Üldbiloogia (2)

Eesti Maaülikool - Bioloogia - Üldbioloogia

4 HEA

14
ÜLDBIOLOOGIA EKSAMI KÜSIMUSED.
Kõikide elusorganismide (living things, organisms) ühised tunnused.
Ei ole olemas ühte kindlat elu tunnust, elu määratlemine on võimalik ainult mitme erineva tunnuse kaudu.

Elusorganismid koosnevad rakkudest.
Rakk (cell) on väikseim üksus, millel on kõik elu omadused.

Üheraksed e üherakulised organismid ( single -celled)

Ürgsemad
Kõik bakterid , leidub ka protistide, seente ja taimede hulgas

Hulkraksed organismid (multicellular)

Ilmusid 700...900 milj aastat tagasi

Elusorganismidel esineb ainevahetus ja energiavahetus.
Metabolism (metabolism) on aine- ja energiavahetus, mis on kõikidele organismidele eluks vajalik. Aine- ja energiavahetuse kaudu on organismid tihedalt seotud oma ümbritseva keskkonnaga.
Ainevahetus – organismis toimuvad lagundamis- ja sünteesiprotsessid.

Lagundamine e dissimilatsioon
Sünteesimine e assimilatsioon

Ükski organism ei saa otse väliskeskkonnast rakkude ülesehitamiseks sobilikke valke, lipiide ega süsivesikuid, need tuleb organismil endal sünteesida.

Väliskeskkonnast saadavad ained

Anorgaanilised (taimed), orgaanilised (loomad toiduga)

Väliskeskkonda eritatavad jääkained

Jääkained tekivad lagundamis – ja sünteesiprotsesside käigus.

Elutegevuseks vajalik energia

Organismid võtavad väliskeskkonnast energiat vastu ja annavad ka väliskeskkonda tagasi (n soojusenergiana).
Rohelised taimed kasutavad fotosünteesi käigus valgusenergiat , salvestades seda orgaanilistesse ainetesse, kust oksüdatsiooni käigus energia uuesti vabaneb. Orgaanilisi ühendeid sünteesivad taimed endale ise.
Loomad saavad eluks vajaliku energia toidus olevate orgaaniliste ainete oksüdatsioonil.

Elusorganismid kasvavad ja arenevad.
Biological growth and development
Arengu käigus muutub organismide sise – ja välisehitus ning nad kohanevad ümbritseva keskkonnaga.

Otsene areng

Vastsündinu sarnaneb üldplaanilt oma vanematega, st ta on mõõtmetelt väiksem, aga tal on olemas kõik põhilised vanemate välistunnused.
Roomajad , linnud, imetajad .

Moondega areng

Vastsündinu erineb ehituselt vanemorganismist ja muutub viimase sarnaseks läbi vahestaadiumite.
Selgrootud , mõned selgroogsed .
Areng lõpeb surmaga. Eluiga on organismidel erinev, sõltudes nii pärilikkusest kui keskkonnatingimustest .

Elusorganismid paljunevad.

Suguline paljunemine (sexual reproduction)

Organismi areng algab viljastatud munarakust.
Peamiselt hulkraksetel, eelkõige taimedel ja loomadel. Moodustuvad emas – ja isassugurakud, uus organism areneb viljastatud munarakust.

Mittesuguline paljunemine (asexual reproduction)

Organismi areng algab mingi osa eraldumisega vanemorganismist.

Sugurakud e gameedid
Viljastatud munarakk e sügoot
Pärilikkus

Järglased sarnanevad ehituse ja talitluse poolest vanematega, pärilikkuse kandjateks on kromosoomides asuvad geenid .

Muutlikkus

Elusorganismidel on kõrge organiseerituse tase.
Kõrge organiseeritus avaldub elusorganismide keerulisemas ehituses, talitluses ja nende protsesside reguleerimises, st protsesside toimumine ei ole juhuslik.

Ehitus
Talitlus
Regulatsioon
Biomolekulid

Keerulisem ehitus, mitmekesisemad omadused, väljaspool organismi ei moodustu.
Sahhariidid e suhkrud , lipiidid e rasvad , valgud , nukleiinhapped (DNA,RNA), vitamiinid .

Elusorganismides on stabiilne sisekeskkond.

pH tase

Happesus, enamusel neutraalne (7)

Vee ja mineraalsoolade kontsentratsioon
Püsisoojasus

Ainult imetajad ja linnud.

Kõigusoojasus

Teiste selgroogsete ( kalad , kahepaiksed , roomajad) ainevahetuse iseärasused ei võimalda püsivat kehatemperatuuri hoida. Veelgi enam sõltuvad väliskeskkonnast ainuraksed , kuna nende ainevahetus on veel algelisem .

Elusorganismid reageerivad ärritusele.

Ainuraksed kasutavad välismembraanis olevaid molekule

... 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.

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.
Põhitüübid inimesel: epiteelkude, lihaskude, närvikude, sidekude.
Põhitüübid taimel: kattekude, tugikude , juhtkude, põhikude.

Organ

Kudede kogum, mis täidab mingit kindlat funktsiooni.
Katteseemnetaimedel: juur , vars , leht, õis, vili.

Organsüsteem e elundkond

Organid koonduvad ühiste talitluste alusel elundkondadesse.
Taimedel puuduvad.
Kude, organ ja organsüsteem ei suuda täita oma funktsioone väljaspool organismi ning neil ei ole enamikku elu tunnustest.

Organism e isend

Üherakulistel rakk = organism
Hulkraksetel sõltub organismi talitlus tema elundite ja elundkondade koostööst, mida reguleeritakse närvisüsteemi ja keemiliste signaalide kaudu.

Populatsioon

Populatsiooni moodustavad rühm sama liiki isendeid, kes elavad koos samal ajal samas paigas ja ristuvad omavahel.

Liik

Liigi määratlemine toimub paljude erinevate tunnuste abil: paljunemine, siseehitus , välisehitus, talitlus, genoom , nõudmised elukeskkonnale.

Ökosüsteem

Isereguleeruv süsteem.
Abiootilise(eluta) ja biootilise(elus) keskkonna ühendus, mille moodustavad ühisel territooriumil elavad ja omavahel toitumissuhetes olevad organismid koos ümbritseva eluta keskkonnaga.
Funktsionaalne süsteem, milles toitumissuhete (aine- ja energiaülekande) kaudu seostunud organismid koos keskkonnatingimuste kompleksiga moodustavad isereguleeruva areneva terviku

Biosfäär

Maad ümbritsev elu sisaldav kiht.
Biosfäär sulandub märkamatult (terava piirita) litosfääri (kivimid ja Maa pealiskord ), hüdrosfääri ja atmosfääri.
Summa kogu planeedi ökosüsteemidest ja elukohtadest.
Aatom – keemilise elemendi väikseim osake, elektriliselt neutraalne.
Keemiline element esineb liht – ja liitainete molekulides aatomitena.
Molekul – aine väikseim osake, mis võib iseseisvalt eksisteerida ja millel on antud aine keemilised omadused.
Elektron – negatiivse laenguga osake aatomituumas .
Prooton – positiivse laenguga osake aatomituumas
Neutron – ilma laenguta aatomituuma koostisosake
Aatommass – keemilise elemendi aatomi mass.
Molekulmass – aine molekuli mass.
Valents – näitab sidemete arvu, mille abil aatom on seotud teiste aatomitega.
Oksüdatsiooniaste – aatomi formaalne laeng ühendis. Ühtib tavaliselt selle rühma numbriga, kus element Mendelejevi tabelis asub.
Aatomi massiarv – prootonite ja neutronite summa aatomituumas.
Prootonid ja neutronid asetsevad aatomituumas kihtidena ja neid seovad omavahel väga tugevad tuumajõud.
Tavalistes keemilistes reaktsioonides toimub aatomite vahel elektronide vahetus ja aatomituumad jäävad muutumatuks. Aatomituumade ehitust saab muuta ainult tuumareaktsioonides.
Radioaktiivsus – keemiliste elementide aatomituumade iseeneslik lagunemine .
Elektronpilv – elektroni leidumise tõenäosus ruumis
Ühel elektronkihil liikuvate elektronide kohta kasutatakse veel terminit elektronpilv, sest tohutu kiirusega ümber tuuma tiirlev ja seejuures pöörlev elektron näib pilvena, millesse jaotub tema laeng.
Elektronil puudub aatomis kindel trajektoor ja kindel asukoht mingil ajahetkel ning elektroni esinemist aatomis saab kirjeldada tõenäosuslikult.
Elektronegatiivsus on suurus, mis iseloomustab aatomi võimet siduda endaga keemilises ühendis elektrone, st elektronegatiivsus on elemendi aatomite võime tõmmata enda poole ühist elektronpaari.
Keemiline side on viis, kuidas kaks või enam aatomit on molekulis omavahel seotud.
Ühiseid elektronpaare võib olla kuni kolm, vastavalt üksikside, kaksikside ja kolmikside:

üksikside - side, kus on ühinenud üks elektronpaar
kaksikside - side, kus on ühinenud kaks elektronpaari
kolmikside - side, kus on ühinenud kolm elektronpaari.

Mittepolaarne kovalentne side
Kui kovalentne side on tekkinud sama elemendi aatomite vahel või aatomite vahel, mille elektronegatiivsus on võrdne, seovad mõlemad aatomid ühiseid elektronpaare võrdse jõuga ning sidet nimetatakse mittepolaarseks.
Polaarne kovalentne side
Kui side on tekkinud erineva elektronegatiivsusega elementide aatomite vahel, siis mõjutab suurema elektronegatiivsusega elemendi aatom elektronpaare tugevamini ning need on nihutatud selle elemendi aatomi poole.
Sellega omandab see aatom sidemes negatiivse, teised aatomid (või teine aatom) positiivse laengu. Molekul tervikuna jääb neutraalseks.
Kuna molekulis tekivad poolused, siis nimetatakse sellist sidet polaarseks kovalentseks sidemeks .
Iooniline side – keemiline side, mis on moodustunud erinevate laengutega ioonide vahel.
Polaarne kovalentne side võib keemiliste reaktsioonide käigus lõhustuda ning üle minna iooniliseks sidemeks. Sel puhul liigub seotud elektronpaar tervikuna suurema elektronegatiivsusega elemendi elektronkattesse ning moodustab negatiivselt laetud iooni.
Elektronide loovutamise tagajärjel omandab üks aatom positiivse laengu ( katioon ) ja teine aatom negatiivse laengu (anioon).
Vesinikside esineb vesinikku sisaldavate molekulide vahel.
Vesinik peab olema ühendis fluori F, hapniku O või lämmastikuga N.
Vesiniku aatomi ainus elektron on tõmmatud elektronegatiivsema elemendi aatomi poole, mistõttu see omandab väikese negatiivse ja vesinik väikese positiivse laengu.
Positiivse laenguga vesiniku aatom seotakse järgmise molekuli negatiivse laenguga
aatomiga jne, st molekulid liituvad üksteisega.
Vesinikside on nõrk keemiline side.
Vesinikside on väga levinud biomolekulides.
Bioelemendid-Elusorganismidest on leitud 92 keemilist elementi.
Elusorganismide talitluseks vajalik miinimum on 27 keemilist elementi, neid elemente nimetatakse bioelementideks ja nad moodustavad organismi elementaarkoostise.
Organismi elementaarkoostis on organismi ehituse ja talitluse aluseks.
Põhibioelementidest on üles ehitatud biomolekulid ( valgud , rasvad, suhkrud, nukleiinhapped) ehk raku orgaaniline aine.
Põhibioelemendid:

Esinevad biomolekulides aatomitena.
Moodustavad kaksiksidemeid (O, C, N) ja kolmiksidemeid (C), mis on aluseks biomolekulide mitmekesisusele ja heale reaktsioonivõimele.
Moodustavad kergesti kovalentseid sidemeid , mis on tugevad keemilised sidemed ja tagavad biomolekulide stabiilse ehituse.
Nende baasil moodustuvad organismis lihtsad orgaanilised ühendid (CO2, H2O, NH3), mis on kergesti organismis kasutatavad või väljutatavad.

Bioelementide liigitus inimorganismi seisukohalt:

Põhibioelemendid esinevad biomolekulides aatomitena ja nende kombinatsioonidest moodustuvad biomolekulid;

PÕHIBIOLELMENDID 96-98% : H, C, O, N, P, S

Makrobioelemendid esinevad organismis ioonidena; vajatakse üle 100 mg päevas

MAKROBIOELEMENDID: Ca2+, Na+, K+, Mg2+, Cl-

Mikrobioelemendid, minimaalne esinemine inimorganismis on eluks hädavajalik

MIKROBIOELEMENDID: Fe, Cu, Zn, Mn, Co, I, Mo, V, Ni, F, Cr, Se, Si, Sn, B, As

Biomolekulid-elusorganismides esinevad orgaanilised ained, mis täidavad vähemalt ühte biofunktsiooni.
Makromolekulid – väga suured molekulid (polüsahhariidid, rasvad, valgud, nukleiinhapped)

Biomolekulidest pannakse tugevate kovalentsete sidemete abil kokku makromolekulid
Makromolekulide ruumiline ehitus e konformatsioon pannakse kokku paljude nõrkade keemiliste sidemete abil, molekulide stabiilsuse tagab sidemete arvukus
Järgmine tase ( rakuorganellid ) pannakse kokku erinevatest biomolekulidest nõrkade keemiliste sidemete abil komplementaarsusprintsiibi alusel ja veemolekulide osavõtul
Nende komplekside baasil koos veega formeeruvad rakud.

Monomeerid - väikesed molekulid, mis on polümeeridele ehitusüksusteks; võivad ka omaette funktsioneerida
Polümeerid - pikad molekulid, mis koosnevad sarnastest või identsetest monomeeridest
Sahhariididorganismi ehitusmaterjalid ja kütus

Monosahhariidid
- Glükoos (gly) C6H12O6
- C=O (karbonüülrühm); -OH (hüdroksüülrühm)
- Põhiliseks rakkude toitaineks
- Monomeerideks di- ja polüsahhariididele
- Paljudes puuviljades ja marjades, eriti viinamarjades
- Sahharoosist vähem magus
- Fruktoos
- Mesi , puuviljad
- Magusam kui sahharoos
Täielikul oksüdeerumisel annavad energiat 17kJ/g

Disahhariidid
- Koosnevad kahest monosahhariidist, mis on omavahel glükosiidsidemega ühendatud
- Lahustuvad hästi vees
- Liiguvad organismis kiiresti
- Omistatakse kergesti
- Maltoos e linnasesuhkur
  - Tekib idanevates viljaterades, teistes taimedes esineb tärklise hüdrolüüsi produktina
- Sahharoos e peedi - või roosuhkur
  - levinud kõigis klorofülli sisaldavates taimedes
- Laktoos e piimasuhkur
  - lehmapiimas kuni 5%
Polüsahhariidid:
- Makromolekulid
- Koosnevad sadadest ja tuhandetest monosahhariididest, mis on omavahel keemilise sidemega ühendatud
- Tärklis, glükogeen, tselluloos ja kitiin on kõik glükoosi polümeerid

Tärklis
- varuaine taimedes, leidub taime kõikides osades
- hüdrolüüsub kergesti glükoosiks

Glükogeen (nn loomne tärklis)
- varuaine loomades , enim maksa- ja lihasrakkudes
Tselluloos
- rakkude ja organismide ehitusmaterjal (taimeraku kestad )
- taimeriigis kõige levinum ühend
- taimsete kiudude põhikomponent
- inimorganism ei omasta , kuna inimese soolestikus puuduvad bakterid, mis tselluloosi glükoosiks lagundaksid
- hüdrolüüsub raskemini kui tärklis
Kitiin
- rakkude või organismide ehitusmaterjal (putukad, seenerakkude kestad)

tselluloosile väga sarnase ehitusega
Lipiidid:

Suur grupp suuri molekule väga erinevate funktsioonidega
Ei ole polümeerid
Vees lahustumatud e hüdrofoobsed
Vähemalt kahest komponendist ( alkohol ja rasvhape ) koosnevad biomolekulid

Bioloogiliselt tähtsaimad: rasvad, fosfolipiidid , steroidid
Lipiidid jagunevad kolme põhirühma:

liht-
liit-
tsüklilised lipiidid

Lihtlipiidid on neutraalrasvad
seapekk , taimsed õlid, vahad
Liitlipiidide rühma kuuluvad fosfo- ja glükolipiidid
fosfolipiid – letsitiin
biomembraanide koostelipiidid

Tsükliliste lipiidide hulka kuuluvad tsükliliste alkoholide baasil moodustuvad lipiidid
- näiteks kolesteriidid

Lipiidide ülesanded organismis:

Energiavaru. Lipiidid on kõige energiarikkamad toitained
- 1 grammi lipiidide täielikul lõhustamisel vabaneb 9,3 kcal energiat.
Fosfolipiidide molekulide ehituslik omapära (molekulides on nii hüdrofoobsed kui ka hüdrofiilsed piirkonnad) võimaldab neil luua biomembraanides lipiidse kaksikkihi.
Lipiidid koonduvad siseorganite ümber ja moodustavad mehaaniliste põrutuste eest kaitsva ja amortiseeriva kihi.
Füsioloogiliselt väheaktiivne rasvkude täidab ka omalaadset lahusti rolli, selles võivad talletuda hüdrofoobsed, mittemetaboliseeruvad kehavõõrad ained.
Termoisolatsioon ( nahaalune rasvkude)
Lipiidid võimaldavad elektrilist isolatsiooni
- Meie kehas on nii müeliiniga kui ka müeliinita närvikiude. Esimesed on kaetud lipiidse müeliintupega, mida võime piltlikult võrrelda isoleeritud kaabliga. Selge on see, et mööda isoleeritud närvikiude liigub erutuslaine tunduvalt efektiivsemalt.
Toidulipiidid on olulised sapiväljutajad
Lipiididel on struktuurne kui ka varuaine roll.
- Varuainena saab vaadelda reservlipiide, milleks meis on põhiliselt neutraalrasvad
Metaboolse vee tekitamine.
- Lipiidide lõplikul lõhustamisel moodustuvad vesi ja süsihappegaas. Kilo lipiide annab lõhustudes ligikaudu 1,1 kg vett.

Valgud

Suured biomolekulid (=biomakromolekulid)
Koosnevad erinevatest aminohappejääkidest, see tagab valkude rohkuse ja mitmekesisuse
Koosnevad keskmiselt 300-st aminohappejäägist
Aminohappejääkide vahel on peptiidside

Mitmetasemeline srtuktuur
Spetsiifilised aktiivalad erinevate ainete sidumiseks
Sisaldavad lämmastikku
Valgud on unikaalsed ja asendamatud toitained, pikaajalised valguvarud meie organismis puuduvad
Täielikul oksüdeerumisel vabaneb energiat 17 kJ/
Loomsed koed – 50% orgaanilisest ainest on valgud
Taimed:
- Teraviljad kuni 15%
- Liblikõieliste seemned kuni 30%
- Sojaoad üle 40%
On teada, et ööpäevas lammutub inimorganismis umbes 400 g kehavalke, samapalju ka sünteesitakse, et säiliks tasakaal
Valgud uuenevad pidevalt

Liitvalgud e proteiidid
- Koosnevad valgulisest ja mittevalgulisest osast

Lihtvalgud e proteiinid
- Koosnevad ainult aminohappe jääkidest

Aminohapped

Valke moodustavaid aminohappeid on 20
8 aminohapet on sellised, mida inimorganism ise ei sünteesi, st ta peab need saama toiduga.

Valkude funktsioonid:

Ensümaatiline ehk biokatalüütiline

Inimorganismis on ligikaudu 50000 ...60000 erinevat valku, neist umbes 2000...2150 on ensüümid
Ensüümid moodustavad inimorganismis valkude üldhulgast kõigest 3,5…4%, kuid kindlustavad kõikide biokeemiliste reaktsioonide toimumise vajaliku kiirusega

Bioregulatoorne funktsioon - ainevahetuse ja metabolismi reguleerimine valguliste hormoonide poolt
- näiteks kõhunäärme insuliin ja glükagoon (vastandtoimega hormoonid!), mis kontrollivad süsivesikute ainevahetust (metabolismi)
Retseptoorne funktsioon - retseptorite koostis ja toime rajaneb valkudel ( näiteks rakumembraani pinnaretseptorid)

Ehituslik funktsioon - toiduvalkude komponentide kasutamine biostruktuuride loomiseks ja suurendamiseks (biomembraanide ja tsütoskeleti tubuliin, küünte ja juuste keratiin, kõõluste kollageen, kromosoomide histoonid jne)
Kontraktsiooni kindlustamine - see tähendab keemilise energia muundamist vastavate valkude abil mehhaaniliseks (näiteks lihaskoe aktiin , müosiin, mikrotorukeste ja -filamentide valgud)
Varuaineline ehk toiteline funktsioon - valkude kasutamine arenevate isendite toiduks (näiteks munaalbumiin ja rinnapiima kaseiin )

Energeetiline funktsioon - 1 g valgu täielikul lõhustumisel CO2 ja H2O moodustumiseni vabaneb 4 kcal energiat

Inimorganismis kaetakse valkude oksüdatsiooni arvelt umbes 10-15% üldisest energiavajadusest

Kahjustustamise funktsioon - albumiinid, näiteks munavalge- ja piimavalgud , seovad vastavate rühmade abil raskmetalle ja alkaloide, mistõttu neid kasutatakse nende mürkide neutraliseerimiseks maos
Transpordifunktsioon - valkudega seostunud ainete transport biovedelikes, näiteks vere albumiin transpordib rasvhappeid , hemoglobiin kindlustab hapniku ja osaliselt süsihappegaasi transpordi, transferriin transpordib rauaioone
Kaitsefunktsioon - aktiivse kaitse tagavad võõrorgaanika vastased antikehad , vere hüübimisfaktorid, vere pH regulaatorvalgud, kaitsevalgud madalate ja kõrgete temperatuuride mõju eest

Passiivsed kaitsevalgud on teatud määral samastatavad struktuurvalkudega (näiteks nahavalgud)

Geeniregulatoorne funktsioon - valgulised faktorid osalevad transkriptsiooni alustamises ja lõpetamises, kontrollivad selle täpsust ja sagedust

Nukleiinhapped-avastati esmakordselt rakutuumas . Ladina keeles on tuum nucleus - sellest tuleneb ka vastavate ühendite nimetus.
Nukleiinhapped on biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid . Eristatakse kahte tüüpi nukleiinhappeid: desoksüribonukleiinhape (DNA) ja ribonukleiinhape (RNA). Vastalt sellele on ka kahesuguseid monomeere - DNA ehituses on desoksüribonukleotiidid ja RNA koostises ribonukleotiidid . Lihtsustatul võib aga mõlemaid kutsuda nukleotiidideks
RAKUD e. loomarakud
Kõik elusorganismid koosnevad rakkudest
Rakk on kõige väiksem elu üksus
PROKARÜOODID e eeltuumsed rakud:
TUUM PUUDUB, raku keskosas paiknev DNA ei ole ümbritsetud membraaniga

Bakterid
Arhed

EUKARÜOODID e päristuumsed rakud
ESINEB TUUM, jagunevad ainu- ja hulkrakseteks

Taimed
Loomad
Protistid
Seened

Läbipaistev vedelik, mis täidab raku sisu ning milles paiknevad rakuorganellid ja raku tuum, on tsütosool (nimetatud ka põhiaineks ehk maatriksiks ).
Tsütoplasmaks nimetatakse tsütosooli koos organellidega, kuid ilma tuumata.
Kõikidel rakkudel ühine:

Ümbritsetud membraaniga
Täidetud vedela tsütosooliga
Sisaldavad kromosoome, kus asub DNA
Sisaldavad ribosoome, kus toimub valgusüntees
Membraanide ehitus ja funktsioonid

Eukarüootidel:

Membraaniga ümbritsetud tuum
Erinevad organellid tsütoplasmas
Suuremad rakud

Rakuorganellid:

Raku tuum
Rakumembraan
Mitokondrid
Golgi kompleks
Ribosoomid
Tsütoplasma
Tsütoplasmavõrgustik e endoplasmaatiline retiikulum
Lüsosoomid
Tuumake
Tsütoskelett

Organell on eri talitlusega rakuosa, mis on ümbritsetud sisemembraaniga. Organellid on näiteks mitokondrid, kloroplastid , plastiidid . Organelle leidub kõigi eukarüootide rakkudes. Prokarüootidel organellid enamasti puuduvad. Organellid on arvatavasti endosümbiootilise päritoluga.
Taimerakk
taimerakkude põhiliseks iseärasuseks on nendele ainuomane organellide - plastiidide - esinemine. Lisaks sellele arenevad taimerakkude tsütoplasmas suured vakuoolid , mis teistel päristuumsetel organismidel puuduvad. Enamik taimerakke on lisaks rakumembraanile ümbritsetud tiheda rakukestaga. Vakuoolid - Vakuool on rakumahlaga täidetud põieke, mis on ümbritsetud ühe membraaniga e tonoplastiga.

Ühes rakus on üks või mitu vakuooli . Harilikult on vakuooliga täidetud umbes pool raku mahust, kuid sõltuvalt raku tüübist võivad need enda alla võtta 5-95%

Vakuoolide ülesanded rakus:

toitainete, varuainete, jääkainete ja vee säilitamine

Vakuoolidesse võivad ladestuda ained lahustena, terakestena või tilkadena

teatud ainete lagundamine (sarnaselt lüsosoomiga loomarakus)
turgori reguleerimine

Lisaks väikestele vakuoolidele on enamikus taimerakkudes üks suur ja püsiv rakumahlaga täidetud tsentraalvakuool . See aitab rakku hoida sisemise pinge (turgori) all.
Rakukest

Rakukest ümbritseb ja kaitseb taimerakku

Oma jäikusega annavad rakukestad kogu taimele tugeva toese ja püstise asendi

Rakukest osaleb ainete neeldumisel ja liikumisel (ainevahetuslik funktsioon)

Rakukest koosneb tselluloosist, hemitselluloosidest ja pektiinainetest

Plastitsiidid

Plastiidid on ainult taimedele omased kahe membraaniga ümbritsetud rakuorganellid, mis sisaldavad erinevaid pigmente
Plastiidides toimub fotosüntees, varuainete ümberkujundamine ja varuainete säilitamine.
Plastiidid on pooldumisvõimelised organellid

Plastiidid jagunevad:

Proplastiidid
Etioplastid
Kloroplastid
- strooma , tülakoidid, graan
Kromoplastid
Leukoplastid
- elaioplastid, amüloplastid, proteinoplastid

Proplastiidid ja etioplastid

Kõik soontaimede eritüübilised plastiidid tekivad algkudedes asuvatest muutliku kujuga läbipaistvatest kehakestest proplastiididest

Pimedas arenevad proplastiididest vähediferentseerunud ehitusega protoklorofülli sisaldavad etioplastid

Valguse mõjul muutub etioplastide protoklorofüll klorofülliks, sünteesitakse uusi membraane, pigmente ja ensüüme ning etioplastist kujuneb kloroplast
Kloroplastid

Kloroplastid sisaldavad kõige enam rohelist pigmenti – klorofülli, vähem teisi pigmente
Neis toimub fotosüntees, seetõttu paiknevad kloroplastid ainult taime maapealsetes osades, tänu neile on vastavad taimeosad rohelist värvi
Kloroplastides toimuva fotosünteesi tulemusena moodustub glükoos, mis transporditakse teistesse taimeosadesse
Kloroplastid on täidetud poolvedela stroomaga. Stroomas leidub kloroplastidele omaseid ribosoome, lipiiditilgakesi, tärkliseterasid ja DNA-d.
Stroomas esinevad membraansed torukesed ja nende laiendid – tülakoidid. Tülakoididel paiknevad mitmed pigmendid ja ensüümid, k.a. klorofüll
Tülakoidide kogumikke nimetatakse graanideks

Kromoplastid

Kromoplastid sisaldavad erinevaid värvilisi pigmente e karotinoide (kollaseid, oranze ja punaseid)
Kromoplastid on kloroplastidest väiksemad ja esinevad enamiku taimede kroonlehtedes, küpsetes viljades ning sügiseste lehtede rakkudes
Erksatel värvidel on ligimeelitav funktsioon ja ainevahetuslik funktsioon – taim vabaneb sügisel jääkainetest
Taluvad madalamat temperatuuri kui kloroplastid

Leukoplastid

Leukoplastid on epidermis ja mujal leiduvad värvitud etioplastid (ei sisalda pigmente)
Leukoplastide peamiseks ülesandeks on varuainete (tärklise, valkude, lipiidide) süntees ja säilitamine.
Esinevad valdavalt sellistes taimeosades, millele ei lange päikesevalgust ( juurtes , mugulates, seemnetes jm)

Säilitusfunktsiooniga leukoplaste nimetatakse:
- elaioplastideks ( varuaineteks on õlid)
- amüloplastideks (varuaineks on tärklis)
- proteinoplastideks (varuaineteks on valgud)

Plastiidide omavahelised üleminekud

Valguse mõjul muutub etioplastide protoklorofüll klorofülliks, sünteesitakse uusi membraane, pigmente ja ensüüme ning etioplastist kujuneb kloroplast
Viljade valmimisel ja lehtede värvumine sügisel kaob klorofüll kloroplastidest ning mõjule pääsevad kollased või punased pigmendid e mitmesugused karotinoidid ning kloroplast muutub kromoplastiks
Leukoplastid võivad muutuda kloroplastideks (idu moodustumisel)
Kloroplastid võivad muutuda leukoplastideks (rohelise taime sattumisel pimedasse)
Kromoplastid ei muutu enam teisteks plastiidideks.

Molekulaarsed andmed kinnitavad hüpoteesi, et mitokondrid ja kloroplastid on tekkinud sümbiontsetest bakteritest, kes on arenenud peremeesrakuga koevolutsioneerudes. Mitokondrid on tekkinud proteobakteritest, kloroplastid on tekkinud tsüanobakteritest ehk sinivetikatest. Niisiis on eukarüootide omadus hingata ja fotosünteesida tekkinud bakteritest sümbiontide kaasabil. Mitokondri ja kloroplasti omandas eukarüoot suhteliselt hiljuti . Osal eukarüootidel puuduvad mitokondrid. Praegu ei teata, kas nad pole veel mitokondreid omandanud või on varasemad mitokondrid anaeroobse elukeskkonna tõttu kadunud.

Rakk (cellula) on elusorganismide väikseim ehituslik ja talituslik osa, mis on võimeline iseseisvalt kasvama ja paljunema. Rakk on alati ümbritsetud lipoproteiidse membraaniga. Organism võib koosneda ühest rakust (ainurakne organism) või mitmest rakust (hulkrakne organism). Samuti võib ühes rakus sisalduda teine rakk (mida nimetatakse siis tavaliselt organelliks).
Metabolism– kõik organismis toimuvad keemilised reaktsioonid kokku
Tagab organismi aine – ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga

Assimilatsioon – organismi kõik sünteesireaktsioonid
Dissimilatsioon – organismi kõik lagundamisreaktsioonid

Metabolismil on kaks poolt:

Anabolism – vastuvõetud toitainetest spetsiifiliste kehaomaste ainete ehitamine
Katabolism – kehaomaste ainete või vastuvõetud toitainete lammutamine

Oluliseimad assimilatsiooniprotsessid organismis:

Fotosüntees (ainult rohelistes taimedes!)
DNA süntees
RNA süntees
Valgusüntees
Lipiidide ja sahhariidide süntees

Autotroofid – organismid, kes sünteesivad eluks vajalikke orgaanilisi aineid ise
Kasutavad orgaaniliste ainete sünteesiks lihtsaid anorgaanilisi ühendeid (süsinikdioksiid, vesi, ammoniaak, mineraalsoolad)
Rohelised taimed, mõningad bakterid ja protistid
Ainevahetuse üldtüübilt on autotroofid kas kemotroofid e kemosünteesijad (kasutavad redoksreaktsioonidel vabanevat keemilist energiat) või fotolitotroofid e fotosünteesijad (kasutavad valgusenergiat)
Kemosünteesijad – bakterid, kes toodavad orgaanilist ainet anorgaanilistest ühenditest, kasutades redoksreaktsioonides vabanevat keemilist energiat
Heterotroofid – organismid, kes eluks vajalikke orgaanilisi aineid saavad väljast ja ise orgaanilist ainet ei sünteesi
Ainevahetuse üldtüübilt on heterotroofid kas kemoorganotroofid (saavad energiat valmis orgaanilisest ainest) või fotoorganotroofid (energia saavad Päikese valguskiirgusest ja süsiniku kehavälisest orgaanilisest ainest)
Kõik elusorganismid, kes ei ole fotosünteesijad ega kemosünteesijad, on heterotroofid
Heterotroofid ei saa elada ilma väliskeskkonnast saadavate orgaaniliste aineteta
Toiduga saadud orgaanilise aine lagundamine on vajalik:

energia saamiseks
sünteesiprotsessidele lähteainete saamiseks

Energia jäävuse seadus ehk termodünaamika esimene seadus väidab, et energia ei teki ega kao, ta võib vaid muunduda ühest liigist teise ning kanduda ühelt kehalt teisele

Energia jäävuse seadusest järeldub, et energia, mille süsteem saab väljastpoolt, peab võrduma süsteemi sisemise energia muudu ja süsteemist väljuva energia summaga
Seadusest järeldub, et isoleeritud süsteemi siseenergia on jääv

Endotermiline reaktsioon on keemiline reaktsioon, mille käigus neeldub soojust

Endotermilise reaktsiooni soojusefekt on positiivne. See tähendab seda, et süsteem saab energiat juurde
Keemilise sideme lagunemine on alati endotermiline protsess

Eksotermiline reaktsioon on keemiline reaktsioon, mille käigus eraldub soojust

Eksotermilise reaktsiooni soojusefekt on negatiivne. See tähendab seda, et süsteem annab energiat ära
Keemilise sideme moodustumine on alati eksotermiline protsess

Redoksreaktsioonid on oksüdeerimis- ja redutseerimisreaktsioonid

Redoksreaktsioonides elementide oksüdatsiooniaste muutub
Oksüdatsiooniastme muutus on seotud elektronide üleminekuga ühtedelt osakestelt teistele
Redoksreaktsioonides on üks lähteainetest oksüdeerija, teine redutseerija
ASSIMILATSIOONPROTSESSID ORGANISMIS
Kõige olulisem assimilatsiooniprotsess.
6CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6H2O + 6O2

Valgusenergia muudetakse keemiliseks energiaks
Anorgaanilistest ühenditest CO2 ja H2O sünteesitakse orgaanilisi ühendeid (glükoos)

Ainus protsess, mille käigus muudetakse valgusenergia nn keemiliste sidemete energiaks, mida elusorganismid saavad raku tasemel kasutada. Toimub roheliste taimede kloroplastides.
2 funktsiooni:

Valgusenergia neelamine ja selle muutmine keemiliseks energiaks
Süsiniku assimilatsioon e anorgaanilises aines oleva süsiniku sidumine orgaanilise aine koosseisu

ATP
Universaalne energia salvestaja ja energiakandja kõikides elusorganismides

ATP molekul on keemiline ühend ribonukleotiid, mis koosneb:
- lämmastikalusest ( adeniin )
- suhkrust ( riboos )
- kolmest fosfaatrühmast

ATP moodustub peamiselt fotosünteesi, hingamise, käärimise ja glükolüüsi käigus
ATP molekuli salvestatakse energia, mis on vabanenud erinevates dissimilatsiooniprotsessides. Hiljem kasutatakse seda energiat erinevates assimilatsiooniprotsessides.

Ühe fosfaatrühma liitmisel ADP – le salvestub 30 kJ energiat molekuli kohta (kJ/mol)
ATP võib oma ühe fosfaatrühma koos salvestatud 30 kJ energiaga anda mõnele teisele keemilisele ühendile, muutudes ise jälle ADP -ks

NAD

NAD – nikotiin /amiid/adeniin/di/nukleotiid
NAD on keemiline ühend, mis transpordib vesiniku molekule (vesinikukandja e vesinikusiduja)

Fotosüntees- jagatakse tinglikult kaheks etapiks:

Valgusstaadium (vajalik valguse olemasolu)
- SAADAKSE ATP JA NADPH2 MOLEKULID, mis on vajalikud pimedusstaadiumi reaktsioonide läbiviimiseks
Pimedusstaadium (valguse olemasolu ei ole vajalik)
- Saadakse orgaanilised ühendid suhkrud

Lähteained: CO2 ja H2O
Energia: valgusenergia, nähtava valguse spektris (380 – 750 nm), max intensiivsus spektri punases (680 nm) ja violetses (440 nm) osas
Toimumiskoht: kloroplastides, kus lamellimembraanides (tülakoidides) moodustavad klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega fotosüsteeme, st valgusenergia muundamiseks vajalikke kogumikke

FOTOSÜNTEESI VALGUSSTAADIUM

Valgus neeldub klorofüllimolekulides, mille elektronid ergastuvad

Ergastatud elektronide energia arvel lagundatakse vee molekule (= fotolüüs, st vee lagundamine valguse toimel) ja sünteesitakse ATP

Fotolüüsi tulemusena vabaneb gaasiline hapnik O2, mis väljub õhulõhede kaudu keskkonda

Eralduvad vesinikuioonid ja elektronid
2 H2O → O2 ⁭ + 4 H + + 4 ē

Ergastunud elektronid haaratakse elektrontranspordiahelasse, mille moodustavad elektrone edasi kandvad valgud, ja transporditakse järgmisesse fotosüsteemi

Vesinikioonid H+ viiakse klorofülli molekulidest välja ja kui vesinikuaatomid läbivad membraani, seotakse vabanev energia ATP molekulides

Ergastunud elektronid liiguvad vesinikukandja NADP molekulidele

NADP molekulid seovad ümbritsevast keskkonnast H+ ioone, moodustunud NADPH2 on vesiniku allikaks sahhariidide sünteesil fotosünteesi pimedusstaadiumis
FOTOSÜNTEESI PIMEDUSSTAADIUM

Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti lamellidest väljaspool, kloroplasti stroomas

Süsinikuallikana vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse

Calvini tsükli reaktsioonides seotakse CO2, vesinik saadakse NADPH2 –lt ja energia ATP molekulidest (salvestatud valgusstaadiumis)

Calvini tsükli lõpptulemusena moodustuvad kolme süsinikuga suhkrud, mis omavahel ühinedes moodustavad glükoosi

Pimedusstaadiumis moodustunud NADP ja ADP on uuesti kasutatavad valgusstaadiumi reaktsioonides

Moodustunud glükoosi molekulid väljuvad kloroplastidest
6 CO2 + 12 NADPH2 → C6H12O6 + 6H2O + 12 NADP (18 ATP → 18 ADP +18 Pi
CALVINI TSÜKLI REAKTSIOONIDES seotakse CO2, vesinik saadakse NADPH2 –lt ja energia ATP molekulidest (salvestatud valgusstaadiumis)
Calvini tsükli lõpptulemusena moodustuvad kolme süsinikuga suhkrud, mis omavahel ühinedes moodustavad glükoosi
GLÜKOOSI MOLEKULI LAGUNDAMINE
Glükolüüs on üks organismi ainevahetusradadest, mille käigus toimub heksooside, eelkõige glükoosi oksüdatiivne lõhustamine püruvaadini. Hapniku defitsiidi korral toimub anaeroobne glükolüüs ja hapniku küllaldasel olemasolul aeroobne glükolüüs
Kõige olulisem dissimilatsiooniprotsess.
C6H12O6 + 602 = 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
varuained (glükogeen) → glükoosi molekulid → süsihappegaas ja vesi
→ energia
toimumiseks on vajalik hapniku olemasolu

Tärklis ja glükogeen (polümeerid) lõhutakse glükoosi molekulideks (monomeerid)
Glükoosi molekulid lagundatakse süsihappegaasiks ja veeks (= glükolüüs)
Vabanevast energiast 40% salvestatakse ATP molekulidesse, 60% hajub soojusenergiana
Ühe glükoosimolekuli oksüdatsioonil sünteesitakse 38 ATP molekuli
Iga reaktsiooni katalüüsib kindel ensüüm

Glükoosi lagundamise kolm etappi on:

glükolüüs (toimub raku tsütoplasmavõrgustikus)
tsitraaditsükkel (toimub mitokondri sisemuses)
hingamisahela reaktsioonid (toimuvad mitokondri harjakeste membraanides)

Aeroobne glükolüüs – toimub, kui on piisavalt hapnikku

Anaeroobne glükolüüs – toimub hapnikuvaeguses
- Piimhappe tekkimine
- Piimhappekäärimine
- Etanoolkäärimine

Anaeroobne glükolüüs on anaeroobses keskkonnas toimuv biokeemiliste reaktsioonide ahel, mille tulemusena tekib glükoosist laktaat .
I etapp
AEROOBNE GLÜKOLÜÜS
C6H12O6 → 2CH3COCOOH + 4H + 2ATP
glükoosi molekul →2 püroviinamarihappe molekuli + 4 vesiniku aatomit + 2 ATP molekuli
tingimuseks on piisava koguse hapniku olemasolu rakus
2ADP + 2P → 2ATP
2NAD + 4H → 2NADH2 → NAD viib vesinikud hingamisahelasse (mitokondrisse)
Saadud 2 püroviinamarihappe molekuli lähevad tsitraaditsüklisse (mitokondrisse)
II etapp
TSITRAADITSÜKKEL
Ühe glükoosimolekuli lagundamiseks tehakse tsitraaditsükkel läbi kaks korda, kuna glükolüüsil tekkis kaks püroviinamarihapet
Enne tsitraaditsüklisse sisenemist:
1 püroviinamarihappe molekul → atsetüülkoensüüm A + 1 CO2 molekul +
2 vesiniku aatomit
TSITRAADITSÜKKLIS:
keemilised reaktsioonid + H2O → 10 NADH2 molekuli (20 vesiniku aatomit)
Tsüklisse sisenevad: atsetüülkoensüüm A ja vesi
Tsüklist väljuvad: 10 NADH2 molekuli → viiakse hingamisahelasse (pärinevad nii H2O kui glükoosi molekulist)
Enne tsüklit väljuvad: 2 H aatomit ja
1 CO2 molekul (väljub rakust ja organismist)
III etapp
HINGAMISAHEL
Olemas 2 ATP molekuli glükolüüsist
Olemas 12 NADH2 molekuli
(2 glükolüüsist, 10 tsitraaditsüklist)
Vajalik on hapniku olemasolu
12 NADH2 + 6O2 → 12 NAD + 12 H2O +36 ATP
Üleliigsed vee molekulid viiakse rakust välja
NAD läheb uuele ringile glükolüüsi ja tsitraaditsüklisse
12 molekuli NADH2 lagundamisel hingamisahelas saadakse 36 ATP molekuli
36 ADP + 36P → 36 ATP
Summaarne :
2 ATP (glükolüüsist) + 36 ATP (hingamisahelast) → 38 ATP molekuli saadakse ühe glükoosimolekuli lagundamisel
VIIRUSED
Kui me võtame 1 milliliitri merevett, siis seal on kuni sada korda rohkem viiruseid kui baktereid!

Viirused (ladina keeles - virus "mürk") on nukleiinhappest ja valkudest koosnevad bioloogilised objektid, millel puudub rakuline ehitus ning mis paljunevad nakatades elusorganismide rakke

Viirused on rakusisesed parasiidid .
Viirused on elus molekulid või struktuuriüksused, päris elusorganismideks neid nimetada ei saa.
Viirused on väga väiksed geneetilised elemendid, mis paljunevad teise organismi rakus.

Viirused kujutavad endast üht või mitut DNA või RNA molekuli, mida ümbritseb valkudest ja lipiididest kest
Viiruste algne definitsioon oli seotud nende väiksusega (enamasti alla 0,1 μm), mistõttu nad olid valgusmikroskoobis nähtamatud ja läbisid väikeste avadega filtreid, mis pidasid kinni ka väikseimaid tuntud baktereid
Sellest tuletati ka nende algne nimetus "filtreeruv mürk" (virus filtrans )
Viirused tuvastati kui “haigusi tekitav toimeaine , mis läbib bakterifiltreid”

Viiruste ehitus:

Enamasti sisaldab viirus valkudest koosnevas kestas ehk nukleokapsiidis ühe või mitu molekuli nukleiinhapet (RNA või DNA)
Mõnikord ümbritseb nukleokapsiidi veel peremeesraku rakumembraanist lipiidkest
On ka viirusi, mis omavad paljunemiseks või rakku tungimiseks vajalikke ensüüme ja isegi ribosoome.

Viiruste elutegevus:

Viiruste elutegevuses on kaks olulist etappi:

1. eluetapp on peremeesrakus, mida ta nakatab

2. eluetapp on väljaspool peremeesrakku, kus ta eksisteerib sisuliselt kui keemiline ühend.

Peremeesrakk võib olla bakterirakk , pärmirakk, taimerakk, loomarakk, inimese rakk

Peremeesorganismi rakk on ainuke koht, kus viirus saab looduslikes tingimustes paljuneda.

Viiruste eluviisid rakkudes:

Produktiivne e lüütiline e tsütolüütiline kasv- tavaline nakkuse käik, mis lõpeb viiruseosakeste tootmise ja rakkude surmaga.
Persistentne kasv - aeglane viiruse kasv, mis rakke ja organeid ei kahjusta, kuid siiski viiruseosakesi toodetakse

Latentsus - viiruse püsimine rakus ilma rakku kahjustamata ja viiruseosakesi tootmata. Iseloomulik DNA viirustele ja retroviirustele

Viiruste süstemaatika

Tänapäevase viiruste nomenklatuuri järgi jaotatakse viirused neis sisalduva nukleiinhappe tüübi järgi RNA-viirusteks ja DNA-viirusteks
Need suured rühmad jagunevad omakorda seltsideks, sugukondadeks, perekondadeks, liikideks ja tüvedeks, kusjuures nende taksonite definitsioonid ei lange kokku mujal bioloogias kasutatavatega
Viiruste taksonitele omistatakse ladinakeelsed nimetused, kusjuures seltside nimed saavad lõpu -virales, sugukondade nimed lõpu -viridae, ja perekonnad lõpu –virus
Liikide puhul ei rakendata ladinakeelset binaarset nomenklatuuri (liigi nime, mis koosneb perekonnanimest ja liigiepiteedist) ning nimedes võib kasutada ka kreeka tähti ja numbreid (nt λ faag, SV40 )
Et paljud viiruste osad meenutavad elusorganismide rakkude osi, on levinud oletus , et viirused on tekkinud mingi DNA või RNA "iseseisvumisel" ja arenenud järgneval evolutsioonil peremeesrakust sõltumatult, kasutades ära peremeesraku "molekulaarset masinavärki".
Tõendid nende teooriate kinnituseks seni puuduvad.

Viiruste levik:

Viirused on looduses laialt levinud ja nad on äärmiselt olulised ökosüsteemi regulaatorid :

reguleerivad bakterite populatsiooni
mõjutavad paljude taimede levikut
reguleerivad näriliste arvukust
aegade jooksul on erinevad viirused olnud ka üheks inimeste arvukust reguleerivaks teguriks (HIV tänapäeval, gripp, rõuged, katk)

Viiruste leviku tüübid:

Pandeemiline e ülemaailmne
Endeemiline e teatud piirkonnas esinev (võib tähendada ka küllalt suurt piirkonda)
Sporaadiline e harvade üksikjuhtudena
Epideemiline e rändava levikuga, haigestumise puhangud liiguvad eri piirkondade vahel
Enzootiline e teatava piirkonna loomadel esinev
Epizootiline e rändab eri piirkondades loomadelt loomadele.

Viirushaigused:

Kõik viirused on elusorganismide siseparasiidid
Nad sisenevad peremeesorganismi rakku või sisestavad sinna oma nukleiinhappe

Viiruslik nukleiinhape (DNA) integreerub peremeesraku kromosoomi, mõnede RNA-viiruste RNA põhjal valmistatakse rakus sellele vastav DNA, mis kromosoomi integreerub

Viirushaigusi esineb kõikidel rakulise ehitusega olenditel

Inimesel tuntakse umbes viissada levinumat viirushaigust, kuid nende arv on tegelikult arvatavasti märksa suurem ( inimeselt isoleeritud viiruste liike on kokku üle tuhande)

Viirusnakkuste ravi on äärmiselt komplitseeritud ja sisuliselt ainus võimalus, mis annab mingi kaitse viirusnakkuste vastu, on vaktsineerimine

Kõige tõhusamaks viirushaigusi tõrjuvaks vahendiks on organismi enda immuunsüsteem, mille võimet viirustega võidelda suurendatakse vaktsineerimise abil

Viimasel ajal on teatud edu saavutatud ka viiruste kemoteraapias, kuid ravimite väljatöötamine viiruste vastu on raske. Selle peamiseks põhjuseks on asjaolu, et viirused kasutavad oma elutegevusel raku enda vahendeid.
Lisaks viiruste kahjulikkusele haiguste tekitajana on viirused oluliseks tööriistaks geeniteraapias, kuna võimaldavad viirusvektoritega rakkudesse viia kasulikke geene, mis rakus muidu puuduvad või on kahjustatud

Nakatumise esimest staadiumit, kus viirus end rakus "sisse seab" ja oluliselt viimase normaalset talitlust ei mõjuta, nimetatakse lüsogeenseks faasiks. See võib sõltuvalt tingimustest ja viirusest kesta mõnest minutist paljude aastateni.
Nakatumise teine staadium kannab nime lüütiline faas, mille käigus raku normaalne elutegevus katkestatakse ning kujundatakse ümber uute viirusosakeste tootmiseks. Uued viirusosakesed väljuvad rakust (sellega võib kaasneda raku surm) ning üritavad nakatada uusi rakke. Selline viiruste paljunemine ja organismi normaalse talitluse häirimine kutsub enamasti esile vähem või rohkem tõsise viirushaiguse.
Viiruste sisenemine peremeesraku genoomi võib esile kutsuda ka muid raku talitluse häireid, millest tähtsaimaks võib pidada raku muutumist kasvajarakuks.
Raku talitluse häirimine ja raku või peremeesorganismi tapmine pole viirusele tegelikult enamasti kasulik, kuna võtavad viiruselt võimaluse edasi paljuneda
Nii ongi levinuimad ja ökoloogiliselt edukaimad need viirused, mis peremeesorganismi normaalset elutegevust vähe mõjutavad
DNA-viirused:

DNA-viirused on suurim ja mitmekesiseim viiruste rühm

Kõik DNA-viirused sisaldavad valgulises kapsiidis paiknevat ühte või mitut DNA molekuli, mis võivad koosneda üksikust DNA ahelast või olla kaksikahelalised nagu enamikul elusorganismidest

Peremeesorganismi rakku siseneb kas viirus tervikuna või ainult tema DNA (sageli bakterite viiruste puhul)

Mõnikord loetakse DNA viiruste hulka ka retroviirused , kes küll algselt DNAd ei sisalda, kuid kelles sisalduva RNA järgi rakus DNA sünteesitakse

DNA-viirused klassifitseeritakse enamasti neis sisalduva DNA koostise järgi üksikahelalisteks DNA-viirusteks ja kaksikahelalisteks DNA-viirusteks. Neid kahte rühma on käsitletakse mõnikord DNA-viiruste kahe seltsina

Enamik bakterite viirusi (bakteriofaagid) kuuluvad DNA-viiruste hulka

Sugukonnad geminiviirused ja fükodnaviirused on taimehaiguste tekitajad

Iridoviirused ja bakuloviirused nakatavad peamiselt putukaid

Inimeste haiguste tekitajatest on olulised
- herpesviirused (nt herpes),
- papilloomiviirused (inglise keeles Human papilloma virus, lühendiga HPV) (soolatüükad, kasvajad )
- poksviirused (rõuged).

DNA-viiruste väiksema muteerumise kiiruse tõttu on nende põhjustatud epideemiad suhteliselt väiksema levikuga ja lühiajalisemad kui RNA- viirustel .

.DOC Laadi alla originaalfail 15 lk · .doc · 102 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 15 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2009-03-24 Kuupäev, millal dokument üles laeti

102 laadimist Kokku alla laetud

2 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

trootsi Õppematerjali autor

Eksami küsimused

eksami küsimused üldbioloogia bioloogia

Sarnased õppematerjalid

doc

Üldbioloogia, Bioloogia

 Kõikide elusorganismide ühised tunnused: Kõik elusorganismid koosnevad rakkudest; Neil on aine- ja energiavahetus; Nad kasvavad ja arenevad; Paljunevad; Sarnane keemiline koostis ja püsiv sisekeskkond; Reageerivad ärritusele; Kohastuvad oma elukeskkonnaga.  Eluslooduse organiseerituse tasemed: (Aatom) - Molekul - Organell - Rakk - Kude - Organ - Organsüsteem - Organism - Liik - Populatsioon - Kooslus - Ökosüsteem - Biosfäär. Molekulaarne tase on eluslooduse esmane organiseerituse tase. Molekulaarbioloogia. Organellid - rakustruktuurid, millel on kindel ehitus ja talitlus, mis moodustuvad ainult rakkudes ja saavad ainult seal oma funktsioone täita. Tsütoloogia. Organellidest moodustuvad funktsioneerivad rakud. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmevad kõik elu tunnused. Tsütoloogia ja tsütogeneetika (uurib pärilikke protsesse). Kude - sarnaste ehituse ja talitlusega rakud koos rakuvaheainega m

Üldbioloogia

doc

Gümnaasiumi bioloogia

Organismide keemiline koostis Ainete jagunemine: 1. Anorgaanilised ained (eluta loodus) - vesi - anorgaanilised ühendid (happed, alused, soolad) 2. Orgaanilised ained (elusloodus) - valgud - lipiidid - sahhariidi biomolekulid - nukleiinhapped (DNA, RNA) - madalmolekulaarsed orgaanilised ühendid (aminohapped, vitamiinid, hormoonid) Rakkudes on kõige enam: hapnikku, süsinikku, vesinikku, lämmastikku. Vesi Vee molekulis on polaarne kovalentne side. Vesiniksidemed tekivad ja lagunevad. Kui vesiniksidet poleks, oleks vesi gaasilises olekus. Klaster vesinikside seob omavahel kokku üksikud vee molekulid, mille tulemusel moodustuvad erineva arvuga vee molekulide kogumid. Hüdrofiilsus aine omadus lahustuda vees. Hüdrfoobsus aine omadus mitte lahustuda vees. Hüdratatsioon keemilise ühendi liitumine veega. Dehüdratatsioon veekaotus. Hüdrol?

Bioloogia

doc

Üldbioloogia eksamiprogramm

Üldbioloogia eksamiprogramm. Kõikide elusorganismide ühised tunnused. 1. Rakuline ehitus 2. Aine- ja energiavahetus 3. Stabiilne sisekeskkond 4. Paljunemisvõime 5. Arenemine 6. Reageerimine ärritustele Eluslooduse organiseerituse tasemed. Aatom - molekul(vesi) - organel - rakk !elus! - kude(sidekude) - organ - elundkond - organism populatsioon - liik - kooslus - ökosüsteem - biosfäär Eluslooduse süstemaatika. Domeen - riik - hõimkond - klass - selts - sugukond - perekond liik Bioloogia teadusharud. Valge bioloogia: Molekulaarbioloogia - uurib elu molekulaarsel tasemel · Rakubioloogia · Histoloogia - koeõpetus · Anatoomia · Füsioloogia Geneetika - organismide pärilikkuse muutlikkuse ja arenemise seaduspärasusi. Molekulaargeneetika - uurib pärilikkuse molekulaarseid aluseid Evolutsiooniõpetus Paleontoloogia uurib ammustel aegadel elanud organismide kivistunud jäänuseid, nende

Bioloogia

doc

Uldbioloogia kordamisküsimused

Üldbioloogia

doc

Eksami teemad ja vastused

Kõikide elusorganismide ühised tunnused- 1)Elusorganismid koosnevad rakkudest. 2)Elusorganismidel esineb ainevahetus ja energiavahetus. 3)Elusorganismid kasvavad ja arenevad. 4)Elusorganismid paljunevad. 5) Elusorganismidel on kõrge organiseerituse tase. 6) Elusorganismides on stabiilne sisekeskkond. 7) Elusorganismid reageerivad ärritusele. 8)Elusorganismid kohastuvad oma elukeskkonnaga. Eluslooduse organiseerituse tasemed- molekul- organell- rakk- kude- organ- organsüsteem(elundkond)- isend(organism)- populatsioon- liik- ökosüsteem- biosfäär. Aatom- keemilise elemendi väikseim osake, elektriliselt neutraalne. Molekul- aine väikseim osake, mis võib iseseisvalt eksisteerida ja millel on antud aine keemilised omadused. Prooton- positiivse laenguga osake aatomituumas. Neutron- ilma laenguta aatomituuma koostisosake. Elektron- negatiivse laenguga osake aatomituumas. Aatommass keemilise elemendi aatomi mass. Molekulmass aine molekuli mass. Valents näitab sidemete arvu

Üldbioloogia

doc

Bioloogia gümnaasiumile 1osa

BIOLOOGIA EKSAMIKS 1. BIOLOOGIA UURIB ELU Biomolekulid-Ained mis ei moodustu väljaspool organismi- sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped, vitamiinid. Elu iseloomustav organisatoorne keerukus väljendub ehituslikul, talitluslikul ja regulatoorsel tasandil. Elu tunnus: rakuline ehitus, kõrge organiseerituse tase, (biomolekulide esinemine), aine- ja energiavahetus, sisekeskonna stabiilsus(ph), paljunemine, (pärilikkus), reageerimine ärritustele, areng Viirus pole elusorganism! Rakk on kõige lihtsam ehituslik ja talitluslik üksus, millel on kõik elu omadused. Üherakulised: -eeltuumsed-bakterid( arhebakterid, purpurbakterid, mükoblasmad) päristuumsed-protistid(ränivetikad, ripsloomad, munasseened, viburloomad, eosloomad, kingloom) Kõik organismid vajavad elutegevuseks energiat Imetajad ja linnud on ainukesed püsisoojased organismid Üherakulistel toimub paljunemine mittesuguliselt, pooldumise teel. Hulkraksed paljunevad kas mittesuguliselt- vegetatiivselt või eosteg

Bioloogia

docx

Spikker üldbioloogia tööks

Elu tunnused: 1.) elusorganismid koosnevad Biomolekulid: Sahhariidid: organismi MITOOS: keharakkude rakkude jagunemine, millega rakkudest. 2.) Elusorganismidel toimub aine- ja ehitusmaterjaliks ja kütuseks. tagatakse kromosoomide arvu püsimine tütarrakkudes. energiavahetus. 3.) Kasvamine ja areng. 4.) Jagunevad: Monosahhariidid ( glükoos-põhiline Interfaas: faas kahe mitoosi vahel, toimub DNA Paljunemine. Areng algab viljastunud munarakust. rakkude toitaine, monomeerideks di ja replikatsioon, toimub ATP süntees, suurenevad raku Peamiselt hulkraksetel, taimedel, loomadel. polüsahhariididele, paljudes puuviljades ja marjades, mõõtmed ja organellide arv, tsentrioolid Mittesuguline paljunemine: Organismi areng algab viinamarjades, sahharoosist vähem magus; Fruktoos- kahekordistuvad, kromosoomid on lahti

Bioloogia

doc

Bioloogia gümnaasiumile

BIOLOOGIA teadus mis uurib elu (kreeka keelest: bios-elu, logos mõiste) I MOLEKULAARBIOLOOGIA teadusharu mis uurib elunähtusi molekulide tasemel, kasutades bioloogia, keemia ja füüsika meetodeid. Uuritakse: 1. biopoümeere- nukleiinhapped, valgud. 2. agregaate kromosoome, rakuorganoide, viiruseid. II TSÜTOLOOGIA rakuteadus. Alguse sai 17. saj keskkpaigast kui Robert Hook leiutas valgusmikroskoobi. Uurib: rakkude ehitust ja talitlust. III HISTOLOOGIA koeõpetus. Uurib: loomorganismide kudede peenehitust. 1 BIOLOOGIA TEADUSHARUD Teadusharu Uurimisvaldkond Molekulaarbioloogia Uurib elu molekulaarset taset Rakubioloogia Uurib rakkude ehitust ja talitlust Histoloogia Uurib kudede ehitust ja talitlust Anatoomia Uurib organite ja organismi ehitust Füsioloogia

Bioloogia

Rohkem sarnaseid