Valgud, nukleiinhapped, süsivesikud, mineraalsoolad, vesi (0)

Bioloogia
Vee funktsioonid H2O molekulaarsel tasandil. Vesi on universaalne lahusti. Vees lahustub rohkem aineid, kui üheski teises lahustis . Hüdrofoobsed → Ei lahustu vees. Hüdrofiilsed → lahustuvad vees. Vesi on lähteaineks fotosünteesis. Veest pärineb fotosünteesil moodustuv hapnik. Vesi on biokeemiliste reaktsioonide üks komponent . Hüdrolüüsireaktsioonid ensüümide osavõtul. Tärklis → glükoos.
Kaitse ülekuumenemise ja mahajahtumise eest (veel on suur soojusmahtuvus ja hea soojusjuhtivus – üleliigne soojus jaotatakse ühtlaselt). Vesi osaleb happelis- aluselise tasakaalu regulatsioonis.
Vee funktsioonid raku tasandil. Tagab rakkude ainevahetuse ehk metabolismi. Mida rohkem on rakus vett, seda kiirem on ainevahetus. Vesi tagab raku siserõhu ehk turgori . Siserõhu vähenemisel taimed närtsivad, inimese nahale tekivad kortsud .
Vee funktsioonid organismi tasemel. Vesi kindlustab organismide ringeelundkondade töö (veri, lümfid). Termoregulatsioon, vee aurumine jahutab keha. Loomad igistavad, taimedel transpirtsioon õhulõhede kaudu. Kaitsefunktsioon : pisarad vähendavad hõõrdumist ja kõrvaldavad võõrkeha. Liigesevõie vähendab hõõrdumist. Imetajatel kaitseb loodet vesikest ehk ammion, mis hoiab ühtlast temperatuuri, kaitseb mehhaaniliste mõjutuste eest. Vähendab hõõrdumist. Kaitseb keha kuivamis eest. Vähendav raskusjõu mõju. Viljastumine kas vees või vett sisaldavas limas.
Vee funktsioonid ökosüsteemi tasandil. Vesi on organismide elupaik ja keskkond. Vesi on organismide arengu ja leviku keskkond. (Kahepaiksed koevad, taimede seemned ja viljad levivad vee vahendusel). Vesi kujundab kliimat ( vereringe , sademed, hoovused ). Parasvöötmes on elu võimalik tänu vee eriomadustele (jää on veest kergem ja jäätumine algab pinnalt).
Jää ja elusorganismid . Jää on elusorganismide jaoks hukutava toimega. Jääkristallid lõhuvad rakustruktuure. Jäätumisel organismide veesisaldus väheneb. Organismide kaitse jää vastu. Taimedel rakumahlade suhkrustumine. ( suhkrulahus jäätub madalamal temperatuuril kui vesi). Loomades on “ antifriis ”- tüüpi valgud , mis hoiavad kehavedelikku külmumast. Taimedest on sellised valgud kevadlilledel. Orgaanilised ühendid. Põhibioelemendid on organogeenilised elemendid ehk makroelemendis C, H, N, O, P, S.
Süsinik. Keskne eluelement- elu põhineb süsinikuühenditel (valgud, rasvad , süsivesikud). Kuulub kõikide biomolekulide koostisesse. Elu evolutsioon = süsinikuühendite elolutsioon.
CO2. Fotosünteesi lähteaine. Tekib hingamisel, käärimisel. 80% CO2 transporditakse inimorganis lahustunult vereplasmas ja koevedelikes. 20% transporditakse hemoglobiiniga seotult.
Vesinik . Osaleb vesiniksidemete moodustamises boimolekulides O...H, N...H. Need on nõrgad sidemed, mis stabiliseerivad biomolekule. Kuulub kõikide boimolekulide koostisesse. Mida rohkem on ühendis vesinikku, seda energiarikkam on ühend (rasvad on energiarikkamad kui valgud, süsivesinikud). 1g rasva – 38,9 Kj, 1g valke ja süsivesikuid- 17,6 Kj energiat.
Hapnik. Kuulub kõikide biomolekulide koostisesse. Hapnik on oksüdeerija ehk kindlustab hingamise. Suhtelt hapnikusse jaguneb elu. Anaeroobid → ei kasuta O2. Aeroobib → kasutavad O2.
Lämmastik. Esineb valkude aminohapetes, ATP-s, nukleiinhapetes. Esineb osades vitamiinides ning alkaloidides.
Fosfor . Leidub nukleiinhappes. P tõstab ühendi reaktsioonivõimet. ATP – salvestab energiat – makroergiline ühend.
Väävel. Leidub kahes aminohappes, ka osades vitamiinides. Väävel moodustub valkudes sisaldavad sidemeid -S-S-.
Mineraalsoolad.
Ca2+ esineb kõikides kudedes. Reguleerib paljude reaktsioonide kiirust. On luudes struktuuri loovaks aineks. Osaleb vere hüübimisel. Tagab lihaste normaalse erutatavuse. Mg2+ esineb samuti kõikides kudedes. On skeleti ehk luude koostiselement. On ensüümide aktivaator. On klorofülli komponent. Tagab erutuse ülekandmise närvidelt lihastele.
Na2+ rõhu reguleerija- säilitab kudede pinget. Hoiab vett kudedes. Imetajatel säilitab lihaste ja (kudede) närvide erutuvust.
K+ säilitab kudede pinget. Soodustab vee eritust kudedest. Oluline lihaste talitluses.
Fe2+ oluline hingamisprotsessides. Kuulub hemoglobiini koostisesse. (O2 transport).
Zn2+ oluline immuunsüsteemis.
P oluline element orgaanilistes ühendites ja energiavahetusprotsessides. Kuulub luude koostisesse.
F skeleti ja hammaste vastupidavus.
Cl- lihaste pinge säilitamiseks. Soolhappe moodustamiseks maos.
I- vajalik kilpnäärmehormoonide moodustamiseks. Orgaanilised ained.
Süsivesikud ehk sahhariidid . Fruktoos on puuviljasuhkur. Glükoos on viinamarjasuhkur . Maltoos ehk linnasesuhkur . Laktoos on piimasuhkur . Tärklis on taimedesse talletunud valuaine. Taime rakukestad on tselluloosist. Kitiinainest on mardikate kestad . Seentel kitiinainest rakukest. Glükogeen- loomne valuaine, talletatakse maksa ja lihastesse.
Süsivesikute funktsioonid ehk ülesanded.

Energeetiline. Enamikes organismides põhiliseks energiaallikaks (17,6 Kj/g)

Toitefunktsioon. Laktoos ehk piimasuhkur.

Varuaine . Tärklis on varuainena taimedes. Loomased ja seentes on varuaineks glükogeen. Inuliin- taimedes olev varuaine.

Ehituslik ehk struktuurne . Tselluloos taimeraku kestades. Kitiin - lülijalgsete koorikus. (seeneraku kestas ).

Kaitsefunktsioon. Süsivesikud tagavad taimedel kaitse ärakülmumise eest.
Ligimeelitav. Õienektar.

Bioregulatoorne. Kuuluvad hormoonide koostisesse. Riboos ja desoksüriboos. Kuuluvad pärilikusaine koostisesse.
Lipiidid . Lipiidid on orgaaniliste ühendite klass, kuhu kuuluvad rasvad, õlid, vahad, steroidid jt. Vees enamasti mittelahustuvad ühendid.

Lihtlipiidid ehk rasvad. Propaantriooli (glütserooli) ja rasvhapete estrid .

Lihtlipiidid moodustuvad, kui lihtlipiidid ühinevad teiste keemiliste ühenditega.

Steroidid on tsüklilised ühendid. Suguhormoonid , neerupealsete hormoonid, vitamiin D.
Lipiidide funktsioonid ehk ülesanded. Rasvad on organismides energia varuained (38,9 Kj/g). Kaitseülesanne, nala alune rasvkude kaitseb temperatuuri muutuste eest. Neerupealsete hormoon → adrenaliin . Vitamiin D → nahas, päikesekiirguse toimel.
Valgud. Inimese organismis on ~50 000, eluslooduses ~10 astmes 12 erinevat valku. Valgud ehk proteiinid oon biopolümeerid, mille monomeerideks on aminohappejäägid. Valkude koostises on 20 erinevat aminohapet. Amfoteerne ühend- nii aluseliste, kui happeliste olmadustega. Aminorühm ja karboksüülrühm on igas aminohappes. Peptiidsideme moodustamine kahe aminohappe ühinemisel. Kõhunääre ei sünteesi enam valku nimega insuliin → suhkruhaigus. Valkude omaduste erinevused tulenevad aminohappejääkide järjestusest ning nende hulgast valgumolekulis. Aluselised omadused määrab ära aminorühm. Aminohapped on amforteersed ühendid. Aminohappe jääkide vahele moodustub peptiidside.
Valgu primaarstruktuur ehk aminohappejärjestus on esmane järjestus.
Teisene, ehk sekundaarstruktuur, aminohappe keerdumine spiraaliks või voltumine.
Kolmandane, ehk tertsiaarstruktuur , gloobul või fibrill .
Neljandane struktuur, ehk kvaternaarstruktuur , mitme polüpeptiidi ühinemisel.
Denaturatsioon on valgu kõrgemat järku struktuuride hävimine. Säilib primaarstruktuur.
Valkude ülesanded.

Ensümaatiline funktsioon. Ensüümid on valgud, mis reageerivad biokeemiliste reaktsioonide kiirust. Iga ensüüm seostub ainult kindla lähteainega.

Ehituslik funktsioon. Rakuorganellides; karvad , kabjad, küünised, sõrad, suled.

Kaitsefunktsioon. Antikehad koosnevad valkudest. Antikeha seostub ainult selle molekuliga , mille vastu ta on sünteesitud. Vere hüübimine. Antigeen on bakter või viirus , mis põhjustab haigusi.

Regulatoorne funktsioon. Valgulised hormoonid nt. Insuliin.

Liikumisfunktsioon. Kontraktsioonvalgud tsentrioolis.

Transfunktsioon. Rakumembraanis . Hemoglobiin , albumiinid – veres.

Retseptorfunktsioon. Retseptorvalk membraanis.

Energeetiline funktsioon. Valkude lagunemisel vabaneb energait (17,6 Kj/g).
Nukleiinhapped . Nukleiinhapete monomeerideks on nukleotiidid. Iga nukleotiid koosneb lämmastikalusest, süsivesikust ja fosfaatrühmast.
DNA- desoksüribonukleiinhape. DNA on biopolümeer, mille monomeerideks on desoksüribonukleotiidid. DNA nukleotiidides on nelja tüüpi lämmastikaluseid. ( adeniin , guaniin , tsütosiin, tümiin). DNA molekul koosneb kahest antibakteriaalsest nukleotiidiahelast. (mis on helikaalselt keerdunud spiraaliks) ( biheeliks ). Lämmastikalused ühinevad komplementaarselt A=T G-=T . RNA – ribonukleiinhape . RNA on biopolümeer, mille monomeerideks on ribonukleotiidid . Fosfaatrühm, riboos, lämmastikalus. Kolm RNA lämmastikalust on samad, mis DNA'l, neljandaks on uratsiil .
Kolme tüüpi RNA

Informatsiooni RNA (mRNA) – informatsioon rakutuuma DNA'lt ribosoomidesse, kus selle alused sünteesitakse valgu primaarstruktuur.

Transpordi RNA (tRNA) – transpordib aminohappeid ribosoomidesse. Aminohappe spetsiifiline.

Ribosoomi RNA (rRNA) – valgu süntees.
Mõisted : Aminohape - valgu monomeer . Antikeha- haigustekitajate vastu võitlev kaitsevalk. Biheeliks- DNA molekuli nukleotiidiahel, spiraalin keerdunud. Bioaktiivne aine- vitamiinid , ensüümid, hormoonid, mis mõjutavad organismi ainevahetust. Biomolekul- organismides ilmnevad orgaanilised ühendid. Biopolümeer- organismis moodustuv valk, polüsahhariid. Denaturatsioon- valgu kõrgemat järku struktuuride hävimine. Desoksüribonukleiinhape- DNA. Desoksüribonukleotiid- DNA monomeer, mis on moodustunud lämmastikaluse, desoksüriboosi ja fosfaatrühma liitmisel. Ensüüm- biokeemilise reaktsiooni kiirust reguleeriv valk. Fosfolipiid- rakumembraani koostises olev fosfaatrühma rasv . Hormoon- sisenäärmed reguleerivad organismide talitust . Komplementaarsusprintsiip- lämmastikaluste paardumine nukleiinhapete molekulides. Kontraktsioonivalk - skeletilihaste rakkudes esinev valk, liikumisfunktsiooni täitev. Lipiid - orgaaniliste ühendite rühm. Lämmastikalus- adeniin, guatiin, tümiin, tsütosiin ← DNA. Adeniin, guatiin, uratsiil, tsütosiin ← RNA. (tsükililsed orgaanilised ühendid). Makroelemendid- kõige enam esinevad keemilised elemendid. Mikroelemendid - üliväheseks koguseks vajalikud elemendid. Monosahhariid - lihtsuhkur . Nukleotiid- nukleiinhappe monomeer. Oligosahhariid- 2-3 lihtsuhkrut. Peptiidside- aminohappejääkide vaheline side. Polüsahhariid- kõrgema järgu lihtsuhkur (tärklis, tselluloos, glükogeen). Renaturatsioon - valgu kõrgemat järku struktuuri taastumine. Retseptorvalk- valgu molekul, mis edastab väliskeskkonna infot raku sisemusse . Ribonukleiinhape- RNA monomeer. Riboos- RNA süsinikune monosahhariid. Sahhariid - suhkur. Steroid - tsükliline lipiid. Transportvalk- molekul, mis viib aineid raku või organismi ühest otsast teise.

• Kõige enam on rakkudes hapnikku, süsinikku ja vesinikku.
  
• Anorgaaniliste ainete põhiosa moodustab vesi.
  
• Org. ainetest on rakkudes kõige rohkem valke.
  
• Bioaktiivsed ained- ensüümid, vitamiinid, hormoonid.
  
• Sahhariidide ülesanded- energeetiline ja ehituslik.
  
• Lipiidid on organismide energiallikaks .
  
• Valgud on aminohapetest moodustunud polümeerid.
  
• Valgud on moodustunud vaid elusorganismides, sellepärast nim. neid biopolümeerideks.
  
• Aminohape = aminirühm + karboksüülrühm.
  
• Aminohape + aminohape = peptiidside.
  
• Denaturatsioonil peptiidsidemed ei katke.
  
• Valgu molekulid lagundatakse aminohapeteks ensüümide toimel.
  
• Valgud täidavad organismis ensümaatilist, ehituslikku, transport-, retseptor-, regulatoorset, kaitse-, liikumis - ja energeetilist funktsiooni.
  
• Nukleiinhapped on biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleiinhapped.
  
• DNA on biopolümeer, mille monomeerideks on desoksüribonukleotiidid.
  
• Desoksüribonukleotiid on moodustunud lämmastikaluse, desoksüriboosi a fosfaatrühma liitumisel.
  
• DNA tähtsus seisneb päriliku info säilitamises ja selle täpses ülekandmises raku jagunemise käigus moodustavatele tütarrakkudele.
  
• Ribonukleiinhape on biopolümeer, mille monomeeriks on ribonukleotiid .