Üldbioloogia (2.osa)
Evolutsioon 16/02/2009
Evolutsioon – mateeria vormide
pikaajaline pöördumatu muutus teatud suunas
- Kosmoloogiline evolutsioon – kogu universumi teke pluss päikesesüsteem
- Geoloogiline evolutsioon – uurib kuidas tekkis planeet Maa, uurib ka seal valitsevate tingimuste muutust ajas
- Bioloogiline evolutsioon – elu teke ja ajalooline areng meie planeedil
- Sotsiaalne evolutsioon – uuritakse sotsiaalseid suhteid erinevates ühiskonnatüüpides
Bioevolutsioon kasutab kõiki
uurimismetodeid alates molekulaarbioloogilistest ja lõpetades
ökoloogilistega. Omaltpoolt evolutsioon lisab ajaloolise lähenemise
Elu teke: hüpoteesid
- Elu on loodud (tänapäeval tõsiselt ei võeta)
- Elu eksisteerib igavesti ( dogmatism )
- Elu on korduvalt tekkinud elutust (kreatsionism – sobiva vormiga elututest asjadest soodsas keskkonnas tekivad jääkjärgud elusolendid ) Nt. Mudas tekivad bakterid ja protistid ; maokujulisest puujuurest tekib soodsates tingimustes madu ; jalgrattast kujuneb järk-järgult mootorratas )
- Elu on Maale transporditud:
- Elu on tekkinud üks kord abiogeneesi teel
Elu korduva isetekke hüpoteeside
välistamine
1665. a. F. Redi tegi väga lihtsa
katse: Võttis 2tk liha. Üks lahtiselt, teine kaetud tiheda
metallvõrguga. Vaglad arenesid ainult lahtisel lihatükil.
1778. a. F. Spallazani võttis
lihapuljongi, kuumutas hoolikalt läbi ja jootis hermeetiliselt
klaasnõusse.
Puljong seisis nädalate-kuude kaupa ja ei roiskunud.
1828. a. A. Wöhler sünteesis
anorgaanilistest ühenditest kusiaine.
1880-ndate alul L. Pasteur lükkas
ümber elu isetekke variandi (kurekaelakatse)
Elu tekke etapid
Aatomite/molekulide teke e. elementaarosakeste teke (füüsikaline evolutsioon)
Keemiline evolutsioon
Anorgaanilised ühendid (NH3, CO2, CO, H2O, soolad )
Lihtsad orgaanilised ühendid (süsivesinikud (alkaanid, alkeenid ), orgaanilised happed (nt. rasvhapped), süsivesikud ja lämmastikalused)
Polümeerid, polüsahhariidid, polünukleotiidid, polüpeptiidid
** Üleminek keemiliselt
evolutsioonilt bioloogilisele. 2-faasilised süsteemid (kate+sisu)
- Oparin: koatservaat (valmiskujul ühendid)
- Fox: mikrokerad (kasutas eksperimentaalsetes uuringutes saadud ühendeid)
- Woese: ürgtilgad (vesifaasis)
2-faasiliste süsteemide puhul 3
küsimust:
Energia:
Ultraviolettkiirgus
Radioaktiivne kiirgus
Soojusenergia (leebem soojusenergia)
Elektrienergia (äike)
Koht:
Vesikeskkond
Tahked pinnad:
Veekogude kuivamise põhjasetted
Õhku paiskunud tolmuosakesed
Katalüsaator: Reeglina anorgaanilised (savi ja lubjasoolad)
Elule sarnased tunnused 2-faasilistel
süsteemidel:
Erinev suurus ehk individuaalsus
Võime kasvada või jaguneda
Võime tõmbuda või tõukuda
Piiratud eksisteerimisaeg
Esmane rakk – ürgprototsüüt:
- Puuduvad leiud , et selline asi võimalik oleks
- Eksperimentaalselt ei saa tõestada
Esmase raku kujunemisel pidid olema
täidetud 4 tingimust:
Piiristav süstem (membraani ürgne analoog )
Paljunemissüsteem (RNA)
Energeetiline süsteem (ATP eelkäijad)
Katalüsaatorid (anorgaanilised molekulid)
Erinevate evolutsiooniteooriate
jaotus
Ektogeneetilised (Põhirõhk on organismivälistel teguritel): lõssenkism (T. D. Lõssenko) 1930-1960:
Organismid reageerivad adekvaatselt väliskeskkonna muutustele (võeti soojalembesed loomad, keset talve aeti välja, et muutuksid külmalembesteks)
Mitte mingeid geene, kromosoome pole olemas. Pärilikkust kannab organism tervikuna (nullistati tõu- ja sordiaretus)
Toimub hüppeline liigiteke
Liik on kollektiivne organism, mille üksikud isendid üksteist aitavad
Autogeneetilised: psühholamarkism (E. Cope) – organismid evolutsioneeruvad tänu sisemisele tungile – teadvus, mälu, tahe .
Kui teadvust pole, siis selle aset täidavad reaktsioonid keskkonnale (taimedel, seentel)
Mälu – kogemus läbielatust, mis jätab jälje
Tahe – soov täiustuda (teadvusega loomad)
Järjepidavad tegevused kinnistuvad niivõrd, et muutuvad lõpuks automaatseks.
Dualistlikud teooriad – evolutsiooni määrab väliskeskkond ja sisekeskkond. Kõige tüüpilisem näide klassikaline lamarkism:
Kõikidel organismidel on sisemine tendents täiustumiseks – edasise arengu generaator
Väliskeskkond, mille muutus sunnib muutuma ka organismid
Vastuväited:
- Lamarck eitas loomulikku väljasuremist
- Väliskeskkonna suunav mõju
- Lamarck pooldas liitpärilikkuse hüpoteesi (vanemate elujooksul omandatud tunnused päranduvad järglasele)
Epigeneetiline tegur –
muutus pärilikkuses, mis on toimunud eluea jooksul ja mõjutab
tunnust
Geneetiline tegur – muutus
DNA koostises, mis pärandub
Selektogeneetilised teooriad – kõik need teooriad põhinevad looduslikul valikul :
Klassikaline darwinism / sünteetiline evolutsiooniteooria
Neutralism
Katkeva tasakaaluteooria
Evolutsiooniliste muutuste väikeimaks
elementaarüksuseks on populatsioon . Üksikisendid ei evolutsioneeru.
Populatsioon:
Kuuluvad ühte liiki isendid
Kes annavad järglasi
Kes asustavad ühte levilat
Kes on isoleeritud teistest samaliigi populatsioonidest
Evolutsioonis populatsioonide puhul
oluline:
Muutlikkus:
Pärilik muutlikkus (piisab muutustest alleelide tasandil):
Mutatiivne
Kombinatiivne
Populatsiooni geneetiline struktuur:
Alleelide vahekord põlvkonniti
Genotüüpide suhe põlvkonniti
Eeldused:
Ideaalne populatsioon
Isendite arv on hoomamatult suur
Puudub valik
Puudub ränne
Puuduvad mutatsioonid
Kõikide isendite ellujäävus on võrdne
Kõik isendid esinevad võrdselt paljunemises
Vaatame ühe geeni kahte alleeli.
Olgu dominantse alleeli sagedus p
A → p
Olgu rets alleeli a sagedus q
a → q
p + q = 1
Ideaalses populatsioonis on alleelide sagedused põlvkonniti jäävad suurused!
Vaatame genotüüpide sagedusi.
Ideaalses populatsioonis on
genotüüpide sagedus põlvkonniti jääv suurus. Alleeli sageduse
muutus viib jägmises põlvkonnas ka genotüüpide sageduse
muutumiseni.
Evolutsioonilised protsessid
populatsiooni tasandil
Olelusvõitlus – organismide ellujäävuse sõltuvus seda takistavatest teguritest
Abiootiline – eluta keskkonnategurite mõju organismidele (kiirgus, soolsus , pH, niiskussisaldus, rõhk). Neli toimet:
Hukutav (metsatulekahjud)
Agressiivne – keskkond on eluks tugevalt ebasoodne pikema aja vältel. Viljakus tõuseb. Päästetakse populatsioon väljasuremisohust.
Depressiivne – nõrgalt ebasoodne eluks pika aja vältel. Annab vähem järglasi.
Keskkonna optimaalne toime – viljakus jääb samaks. Summaarne isendite arv hakkab põlvkonniti kasvama.
Biootiline:
Liigisisene – Olelusvõitlus kõige teravam vorm.
Liikidevaheline
otsene (nt. saakloom – kiskja , parasiit – peremees )
vahendatud
Valikuta totaalne hukkumine
Isendite valikuline hukkumine
Looduslik valik – isendite
ebavõrdne paljunemisedukus, mille tagajärjeks on isendirühmade kohastumine elukeskkonnaga.
Loodusliku valiku eeldused:
Isendite erinevus
Erinevuste realiseerumise võimalus
Valija ehk valiku teostaja:
Kogu ümbritsev keskkond kõikide suhetega kõikidel ajahetkedel
Protsess: Valiku käigus
valitakse genotüüpe fenotüüpide aluses . Paljunemisel antakse
edasi geene, kas muutumatult või kombineeritult. Keskkond ei saa
hinnata otse geenide sobivust.
Hind: Osa isendeid hukkub
valiku käigus. Osa isendeid jääb ellu, kuid ei paljune.
Tulemus: Olemasolevate liikide
kohastumine. Harva ka uute liikide teke.
Vorm:
Stabiliseeriv valik
Suunav valik
Keskkond:
Muutumatu
a) Muutunud b) Isendid on elama asunud uude keskkonda
Eelis:
N.ö. keskmistel isenditel
Kõrvalekalletega isenditel, keskmised elimineeritakse
Muutus:
Äärmused elimineeritakse
Viib geeni- ja feenifondi suhteliselt kiirele muutusele kindlas suunas
Näide:
Elavad fossiilid (hõlmikpuu, latimeeria, hateeria)
Galapagose saarestiku vindid. Tööstuslik melanism kase -kedrikvaksikul
Vorm:
Diferentseeriv valik
Tasakaalustav valik
Keskkond:
Toimib, kas perioodiliselt muutuvas või kindlas mustrilises
Toimib keskkonnas, kus eri genotüüpidel on erinev valikuväärtus
Eelis:
Populatsioonitasandil kahel organismirühmal, mis vastavad mõlema keskkonna nõudlustele
Konkreetsetel genotüüpidel sõltuvalt keskkonnamõjust
Muutus:
Populatsioon lahkneb kaheks, mõlemad osad püsivad
Muutub populatsiooni geneetiline struktuur. Tavaliselt õuseb heterosügootide arvukus
Näide:
Harilik emajuur – looduslikel niitudel üks vorm, mis õitseb suve keskel juuli kuus. Puisniitudel kujuneb kaks vormi. Üks õitseb juuni alguses, teine augusti lõpus. Lõhestava valiku teguriks on puisniitudel niitmine . Räim – Läänemere räimel 2 rassi: a) Kevadräim, kes koeb kevadel ja madalas vees, kudemise algus määratakse vee soojenemisega teatud temperatuuril. b) Sügisräim – koeb sügisel sügavates vetes. Kudemise alguse määrab vee jahtumine teatud temperatuurini.
Sirprakne aneemia ( kehvveresus )
aa → haiged (vähe hemoglobiini )
Aa → vererakud normis, kuid muutunud pinnaga
+ Loomulik immuunsus vereparasiitide (malaaria) suhtes
– Üha rohkem hakkab sündima retsessiivseid sügoote
AA → vererakud normis, kuid jäävad malaariasse
Vormid:
Suguline valik
Grupivalik – Esineb ainult loomadel, sünonüümiks altruistlik ehk ennastohverdav käitumine
Keskkond:
Polügaamia (nii avaliku, kui ka varjatud)
Ilmneb reaalse ohu avaldumisel
Eelis:
Paardumise edukuse tagavatel tunnustel ( kirev sulestik , suured sarved )
Hukkub üks isend, aga säästetakse mitme isendi elud
Muutus:
Edukus sugulises valikus ei täheda üldist edukust
Isendirühma vanuseline struktuur noorem
Näide:
Avalik polügaamia (merileopard)
Kanaliste ohukäitumine – kui emalindu koos poegadega ähvardab oht, teeskleb ta vigast
Kohastumused
Kohastumused – Muutused, mis aitavad
isenditel oma elu keskkonnas edukalt ellu jääda. Jagunevad:
Mikrokohastumused (Erinevad ensüümvariandid, erinevad valgud , erinevad pigmendid )
Makrokohastumused (Erinevad varjevärvuse kombinatsioonid, muutused kehaosade struktuursuses
Kõiki kohastumusi iseloomustab:
Tunnuste mitmekesisus
Päranduvus – kohastumuse potensiaalsed väljakujunemise piirid antakse järglastele
Koosmõju keskkonnaga
Kohastumus on omane isendirühmale
Kohastumused kujunevad välja järk-järgult põlvkondade vältel
Kohastumuste puhul kehtib 3 reeglit:
Kohastumus toimib vaid kindlas elukeskkonnas (liivakarva varjevärvus ei sobi tumedale alale; kuivale kliimale kohastunud taimed ei saa kasvada niiskes keskkonnas)
Üks konkreetne kohastumus avaldub eri isenditel erinevates alavariantides. Põhjustab: a) kombinatiivne muutlikkus b) elukeskkonna erinevused
Kõik kohastumused on suhtelise iseloomuga .
Ühe teguri suhtes toimub mitu alternatiivset kohastumisstrateegiat. Nt. talvitumine Eesti loomadel:
Ränded
Taliuinak
Nahaalune rasvakiht
Varude soetamine
Kehakatete paksenemine, karvavahetus, sulestiku tihenemine
Aktiivne aastaringne tegutsemine
Üks kohastumus mõjutab paratamatult kogu organismi tervikuna
Alati muutub keskkond kiiremini kui organismid
Kohastumuste kujunemine:
Järsult uudikstruktuuri tasandil (lõugade kujunemine)
Olemasoleva struktuuri järk-järguline muutus ajas (kalade elektrielundid: algselt: 1) orienteerumiseks sogases vees ja liigikaaslaste ülesleidmiseks 2) saagi püüdmiseks. Mida väiksem saakloom, seda suurem pinge 3) Elektrielundid rakndusid juba kalade enda kaitseks)
Juba kohastunud isenditega ei tee looduslik valik suurt mitte midagi
Populatsioonilained 17/02/2009
Populatsoonilained – isendite arvukuse
perioodiline muutus ajas. Reeglina tingitud klimaatilisest efektist.
Mõju kas otsene või vahendatud
Isolaat – isendite rühm, mis teatud
põhjustel eksisteerib väljaspool levilat. Isolaadid jagatakse:
Geograafilised:
ületamatud geograafilised tõkked (sügavad jõed, kõrgmäestikud
Väga suure pindalaga levila (tuhandetes ruutkilomeetrites)
Levila mustriline liigendatus (levila, milles vaheldub avamaastik või tihe maastik
Bioloogiline:
Isendite väljaränne
Isendite erinev tegutsemisaktiivsus
Sünnikoha truuduse-efekt – paljunemiseks pöörduvad isendid tagasi kohta, kus ise kunagi arenesid (lõhilased – lõhe ja meriforell). Tagajärjeks geneetiline isolaat
Antropogeenne:
Ulatuslik tehiskeskkond , mis isoleerib looduslikke liike (suurlinnaparkides elutsevad loomad)
Tahtlik uute liikide sissetoomine inimeste poolt (kährikkoer, karpkala )
Tahtmatult sisse toodud liigid (harilik tõlkjas, kanada vesikatk, vaaraosipelgas
Isolaatide saatus:
Isolaadid surevad välja
Taasliituvad lähtepopulatsiooniga
Isolaat naturaliseerub
Isolaat annab aluse uue liigi tekkeks
Liigiteke
Kriteeriumid:
Morfoloogiline – liigi moodustavad sarnase välis- ja iseehitusega isendid. Pluss: lihtne rakendada praktikas. Miinus : Raskused sarnaste liikide eristamisel, eriti kui on suur liigisisene muutlikkus
Geneetiline kriteerium väidab, et sama liigi esindajatel on unikaalne geenifond , mida kaitseb ristumisbarjäär. Pluss: Lubatud ulatuslik liigisisene muutus. Miinus: Raske eristada ainult vegetatiivselt paljunevaid liike. Raskused tekivad ka liikidevahelisel hübridiseerumisel
Evolutsiooniline – Kõikidel liikidel on ühtne põlvnemine ja kindel evolutsiooniline suund. Pluss: Liiki vaadeldaks ajas areneva süsteemina. Miinus: Raske on kindlaks teha ühtset põlvnemist.
Biokeemiline – väidab, et iga liigi esindajatel on kattuv biopolümeerne koostis (valgud ja nukleiinhapped ). Pluss: Väga lihtne analüüsida.
Ökoloogiline – väidab, et iga liigi esindajatel on ökosüsteemis kindel koht ja roll. Pluss: Liiki vaadeldakse koosmõjus tiste liikidega. Miinus: Kallid uuringud
Liigi terviklikkus
Ristumisbarjäärid:
Presügootsed:
Sarnased liigid täiesti erinevates levilates (nt. Aafrika elevant ja India elevant)
Erinevused paljunemisaegades ja kohtades (Saaremaal 2 liiki leedreid, mis õitsevad eri aegadel )
Etoloogiline – erinevused loomade käitumises paaritumisajal (rituaalsed liigutuse, häälitsused, lõhnad, värvid). Kehtib “ühe miinuse printsiip”
Suguelundite sobimatus ( putukatel )
Sugurakkude hukkumine
Postsügootsed – organismile energeetiliselt oluliselt kulukamad:
Mikroabordid ( isane mink, emane Euroopa naarits ristuvad, viljastuvad, aga hübriidnaaritsaid ei tule)
Hübriidide steriilsus (muul – eeslitäku ja hobusemära hübriid)
Hüriidide alakohasus – hübriidid on viljakad , kuid vanemad tõrjuvad need hübriidid välja (nt. karpkala ja kogre hübriid)
Hübriidi tagajärjel tekib uus liik (kapsa ja naeri hübriid – kaalikas )
* Keskmise liigi keskmine eluiga jääb tavaliselt
vahemikku 2-10 miljonit aastat
Liigi sisestruktuurid:
Mittesüstemaatiised:
Populatsioon
Kloon – ühe isendi vegetatiivsel paljunemisel saadud järglaskond
Puhas liin – iseviljastumisel saadud järglaskond
Süstemaatilised:
Rass – Ühiste geneetiliste eripäradega populatsioonide kogum
Alamliik – Liigi tekkes juba uue liigi kujunemise teele asunud organismi rühm
Muutused:
1) pärilikku muutlikuse tekitamine organismirühmas.
a) mutatsioonid
b) geenivool
2) muutlikkuse kinnistamine põlvkondade vältel.
a) looduslik valik( valik
ei tekita uusi alleele ega geene)
b) valik eristab
sobivamaid geenikombinatsioone paljunemiseks vähemsobivamatest
Liigitekkes saame eristada 4 varianti :
Füleetiline – esineb väga pika eksisteerimisajaga liikidel. Elukeskkonna järk-ärgulised muutused viivad sujuvalt liigi isendite kohastumuslikule teisenemisele
Sümbiontne liigiteke – tekib kahe liigi kohustusliku kooseksistentsi tagajärjel ( samblikud )
Hübriidne liigiteke – uus liik tekib kahe eri liigi ristumisel lähtuvalt viljakast järglaskonnast (beluuga + sterlet = bester)
Divergentne liigiteke – liigiteke lähtuvalt lahknemisest (geograafiliselt või bioloogiliselt)
Divergentne liigiteke:
Geograafiline ehk allopatriline liigiteke. Selle eelduseks on levila liigendamine mitmeks eraldiseisvaks osaks. Geograafilist liigiteket tunnistavad kõik bioloogid
Georaafiline isolaat
Geneetilised muutused isolaadis(mutatsioonid, kombinatiivne muutlikkus, homosügootsuse astme tõus). Geneetilised muutused isolaadis ja lähtepopulatsioonis on erinevad.
- Toimub muutuste fikseerumine läbi loodusliku valiku
- Põlvkondade vältel (103…105) muutused süvenevad ja kujuneb ristumisbarjäär. Hetkel millal on ristumisbarjäär, võime rääkida kahest eri liigist
- Ökonišš koosluses
Ökoloogiline e. sümpatriline liigiteke – Toimub ühtse levila piires. Eelistatult tunnustatakse taimedel. Geneetiliste isolaatide teke taimedel:
- Polüploidiseerumine e. genoommutatsioon, mille käigus kromosoomid mitmekordistuvad
- Liikide vahelised hübriidid
- Järjepidev iseviljastumine
Sümpatriline liigiteke
loomadel on küllaltki raskesti tõlgendatav. Levila muutub
mustriliseks
Liigiteke on mikroevolutsiooni
lõppfaasiks ühest küljest ja makroevolutsiooni algmaterjal teisest
küljest.
Bioevolutsiooni tõendid
Paleontoloogilised leiud:
Skeleti kivistised
Tegutsemisjäljed
Mumifitseerunud tervikorganismid (nt. igikeltsast leitud loomad)
Vahevormid (ürglind e. arheopterüks – isend, kel üheaegselt linnu ja roomaja tunnused)
Atavismid – elundid , mis eksisteerisid ammustel esivanematel, kuid mida pole nüüdisaegsetel isenditel, aga neid määravad geenid on kõikides olemas. Atavismide avaldumine – kõukumine (mitu nisapaari, saba)
Vestiigiumid ehk rudimendid – elundid, mis eksisteerivad kaasaegsetel organismidel ja nende eellastel, kuid mis evolutsiooni käigus minetavad oma tähtsuse. Inimese vestiigiumid: karvkate, tarkusehambad, kolmas silmalaug , kõrvalesta liigutavad lihased, ussripik e. pimesool
Konvergents e. sarnastumine – eri liiki loomadel samas elukeskkonnas sarnased kohastumused
Divergents e. eristumine – ühe süstemaatilise üksuse piires toimub ehituslik ja elupaigaline eristumine (nt. imetajate klassi divergeerumine erinevateks seltsideks; tihase liikide divergents)
Analoogilised elundid – erinev päritolu ja ehitusplaan, kuid nad täidavad sarnaseid ülesandeid (nt. linnu tiib ja putuka tiib; kala lõpused ja vähi lõpused)
Homoloogilised elundid – ühtne päritolu ja ehitusplaan, kuid erinevad ülesanded (nt. herne köitraod ja kukerpuu astlad – esimesed kinnitumiseks, teised kaitseks; nahkhiire lennus ja orava esijäse)
Elavad fossiilid – nt. latimeeria, hateeria, hõlmikpuu, opossum
Biogeneetiline reegel – isendi arengu algetappidel korratakse kiiresti ja lühidalt liigi ajaloolist arengut. Nt. inimese areng – sügoot sarnaneb ainuraksega, moolula sarnaneb koloniaalse organismi ehk kerasviburlasega
Biogeograafilised – eraldatud saartel on tavaliselt eriline liigiline koosseis (nt. austraalia )
Kunstlik valik (erilaadsed taimesordid ja loomatõud, mida inimene on aretanud)
Makroevolutsioon
Makroevolutsioon – liigist kõrgemate
süstemaatiliste üksuste areng. Nt. perekondade , sugukondade, seltside jne., kuni riikideni välja, areng.
Makroevolutsiooni materjal: ei piisa enam
muutustest alleelide tasandil. Makroevolutsiooni puhul on vaja
ulatuslikumaid muutusi (nt. uute geenide teke, olemasolevate geenide
kordistumine, lisakromosoomide teke, uute funktsioonide kujunemine
geenidel).
Makroevolutsiooni tegurid: Samad, mis
mikroevolutsioonis (olelusvõitlus, looduslik valik, isolatsioon,
uute taksonite teke. Erinevus on vaid kahes aspektis: a) ulatuses
b) ajas
Makroevolutsioonis on 2 tendentsi :
Uue organisatsioonitüübi teke – kvalitatiivne muutus:
Üldine:
- elu teke
- eeltuumse raku kujunemine
- päristuumse raku kujunemine
- sugude teke
- hulkraksuse kujunemine
- üleminek aeroobsele ainevahetusele
taimed:
- autrotroofse ainevahetuse kujunemine taimse fotosünteesi baasi
- hulkraksed rakistaimed
- kudede eristumine ja esmaste vegetatiivsete organite teke
- taimede väljumine veest maismaale
- soontaimede kujunemine
- paljunemine eostega
- kaheliviljastumise kujunemine õistaimedel
loomadel:
- heterotroofse ainevahetustüübi kujunemine
- närvisüsteemi kujunemine
- erinevate elundkondade kujunemine
- aktiivse kulgemisvõime kujunemine
- aktiivne kulgemine ehk liikumine
- keskse toese kujunemine ( seljakeelik või selgroog )
- keshasisene viljastumine
- püsisoojasus
- emakasisene areng ja sünnitus
Uuest tüübist lähtuv kohastumine (adaptatiivne radiatsioon ) erinevatesse elukeskkondadesse:
- bioloogiliste eeliste olemasolu
- vabade ökoniššide olemasolu ehk keskkond, kuhu saab levida
Makroevolutsioonis saame eristada kahte muutust:
- Evolutsiooniline progress
- Suurem eristumine bioevolutsioonis – toimib kõikidel tasanditel:
- genoomitasandil – unikaalne ja korduv
- rakutasandil – tsütoplasma ja rakustruktuurid
- organismitasand – eristuvad koed ja organid
- liigitasand – eristuvad populatsioonid
- ökosüsteemitasand – eristuvad erinevad kooslused
Suurem
eristumine annab võimaluse spetsialiseruda!
- Suurem seostatus:
- rakkudevahelised kontaktid hulkraksete puhul
- närvide suurem seostatus
- homroonide vahendusel
- ringelundkonna kaudu
Suurem
seostatus tagab paremad seosed ja organiseerituse!
- Keskkonna mõjutus – Organismide elutegevus muudab keskkonda:
- Taim muudab gaaside sisaldust
- Taim muudab mulla koostist
- Taim muudab kliimat (niiskussisaldus)
Keskkonna
muutmine loob uusi elupaiku uutele liikidele!
- Multifunktsionaalsus – Üks struktuur täidab mitmeid funktsioone. Nt. sipelgalõvi lõuad. Suu aparaati kasutatakse:
- Püünisaugu kaevamiseks
- Liiva heitmine põgenevale saagile
- Saagi haaramine
- Kitiinkesta läbitorkamine
- Seedeensüümide eritamine sipelgasse
- Vedelimemise teostamine
- Tühi kest visatakse august välja
- Edasise arengu võimalus
- Spetsialistid
- Eelis: Vähene konkurents (nt. loomad, kes söövad vaid ühe taimeliigi lehti)
- Miinus: Tugev sõltuvus keskkonnast
- Generalistid :
- Miinus: Valitseb konkurents
- Plussid: Sõltuvus keskkonnast väiksem ning edasise arengu võimalus
- Organite taandareng – seotud tavaliselt üleminekuga siseparasitismile
- Kaovad aktiivset elutegevust toetavad organid (nt. meeleelundid , aktiivsed liikumisorganid
- Suurem osakaal passiivset elutegevust tagavatele organitele (nt. kinnitusorganid, kehakatted)
- Ülisuur osakaal on paljunemisorganitel
- Väljasuremine – organismirühm (populatsioon, liik) geneetilise materjali lõplik kadu. Väljasuremise põhjused:
- Ulatuslikud looduskatastroofid (jääajad, vulkaanipursked, hiidlained, meteoriidiga kokkupõrked)
- Liigi eluea ammendumine – geenifond ei anna enam uusi kohastumusi muutuvatele tingimustele
- Inimtegevus:
suunitletud ( dodo , tarvas, Stelleri meriõhv, kukkurhunt)
elupaikade hävitamine
põhjustades ühtede liikide väljasuremist soodustab ta ka teiste liikide väljasuremist
Inimese evolutsioon
Inimese süstemaatiline kuuluvus:
Liik: Mõistusega inimene
Perekond: Inimene
Sugukond: Inimlased
Selts: Primaadid (Esikloomad)
Klass: Imetajad
Hõimkond: Keelikloomad
Riik: Loomariik
Inimese bioloogiline evolutsioon:
Bipedalism – Kahel jalal liikumine:
- + Vabanenud esijäsemed võimaldasid järglaste kaasaskandmist
- + Sai aktiivselt toitu hankida ja jagada
- + Paranesid seosed ajutalitluse ja kätetalitluse vahel
- – Langes liikumiskiirus
- – Ristluu kasvas kokku ja seetõttu on inimestel imetajatest kõige raskem sünnitus
- – Jalgade haigused ( veenilaiendid , liigeste kulumine )
- – Keha raskuskese muutus (kujunesid välja selgroo haigused)
- – Kõhukoobas jäi kaitseta
Neoteenia – Arengu tahtlik aeglustumine ajas. Neoteenia ilmingud:
- Sisuliselt enneaegne sündimine
- Hiline luustumine
- Hiline suguküpsus
See kõik
võimaldab pikka eluiga
Muutused koljuga
- Pidevalt on suurenenud ajukolju maht
- Pidevalt vähenenud näokolju osakaal (lõualuude taandareng, kihvade taandareng, põsesarnade taandareng
Regulaatorgeenide osakaalu suurenemine. Regulaatorgeenid võimaldavad paremini ajaliselt ja ruumiliselt paremini kasutada olemasolevat geneetilist materjali
Inimese sotsiaalne
evolutsioon
Kollektiivne eluviis. Plussid:
- Suhtlemine , häälitsused, artikuleeritud kõne
- Kogemuste edasiandmine
Kõne kujunemine. Oli oluline:
- Suhtlemiseks
- II tüüpi signaalsüsteem – objekte saab vahendada läbi sõna
Tuli. Plussid:
- Levila laienemine põhja poole
- Kaitse
- Toidu termiline töötlemine
- Omalaadseks tööriistaks
Religioon – tekkis nekrofaagia kadumisega / teadus – tekkis sümboolika kasutuselevõtuga
Molekulaarbioloogia
18/02/2009
1. DNA replikatsioon
2. Transkriptsioon
3. Translatsioon
4. RNA replikatsioon
5. Pöörtdtranskriptsioon
Matriitsreakttsioon – uus
molekukl sünteesitakse eeskujumolekuli baasil ensüümide
vahendusel. Jagunevad:
1. Universaalsed - esinevad, toimivad
kõikides rakkudes ( reakts . 1,2,3)
2. Unikaalsed - seotud ainult
rakkudes, mis nakatatud RNA viirustega (reatst. 4 ja 5)
3. Keelatud - valgust lähtuvad (neid
pole avastatud)
Jagunevad II:
1. Kopeerimistüüpi
a)
molekuliosade 1 - 1ne vastavus
b) info
liikumine vaid 1 aineklassi piires (nukleiinhapete)
c) reakts.
1, 2, 4, 5
2. Kodeerimistüüpi
a) puudub
molekuliosade üksühene vastavus
b) toimib
koodisüsteem, ehk geneetiline kood
c) info
liigub ühest aineklassist teise ehk nukleiinhapetelt valgule
d) reakts.
3
Geneetilise koodi olemus
Geneetiline kood: mRNA ja kujunev
valk. 3 nukleotiidile : 1 põhiaminohape. Kombinatsioonide hulk 3 : 1
RNA-s 4 erinevat nukleotiidi.
Geneetilises koodis 64 kombinatsiooni .
Geneetilise koodi omadused:
Sünonüümsus – üks ja sama aminohape võib olla määratud erinevate koodikombinatsioonide poolt
Universaalsus – geneetilise koodi seaduspära kehtib eel- ja päristuumsetel taimedel, loomadel ja seentel
Vastavus – kindlale mRNA arvule vastab kindel aminohapete arv
Kattumatus – üks nukleotiid saab kuuluda vaid ühe koodoni koosseisu
Eritähenduslikkus – Teatud koodikombinatsioonid on eri staatusega. Koodikombinatsiooniga AUG (teatud juhtudel ka GUG) algab valgusüntees. UAG, UGA, UAA – need ei määra mitte ühtegi aminohapet, lõpetavad valgusünteesi ja valak on vaid üks kombinatsioon.
DNA replikatsioon:
Koht: Bakteritel tsütoplasmas
rõngaskromosoomil, päristuumsetel tuumas, mitokodrites,
kloroplastides
Aeg: Eeltuumsetel algab veidi
enne jagunemist, päristuumsetel interfaasis , s-faasis
Eeldused: 1) üksikahelaline
DNA kogu molekuli ulatuses
2) on vaja
piisavalt kõiki nukleotiide , mis kuuluvad DNA koostisesse
3) on vaja
ensüüme (põhiensüümiks DNA polümeraas)
4) on vaja
energiat (selleks on ATP)
5) on vaja
valgulisi faktoreid protsessi teostamiseks
Komplementaarsus kahe DNA
ahela vahel:
Lähteahel
A
G
C
T
Uus ahel
T
C
G
A
Olemus: Poolkonservatiivne
kopeerimistüüpi reaktsioon . Üks ahel pärineb vanalt molekulilt,
teine sünteesitakse
Tulemus: 2 identset DNA
molekuli. 92 molekuli tekib
RNA süntees ehk transkriptsioon:
Koht: Eeltuumsetel
tsütoplasmas, päristuumsetel tuumas, mitokondrites ja kloroplastidel
Aeg: Eesltuumsetel koguaeg,
päristuummsetel transkriptsiooni ei toimu replikatsiooni ning
meioosi/mitoosi ajal
Eeldused:
1) vaja üksikahelalist DNA lõiku
2) vaja
kõiki 4 nukleotiidi, mis RNA koostisesse kuuluvad
3) vaja
ensüüme (põhiensüümiks RNA polümeraas)
4) on vaja
energiat (põhi energiavajaduse tagab ATP)
5) vaja
valgulisi faktoreid
Komplementaarsus DNA ja RNA
vahel:
DNA
G
C
T
A
RNA
C
G
A
U
Olemus: Kopeerimistüüpi matriitsreaktsioon
Tulemus: Moodustuvad RNA
eelmolekulid kõigi 3 RNA põhitüübi (mRNA, tRNA, rRNA) jaoks ja
eelmolekule töödeldakse süsnteesijärgselt. Töötluse nimetuseks
on posttranskriptsioonilised protsessid:
- teatud lõikude eemaldamine RNA molekulidest (mRNA molekulidest eemaldatakse mitteinformatiivsed lõigud)
- RNA molekuli ensümaatiline jaotus mitmeks osaks
- RNA molekulidele teatud nukleotiidide lisamine otsmistesse piirkondadesse
- RNA molekulide lämmastikaluste keemiline muutmine
Translatsioon:
Koht: Eeltuumsetel
vabaltasetsevates ribosoomides, päristuumsetel karedapinnalise
tsütoplasmavõrgustikul, mitokondrite ja kloroplastide ribosoomides
Aeg: Eel- ja päristuumsetes
koguaeg
Eeldused: 1) Vaja ribosoome
2) vaja
kõiki 3 tüüpi RNA molekuli
3) vaja
energeetilisi faktoreid (nii ATP-d, kui GTP-d)
4) vaja
ensüüme (kõige tähtsam peptiidi süntetaas – sünteesib peptiidsidet )
5) vaja
kõiki aminohappeid (20)
Komplementaarsus:
mRNA
G
C
A
U
C
G
tRNA
C
G
U
A
G
C
Komplementaarsus realiseerub kolmeste
nukleotiidiplokkide kaupa. Tegemist on geneetilise koodi
põhisüsteemiga
Olemus: Tegemist on
kodeerimistüüpi matriitsreaktsiooniga. Koodivõti 3: 1. Kolmele
mRNA nukleotiidile vastab 1 aminohape.
Tulemus: Esmases struktuuris
lihtvalkude süntees, mis alluvad sünteesijärgsele töötlusele,
mida nimetatakse posttranslatsiooniliseks töötluseks:
lihtvalkudest tehakse liitvalgud
ensüümvalgud aktiveeritakse sünteesijärgselt
mitmest ehitusüksusest koosnevad valgud pannakse sünteesijärgselt kokku
lähtuvalt esmasest struktuurist omandab valk kõrgemat järku struktuurid
Ainevahetus
Ainevahetus – reaktsioonide kogum,
mis seob organismi väliskeskkonnaga ja võimaldab organismi enda
eksisteerimist muutuvates tingimustes
Kõik organismid on avatud süsteemid.
See tähendab:
vahetavad keskkonnaga ainet
vahetavad keskkonnaga energiat
vahetatakse infot
Ainevahetus:
Assimilatsioon . On vaja:
Aineid
Energiat
Ensüüme
Dissimilatsioon . On vaja:
Aineid
Energiat
Ensüüme
Dissimilatsioonil
vabanev energia ületab paljukordselt vajatava energia hulga.
Assimilatsioon
ja dissimilatsioon on tavaorganismis liikuvas tasakaalus.
Teatud
juhtudel on organismides suunatult ülekaalus kas:
Assimilatsioon (Rasvumisel, raseduse ajal, kasvamine)
Dissimilatsioon (Raskete haiguste ajal, nälgimise ajal, vananedes)
Organismide tasandil eristame 3
ainevahetustüüpi:
Autotroofsus – organismid, kes sünteesivad kehaomaseid orgaanilisi ühendeid kehavälise energiaallika arvelt (kasutatakse kas valgusenergiat või keemiliste ühendite lagundamise energiat). Autotroofide hulka kuuluvad:
- Taimse fotosünteesi teostajad (klorofülliga taimed, osa protiste, tsüanobakterid)
- Kemosünteesivad bakterid (vesinikbakterid, metanogeensed bakterid
Heterotroofsus – ainevahetustüüp, mille korral organism vajab teatud orgaanilisi aineid valmiskujul (vitamiine, asendamatuid amino- ja rasvhappeid). Heterotroofide hulka kuuluvad:
- Loomad
- Seened
- Enamus protiste, enamus baktereid
- Klorofüllita taimed
Miksotroofsus – Segaainevahetustüüp, milles kombineeruvad autrotroofsus ja heterotroofsus.
- Eristatakse ajaline mikrotroofsus (päev/öö). Nt. silmviburlased
- Ruumiline mikrotroofsus. Nt. putuktoidulised taimed
Inimese heterotroofne
ainevahetus
Toidu seedimine ja toitainete imendumine :
- Suu õõs – Seal toimub toidu peenestamine, segamine süljega ja neelamiseks vajalike toidupalade formeerimine. Suuõõnes algab tärklise seedumine ja seda teostab ensüüm amülaas
- Neel ja söögitoru – mõlemal on toitu edasijuhtiv funktsioon. Toit viibib seal lühiajaliselt. Olulist seedumist ei toimu
- Magu – Toit peitub pikemat aega (mitu tundi). Maos toimub põhiliselt happelises keskkonnas valkude seedumine pepsiini toimel. Lisaks toimub maos süsivesikute happeline hüdrolüüs. Maos toimub ka lipiidide ettevalmistamine seedimiseks
- Peensool – Toidukört liigub maos peensoolde, mille esimeseks osaks on kaksteistsõrmiksool. Kaksteistsõrmiksooles:
- Happeline mao sisu neutraliseeritakse
- Kõikide toitainete põhi seedumiskoht. Sinna tuleb kokku:
- Kõhunäärmenõre
- Sapipõiest sapijuha
- Peensooles jätkub toitainete seedumine ja lisaks õõne seedumisele lisandub membraanseedumine. Peensooles tulevad juurde soolenõre ensüümid. Häirete puudumisel toitainete seedumine peensooles jõuab lõpule.
Imendumine
Põhiliseks imendumiskohaks peensool,
millel väga suur pind (180 m2)
- Verre imenduvad: süsivesikud, monosahhariidid (peamiselt glükoos), aminohapped
- Lümfi imenduvad: rasvhapped ja glütserool
- Vesi imendub : jämesooles
Süsivesikute ainevahetus
inimeses
Glükoosi ainevahetus inimeses:
Plussid:
- Kõige kiiremini kasutatavam energeetiline varu kehas (alates 10ndast sekundist peale kehalist pingutust võetakse glükoos kasutusse)
- Lisatarbimine vesilahustuval kujul mõjub hästi kiiresti umbes 10-15 minutiga
- Glükoos on lihastele ainus energiaallikas hapnikudefitsiidi korral
- Mida intensiivsem töö, seda olulisem on glükoosi roll energiavahetuses. Treenitud sportlased kasutavad kestva pingutuse korral rasvhapetest saadavat energiat
- Vastavalt vajadusele saab organism ise glükoosi juurde sünteesida teistest ühenditest. Näiteks glütseroolist ja teatud aminohapete süsinikskelettidest
Miinused:
- Varud kehas on piiratud
- Süsivesikute varusid saab talletada piiratud ulatused, sest seovad palju vett
- Glükoosi taseme langusel teatud piirini langeb vaimse ja kehalise töö võimekus
- Glükoosivarude kahanemisel alla teatud piiri tekib hüpoglükeemia (rahvaspordiüritus, millel osaleb treenimata inimene
- Glükoosi anaeroobsel ainevahetusel moodustub piimhape, mis põhjustab lihastes piimhappemürgitust
Piimhappemürgitust saab ära hoida:
- Lihased ei tohi sattuda anaeroobsesse tsooni
- Piimhappe olemasolu korral venitada, masseerida
Piimhappega seonduvad ka teised
lihasmuutused:
- Laiba surmakangestus
- Analoogne protsess leiab aset ka tapaärgselt looma lihakehades ehk rümpades
Rasvade energeetiline potentsiaal:
Plussid:
- Kõige energiarikkamate toitainetega
- Rasvu on hea säilitada, sest nad võtavad vähe ruumi
- Tänu väiksele eritihedusele mõjutavad vähe kehamassi
- Energeetilised varud on praktiliselt ammendamatud kehalise töö korral
- Väheintensiivsel kestval aeroobsel tööl soodne energiaallikas
- Ainevahetuses moodustub rohkem vett võrreldes süsivesikute ja valkudega
Miinused:
- Rasvkude on kehas ebasoodsates paiknemiskohtades – Lihastest kaugel
- Energia vabanemine toimub mitmes etapis. Esmalt on rasvad vaja lagundada glütserooliks ja rasvhapeteks, alles siis lähevad rasvhapped mitokondritesse
- Sama kasutuskoguse korral vajab rasvade lagundamine rohkem hapnikku võrreldes süsivesikutega, sest rasvade endi koostises on hapnikku väga vähe
- Alla teatud piiri keha rasvavarud langeda ei tohi
- Vanemate inimeste rasvavarude intensiivsel lõhustamisel kasvab mürgituse oht, sest rasvkoesse talletunud mürgid vabanevad (üle poole kilo nädalas kaotada ei tohi)
- Rasvkude ise on energeetiliselt väheaktiivne
- Valkude ainevahetuse eripära
Valgud:
Eripära:
- Tavainimese energiavahetuses on valkude osakaal väike.
- Mida suurem on kehaline koormus, seda valgurikkamat toitu organism vajab. Põhjused:
- Suureneb lihasmass
- See on vajalik lihaste mikrovigastuste parandamiseks
Miinused:
- Ehkki valke on inimesed palju, ei saa neid energeetilisel otstarbel kasutada. Valgud täidavad muid väga olulisi ülesandeid, kehavalkudest energiat ei saa teha. Varuotstarbel saab teatud määral kasutada teatud lihaste valke
- Valkudest energia kättesaamine on kõige aeglasem protsess. Sest:
- Valgud tuleb teha aminohapeteks
- Aminohapetelt tuleb eemaldada aminorühm
- Aminorühmast tekkiv ammoniaak on ülimürgine
- Kogu energiat ei saa kätte. Kaotsi läheb grammi kohta 2 kilokalorit
- Väga valgurikka toidu söömine on mitmel põhjusel probleemne. Sest:
- Väga valgurikas toit kahjustab maksa ja neerusid
- Väljutab kaltsiumi
- Põhjustab sageli rasvumist
Autrotroofne ainevahetus
Taimne fotosüntees –
Kloroplastides toimuv protsess, mille käigus veest ja
süsihappegaasist valguse mõjul sünteesitakse esmane orgaanika ning
kõrvalproduktina vabaneb hapnik
Fotosünteesi
füsioloogia:
Põhiliseks fotosünteesivaks
organiks taimel on leht, kuid fotosünteesi võime on veel vartel ja viljadel
Lehe ehitus:
Pealt katab lehte epiderm ehk kattekude , mille rakud on läbipaistvad ning ei fotosünteesi.
Epidermi all on põhikude, mis jaguneb:
sammaskude – rakud tihedalt üksteise kõrval ja sisaldavad palju kloroplaste . Põhiliseks ülesandeks ongi fotosüntees
kobekude – rakud paiknevad hõredalt, palju vaheruume, rakkudes on vähe kloroplaste. Vastutab gaasivahetuse ja veeaurumise eest
Alumine epiderm ehk alumine kattekude
– seal paiknevad õhulõhed, mis koosnevad:
- kahest sulgrakust (ebaühtlaselt paksenenud rakukest )
- õhupilust
Õhulõhede seisund määrab ära
hingamise ja fotosünteesi kulgemise.
Muutused:
Fotoaktiivne avanemine – päikese tõusetes õhulõhed avanevad , päikese loojudes õhulõhed sulguvad
Hüdroaktiivne sulgumine – vee defitsiidi korral õhulõhed sulguvad. Vee kaotuse vältimine
Hüdropassiivne sulgumine – kõrge õhuniiskuse korral (kui mitu päeva järjest sajab uduvihma). Osmoosi tõttu vesi tungib rakkudesse, rakkude mõõtmed paisuvad ja õhulõhed litsutakse kinni
Fotosünteesi intensiivsust määravad
tegurid:
Valguse hulk
Süsihappegaasi hulk
Vee hulk – vesi on otsene lähteaine ja õhulõhede seisundi määraja
Temperatuur
Toitelementide hulk mullas – Olulised makroelemendid (N, P, K) ja mikroelemendid (Cu, B, Co, Ni jne.)
Fotosünteesiva ja tarbiva osa vahekord
Fotosünteesi kulg
Fotosüntees jaguneb:
Valgusstaadium – Selle eest vastutab kloroplasti sisemembraanistik. Sündmused:
Valguse neeldumine, klorofülli ergastumine
Ergastusenergia ja ensüümide arvelt toimub vee fotooksüdatsioon
Hapniku teke veest
Vesinikioonide ebavõrdne jaotus kloroplasti sise- ja välismembraani vahel
Vesinikioonide sidumine vastavale kandjale NADPH2 ja nende kasutamine pimstaadiumis süsihappegaasi redutseerimiseks
Pimestaadium
Suhkrute tootmine
Vaheühendite kasutus sünteesideks
Lähteühendi taastamine
Fotosünteesi bioloogiline
tähtsus:
Ainus protsess, mis kasutab planeedivälist energiaallikat (päike)
Valgusenergia muundatakse keemiliste sidemete energiaks
Tänu fotosünteesile on tekkinud fossiilsed kütused ( nafta , kivisüsi, põlevkivi) ja toimub taastuvate energiaressursside täienemine (puit, põhk, pilliroog )
Tagas hapniku osakaalu tõusu atmosfääris ja osoonikihi tekke (Eesti ökosüsteemides toodavad hapnikku raba, soo ja veekogude vetikad )
Taimed on ökosüsteemis produtsentideks, st toiduahela alguslüliks
Rakendusbioloogia 19/02/2009
…bioloogia teadussaavutuste
kasutamine tavaelus rakenduseesmärkidel
Rakendusbiokeemia:
Süsivesikute kasutus: Inuliini lisamine toidule. Inuliin on prebiootik (soodustab kasulike bakterite paljunemist seedekulglas)
Oomega-rasvhapete lisamine toidule (nt. tervisemunad , leiva-, saiatooted ). Lisatakse südame veresoonkonna haiguste ennetamiseks
Valgud: Hüperimmuniseeritud piim – ternespiimast eraldatakse antikehad ja pannakse juurde tavalisele piimale. Põhilised tarbijad on immuunpuudulikkusega inimesed
Nukleiinhapped: DNA-analüüsida kasutus isikute identifitseerimises. Nt. vanemsuse tuvastamine või kurjategijate väljaselgitamine
Vitamiinid: Antioksüdantide lisamine toiduainetele/kosmeetikatoodetele
Hormoonid: Rasestumisvastased hormoonpreparaadid
Ensüümid: Ensüümide kasutamine ensüümteraapias (nt. seedeensüümide lisamanustamine
Bakterite kasutus:
toiduainete tööstus (nt. hapendatud piimatooted ja veiniäädikas)
meditsiin : vaktsiinide tootmine, milleks kasutatakse:
- elusaid baktereid või surmatud baktereid
- insuliini tootmine I tüüpi diabeedikutele bakterite abil
põllumajanduses:
- bakterväetised
- silojuuretised
keskkonnakaitse :
- vee puhastamiseks (nii aeroobsed, kui anaeroobsed bakterid, nii põhjas, kui pindkihis)
- indikaatorliikide kasutamine veeseisundi hindamiseks
Energeetika : Metaani kogumine ja põletamine (Pääsküla mahajäetud prügimägi) ning vesiniku tootmine, mida saab kütusena kasutada
Bakterite rakendus tehnoloogias:
Päristuumsed rakud:
Seenerakud: pärmseened
- lahjade alkohoolsete jookide valmistamiseks
- sööda ja toidu lisandiks
- pagaritööstuses
Taimerakud: meristeemmeetod – taime algkudede kasutamine kasvukuhikutest. Algkoe tükike pannakse steriilsesse söötmesse, kust hiljem areneb uus taim.
- nii saadakse viirusvabad taimed
- võimaldab paljundada taimi, mille seemnete idanemine võtab väga palju aega)
- võimaldab säilitada väga spetsiifilist geneetilist eripära
Loomarakud: hübridoomsed rakud, mille eripäraks on spetsiifiliste antikehade saamine. Hübridoomrakkude abil saab toota vaktsineerimiseks vajalikke antikehi
Paljunemine
- Vegetatiivne paljundamine
- Taimedel
- Seentel – kasvusubstraadi nakatamine seeneniidiga
- Loomadel – kloonimine :
- Embrüokloonimine (sügoodi või embrüo jagamine kaheks või enamaks osaks
- Tuumkloonimine (keharakust võetakse tuum ja see asendatakse sügoodi tuumaga
- Suguline paljunemine:
- Polüovulatsioon – hormoonide abil kümnete munarakkude valmimine
- Munarakkude eraldamine kehast – munarakud loputatakse munajuhadest välja
- Kehaväline viljastamine
- Embrüode teke
- Kahe embrüo siirdamine emakasse (sama metoodikat kasutatakse ka loomadel. Loomadel kannab see nimetust embrüo siirdamine, inimesel kunstlik kehaväline viljatamine)
Areng
- Sünnieelne diagnostika :
- Amnionivedelikest looterakkude võtmine ja uuring
- Oscar meetod – looteseisundi hindamine emaorganismist võetud hormonaalproovide alusel
- Koorioni biopsia – lootekestast võetakse väike tükike ja kohe saab analüüsi teha
GMO organismid on organismid
kelle geneetilist materjali on muudetud looduses mitteesineval viisil
(bakterid, seened, taimed, loomad)
Eesmärgid:
1. Suurim resistentsus taimedel
(kahjurite, kliimatingimuste, mürkkemikaalide suhtes)
2. Parem taluvus (Stressi, külma,
konkurentsi)
3. Parandatud tootekvaliteet.
Põhirõhk saagi suurem vitamiini sisaldus, kõrgem valkude ja
rasvhapete sisaldus.
4. Bioaktiivsete ühendite sihtotstarbeline tootmine. Insuliini tootmine bakteritega ,
laapensüümi tootmine bakteritega
5. Piiratud ressursside tootmine
GMO-de abil (hinnalised vürtsid- vanill)
6. Tehnoloogiliste ressursside
tootmine GMO abil. Nt: piimhappe tootmine, bioplastide tootmine
sinepitaimedega, ämbliku niidi tootmine GMO bakteritega
7. Saatseühendite valikuline
kogumine keskkonnast (Hg,Cu,Co,Cd,U) bakterite, vetikate,
mikroseentega
8. Loomade kasvu kiirendamine ja
kehamõõtmete suurendamine (kasvuhormooni geenid)
9. Haudeinstinkti allasurumine
kalkunitel
10. Transgeensete asendusorganite
valmistamine
** GMO kultuuridest on kõige
levinumad soja, mais, raps
100 punkti
Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.
~ 22 lehte
Lehekülgede arv dokumendis
2013-01-24
Kuupäev, millal dokument üles laeti
90 laadimist
Kokku alla laetud
1 arvamus
Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
AnnaAbi
Õppematerjali autor
annaabi.ee 
Kõik kommentaarid