisel? 8 19. Kust saadakse FS jaoks vabu elektrone? Vee fotolüüsil 20. Mis on Rubisco?
1.C3 leht :Tunnete lehe morfoloogiat: epidermised, mesofüll, kobekude, sammaskude, õhuruumid, kutiikula, juhtsooned. Elektronmikroskoobi fotolt: raku sein, tsütoplasma, kloroplastid, vakuool, kloroplasti osad- tülakoidid, graana, strooma. Oskate määratleda õhulõhed; teate kust ja kuidas vesi, CO2, valgus sisse pääsevad? Vt 3. Loeng 2. Kui kõrge on tänapäeva atmosfääri CO2, hapniku ja lämmastiku kontsentratsioon protsentides? CO2 0,03-0,04 %, hapnik 21 %, lämmastik 78 % 3. Kui kõrge on praegune atmosfääri CO2 kontsentratsiooon ppm- ides 400 ppm 5. Mida tähendab ühik ppm? parts per million (miljondikosa) 6. Millised organellid on ainult taimerakule iseloomulikud vakuool, rakusein, plastiidid 7. Millistel taimeorganellidel on oma genoom plastiididel ja mitokondril 8. Vakuooli ülesanded. Hoiustab- põhiliselt soolad, suhkrud. Hoiab rakkudes turgorit Surub kloroplastid vastu rakuseina, et kiirendada vee ja CO2
Kvant liigub antennis (LHC) pigmendile ning siis juhitakse reaktsioonitsentrisse, kus klorofüll a muudab valgusenergia keemiliseks energiaks. Defineerige kvantsaagise mõiste ja arvutage selle väärtus ühe CO2 molekuli assimileerimise jaoks (koos selgitusega) Kvantsaagis on assimileeritud CO2 (eraldatud O2) molekulide ja neeldunud kvantide suhe. CO2 + 4H + 4e CH2O + 2H Minimaalselt mitu kvanti on vaja (põhjendage) et fotosünteesi käigus veest eralduks üks hapniku molekul 4 Üks hapniku molekul saadakse kahest veest, seetõttu opereeritakse alati kahe veega, kahe vee molekuli oksüdeerumiseks on vaja nelja kvanti. Kirjutage vee fotooksüdatsiooni võrrand, millises kloroplasti osas see toimub? 2H2O O2 + 4H + 4e- Toimub tülakoidi luumenipoolsel küljel (tülakoidi kotikeses) Kirjeldage vee lagundamise kompleksi ehitust ja paiknemist kloroplastides. Vee fotooksüdatsiooni kompleks toimib PS II juures. See koosneb mitmest valgust, mis
Seeme koosneb kolmest põhilisestosast: eost, taimekoest ja seemnekestast. Seemnekesta ülesanne kaitsta idu ja toitekudede varuaineid ebasoodsate tingimuste ja mehhaaniliste vigastuste eest. Seemekesta võib ümbritseda erineva tekkeviisiga lihakas eredavärviline seemnerüü (jugapuu, kikkapuu), kutsudes linde seemneid sööma ja selliselt neid levitama. Toitainete varu seemnes teeb idaneva taime mõneks ajaks sõltumatuks väliskekkonnast. 3.2. Puittaimede talitlus (füsioloogia) 3.2.1. Fotosüntees Peaaegu kogu energia, mida Maa elusorganismid kasutavad, on seotud roheliste taimede poolt. Taimedes sisalduv klorofüll suudab siduda Päikeselt saabuvaid valguskvante ning muuta need keemiliseks energiaks. Vett kasutatakse orgaanilise aine sünteesimiseks vaid 6-7% ulatuses, ülejäänud osa allikaks on õhus leiduv süsihappegaas. Tänapäeva atmosfääri koostises leidub süsihappegaasi vaid 0,0387%, kuid sellest piisab taimedele tõhusa fotosünteesi tagamiseks
vesi, mineraalained, süsinikdioksiid, Süsinik, hapnik, vesinik 16.Koosta FS võrrand 6CO2+6H2O+footonidC6H12O6+6O2+6H2O 17.Millised keskkonnafaktorid on FS toimumiseks hädavajalikud? Temperatuur, valguse ja vee kättesaadavus ja mulla toitainete sisaldus 18.Mitu kvanti energiat osaleb minimaalselt ühe molekuli glükoosi moodustamisel?8 kvanti 19.Kust saadakse FS jaoks vabu elektrone?saadakse vee molekuli lõhustumisel,(vee fotolüüsil)? 20.Mis on Rubisco?on CO2 siduv ensüüm, kõige enamlevinud ensüüm Maal 21.Miks nimetatakse enamlevinud FS tüüpi C3 FS? C3 FS tüüpi nim nii seepärast, et FS ajal moodustub 3 süsinikaatomiga 3-fosfoglütseraat 22.Mis on FS valgustuslik kompensatsioonipunkt? Platoo? Mida ma saan nende karakteristikute võrdlemisel eri lehtedel oletada nende 1 lehtede kohta? Valgustuslik kompsensatsioonipunkt on maksimaalne kiirguse kasutamispunkt
... mis annavad infot väliskeskkonnast edasi raku sisemusse ning organism reageerib vastavalt ärrituse iseloomule. · Hulkraksed kasutavad närvisüsteemi ja meeleelundeid ... kuid molekulaarne mehhanism on sama · Taimed reageerivad valgusele ja ööpäevarütmile ... ja pööravad oma lehti, varsi ja õisi. 8. Elusorganismid kohastuvad oma elukeskkonnaga. · Mittekohastumisele järgneb väljasuremine Eluslooduse organiseerituse tasemed. · Molekul Kus leidub biomolekule, leidub ka elu. · Organell Rakustruktuurid, millel on kindel ehitus ja talitlus, mis moodustuvad ainult rakkudes ja saavad ainult seal oma funktsioone täita. · Rakk Esimene tase, kus ilmnevad elu kõik omadused. Eriti selgelt avaldub ainuraksetel, hulkraksetel on eri funktsioonid eri rakkude vahel ära jaotatud. · Kude Sarnase ehituse ja talitlusega rakud koos rakuvaheainega moodustavad koe.
Koosneb ta kahest sulgrakust, nende vahelisest pilust ja kaasrakkudest. Sulgrakud on tavalised epiderm rakud, kuid nende kuju on erinev. Sulgrakkudel on paksemad rakukestad ja neil on omadus muuta kuju rõhu toimel. Seda rõhku, mis tagab sulgrakkude tööd nimetatakse turgoriks, mis on seotud osmootse rõhuga. 1.4. Taime organid Elundkonnad taimedel puuduvad, on aga erinevad organid. Organite eristamine taimedel sai alguse siis, kui taimed maismaale tulid. Juur. Juur on tavaliselt sümmeetrilise ehitusega maasisene organ, millel esineb tipmine algkude. Juure ülesanneteks on: taime kinnitamine mulda; vee ja lahustunud ainete transportimine teistesse taime organitesse; varuainete säilitamine; ta on vegetatiivse paljunemise organ; ta on mõningate erilaadsete ainete sünteesija. Juurte kasutamine: kasutatakse toiduainete tööstuses ja põllumajanduses toiduainetena; kasutatakse tööstuses osade ainete tootmiseks (õlide, suhkru, parkainete
Näiteks neid, kes on ühtaegu nii autotroofid kui heterotroofid, s.o. võivad kasutada nii orgaanilist kui anorgaanilist süsinikuallikat, nimetatakse miksotroofideks. Taime- ja loomaraku erinevused. Taimerakk Loomarakk esinevad plastiidid ja vakuoolid, plastiidid, vakuoolid ja rakukest mis on ümbritsetud tselluloosse puuduvad. rakukestaga. Prosenhüümne ja parenhüümne rakk. Prosenhüümne rakk on taimerakk, millel on väga piklik kuju. (esinevad juhtkoes). Prosenhüümse raku pikkus võib küündida 25 sentimeetrini (lumivalge bömeeria). Parenhüümne rakk on ehk isodiameetriline rakk on taimerakk, mis on igas mõõtmes enam-vähem võrdse läbimõõduga. Kandiline, ristkülikukujuline rakk (esinevad kattekoes). Mis on kude? Kudede liigitus. Kude ühesuguse ehituse ja ülesannetega rakud, mis koonduvad rühmadeks. Algkoed e. meristeemid
karboksüülrühmi on dissotsieerumata. Sellisel kujul on IAA suhteliselt hüdrofoobne ja läbib rakumembraane. Rakkude tsütoplasmas on pH aluseline ja IAA järelikult dissotsieerunud kujul, ja ei läbi membraane. Seetõttu IAA kuhjub rakkudes ja eksporditakse rakkudest välja antipordis prootonitega kandjavalkude abil, mis paiknevad rakkude basaalses osas. Antikehad kandjavalkude suhtes pärsivad auksiini polaarse transpordi. Apoplasti väljutatud IAA molekul protoneerub ja võib siseneda järgmisesse rakku. Polaarset transporti pärsivad mitmed IAA struktuuriga sarnased ühendid, mis on konkurentseteks inhibiitoriteks seostumisel kandjavalkudega (trijoodbensoehape e TIBA, in vivo teatud flavonoidid, näiteks kvertsetiin). Looduslikud flavonoidid on seega auksiini transpordi regulaatorid mida tõestab ka flavonoidide sünteesi mutantide auksiini jaotumise muutus taimes.Samuti pärsivad transporti hingamise inhibiitorid,
Valgus- energia hapnik Laulame 8 minutit valgusstaadiumis t Laulame 6 min p imedusstaadiumi st süsinikdioksiid vesi Laulame: http://www.youtube.com/watch?v=tSHmwIZ9FNw&feature=related Üldvõrrand: 6H2O + 6CO2 C6H12O6+ 6O2 Valgusenergia abil süsihappegaasi ja vee molekulid ühinevad ning tekib orgaaniline aine – glükoos. Glükoosi molekulis talletub valguse energia. Eraldub ka hapnik. Head pildid ja tekst Fotosüsteemidest ja rootorist ATP rootori töö: http://www.youtube.com/watch?v=5sGqbnQoyrI&feature=related Lehtedes on kloroplastid Vaata kloroplastide liikumist rakus Lehtedes on kloroplastid leht rakud kloroplast graan membraan klorofüll fosfolipiidid Kloroplastis on 50 korda rohkem membraane kui
tulemusena vabanev energia salvestatakse makroergilistesse ühenditesse (ATP) ja eraldub CO2 ja H20 Makroergilised ühendid- väikesed org. ühendid, mis osalevad keemilise energia salvestajate ja ülekandjate organismides toimuvates reaktsioonides ATP- (adenosiintrifosfaat) peamine rakkudes kasutatav energia salvestaja ja ülekandja ADP- (adenosiindifosfaat) on ATP lagunemisel tekkiv molekul, mida on võimalik uuesti ATP-ks muuta, kui sellele lisada fosfaatrühm Mitokonder- rakuorganell, kus toimub rakuhingamine, mille käigus toodetakse ATP-d Glükoos- lihtne süsivesik, mis on rakkude ainevahetuse vaheprodukt ja peamine energiaallikas Püruvaat- ühend, mis tekib glükoosi lagundamisel glükolüüsil, nim ka püroviinamarihappeks NAD ja FAD- ained, mis osalevad rakuhingamises elektronide ja
heterotroofseteks. 2. Autotroofid sünteesivad ise eluks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest (H2O, CO2), kasutades peamiselt valgusenergiat (fotosüntees) või ka redoksreaktsioonidel vabanevat keemilist energiat. 3. Heteroroofid saavad oma elutegevuseks vajaliku energia ja sünteesiprotsessideks vajalikud lähteained toidus sisalduva orgaanilise aine lagundamisel (glükoosi lagundamine). 4. Fotosüntees tuleusena moodustub glükoos (C6H12O6), jääkprodukt O2 eraldub atmosfääri. Üldvalem: 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 5. Taimedes moodustub glükoosist tärklis või tselluloos. Taimed täiendavaid orgaanilisi aineid väliskeskkonnast juurde ei vaja. 6. Metabolism organismis aset leidvad sünteesi- ja lagundamisprotsessid, mis tagavad tema aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga (hingamine, toitumine). Selle võib omakorda jagada kaheks: a
ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks. Saab eristada: 1. biopolümeeride hüdrolüüsi (nt tärklis -> glükoos) ja 2. sellele järgnevat monomeeride (nt glükoosi) oksüdatsiooni. Protsessi käigus energia vabaneb. See talletatakse energiarikastesse e makroergilistesse ühenditesse (ATP). Assimilatsioon sünteesiprotsessid. Selle käigus saadakse: sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jne. Vaja: lähteaineid, täiendavat energiat. Näiteks fotosüntees (organismiväline päikeseenergia), DNA, RNA ja valgu süntees (organismisisene keem. energia varud ATP molekulid). Energia vabaneb sahhariidide (1 g 17,6 kJ), lipiidide (38,9 kJ), valkude (17,6 kJ) jt org. ainete oksüdatsioonil. Sahhariidid esmane ja kõige kiiremini kasutatav energiaallikas organismis. ATP e adenosiintrifosfaat - universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul koosneb: 1. lämmastikalusest adeniin (A), 2
Näiteks fotosüntees (organismiväline päikeseenergia), DNA, RNA ja valgu süntees (organismisisene keem. energia varud ATP molekulid). Energia vabaneb sahhariidide (1 g 17,6 kJ), lipiidide (38,9 kJ), valkude (17,6 kJ) jt org. ainete oksüdatsioonil. Sahhariidid esmane ja kõige kiiremini kasutatav energiaallikas organismis. ATP e adenosiintrifosfaat - universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul koosneb: 1. lämmastikalusest adeniin (A), 2. riboosist ja 3. kolmest fosfaatrühmast (2 fosfaatrühma -> ADP). ATP moodustub glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus (ADP + P -> ATP + 30 kJ/mol energiat). Rakkudes kasutatavad makroergilised ühendid: Valkude sünteesil GTP (guanosiinfosfaat). RNA sünteesil ja DNA kahekordistumisel ATP, GTP, CTP, UTP. Enamikus organismide talletatakse glükoosivarud polüsahhariididena tärklis/glükogeen
Fotosüntees Autotroofid kasutavad oma organismi ülesehitamiseks ja elutegevuseks ainult anorgaanilist ainet, heterotroofid orgaanilist materjali (substraadi erinevus). Fototroofidele on primaarseks energia-allikaks valgus, kemotroofid kasutavad energia-allikana keemiliste sidemete energiat. Teistest eluvormidest täiesti sõltumatud on fotoautotroofid (maismaataimed, vetikad, fotos bakterid) ja kemoautotroofid. Fotoautotroofse eluviisi aluseks on fotosüntees, mille käigus toimub orgaanilise aine primaarne süntees, substraadid - CO2 ja H2O ja energiaks valgus. Fotosünteesi toimub 400- 700 nm, mis neelduvad klorofüllimolekulis (4 pürroolituuma ja Mg). Klorofülli ja taimelehe neeldumisspektrid erinevad ükseisest, kuna lehes sisaldub mitmete (s.h. kollaste) pigmentide segu. Siiski pole fotosünteetiliste pigmentide süsteem kohandatud maksimaalseks päikeseenergia neelamiseks.
Sisukord Sisukord...................................................................................................................................... 2 Sissejuhatus.................................................................................................................................3 1.Puittaimede talitlus...................................................................................................................4 1.1 Fotosüntees........................................................................................................................4 1.2 Transpiratsioon..................................................................................................................5 1.3 Lämmastiku aineringe.......................................................................................................6 1.4 Hingamine............................................................................................
Toimumiskoht rakus Tsütoplasmavõrgustikul, Mitokondris kloroplastidel 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 SAADAKSE! (seedimine, hingamine) ATP tekib (ADP+Pi) Vabanev energia salvestatakse energiarikastesse orgaanilistesse ainetesse, mida nimetatakse makroergilisteks ühenditeks. Peamiseks makroergiliseks ühendiks on ATP, millesse salvestatud keemilist energiat saab hiljem kasutada sünteesiprotsessides. ATP e adenosiintrifosfaat - universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis. ATP molekul koosneb: 1. lämmastikalusest adeniin (A), 2. riboosist ja 3. kolmest fosfaatrühmast (2 fosfaatrühma -> ADP). ATP moodustub glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus. ● NAD- vesinikukandja AEROOBNE LAGUNDAMINE C6H12 O6 glükolüüs- NAD 2AT tsütoplasmavõrg H22 P ustikus (AN, AE) püroviinamarih
kui nad on kasvanud pimeduses. HY5 on põhiline fotomorfogeneesi regulaator, olles transkriptsioonifaktoriks valgussõltuvatele geenidele Millist valgust neelab fütokroom ja mis on valgust absorbeerivaks struktuuriks fütokroomi molekulis Neelab punast ja kaugpunast valgust. Valgust absorbeerivaks struktuuriks on kromatofoor, täpsemalt avatud ahelaga tetrapürrool. Kuidas toimub fütokroomi vahendusel varju vältimise reaktsioon? Fütokroom tagab teiste taimede võra all olevate taimede kiirema kasvu ja seeläbi jõudmise varjust valguse kätte: Varjus on rohkem kaugpunast valgust kui punast valgust, kuna viimane on varjavate taimede poolt fotosünteesiks ära neelatud. Taimedel on pigment fütokroom, mis eksisteerib kahes vormis: punases (Pr), mis soodustab taimede kasvu, ja kaugpunases (Pfr), mis pärsib taimede kasvu. Mida suurem on kaugpunase kiirguse osa valguses, seda väiksem on Pfr osa
Füüsilise pingutuse tagajärjel kiireneb ATP süntees??? vabaneb rohkem energiat ja organism hakkab higistama. Assimilatsioon - kõik organismi sünteesiprotsessid. Selle käigus saadakse organismile vajalikke ühendeid: nukleiinhappeid, sahariide, lipiide, valke. Protsesside toimumiseks vajatakse täiendavat energiat, ensüüme ja lähteaineid ATP molekulid. 4 tähtsamat assimilatsiooniprotsessi: fotosüntees, DNA ja RNA süntees ja valgusüntees. Organismi varustamine energiaga Iga organism vajab elutegevuseks energiat. Seda kasutatakse biosünteesireaktsioonides, ainete transpordil ja liikumisprotsessides. Energia vabaneb sahhariidide, valkude, lipiidide ja teiste orgaaniliste ühendite oksüdatsioonil 1 g sahhariide ja 1 g valke = 17,6 kJ (4,2 kcal) energiat, 1 g lipiide = 38,9 kJ (9,3 kcal) energiat