Kordamisküsimused (teemad) Mikrobioloogia I kursuse kohta 2013 I 1. Mida prooviti tõestada Milleri-Urey katsetega? Selgita neid katseid. a) orgaaniliste molekulide abiootilist moodustumist ürgsel Maal tolaegsel tingimustel b) Miller ja Urey lõid laboris tingimused, mis oleks pidanud vastama tingimustele varasel Maal. Katses loodud redutseeriv atmosfäär koosnes veeaurust, vesinikust, ammoniaagist ja metaanist (hapnik puudus!). Veeaur juhiti läbi gaaside segu ja seejärel jahutati. Vesi kolvis muutus algul kollakaks, hiljem päris pruuniks 2. Tingimused ürgsel Maal. Milleri-Urey katsetes sünteesitud produktid. · väga vähe hapnikku, · redutseerivad tingimused
Maal: • väga vähe hapnikku, • redutseerivad tingimused • CH4 , CO2 , N2 , NH3, jäljed CO ja H2-st, • kõrge temperatuur, • valgus, vulkaaniline tegevus, meteoriitide rünnakud Mikrobioloogia ja I 2017 Üks hüpotees elu tekkest Maal: esimesed elusorganismid olid orgaanilise aine tarbijad (heterotroofid) 1) Orgaaniliste molekulide abiootiline (mittebioloogiline) süntees (Oparin, Haldane, Miller, Urey); 2) Proteinoidide (abiootiliselt moodustunud polüpeptiidid) moodustumine; 3) Protobiontide (ürgrakud) teke; 4) Pärilikkuse teke (informatsiooni salvestamine ja Mikrobioloogia I 2017 edastamine Hüpotees elu tekkest Maal: esimesed elusorganismid olid orgaanilise aine tarbijad (heterotroofid) Ürgatmosfää 1) Orgaaniliste r molekulide (aminohapped,
ühendid liitusid ja tekkisid suured makromolekulid(nukleiinhapped,valgud) ● Valke vajatakse raku ülesehituseks ● Nukleiinhappeid raku elutegevuse juhtimiseks ● Hüpoteeside kohaselt tekkisid kõigepealt valgud või nukleiinhapped ● Kolmandaks etapiks:koondusid makroelemendid lipiidse membraani sisse ● Tilk ja algeline raku tekke Elu päritolu teooriad ● Aleksander Oparin ja John Haldane ürgsupi hüpotees ● Stanley Miller ja Harold Urey 1953.a ● Mitmeid elu tekkekoha kohta olevaid teooriaid ning hüpoteese Esimesed elusolendid maal ● Puudus osoonikiht ja ultravioletkiirgus oli tugev said algsed organismid ellu jääda vaid sügaval vees ● Vanimad elumärgid on 3,43 miljardit aastat tagasi ja leitud on need Austraaliast, nim. Stromatoliitideks ● Esimesed elusolendid olid ainuraksed prokarüoodid,mis lahknesid kaheks: arhedeks ja bakteriteks. ● Arhed?
arengu tulemusena Evolutsioonivormid Füüsikaline Evolutsioon Elementaarosakestest tekkisid aatomid Universum 1215 miljardit aastat tagasi Päikesesüsteem 5 miljardit aastat tagasi Maa vanus on 4,55 mijardit aastat Keemiline evolutsioon Lihtsatest anorgaanilistest ja orgaanilistest molekulidest tekkisid keerukamad orgaanilised ühendid. Millerurey eksperiment 1952 sooritatud, avaldatud 1953. aastal Univesity of Chicago H2 CH4 NH3 H2O Saagiks 4 erinevat aminohapet Urey Miller Katseseade Katse UUS analüüs Milleri kunagine õpilane Jeffrey Bada Üle 50 aastat vanad proovid 11 asemel 22 aminohapet Vulkaanilisi aure asendava klaasi tulemused olid parimad Jeffery Bada Elu on siiski pärit maalt Vulkaanipursetes tekkinud vesinik kaob elu tekkeks sobivate tingimuste kujunemiseks atmosfäärist liiga kiiresti. Päike on umbes 30% võrra tuhmim. Tingimused elu tekkeks meie planeedil olid igati sobilikud.
2. Loodust mõjutavad biootilised ja abiootilised tegurid? Abiootilised tegurid on füüsikalised ja keemilised nähtused, mis organismi mõjutavad. Abiootilised tegurid on näiteks: valgus, temperatuur, niiskus ja tuul, õhk, vesi, muld. Biootilised tegurid on teistest organismidest tulenevad mõjud, mis organismi mõjutavad. Biootilised tegurd saavad organismi elutegevust soodustada või pidurdada. Biootilised tegurid on kisklus, sümbioos, parasitism, herbivooria. 3. Miller-Urey katse (mis see oli ja mida sellest järeldada võib)? Miller-Urey katse oli esimene katse, mis uuris biokeemilis elu tekkimise teooriat ka ekperimentaalselt. See katse toetab biokeemilist elutekke teooriat. 4. Biosfääri mõiste. Biosfäär- maa sfääriline kest, mis hõlmab osa atmosfäärist, hüdrosfäärist, ülemise osa litosfäärist ja pedosfäärist (mullastikust). Kõikide maal leiduvate ökosüsteemide summa.
orgaaniliste ühendite sünteesi. Ta väitis, et see kogu protsess on toimunud atmosfääris, kus ei olnud hapnikku. Seega ta arvas, et elu ,,spontaanne loomine" on toimunud üks kord ning tänapäeval ei ole see enam võimalik, sest Maal olevad tingimused on muutunud. Tänapäeval on kõikjal elusorganismid ning nad teeksid spontaanselt tekkinud organismidele lõpu peale. 1953. aastal testisid Oparini teooriat Stanley Miller ning Harold Urey Chicago Ülikoolis ning näitasid, et näiteks H20, NH3, H2 ja CH4 segust võib saada elektrilaengu mõjul aminohappeid. Katses loodi tingimused, mis võisid olla planeet Maa algusjärgus. 2% süsinikust oli moodustanud aminohapped, mis on vajalikud elavatesse rakkudesse proteiini tekkimiseks. Samuti tekkisid suhkrud, vedelikud ning muud eluks vajalikud ühendid. Eelnev oli Oparini nägemus elu tekkest Maale, kuid ma ise isiklikult siiski ei oska küll välja
Sellistes katsetes on saadud kõik 20 aminohapet, mõned suhkrud ja lipiidid, DNA-s ja RNA-s sisalduvad puriin- ja pürimidiinalused ja isegi ATP-d, kui segusse lisati fosforit. Tingimused ürgsel Maal Väga vähe hapnikku; redutseerivad tingimused; CH4 , CO2 , N2 , NH3, jäljed CO ja H2-st; kõrge temperatuur; tugev UV kiirgus; vulkaaniline tegevus; meteoriitide rünnakud ja ultravioletkiirgus olid palju suuremad kui praegu. Milleri-Urey katsetes sünteesitud produktid Alaniini, glütsiini, aspartaadi ja aminobutüraadi laigud. Proteinoidid. Prebiootilised aminohapped Proteinoidid on abiootiliselt moodustunud polüpeptiidid. (Abiootilises sünteesis moodustunud polüpeptiid. Näiteks savi pinnal võivad tekkida.) Prebiootilisteks aminohapeteks loetakse: alaniin, aspartaat, glutamaat, glütsiin, isoleutsiin, leutsiin, proliin, seriin, treoniin ja valiin Tahke pinna (näiteks savi) tähtsus abiootilises sünteesis
sama ülesannet ( kärbse ja linnu tuuvad mõeldud lendamiseks, kuid ehituselt erinevad) MAA vanus 4,6miljardit aastat. Millest sai alguse elu Maal? Oparin-Haldane’i hüpotees: *Varase maa atmosfääris puudus hapnik *energiarikkas atmosfääris tekkisid lihtsad orgaanilised ühendid *ühendid kogunesid ürgsupiks erinevates kohtades *supis tekkisid lihtsamatest ühenditest keerulisemad, biomolekulid Miller-Urey katse- viisid läbi katse, mis pidi jäljendama tingimusi varasel Maal. Eesmärgiks oli saada anorgaanilistest orgaanilised ühendid. Saadi 4 erinevat aminohapet. Arhed- ürgbakterid on bakterid, mis elavad äärmuslikes keskkonnatingimustes ja Neil on teistest bakteritest erinev rakumembraan ja –kest. Kambriumi ajastul-välise skeletiga loomad (limused), keelikloomad(nendest arenesid selgrooksed),
ELU ALGUS MAAL 6. Millise elu päritolu teooria käisid välja Oparin ja Haldane ? Miks ei ole tänapäeval enam need reaktsioonid võimlikud? 1920 esitasid Oparin ja Halden nn ürgsupi teooria – maal valitsesid tingimuse toimunud reaktsioonides ühinesid anorgaanilised molekulid orgaanilisteks. Tänapäeval ei oleks see võimalik, kuna atmosfääris olev hapnik kagundaks orgaanilised ühendid ja piisavalt UV- kiirgust ei lange Maale 7. Mis aastal ja millise katse tegid Miller ja Urey? Mida see katse näitas ? 1953 Miller ja Urey tegid elutekke katse, kus prooviti jäljendada Maa algset keskkonda. Katse näitas, et tekkis neli erinevat aminohapet 8. Kes olid esimesed elusolendid planeedil Maa ? 9. Kuidas mõjutas algelisi elusolendeid hapniku kogunemine atmosfääri ? Hapniku kogumine : mürgiste gaaside kadumine; osoonikihi tekkimine 10. Kuidas võis tekkida eukarüootne rakk ? Eukarüootne rakk tekis, kui bakterite DNA hulk kasvas suureks ja selle
uurimisel. Iriidiumi laiemat kasutamist limiteerib tema väike maailmatoodang, mis on umbes 1 tonn aastas, seega üle tuhande korra väiksem kullatoodangust. Iriidiumiga on seotud mitme uue hüpoteesi sünd. Juba poolteist sajandit kestavad vaidlused, seletamaks hiiglasuurte dinosauruste väljasuremist 65 miljonit aastat tagasi. On selge, et see oli seotud globaalsete katastroofidega Maal. Nobeli preemia laureaat Harold Urey oletas, et dinosauruste huku põhjustas Maa kokkupõrge suure komeediga, mis tõi kaasa olulisi muutusi biosfääris. Teine Nobeli preemia laureaat Luis Alvarez avastas 65 milj. aasta vanustes Itaalia kivimikihtides erakordselt suure iriidiumisisalduse - 30 korda suurema kui varasemates ja hilisemates kihtides. Niisama vanades Taani kivimikihtides on iriidiumisisaldus koguni 160 korda suurem. Iriidiumianomaaliaid on avastatud 30 kohas Euroopas, Uus-Meremaal ja Ameerikas.
Kordamisküsimused Mikrobioloogia I kursuse kohta 2012 Mida prooviti tõestada Milleri-Urey katsetega? Et ürgse Maa atmosfäär oli tänapäevasest erinev see oli redutseeriv. Seal esinesid vesinik, ammoniaak ja metaan (hapnik puudus), millest tekkisid orgaanilise aine molekulid, mis olid aluseks elu tekkele. Selgita neid katseid. Miller ja Urey lõid laboris tingimused, mis oleks pidanud vastama tingimustele varasel Maal. Katses loodud redutseeriv atmosfäär koosnes veeaurust, vesinikust, ammoniaagist ja metaanist (hapnik puudus!). Veeaur juhiti läbi gaaside segu, elektroodidega tekitatud välgu ja seejärel jahutati. Vees moodustunud orgaanilised ained vähemalt osaliselt kaitstud kiirguse ja elektrilaengute eest. Vesi kolvis muutus algul kollakaks, hiljem päris pruuniks.
Kordamisküsimused (teemad) Mikrobioloogia I kursuse kohta 2016 1. Mida prooviti tõestada Milleri-Urey katsetega? Selgita neid katseid. Tingimused ürgsel Maal. Milleri- Urey katsetes sünteesitud produktid. Proteinoidid. Prebiootilised aminohapped. RNA ahelate abiootiline süntees. Tahke pinna (näiteks savi) tähtsus abiootilises sünteesis. Ürgrakk. RNA-elu. Lühikesed pindaktiivsed peptiidid kui potentsiaalsed ürgrakkude membraani koostisosad. Stromatoliidid. Hapniku kogunemine atmosfääris ja tsüanobakterid. Miller-Urey katsetega prooviti tõestada, et ürgse Maa atmosfäär, kus esinesid vesinik, ammoniaak ja
Mustadel suitsejatel elavad hüpertermofiilid, nagu nt Pyrodictium occultum- meelist 105 kraadi, range anaeroob. Soolastes veekogudes elutsevad äärmuslikud halofiilid nagu perekond Halobacterium- sünteesivad ATPd valgusenergia abil. 16SrRNA bakterite evolutsiooni uurimisel ja süstematiseerimisel. 16s RNA kuulub prokarüootse ribosoomi väiksemasse alaühikusse. Selle alusel loodud fülogen. Süst. On sarnane täisgenoomide alusel tedtud süst.dega. Mida prooviti tõestada Milleri-Urey katsetega? Selgita neid katseid. Prooviti tõestada polümeeride abiootilise sünteesi teooriat. Katse: loodi ,,atmosfäär", mis pidi sarnanema Maa varajase atmosfääriva: vesi, H2, CH4, ammoniaak. Veeaus juhiti läbi kambri, kuhu oli juhiti elektrilaenguid, ja kondenseerunud veelt võeti proove. Leiti 20 aminohapet, pruiin- ja pürimidiinaluseid ja P lisamisel ka ATPd. Stromatoliidid. Vöödilised settekuplid, mis sarnanevad tänapäevastele elavate bakterita ja tsüanobakterite
1929 Cockroft ja Walton projekteerivad elektrostaatilise aatomilõhustaja. 1929 Georgi Gamow arvab, et tähtede energiaallikas on vesinikutuumade ühinemine. 1930 Jan Oort arvuatb välja, et päike teeb tiiru ümber galaktika keskme 200 000 000 aastaga. 1930 Dirac ennustab positroni olemasolu. 1930 Subrahmanyan Chandrasekhar avastab valgete kääbuste massi ülempiiri. 1930 Clyde Tombaugh avastab Pluuto. 1931 Harold Clayton Urey avastab raske vesiniku. 1931 Pauli ennustab neutriino olemasolu. 1931 Van de Graff valmistab elektrostaatilise aatomilõhustaja (tänapäeva kiirendite eellane). 1931 Kurt Gödel näitab, et isegi matemaatika on ebatäpne. 1932 James Chadwick avastab neutroni. 1932 Carl David Anderson avastab positroni. 1932 Heisenberg esitleb aatomituuma prooton-neutron mudelit ja seletab sellega isotoopide olemasolu.
Mikrobio eksam. 1. Milleri-urey katsed Tõestasid, et ürgse Maa atmosfäär oli erinev tänapäevasest ta oli redutseeriv. Seal esinesid vesinik, ammoniaak ja metaan, millest võisid moodustuda orgaanilised molekulid, elusaine ehituskivid. Veeaur juhiti läbi gaaside segu ja seejärel jahutati. Gaasifaasis moodustusid laengute mõjul lihtsamad ained (nt. ammoniaagist ja metaanist moodustus
Cavendishi (1776). Elementaarse loomuse avastajaks on A. Lavoisier 1783. Elemendina: mõõduka aktiivsusega, o.-a. 1, 0, -1 3 isotoopi: 1H prootium ("taval." vesinik) see on nn harilik vesinik, mille aatomi tuumas on ainult üks prooton. 2H = D deuteerium ("raske vesinik") aatomi tuumas on 1 prooton ja 1 neutron. looduses (Maal) 6800 korda vähem aatomeid ; D 2 kasut. aeglustina aatomienergeetikas ja vesinikupommi komponendina. Avastati H. C. Urey jt poolt 1931.a. 3H = T triitium ("üliraske vesinik") aatomi tuumas on 1 prooton ja 2 neutronit. Sisaldus maakoores massi järgi väike (0,87%); aatomite arvu järgi suur (17% aatomi-%); leviku poolest Maal 9. kohal; universumis kõige levinum element; T on radioaktiivne beetakiirgur, mille lagunemisel tekib heeliumi isotoop. T moodustab atmosfääri ülakihtides kosmilise kiirguse mõjul, peamiselt õhulämmastiku ja kosmilises kiirguses esinevate neutronite regeerimisel
nt. karpvähilised e.ostrakoodid teada Ordoviitsiumist. 13. Kirjelda vähemalt kahte hüpoteesi elu abiogeneetilisest tekkest. Abiogeneetiline eluteke tähendab, et elu tekkis Maal, mitte ei kantud siia kusagilt kosmosest. 1) Ürgpuljongi hüpoteesi järgi tekkis elu soojas madalas ookeanivees, kus anorgaanilistest ainetest, atmosfääris olevast metaanist ja UV-kiirguse ning välgu toimel tekkisid lihtsamad orgaanilised ühendid. Selle kasuks räägib Urey`i ja Miller`i katse. Tekkinud orgaanilised ühendeid on stabiilsemad näiteks savipinnal, kus nad võisid moodustada juba keerulisemaid orgaanilisi ühendeid, sealhulgas RNA, milledest osadel võisid olla juhuslikult ensümaatilised omadused. 2) Elu tekkis ookeani kuumaveeallikate juures. Tekkinud paardunud RNA molekulid denatureeriti kuumaveeallikate kõrgema temperatuuri juures. Veeringlus viis need polümeerid jahedamasse
annaabi.ee 
