Üldbioloogia.
Loeng 40
tundi
Praktikum:
augustis, 5 päeva, iga päev 4 tundi
Eksamis 3
osa: faktiteadmised, analüüsi ja sünteesi küsimused,
bioloogia probleemülesanded.
Bioanorgaaniline keemia
Uurib
organismide elementaar koostist ehk mis elemendid organismis on.
Eluks vajalik miinimum on u 30 geneetilist elementi:
makroelemendid (palju) elementaarkoostisest 98% ( 1)süsinik,
vesinik , hapnik 2)
lämmastik,
fosfor , väävel) – kõik
mittemetallid , kõik kerged
elemendid (aatommass).
Makroelementide ülesanded:
annavad biomolekulide struktuuri
nende vahele tekivad erinevad keemilised sidemed (nõrgad ja tugevad )
6 elementi tagavad molekulaarse mitmekesisuse
nendest elementidest tekivad lihtsad ühendid, mida saab kasutada ja eritada ( nt CO2, H2O, NH3 ( amoniaak – toodavad nt kalad , eraldavad lõpuste kaudu))
Mikroelemendid
(esinevad väikestes kogustes 0,0…%, 0,00…%), saab jagada kaheks:
metallid: raud –Fe ( hemoglobiini e verevärvniku kasutuses ), tsink – Zn (mõjutab maitsetundlikkust)
mittemetallid: jood – I (vajalik kilpnäärme hormoonide jaoks), fluor –F (tagab hambaemaili terviklikkuse)
Mikroelementide
puhul on võrdselt ohtlik nii nende puudus kui ka üleküllus.
Mesoelemendid esinevad 0,…% (kümnendik protsentides) Ca, Na, K, Mg, (Cl)
osalevad ainete transpordis rakku ja rakust välja
reguleerivad organismis veerežiimi. Nt. Na seob vett, kui inimesed söövad soolast toitu, siis võib tekkida vedelikupeetust. K jällegi väljutab vett.
kõik osalevad elektrilaengute tekitamisel ( laengud on vaja närviimpulsside tekitamiseks, teatud organismid suudavad veelgi võimsamaid laenguid tekitada nt elektrikalad). Elektriangerjas 600V, elektrirai 50A.
Tegurid, mis mõjutavad organismide
elementaarset koostist.
Süstemaatiline kuuluvus. Nt taimne toit, taimses toidus on palju K ja vähe Na. Loomses toidus seevastu rohkelt Na, vähe K (vere maitse soolane , kuna veres on NaCl sisaldus ioonide kujul 0,9%)
Elukeskkond. Nt. Mageveekalad ja ookeanikalad Na+/Cl-/Mg2+/Ca2+ on ookeanikalades 4-10% rohkem.
Keskonna saastatus. Väga ohtlikuks saasteelemendiks on plii (seatina) – plii saaste on pärit NL ajas. Seened koguvad endasse pliid (eriti ohtlkud on linnaparkidest kogutud seened). Elavhõbe: saastet tuleb juurde põlevkivi töötlevast tööstusest, päevavalguslambid, säästupirnid, suured röövkalad.
Võime koguda endasse teatud elemente. Põldosi kogub endase ränioksiidi - toeks . Nõgese kõrvekarvad on ränioksiidi kattega – mikrohaavandite tekkeks. Paljud merevees elavad karbid ja limused koguvad endasse (konsentreerivad võrreldes vee sisaldusega) kulda – keegi ei tea milleks.
Organismide elementaarkoostis sõltub ka elementide liikuvusest toiduainetesse. See sõltub näiteks kasutatud toidunõudest. Vanematest materjalidest on kõige ohtlikum Al (happelises keskkonnas alumiinium oksiidid lahustuvad). Alumiinium on toksilise toimega. Moodsa aja nõudest teflon – fluoriühendid – kui telfonpind on kulunud/katki, siis tuleks see ära visata .
Vaeguse ja ülekülluse probleemid
A)
MAKROELEMENDID – tavaliselt ei teki. Makroelementide vaegus tekib
totaalsel nälgimisel. Gaasivahetuse tasandil on asi palju kiirem:
organismi jaoks on ohtlikO2 puudus – inimene peab vastu 5 min. Väga
probleemne on ka hapniku liig – kui ta hingab puhast hapnikku –
a) puhta hapniku sissehingamisel häirub hingamisrütm, kuna piklikus
ajus asuv hingamiskeskus emm erutub üle. Mida kõrgem on hapniku
protsent seda rohkem tekib vabu radikaale -> 1,5-2 nädalaga saab
inimene kopsukahjustuse.
B)
MESOELEMENDID
Ca
puudus- luudehõrenemine ehk osteoporoos (komplekse mõjuga).
Selleks, et organismis tekiks Ca puudus : saadakse vähe Ca ja
väljutatakse palju Ca (nt inimene loobub vedelatest piimatoodetest).
Kaltsiumit väljutavad happelise joogid, puuviljad , šokolaad,
lisanditeta tee ja kohv. Ca liig – vitamiinitee liigtarbimine. Ca
puudmisel tekivad ka verehüübimishäired ja krampe.
C)
MIKROELEMENDID Jood – joodi puudusel tekib struuma ehk kilpnäärme
suurenemine. Joodi üleküllus viib kilpnäärme liigsele
aktiveerimisele.
Vee funktsioonid molekulaarsel
tasandil
Vesi on taimse fotosünteesi lähteaine. (Bakterite fotosüneesil hapnikku ei eraldu; erandiks tsüanobakterid e. sinivetikad )
vesi osaleb hüdrolüüsil (polümeerne ühend laguneb ehitusüksusteks). Nt Tärklis + H2O+ensüüm amülaas süljes ->->-> glükoos näiteks leib/sai pikaajalisel mälumisel.
vastasmõju teiste ühenditega. Vastasmõju võib olla hüdrofiilne või hüdrofoobne. Hüdrofiilne a) aine lahustub vees nt suhkus b) aine ei lahustu, kuid seob vett nt naturaalne vatt e tselluloos . Hüdrofoobne: ei lahustu/ei seostu nt õli/ rasv . Valgud on ühendid, mis sõltuvalt ehituslikust eripärast võivad kuuluda kõiki kolme klassi. (juuksed on puhas valk)
Vee funktsioonid raku tasandil
Vesi kui raku… . Veerikas tsütoplasma. Kõige rohkem vett meduusi rakkudes, kõige vähem seemnetes, spoorides jne. Tav. Rakkudes 60-80% vett.
veel on hea soojusjuhtivus , kaitseb rakku ülekuumenemise eest. Kaitseb mitokondreid (tootavad soojust)
Tekitab rakkudes siserõhu ehk turgori . Väga levinud kestaga rakkudes.
Vee funktsioonid organismi tasandil
Kaitse kõrgete temperatuuride eest. Vee aurumine õhulõhedest (transpiratsioon), loomade kaitsmine ülekuumenemise eest – higistamine (peale vaalaliste higistavad kõik imetajad ). Kassidel on higinäärmed käppade all, sigadel kärsal, üle kogu keha higistavad inimesed ja hobused olid vist . Lõõtsutamine – nt koerad (koera higistamine ei jahuta keha, higinäärmed käppade all)
Keha toes. Surve all olev vedelik annab kehale kuju. Eriti näha ussidel nt vihmaussidel.
Ringeelundkonna töö. Loomades vere- ja lümfiringe. Taimedes elundkondi pole, kuid transpordi eest vastutab tõusev- ja laskuv vool.
Kaitse keemiliste mõjutuste eest. Keemile ühendi lahjendamine ja väljauhtumine. Nt pisarvedelik, fütonsiinid vms sibul , sülje eritamine .
Viljastumine ja areng. Viljastumine toimub vees või vett sisaldavas limas . Areng toimub alati vedelikus – vesikeskkond, munas või emakas ühes lootekestas.
Vesi kindlustab meeleelundite töö.
Silmas parandab optilist keskkonda
Suus aitab tajuda lahustunud maitset
Sisekõrvad, teos antakse edasi vedelikuvõnked.
Vee funktsioonid biosfääri
tasandil.
Vesi on ökosüsteemis kliimat kujundav faktor (nt sademed, hoovused )
vesi määrab bioproduktsiooni taimedel (nt niiskus)
vesi on kõikide riikide esindajate elukeskonnaks
Orgaaniliste ühendite
biofunktsioonid
Funktsioon
SÜSIVESIKUD
LIPIIDID
VALGUD
1. energeetiline
1 g -> 4kcal
1g -> 9kcal
annavad palju energiat, kuna neis on palju vesinikku
1g -> 4kcal
Energeetiline % ööpäevasest energiavajadusest
U 55…60ja
U 30%
U 10…15%
Energeetiline kasutuselevõtt
10 sek
20 min
Viimases järjekorras
2. ehituslik
Rakukestad
(telluloos taimerakukestades, kitiin seenerakukestades, kitiin lülijalgsete välistoeses)
Nahaalune rasvakiht , rasvadepood (loomadel peamiselt kõhuõõnes)
Kattevalgud – suled, soomused , vill , karvad
Lihased- annavad organismile kuju.
Membraanis
Membraanis – moodustavad põhiosa
Membraani koostises
3. varufunktsioon
Taimedes tärklis, osades korvõielistes inuliin (maapirn) Sahharoos – suhkruroog , suhkrupeet, suhkruvaher
Taimedes on lipiide varu õlidena: seemnetes, viljades (avokaado, pähklid, oliivid )
Seemnetes – lina- ja päevalilleseemnetes. viljades - teristes
Loomorganismides glükogeen ( maksas ja lihastes), glükoos veres
Mesi
Loomades varurasvad kõhuõõnes ja naha all.
Mereorganismides on osaliselt õlid (kalaõli), teatud taimeviljades on rasvad (kookosrasv, kakaovõi).
Loomorganismide kehas ostseselt valguvarusid ei ole. Kaudselt on varuvalkudeks lihaste valgud. Piima- ja munavalgud järglastele.
Seentes glükogeen
4. kaitsefunktsioon
Kaitse mehhaaniliste mõjutuste eest nt rakukestad
Kaitsevad madalate temperatuuride eest nt taimedes loomades suhkrute moodustumine (alandab külmumistemperatuuri) külma võetud kartulid on magusad (tärklis).
Nahaalune rasvakiht (kaitse madalate temperatuuride eest – pruunrasv, mille ainsaks eesmärgiks on toota sooja, esineb inimestel ja talveunest ärganud loomadel) – rasv juhib halvasti soojust
siseelundite ümber olev rasvakiht (nt neerude rasv
Katvad valgud – suled, soomused, vill, kõhulihased.
Külmumistempratuure alandavad valgud (sibullilledes: lumikellukesed , märtsikellukesed)
Keemiline kaitse – kaitse keemilste ühendite eest nt glükuroonhape
Keemilne kaitse – rasvkoesse talletakse kehavõõrad rasvlahustuvad mürgid (dioksiinid)
Mida vanem ja paksem on organism, seda kahjulikum on teda süüa nt suured rasvased Läänemere kalad.
Keemiline kaitse- muna- ja piimavalkudel on võime siduda mürkaineid (raksmetalle, alkaloide).
Kohvis palju alkaloide – piimaga kohv – piim seob kofeiini ja mõju on nõrgem.
5. ligimeelitav
Suhkrute magus maitse (õistaimede nektar)
Lenduvate rasvhapete isuäratav lõhn (küpsev liha)
Magusamaitselised valgud, mida kasutatakse suhkruasendajatena. (taumatiin)
6. transport
Loomades täidavad transpordifunktsiooni glükoos ehk veresuhkur .
Veres seotud kujul esinevad rasvhapped ning lümfis ja piimas esinevad rasvakerakesed
Hemolgobiin transpordib hapnikku kopsudest kudedesse. Vähesel määral transpordib ka süsihappegaasi.
Transportsuhkur taimedes on sahharoos (kevadised mahlad – kasemahl)
Süsivesikute lipiidide ja valkude
jaotus (biofunktsioonid?)
Süsivesikud:
Monosahhariidid – glükoos, fruktoos
Disahhariidi – laktoos (piimas ca 5%), sahharoos (suhkruroos 26-28%)
Polüsahhariidid – tselluloos (rakukestades 20-40%), glükogeen (maksas 3-5%), tärklis (kartulimugulates ca 18%)
Lipiidid:
lihtlipiidid - õlid (linaõli), rasvad ( seapekk ), vahad ( mesilasvaha )
liitlipiidid – fosfolipiidid , letsitiin ( emulgaator )
tsüklilised lipiidid – kolesteriid (esineb ainult loomades)
Valgud
Lihtvalgud (valguline osa) - munavalge, siid, juuksed
Valguline osa (valguline osa+mittevalguline osa) – nukleiinhape +valgud= kromosoom , fosfor + valgud= fosfoproteiin (nt kaseiin – annab piimale valge värvuse)
Nukleiinhapped
DNA – päriliku info säilitamine, päriliku info kordistamine, päriliku info edastamine järglastele, päriliku info muutumine ehk mutatsioonid
RNA – päriliku info säilitamine (ainult RNA viirustel ), päriliku info realiseerimine (so. Valgusünteesi teostamine tunnuste kujunemiseks organismil)
Tunnus
Süsivesikud
Lipiidid
Valgud
Nukleiinhapped
Koostisosad
Monosahhariidid
Alkohol+rasvhapped
Aminohapped
Nukleotiidid
Jäägid
Jäägid
Jäägid
Jäägid
Keemiline põhiside
Glükosiidside
Esterside
Peptiidside
fosfodiesterside
Bioaktiivsed ühendid
Ühendid,
mis väikestes kogustes mõjutavad organismi ainevahetust
Organismi sisesese päritoluga: hormoonid, ensüümid
Organismiväline päritolu: vitamiinid (liitensüümide osad)
Vitamiinid
Eritingimused:
Vitamiine peab inimene saama toiduga, või mikroorganismide abiga. Teatud juhtudel süneesib ise (A ja D vitamiin ).
Ööpäevas vajatakse mg…mikrogrammides
Organismis on vitamiinivarud (mõnest nädalast kuni aastani)
Vitamiinid veotoime realiseerub koos ensüümidega
Vitamiinidel on ka teisi funktsioone (paljud vitamiinid on antioksüdandid – takistavad hapniku osküdeerivat mõju; vitamiinid on olulised ka arenguprotsessides näiteks vitamiin D on vajalik luustumiseks)
Vitamiinid:
Rasvlahustuvad A, D, E, K, Q
Vesilahuvtuvad B rühm B1-B15, C, H jne
Häired
Vaegus
hüpovitaminoos (osaline ajutine puudus) tagajärjeks on üldiselt pöörduvad häired (väsimus, lihasvalud , töövõime langus= kevadväsimus);
avitaminoos – vitamiini pikaajaline täielik puudumine, tagajärjeks pöördumatud haigusnähud ja surm (vitamiin C -> skorbuut , tekivad sisemised verejooksud, kuna veresooned on muutunud nii hapraks; vitamiin A puudus – kuivsilmsus ja pimedaks jäämine)
Üleküllus ehk hüpervitaminoos põhjuseks vitamiinide üle kasutamine, toidust on hüpervitaminoosi praktiliselt võimatu saada. Põhioht on vitamiin D, kuna toimekogus on väga väike (kaltsifikatsioon nt neerude lubjastumine). Alati on ohtlikum rasvlahustuvate vitamiinide ületarbimine.
Vitamiinide
varud on rasvas, makskoes ja seotult valkudega veres.
Hormoonid
Eritingimused
Valdavalt sünteesib organism ise
Väga kõrge bioaktiivsus (inimestele mõjub juba 10*-9g…..10*-12g)
Lühike eluiga (nii aktiivset ainet ei saa kaua organismis hoida)
Mitmekordsed kontrollsüsteemid
Hormoonid mõjutavad ensüümide sünteesi ja/või aktiivsust ( hormoon on nagu päästik)
Lisaks ensüümide aktiivsuse mõjutusele, mõjutavad hormoonid ka muid protsesse näiteks arengut, sugulist küpsemist, kasvu.
Jaotus
Peptiidsed ja valgulised hormoonid nt insuliin – langetab veresuhkrut
Steroidhormoonid nt suguhormoonid (meestel testosteroon , naistel östrogeen) soodustavad sugulist küpsemist.
Aminohapete teisendid nt türoksiin- kilpnäärme hormoon (kiirendab ainevahetust)
Ülehulk:
kasvuhormooni
liig (sünteesib ajuripats) – kasvuhormooni sünteesitakse pidevalt
ja normist suuremates hulkades, tagajärjeks on pidev kasv ning
gigantism kuni 2,5 m ( ainsana põhjustatud kasvuhormooni liiast).
Alahulk:
Kasvuhormooni
eritumine on pidurdunud või seda eritub vähe. Tagajärjeks on
kääbuskasv ehk nanism. Kääbuskasvul võib olla veel palju
põhjuseid. Kui on varakult avastatud, et kasvuhormooni tase on
madal, siis saab seda süstida. Järglasi ei saa.
Hormoonpreparaati
kasutamine on bioaktiivsetest ainetest kõige ohtlikum – kuna neil
on kõrge bioaktiivsus.
Rasestumisvastased vahendid
Vastassoo hormoonide kasutus ( sport )
Toiduga saadavad hormoonid.
Plastikus on hormoonide analoogid (toidukarbid, kus toit on pikka aega)
12.02.11
Ensüümid
Eritingimused
katalüütilise toimega liht- või liitvalgud
ülikõrge aktiivsus
aktiivsus on reguleeritav
erinevad ensüümid toimivad kooskõlastatult – nt moodustavad ainevahetusraja.
ensüümid võivad reaktsiooniks kas ühte lähteainet või paljusid. (seedeensüümid on väga laia toimespektriga, tavaliselt ühe lähteainega)
Metanool ei ole mürgine (sipelgatele mürgine) ainult ühendid
mürgised.
Ensüümide jaotus
Lihtensüümid
(ainult valgulised):
- laiatoimega (seedeensüümid)
- kitsatoimega, kas ühe või väga kindla struktuuriga lähteained
Ensüümide reaktsiooni mõjutavad
tegurid:
sõltub:
lähteaine hulgast (kui meie kõht on tühi siis seedeensüümid tööd ei tee)
ensüümide hulgast ja aktiivsusest
temperatuurist: inimesel 36-37, kassil 39-40, linnul 44-45
pH väärtusest (täiskasvanul 1,5-2,5 pH)
aktivaatoritest, pidurdajatest
Viirused
Paiknevad
elusa ja eluta looduse vahepeal .
Elusorganismidele omased tunnused viirustel:
viiruste koostises nukleiinhape ja valgud ja tihti ka teised orgaanilised ühendid
muutuvad ajas
evolutsioneeruvad
elusorganismidele
mitte omased tunnused:
1 nukleiinhape
puudub iseseisev ainevahetus
puudub iseseisev paljunemine (viiruseid paljundatakse nakatatud raku poolt).
Raku ehitus ja talitus
Piilidega
kinnituvad näiteks hambabakterid. Piilide kaudu edastatakse plastiide .
Bakterid on lihtsad organismid, rakutüüpe on ümbes kümmekond.
Bakterite elutegevus
paljunemine – bakterid paljunevad amitootiliselt (tütarrakud on geneetiliselt ebavõrdsed), jagunemine on soodsates tingimustes hästi kiire (20-30 min). Bakterite paljunemiseks on vaja:
Kättesaadav vesi
Toitained
Optimaalne temperatuur ja VH3
Jääkainete vähesus (oluline) nt piimhappebakterid ei saa piimast kogu suhkrut ära kasutada, kuna surevad ise oma toodetud jääkainete kätte ära
Valgus (fotosünteesivatel bakterites
Sporulatsioon ehk spooride tekitamine – omane vaid osadele bakteritele. Ühest bakterist tekib üks spoor. Spooride abil bakterid ei paljune, spooride abil toimub levik ja ebasoodsate tingimuste üleelamine. Spoore iseloomustavad paksud kestad , vähe vett, aeglustatud/pidurdatud ainevahetus -> erakordne vastupidavus. Spoore saab hävitada vaid steriilimisega (pastöörimine spoore ei hävita).
Suhe hapnikusse –
Anaeroobid – nende jaoks on hapnik mürk (elavad nt järvede põhjamudad, soolestikus)
Aeroobid – hapnik vajalik (elavad nt mulla pindkiht, nahk)
Vahepealsete omadustega – võivad elada hapnikuga, kui ka hapnikuta.
. Ainevahetusprotsesside suhteline kiirus – päristuumsetega võrreldes u 10-15 korda kiiremad.
Muutlikus . Bakterirakkudes tekib küll vähem mutatsioone , kuid see korvatakse nende kiire paljunemise ja mutatsioonide avaldumisega.
Bakterid on levinud kõikjal seal, kus levib elu (kus on elu piirid). Bakterite laia leviku põhjustavad:
Väiksed mõõtmed
Kiire paljunemine
Vastupidavus erinevatele tingimustele
Erinevate oksüdeerijate kasutamine lisaks hapnikule
Erinevate süsinikuallikate kasutamine olles kas autotroofid või heterotroofid .
1)
Nakatumine:
kontaktnakkus -> leepra
piisknakkus
toit/ jook -> salmonelloos
siirutajad -> borrelioos
emalt lootele - > ainus bakteriaalne haigus mis nii nakkab on süüfilis
organismid olemasolevat bakterite aktiveerumine ja paljunemine -> nt angiin
Inimese
bakterihaigused:
närvisüsteem: borrelioos, bakteriaalne meningiit , teetanus, botulism
nahk: leepra, akne , “roos” ehk erüsiipel ( pindmine streptokokknakkus), Siberikatk ehk muhkkatk
hingamisteed: läkaköha, difteeria , bakteriaalne kopsupõletik
seedekulgla : kaaries ehk hammaste kahjustused, salmonelloos, düsenteeria, koolera
suguelundid : klamüüdia, süüfilis,
lihased: teetanud e kangestuskramtõbi, lihasööja bakter
meeleelundid : bakteriaalne keskkõrvapõletik, bakteriaalne silmasarvkestapõletik,
veri : sepsis ehk “veremürgitus”
Loomulikud kaitseviisid bakterihaigustel: sama, mis viirushaigustel ning
lisaks inimese loomulikud bakterikooslused.
Suguelundid
seedekulglas
Bakterid
kaitsevad meid:
konkurentsi põhimõttel elukoha hõivamine (see bakter, mis kinnituda ei saa, ei põhjusta meile ka ohtu) Antibiootikumi kuuri korral peaks tarbima selliseid toidutooteid, kus elusad bakterid.
nad toodavad ühendeid, mis tapavad tõvestavaid baktereid ( piimhape , H2O2 e vesinikperoksiid)
Päristuumne rakk
Taime,
looma ja seenerakud
Kestade süsteem:
Taimerakud – rakukestad esinevad, noortes taimerakkudes on rakukestad venimisvõimelised, noortes taimerakkudes sisaldavad pektiine, valke. Puitunud vanades taimerakkudes tselluloosi ja ligniini . Puitunud taimerakkudes on naaberrakkude tsütoplasmad üksteisega ühendatud (ühenduskohad ehk plasmodesmid ). Taimerakkude puhul eristatakse esikestasid ja teiskestasid. Esikestad moodustuvad esimesena, teiskestad hiljem. Esikest on välimine, teiskest sisemine. Rakuseina mõistet ei ole soovitatav kasutada, kuna ta on väga spetsiifilise tähendusega.
Seenerakud – kestad on täiesti olemas. Seenerakkude kestad koosnevad valkudest, kitiinist, ja süsivesikust nimega mannaan.
Loomarakud – hulkraksete organismide keharakkudel kestasid ei ole. Kestad esinevad munarakkudel.
- Kestad, mida tekitab munarakk ise (alati kõikidel munarakudel).
- Kestad mille tekitavad munasarjarakud või abirakud (nt putukate munarakud, sipelgad ).
- Kestad mis tekivad munajuhas (nt lindude munarakkudel lubikest e munakoor, valkkest ehk munavalge)
Protistid – kestasid ei ole amööbidel ja limaseentel. Kingloomal, silmviburlasel on olemas.
Rakukestade ülesanded
Kaitse väliste mehhaaniliste mõjutuste eest.
ainevahetuses osalemine – nt mõlemapoolne gaasivahetus , tahkete ainete vahetus.
annab rakule kuju
kaitseb siserõhu eest (vist oli)
Membraanide süsteem
Päristuumse rakumembraanis saame eristada nelja koostisosa :
fosfolipiidne kaksikkiht – membraani alus, fosfolipiidsel kaksikihil on üheaegsel hüdrofoobsed ja hüdrofiilsed omaduses , see kaitseb membraani nii vee kui õli toime eest.
valgud
süsivesikud – on ainult ühel pool, pealmisel pool
tüklilised alkoholid - näiteks kolesterool loomarakkude kõikides membraanides; taimerakkudes fütosterool.
Rakumembraani ülesanded
Transport
Ei vaja energiat – difusioon (gaaside difusioon kopsudes, lõhnade levik keskkonnas); osmoosiga toimub vee transport (vesi liigub alati lahjemast lahusest kangemasse lahusesse ja kangema lahusega toimub lahjenemine). Näited: vee imamine juurtega ( eelduseks on see,et juures on kangem lahus). Ookeani vee joomine merehädas (inimese kehas vesi jaguneb vesi rakuväliseks veeks ja rakusiseseks), rakuväline vedelik soolastub, rakkudest tõmmatakse vesi välja. Destilleeritud vee joomisel toimib kõik vastupidine – rakud paisuvad lõhkemiseni.
Vajab energiat - aktiivtransport ; ainete transport toimub madalamalt konsentrasioonilt kõrgemalde. Näiteks ioonide (Na ja K) transport.
Membraan kindlustab raku liikumise (sopistised) nii liiguvad amööbid, meie kehas liiguvad niimoodi õgirakud, nii liiguvad ka ilma sabata spermid (näiteks puukidel)
Membraan kindlustab osakeste haaramise rakki sissesopistumisega – tsütoos: a) fagotsütoos – tahke, b) pinotsütoos – vedelik (nt õlitilk)
Membraan tekitab elektriimpulsse (nt närvides)
membraani vahendusel seostuvad rakud kudedeks .
Raku sisemembraanistik
Koosneb:
tuumaümbris
tsütoplasmavõrgustikud: kare- ja sile
Golgi kompleks
endo - ja lüsosoomid
Tsütoplasmavõrgustik
Karedal tsütoplasmavõrgustikul on ribosoomid. Siledal ei ole.
Karedapinnalisel toimub valkude süntees, transport ja säilitamine.
Sile tsütoplasmavõrgustik sünteesitakse lipiide, polüsahhariide,
hormoone. Lihasrakkudes säilitiatakse siledas tsütoplasmavõrgustikus
kaltsiumi, maksarakkudes kehavõõraste ühendite lagundamine,
sünteesitud ainete transport ja hoidistamine .
Golgi kompleks
Tsütoplasmavõrgustikel
sünteesitud ühendite kogumine, sorteerimine, ümbersünteesimine,
pakendamine membraanstruktuuridesse. Lisaks eralduvad Golgi
kompleksist struktuurid , millesse ühendid on pakendatud. Golgi
kompleksil on teatud eriülesanded: taimedes juurekübara rakkudes
toodab ohtralt lima; spermides G kompleks toodab ja säilitab
lõhustavaid ensüüme (munarakkude kestade läbistamiseks).
G
kompleksist eralduvad membraansed struktuurid, mida nimetatakse
endosoomideks. Endosoomides on pakendatud materjal mitteaktiivsel
kujul. Niimoodi transporditakse seedeensüüme. Sellega kaitstakse
sünteesikohta lagundamise eest; sellega luuakse nende kiiresti
kasutuselevõetavad varud; pakendist lähtuvalt, saab määrata ära
nende sihtkoha.
Lüsosoomid
Membraaniga
ümbritsetud struktuurid, mis sisaldavad lagundavaid ensüüme a)
ensüümid lähevad lüsosoomidesse (seda olukorras olukrras kui seda
materjali on vähe) b) lõhustuvad ensüümid vabanevad keskkonda
(siis on ümbetöödeldavat materjali palju.
Autogaagia
– eneselagundamine. Surnud rakkude osade lagundamine. Vastse kudede
lagundamine nukustaadiumis, emaka taandareng peale sünnitamist,
kullese saba taandareng.
Heterofaagia
– kehale mitteomaste struktuuride lagundamine. Ainuraksete
toitumine. Võõrobjekt haaratakse raku ja lagundatakse (ulatuslike
põletike korral vabaneb osa ensüüme ka keskkonda)
Vakuoolide
süsteem päristuumsetes rakkudes.
22.01.2011
Tuumaümbris:
2 membraani/ poorid
KT süsteem: signaaljärjestused
Karüoplasma: Vesilahus , mis täidab rakutuuma ja on eraldatud tsütoplasmast.
Kromosoomid (karüoplasmas): isekordistuvad molekulikompleksid, mille koostises
on DNA/RNA/valgud. Ehituse alusel eristatakse ühekromatiidilised ja
kahekromatiidilised. Ühekromatiidilistes 1 DNA molekul ,
kahekromatiidilistes 2 identset DNA molekuli (moodustuvad enne
rakujagunemist).
Kromosoomi osad:
Ühekromatiidne
kromosoom: tsentromeer , kromosoomi haarad /õlad, ( otstes ) telomeer.
Kromosoomistikuna
vaadeldakse raku või organismi kromosoomide kogumit.
Kromosoomistikku iseloomustab kromosoomide arv see on liigiomane
tunnus (keharakkudes: inimene 46, äädikakärbes 8, aedhernes 14).
Väikseim kromosoomide arv keharakkudes on 2 (naaskelsaba). Suurim
kromosoomide arv ligi 1000 (teatud sõnajalaliik Ladina-Ameerikas). Kromosoomid võivad olla erinevates kordustes:
haploidne kromosoomistik (n) – kõik kromosoomid ühes korduses. Nt sugurakud või bakterid
diploidne kromosoomistik (2n) – kõik kromosoomid kahes korduses. Nt keharakud
polüploidne kromosoomistik (3n…10n) – kõik kromosoomid rohkem kui kahes korduses. Nt kultuurtaimed
Kromosoomide ülesanded
päriliku info kaitse
päriliku info jaotamine
päriliku info kordistamine
päriliku info valikuline avaldamine
Ajutine
struktuur rakus. Tekib teatud kromosoomide lõikude seostumisel.
Tuumakses ülesandeks on ribosoomi RNA süntees. Mida aktiivsem
valgusüntees rakus, seda rohkem tuumakesi.
Tsütoplasma
Orgaanilisi
ja anorgaanilisi aineid sisaldav rakku täitev vesipõhine lahus.
Anorgaanilised ühendid
Orgaanilise ühendid
Ülesanded
pideva ringliikumisena täidab transportfunktsiooni.
seob raku tervikuks
on toitainete varu hoidla ja jääkainete talletuskoht
ainevahetuskeskkond
Taime-, seene- ja loomaraku võrdlus
Taimerakk
Seenerakk
Loomarakk
Varu SV
Tärklis
Glükogeen
Glükogeen
Kest
Tselluloos/ ligniin
Kitiin/mannaan
Vakuool
1 suur keskvakuool
Üksikud väiksed lipiidivakuoolid
Üksikud väiksed lipiidivakuoolid
Plastiidi
4 tüüpi
Ainevahetustüüp
Autotroofne
Heterotroofid
Heterotroofid
Vitamiinide süntees
Väga hea
Rahuldav
Puudulik
Rakutüüpide arv
Ca 50
Alla 50
Üle 250
Suurim rakk massilt – jaanalinnumuba üle 2 kg
Kõige
pikem rakk – hiidkalmaari närvirakk 8 m
Paljunemine
Mittesuguline
Suguline
Mittesuguline ehk vegetatiivne
Vegetatiivne paljunemine ühest
rakust
pooldumine
mitootiline - päristuumsed
amitootiline – bakterid
pungumine (ebavõrdne mitoos ) – omane ka paljudele protsitidele.
hulgijagunemine – rakutuum jaguneb 2/4/8/16 … 256 -> tekib hulktuumne struktuur, see jaguneb ja moodustub tuumadele vastav arv rakke (rakusisesed parasiidid , protsistid – malaariatekitaja, toksoplasma).
Vegetatiivne
paljunemine lähtuvalt hulkraksusest:
Taimed
paljunemine vegetatiivsete organitega (see on omane püsikutele)
juurtega nt ploomid
murdunud võsudega
mugulatega ( kartul )
risoomiga (iiris, orashein , naat)
sibulatega ( tulp , nartsiss , küüslauk)
okstega (paju, sõstrad)
lehtedega ( pegoonia )
võsunditega (maasikas, hanijalg)
sigitaimed (arenevad vahetult lähtetaimel) kalanhoe, maksasammal (mahajäetud lõkkeasemetel), pung-kirburohi)
Loomad
pooldumine (polüübid )
fragmentatsioon (vanemorganismi keha iseeneslik jagunemine mitmeks osaks) nt okasnahksed meritähed
mitmitkud – embrüo jagunemine kaheks või enamaks osaks (ühemunarakukaksikud, vöölastel ühemunarakunelikud)
vastse jagunemine – ühe vastse sees moodustub hulgaliselt järgmise põlvkonna vastseid ca 1:100 nt omane mitme vaheperemehega parasiitidele (maksakakssuulane)
Vegetatiivse paljunemise
bioloogiline tähtsus
evolutsiooniliselt vanim paljunemisviis
vaja ainult ühte organismi
suhteliselt kiire protsess
teatud juhtudel arvukas järglaskond
vanematega omavahel pärilikult identsed (ainsaks muutlikkuse allikaks mutatsioonid keharakkudes)
ainult vegetatiivselt paljunevad organismid evolutsioneeruvad väga aeglaselt.
EI TOHI
SEGI AJADA VEGETATIIVSET PALJUNEMIST JA PALJUNDAMIST. Paljundamine on
inimese tahtlik tegevus.
Vegetatiivsel paljundamisel säilivad sordi tunnused (seetõttu paljundatakse nt
viljapuid vegetatiivselt)
Rakutsükkel (vegetatiivne
paljunemine)
Rakutsükkel
koosneb interfaasist ja mitoosist. Interfaas on ajavahemik , mis jääb
kahe rakujagunemise vahele.
Äsja
jagunemisest moodustunud rakk:
kasvab (suurendab mõõtmeid ja rakustruktuuride arvu)
kahekordistab DNA (2n kromosoomid)
valmistumine rakujagunemiseks
Igal
etapil toimub hoolikas kontroll, eriti põhjalikult pärast DNA
kahekordistamist. Vea avastamisel rakus on järgmised võimalused
- rakk sunnitakse enesetapule (indutseeritakse apoptoos )
- killer-rakud notivad selle raku maha
- vigane rakk jätkab kontrollimatut jagunemist (tagajärjeks on kasvaja )
Erandiks
on olemas ka rakud, mis ei jagune: nt südamelihaskoerakud ja
närvirakud.
Mitoos on
päristuumsete rakkude jagunemise viis, mille tagajärjel moodustub
kaks sama ploidsusega geneetiliselt identset rakku.
Neli
faasi:
Profaas
Metafaas
anafaas
telofaas
(kõik
kokku karüokinees)
Profaas
Kahekromatiidilised
kromosoomid pakitakse kokku transportvormi (et nad ei läheks sassi).
Kaob
tuumaümbris ja tuumake
Metafaas
Kahekromatiidised
kromosoomis paigutuvad raku keskossa. Kromosoomide arv on hästi loetav .
Anafaas
Toimub
kahekromatiidliste kromosoomide lahkenmine. Poolustele jõuavad
ühekromatiidilised kromosoomid. Lahknemine toimub spetsiaalsete
valksüsteemide (mootorvalkude) abil.
Telofaas
Ühekromatiidised
kromosoomid pakitakse lahti. Hakkab kujunema 2 rakutuuma ja rakk
valmistub tsütokineesiks (tsütoplasma ja rakustruktuuride
jagunemine). Tavaliselt võrdne, erandiks pungumine.
Kestaga
rakkudel moodustub vaheplaat, millele mõlemalt poolt kujunevad
rakukestad. Membraaniga rakud tsütoskelett tõmbab membraani kahelt poolt sisse kuni rakkude eraldumiseni.
Sellega
kontrollitakse rakkude jagunemist.
- Ööpäevane rütm (päevasel aktiivsusega organimsimidel on mitooside maksimum öösel ja vastupidi)
- Regulatsioon hormoonide ja närvidega vastavalt kiirendamiseks või pidurdamiseks
- Regulatsioon valkühenditega (haava tekkel erituvad valkühendid, mis kiirendavad mitoose)
Mitoosi bioloogiline tähtsus
- Suureneb rakkude arv – organim kasvab
- Toimub a) surnud b) hukkunud rakkude asendamine
- Mitoosil tekkinud rakud võivad eristuda vastavalt asukohale (kambiumirakkude jagunemisel jääb üks rakk kambiumirakuks, teine rakk eristub vastavalt asukohale kas puitu (sage) või niineossa harvem)
Eoseline paljunemine
Eoseline paljunemine seentel
Eoseline paljunemine hallikutel
eosed paljunevad nuttides, see iseloomustab alamaid hallikuid, kellel puuduvad rakuvaheseinad. Kõik eosed vabanevad korraga! Näiteks nutthallik .
paljunemine lülistunud eoskandjatega, see iseloomustab kõrgemaid hallikuid ja teoorias vabanevad eosed järkjärgult. Nt pintselhallik (hallitusjuustus)
Eoseline paljunemine kübarseentel
hõimkond kandseened
Eoste
moodustumine spetsiaalsete rakkude tippides kusjuures üks rakk võib
anda kuni neli eost. Eoseid tootvad rakkud koonduvad kübaraalustele
kihtidel, tekib eoslava . Eoslava võib esineda kolmel viisil:
eoslehekestena ( riisikad , pilvikud)
eostorukestena (puravikud, tatikud )
ogajate narmastena (narmikud, põdramokk)
Eostega paljunemine eostaimedel
Eostaimede
hulka kuuluvad samblas, sõnajalad, osjad, kollad .
Kõikidel
eostaimedel eristatakse elutsüklis kahte faasi:
Sammaltaimed :
eoselise paljunemise etapp
sugulise paljunemise etapp
sammaltaimedel
vastutab eoselise paljunemise etapi eest varskupraga, milles on
eosed. Eoselise paljunemise etapp on diploidne, kuid ajaliselt
lühike. Sugulise paljunemise etapi eest vastutavad sammaltaimed
vegetatiivsete organite ja suguorganitega, see etapp on haploidne ja
ajaliselt pikem.
Sõnajalgtaimed:
eoseline
paljunemine ajaliselt pikem,
suguline
paljunemine hõlab eellehte ja on ajaliselt lühike.
Eostega paljunemise biol. Eripära
- eosed on erilised üherakulised struktuurid
- eoste biol vastupidavus on väga suur (paksud kestad vähe vett)
- idanemisvõime võib säilida väga kaua
- eosed levivad hästi õhu ja vee abil
- eostega paljunedes saadakse geneetiliselt erinev järglaskond
- pärilik muutlikkus tagatakse:
- juhuslike mutatsioonidega eostes
- meioosiga, mille läbivad kõik eosed
Suguline paljunemine
Sugurakkude valmimine imetajatel
(inimese näitel)
Tunnus
Spermatogenees
Ovogenees
Toimumiskoht
Munandite väänilised seemnetorukesed
Munasarjad
Algus
Mõlemad protsessid algavad looteeas seoses suguorganite algmete eristumisega , ainult et spermide tootmine algab seoses suguküpsuse saabumisega, munarakkude valmimine käivitub looteeas, siis pidurdub, üksikute munarakkude valmimine jätkub seoses suguküpsuse saabumisega. Naistel on maksimaalne munarakkude arv on looteeas.
Lõpp
Kui häirivaid tegureid ei ole, siis võib kesta elu lõpuni
Lõpeb menopausigia ca 50 a +/- 2 a.
Tsükli kestus
Ajavahemik eelrakust kuni spermide tekkeni 80 +/- 4 päeva
28 +/-7 päeva
Eritingimused
- Pidevalt uuenevad rakud
- Vajavad kehatemperatuurist madalamat temperatuuri ( saavutatakse kahel viisil a) looteea lõpus munandid langevad munandikotti b) munanditesse verd toovad ja viivad veresooned on lähestikku ning toimub soojusülekanne)
- Verega kokku ei puutu , ainete ülekanne käib üle biobarjääri.
- Munarakke elu jooksul juurde ei teki (kahjulikud mõjud võivad rikkuda kõikide munarakkude pärilikkuse)
- Ovogenees ei kesta elu lõpuni (kaitsekohastumus – mida vanema naise munarakkudega tegu, seda suurem on tõenäosus, et on toimunud mutatsioonid)
- Ühest eelrakust saadakse vaid üks munarakk, mis viljastatakse meioosi käigus.
Hormoonid
Testosteroon
Östrogeen
Progesteroon
Luteiniseeriv hormoon (e kollakeha hormoon)
Protsessi kulg
Spermatogoon – dna kahekordistunud (92 dna molekuli); jaguneb 2ks kummaski 46 dna molekuli; jaguneb veel 2ks (kokku neli) igas rakus 23 dna molekuli -> kujunevad spermid. Kõik kokku MEIOOS
DNA kahekordisumine ( ovogoon ) 92 dna molekuli -> jagunemine, 2 rakku a 46dna molekuli -> jagunemine: 3 polotsüüti (surevad) ja 1 munarakk (23 dna molekuli). Viljastumine toimub meioosi keskel (1. jagunemine)b mitte lõpus.
Polotsüüte on vaja dna jaotamiseks.
Häired
Suitsetamine – vähendab spermide liikuvust
Põletikulised protsessid suguteedes (kulgevad kaebusteta)
Verevarustused häired – istuv eluviis, ebasobivad riided
Temperatuuri mõjud
Külmetused (ebakohane riietus)
Tervist kahjustavad eluviisid
Põletikulised protsessid suguteedes (erinevad mikrobioloogilised nakkused - klamüüdia)
Munajuhade väärarengud
Tulem/ resultaat
Ühest rakust neli geneetiliselt erinevat spermi
Üks viljastumisvõimeline munarakk, mida võidakse viljastada meioosi käigus ja kolm hukkuvat polotsüüti.
Sugulise paljunemise eripära
- Evolutsiooniliselt kõige hilistekkelisem paljunemiviis
- Üldjuhul nõuab kahe erineva vanemorganismi olemasolu (eranditeks: neitsisigimine , liitsugulisusel iseviljastamine)
- Sugulisel paljunemisel on vaja spetsiaalseid sugurakke (sperme ja munarakke)
- Kindlasti peab toimuma sugurakkude viljastumine
- Sugulisel paljunemisel avaldub selge ploidsuse muutus põlvkondade vaheldumisel (vanemate sugurakud haploidsed, embrüo diploidne)
- Sugulisel paljunemisel avaldub järglastel ulatusilik mitmetasandiline pärilik muutlikkus.
Erandid sugulisel paljunemisel:
Neitsisigimine ehk partenogenees – uus organism areneb viljastamata munarakust. Omane nii taimedele kui ka loomadele, nii selgrootutele kui ka selgroogsetele. Arenevad nii isased kui emased , nii haploidsed kui ka diploidsed isendid. Näited:
Putukad: mesilased – isasmesilased ehk lesed (n)
Sisalikud u 20 liiki; ainult emastena: emased 2n (areng algab diploidsest munarakust)
Tähtsus:
kasulik äärmuslikes tingimustes, kus on väga hõre asustus.
oluline energiakokkuhoid
teatut juhtudel tagab kiire masspaljunemised ( suvised lehetäide põlvkonnad)
Imetajatel
partenogeneesi ei esine!!! Lindudel looduses ka mitte.
25.03.11
Mendelism -> G. Mendel
2 alleeli
A –
kollane
a –
roheline
P: AA x aa
Sugurakud A a
haploidsed
F1 Aa
Mendeli I seadus: Homosügootide
omavahelisel ristamisel on järglaspõlvkond genotüübilt ühtne.
P: Aa x Aa
Sugurakud
Haploidsed A a A a
F1 AA/Aa/Aa/aa
Mendeli II seadus ehk lahknemisseadus : Heterosügootide omavahelisel ristamisel on
järglaspõlvkonnas lahknemine tunnuste alusel 3:1, genotüüpide
alusel suhtes 1:2:1
Alleelidevaheline
koostoime
intermediaarsus – kahe alleeli koostoimel tekib uus. Nt lõvilõuad, punaste ja valgete õitega taime ristamisel on F1 põlvkond roosa . Roosade taimede omavahelisel ristamisel tekib järgnevas põlvkonnas lahknemine. Mehel on loomulikult lokkis juuksed, naisel sirged (eeldus, et mõlemal on ühesugused alleelid ), laps sünnib laines juustega.
kodominantsus- üheaegselt ilmnevad mõlema alleeli tunnused. Must isane naarits ristub valge emase naaritsaga F1 põlvkond on musta-valge kirjud. Mehel on A ja naisel B vererühm (mõlemad alleelid ühesugused) järglasel AB vererühm.
Mendeli III seadus ehk dihübriidne
ristamine
Värvusgeen:
A – kollane, a roheline
Seemne
pinna kuju: B – sile, b - krobeline
(mendelil
vedas - vaadeldavad geenid olid eri kromosoomides)
P: AABB x aabb
Sugurakkudes kõik AB ab
alleelid
ühes korduses
F1 AaBb ( I seaduse tõestus)
P: AaBb x AaBb
Kõik
alleelid ühes AB Ab aB ab
korduses
kõik variandid
F2
AB
Ab
aB
ab
AB
AABB
AABb
AaBB
AaBb
Ab
AABb
AAbb
AaBb
Aabb
aB
AaBB
AaBb
AaBB
aaBb
ab
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
Tunnused
ka juurde!!!
Kollased /rohelised
= 12/4 = 3:1
Sile/krobeline
= 12/4 = 3:1
(3:1)x(3x1)=
9:3:3:1 =16
9 –
kollane ja sile
3 –
kollane ja krobeline
3 –
roheline ja sile
1 –
roheline ja kobeline
Eeldus:
geenid on eri kromosoomides
Dihübriidsel ristamisel moodustuvad
teises järglaspõlvkonnas vanemate tunnuste kõik võimalikud
kombinatsioonid.
Geenide koostoime
Geenide
koostoime tagajärjed võivad olla järgmised:
kahe geeni koosmõjul tekib täiesti uus tunnus.
kahe geeni koostoimel 1 tunnus kaob
kahe geeni koostoimel 1 tunnus kas tugevneb või nõrgeneb (üks paari liikmetest on regulaatorgeen )
mitme geeni koosmõjul tekib tunnusvariantide rida (naha värvuse kujunemine teises järglaspõlvkonnas rasside vahelistel hübriididel) Inimese naha pigmentatsiooni eest vastutab 3…6 geeni
Inimese tunnused, mis alluvad Mendeli geneetikale
Peavad
esinemad selgelt eristuvad tunnuspaarid.
Tunnus
Dominantne
Retsessiivne
Tedretähnid
On
Ei
Kõrvanibu asend
Vaba
Kokkukasvanud
Juuste piir laubal
v-kujuline
Sirge
Nina kuju
Kongus
Sirge
Käelisus
Parema
Vasaku
Nõuded Mendeli seaduste kehtimiseks
- Vanemad peavad antud alleelipaari suhtes olema homosügoodid
- Järglaste arv peab olema piisavalt suur (Mendeli seadustel on statistilne iseloom)
- Vaadeldavad tunnused peavad selgelt eristuma
- Kõikide järglaste eluvus (ellujäämine) peab olema võrdne
- Mitme geeni poolt määratud tunnuste uurimisel peavad need geenid paiknema eri kromosoomides.
Soo geneetika
Soo määramine
Soo
määramises osalevad keskkonna faktorid (keskonnafaktor käivitab
geenide käivitumise vms)
- Taimedel: teatud käpaliste liigid a) head valgustingimused – emasõitega taimed b) halvad valgustingimused – isasõitega taimed c) keskmised valgustingimused – liitsuguliste õitega taimed.
- Loomadel: roomajad , krokodillid ja merekilpkonnad. Looma sugu sõltub temperatuurist nii krokodillidel kui ka kilpkonnadel arenevad munad väliskeskkonnas. Alla 28 kraadi ainult isased, üle 32 kraadi ainult emased, vahepeal mõlemad.
- Soo määramine keskkonnaga on riskantne, kuna keskkonna järsul muutumisel võib tekkida ühesoolisus (üks hüpotees dinosauruste väljasuremise kohta).
Soo määramine kromosoomistiku
kordsusega.
Mesilaspere
isendid jagunevad kaheks: emased ja isased. Emased on diploidsed 2n,
jagunevad veel omakorda kaheks: viljakas emamesilane ja viljatud
töölised (viljastatud munade tasandil on mõlemad viljakad , viljatus tekib vastsehoolde käigus). Isased ehk lesed on haploidsed
ja viljakad.
Kolmas
soo määramise süsteem lähtub sugukromosoomidest. Alati
kehtib nõue, et sugukromosoomid peavad esinema kahes erinevas kombinatsioonis, sellega tagatakse sugude suhe 1:1.
X/XX – teatud putukatel nt lutkad, tirtsud, koid. Puudub selgesooline jaotus.
ZZ/ZW – võetud kasutusele lindude sugukromosoomide tähistamiseks. ZZ – isane, ZW – emane
XX/XY – imetajad, kahepaiksed , kalad XX emased, XY isased
Soolisus organismidel
Liitsugulisus – organismil on mõlema soopoole sugunäärmed. Nt õistaimed,
selgrootud, pseudoliitsugulisus (on mõlemad organid , kuid need ei
talitle)
Lahksugulised
– ühel isendil on ühele soopoolele omased sugunäärmed.
Mosaiiksus - keha on nn laiguline – teatud kehapiirkondades
naissugukromosoomidega rakud, osades isassugukromosoomidega rakud.
Võivad olla viljakas. (organisiire)
Esmasteks
sugutunnusteks loetakse sugunäärmed ja sugutunnused. Nende baasil
tänu suguhormoonidele ja sugulisele küpsemisele kujunevad soost
sõltuvad tunnused. Need võivad ise eluea jooksul muutuda (menopausi
järgselt naistel karvakasv näol) või neid saab tahtlikult muuta
(soovahetusoperatsioonid).
Tunnus
Naine
Mees
Luude pikkus, jämedus
Väiksem
Suurem
Lihasmass
Väiksem
Suurem
Proportsiooni
Kitsad õlad, laiad puusad
Laiad õlad, kitsad puusad
Rasvaprotsent kehas
Suurem
Väiksem
Veeprotsent kehas
Väiksem
Suurem
Riskivalmidus
Väiksem
Suurem
Valu taluvus
Suurem
Väiksem
Bioloogiliselt tugevam soopool
Bioloogiliselt nõrgem soopool
Keskmine eluiga
Kõrgem
Madalam
Investeering järglastesse
Suurem
Väiksem
Vastupidavus stressisituatsioonidele
Suurem
Väiksem
Aheldunud pärandumine,
geenivahetus, kromosoomiteooria.
Thomas Morgan ja tema äädikakärbsed.
Äädikakärbe hüved
uurimisobjektina
- Lihtne kasvatada
- Kiire põlvkondade vaheldumine
- Piisav arvukus
- Selgelt eristatavad tunnused
- Vähe kromosoome – uuritavaid tunnuseid määravad geenid olid samas kromosoomis – Th. Morganil vedas.
- Väga läbi uuritud bioobjeks (kromosoomid kaardistatud)
- Ei pälvi loomakaitsjate tähelepanu
Morgan
proovis tõestada katseliselt Darwini teooriate paikapidavust. Hakkas
äädikakärbseid ristama. Äädikakärbestel teatud tunnuste
kujunemisel Mendeli III seadus ei kehtinud. F2 põlvkonnas tunnuste
alusel jaotus vaid kahte põlvkonda (mitte nelja). Selle alusel
kujundas ta kromosoomiteooria:
- Geenid asuvad kromosoomides
- Geenide arv ületab kromosoomide arvu
- Ühes kromosoomis on palju geene
- Geenis on kromosoomis lineaarses järjestuses (tänapäeval onteada, et osa geene on ka katkendlikus järjestuses)
- Ühes kromosoomis asuvad geenid päranduvad enamasti koos ehk aheldunult.
- Geenide aheldatus pole absoluutne, see võib muutuda kromosoomide ristiirde käigus.
- Mida lähemal on geenid kromosoomis üksteisele, seda suurema tõenäosusega nad päranduvad koos.
- Mida kaugemal on geenid kromosoomis üksteisest, seda suurema tõenäosusega nad lahknevad.
Evolutsioonis on püsima jäänud mõlemad protsessid aheldunud pärandumine ja geenivahetus (ristsiire)
Aheldunud pärandumine:
+ välditakse kõikvõimalikke geenikombinatsioonide teket, millest
osa on surmavad
+ end õigustanud geenikombinatsiooni ei muudeta (eriti stabiilses
keskkonnad)
+ sama molekuli eri osade sünteesi määravad geenid peavad
päranduma koos.
Geenivahetus
+ Vanematelt saadud geneetiline materjal kombineeritakse järglase
sugurakkudes ringi
+ tagab ulatusliku päriliku muutlikkuse (sugulisel paljunemisel on
kõik järglased erinevad)
+ annab materjali looduslikule valikule evolutsiooniprotsessis.
Muutlikkus
Pärilik
Mittepärilik
Mutatiivse
muutlikkuse väljundiks on mutatsioonid. Mutatsioon on juhuslik
muutus kromosoomide struktuuris või arvus. Mutatsiooni kandvaks
isendiks on mutant, sõltumata sellest, kas mutatsioon avaldub või
mitte. Inimeste tasandil oleme kõik mutandid (keskmiselt kanname 6
kuni 8 mutatsiooni).
Tegurid,
mis suure tõenäosusega põhjustavad mutatsioone. Mutageenidel on
kvalitatiivne toime (ka väga väike kogus võib põhjustada
mutatsioone).
Bioloogilised
mutageenid
Keemilised
mutageenid
Füüsikalised
mutageenid
- Tahm
- Ultaviolett- kiirgus
- Radioaktiivne kiirgus
Mutageenide
erivormiks on kantserogeen – mutageen, mis põhjustab
halvaloomulisi kasvajaid. Mutatsioonide olemus
Mutatsioonide olemus
Teke:
Tekitavad
suhteliselt nõrgad mutageenid, mis mõjutavad DNA koostist
nukleotiidide tasandil. Mutatsiooniks on tavaliselt muutus
nukleotiidipaariga.
Muutused
võivad olla:
Nukleotiidipaari
väljalangemine, kahekordistumine, ümber paiknemine .
Geenmutatsioonide
jaotus olemuse alusel:
- Dominantsed geenmutatsioonid, mis avalduvad alati ning retsessiivsed , mis avalduvad teatud juhtudel.
- Somaatilised (keharakkudes) ja generatiivsed (sugurakkudes)
- Pärilikud ja mittepärilikud.
- Kasulikud (1%) ja kahjulikud (90%)
- Autosoomsed ja suguliitelised (x või y kromosoomis)
Kromosoommutatsioonid
Muutused
kromosoomide struktuuris.
Neid teke
on tavaliselt seotud füüsikaliste energiaküllaste mutageenidega.
Jaotus:
Muutub
materjali hulk
- Lõigu kadu ja lagunemine – tagajärjeks geenide kadu
- Kordistumine – tagajärjeks geneetilise materjali lisandumine (häirub mitoos ja meioos)
- Rõngaskromosoomi teke – sealt ei saa infot kätte
Muutub
materjali paigutus
- Lõik eraldub, pöördub 180 kraadi ja paigutub tagasi – muutub geenide järjekord
- Lõik liigub teisele kromosoomile
- 2-kromatiidiline kromosoom lahkneb valel tasandil
Muutused
kromosoomide arvus.
Kromosoomide
arv kas suureneb või väheneb.
Muutus
toimub kõikide kromosoomidega või ühe kromosoomiga.
Teke:
Genoommutatsioone
põhjustavalt tavaliselt bioloogilised muutused:
- toimub dna kahekordisutmine, kui ei järgne rakujagunemist
- viljastumises osaleb diploidne sugurakk , või sugurakk, kus mõni kromosoom on kahkes korduses.
- Keharakkude omavaheline liitumine
Üldjuhul
valdav osa kõikides mutatsioonidest on kahjulikud.
Organismide
vastuabinõud:
Ühe geeni alleeli muutus kompenseeritakse teise geeni alleeliga (dominantne vs retsessiivne)
Ühte tunnust määrab korraga palju geene.
Organismis on olemas spets. Regulaatorgeenid , mis kontrollivad mutatsioonide toimumiskohti ja sagedusi.
Kombinatiivne muutlikkus
Päriliku
muutlikkuse põhivorm, mis rajaneb sarnaste geneetiliste struktuuride
vastastikuses kombineerimises.
Kombinatiivne
muutlikkus on alati mõlemapoolne.
Kolm
alatasandit:
kromosoomide ristsiire meioosi esimeses profaasis
kahekromatiidiliste kromosoomide sõltumatu lahknemine I anafaasis.
Sugurakkude ühinemine ja kromosoomistike seostumine viljastumisel.
Kombinatiivne
muutlikkus sõltub ka konkreetsest paljunemisviisist.
- Vegetatiivsel paljunemisel puudub kombinatiivne muutlikkus
- Eoselisel paljunemisel eostaimedel – kombinatiivne muutlikkus on piiratud (toimub vaid meioos eostega)
- Neitsisigimine – kombinatiivne muutlikkus on piirangutega (munarakud läbivad meioosi)
- Iseviljastamine – kombinatiivne muutlikkus on piirangutega (kombineeritakse sama isendi geneetilist materjali)
- Ristviljastamine – kombinatiivne muutlikkus on maksimaalne
Mittepärilik ehk
modifikatsiooniline muutlikkuse
Tunnuste
kujunemine ja muutumine organismi eluea jooksul. Konkreetsed tunnused
järglastele ei pärandu. Mittepärilik muutlikkus on määratud:
Organismi
genotüübiga
Ümbritseva
keskkonna tingimustega
Tunnuse
muutumise piire nimetatakse reaktsiooninormiks.
Tunnuste
jaotusviis
50 punkti
Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
~ 23 lehte
Lehekülgede arv dokumendis
2012-05-31
Kuupäev, millal dokument üles laeti
36 laadimist
Kokku alla laetud
0 arvamust
Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
vihmamadu
Õppematerjali autor
annaabi.ee 
Kõik kommentaarid