Kuidas ta küll jõuab ?

1. Kuidas ta küll jõuab ? Organismi varustamine energiaga demonstratsioon põhikooli IX klassile Uku Praks Kehra Keskkool Kehra 2002

2. E + 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 Fotosünteesist algab kõik Glükoos Fotosüntees on üks looduse kõige imelisematest protsessidest. Tänu sellele on võimalik kõikidel elavatel orga- nismidel eluks vajalikku energiat hankida. Taimed on energia muundamise suured meistrid. Kasutades päikese valgusenergiat suudavad need rohelised sõbrad toota omamoodi magusat “bensiini”, mida “põletades” on võima- lik saada energiat ka nende taimeosade jaoks, millised valgust kunagi ei näe – juured, tüve siseosad jms. Taimedele kuulub avastus, et süsihappegaas ja vesi võivad omavahel reageerida ja saadusena tekib lihtne suhkur – glükoos. Ülejäägina eraldunud hapnik annab sellesama glükoosiga reageereides energiat ja tekivad taas süsihappegaas ja vesi.Sel moel on võimalik valguse käes “kütuse” tootmine ja selle kasutamine juba ükskõik kus. Taimed on seega “isetoitujad” e. autotroofid, ega sõltu kellestki teisest – piisab valgusest ja vabadest mineraasetest ainetest.

3. C6H12O6+ 6O26CO2 + 6H2O + E Hingamisel energia vabaneb Glükoos Kõik ülejäänud organismid on teistoidulised e. heterotroofid. Nemad “oskavad” energiat hankida vaid kasutades taimede teist “nõksu” – “põletades” juba valmis energiarikast ainet, nt. glükoosi. Muul viisil energiat hankida nad ei suuda ning neile on hädavajalik nii taimede poolt vabastatud hapnik, mille abil “põletada” kui ka suhkur (glükoos), mida põletada. Sellesse organismiderühma kuuluvad kõik loomsed organismid, sealhulgas inimene, seened ja enamus bakteritest. Protsessi, mis vabastab organismides energiat oksüdeerides energiarikkaid, autotroofide poolt toodetud orgaanilisi ühendeid, nimetatakse hingamiseks. Hingamise lõppsaadusteks on süsihappegaas ja vesi, millised on taimede poolt taas kasutatavad.

4. E Glükoos C6H12O6+ 6O26CO2 + 6H2O + E E + 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 Kõik kokku Autotroofide ja heterotroofide vastastikune kooselu võiks välja näha ligikaudu selline. Peamisteks aineteks, mis energiaringes osalevad on vesi, süsihappegaas, hapnik ja glükoos. Kui autotroofid (taimed) seovad energiat, muutes selle glükoosi keemiliseks enrgiaks, siis heterotroofid kasutades glükoosi ja oksüdeerides seda, vabastavad seotud energia oma energeetilisteks vajadusteks. Võttes arvesse energia jäävuse seaduse, ei saa energiat juurde tekkida ega ka ära kaduda. Ajapikku muutub kogu taimede poolt salvestatud energia läbi bioloogiliste protsesside soojuseks ja kiirgub tagasi maailmaruumi – ehk sealt kust ta tuli, sinna ta ka läheb. Kui Maal peaks kaduma päikeseenergia, siis ei ole enam ei tulla ega minna .....

5. Hingamiselundkonnad Lõpused kaladel Kopsud inimesel Trahheed putukatel Eelpool tõdesime, et hapnik on kõikidele organismidele energia hankimiseks hädavajalik keemiline element. Seni, kuni organismid olid ainuraksed, ei olnud rakul hapniku hankimiseks erilisi raskusi – vees lahustunud hapnikumolekulid difundeerusid rakku otse ümbritsevast keskkonnast ja rakk võis hakata hapnikku kasutama. Hulkraksuse tekkega organismide arengus tuli lahendada tõsine probleem. Kuidas katta kõikide rakkude energia- vajadus? Loodus kujundas välja sisemised transpordisüsteemid, et viia hapnik ja glükoos iga rakuni. Erinevatel organismirühmadel kujunesid välja hapniku hankimiseks keskkonnast erinevad süsteemid. Nii omastavad vee-elanikud lahustunud hapnikku lõpustega, putukad õhuhapnikku trahheedega ja maismaaselgroogsed kopsudega. Seega on hingamiselundkond vaid tugisüsteem rakkude varustatuse tagamiseks. Tegelik hingamine toimub igas rakus.

6. Kopsuhingamine Õhk sisse – õhk välja Venoosne veri kopsuarterist Arteriaalne veri kopsuveeni Kpsusombud ehk alveoolid. Neis toimub gaasivahetus vere ja õhu vahel Inimese kopsud paiknevad rinna- õõnes ja koosnevad kahest kopsutiivast Hapnik difundeerub läbi üli- õhukeste alveooliseinte verre. Hapniku kontsentratsioon on ve- res madalam, sest hemoglobiin seob hapniku endaga ja kannab selle rakkudeni.Vajuta nuppu! Rakuhingamine

7. Sissehingatava õhu koostis vaheldub veeauru erineva sisalduse tõttu. Väljahingatav õhk on aga alati veeaurust küllastatud, mistõttu ka muude gaaside suhe muutub.Õhus on peale eeltoodute ka muid gaase, kuid nende osatähtsus on tabelis esitatutega võrreldes tühine. Õhu koostis Nagu kõrvalolevast tabelist selgub, koosneb õhk suuremalt jaolt vaid kahest gaasist, lämmastikust ja hapnikust. Isegi taimedele vajalikku süsihappegaasi on vaid 0,04 %. Ometigi on seesama väike kogus süsihappegaasi allikaks kogu orgaani- lises aines olevale süsinikule. Veelgi enam, suurem kogus seda gaasi oleks isegi ohtlik, sest see vallandaks nn kasvuhooneefekti. Lämmastik on äärmiselt inertne gaas ja teda hingavad õhus hingavad organismid kui paratamatut ballasti. Organismile sisse- hingatud lämmastik mingit mõju ei avalda. Küll leidub aga mikroorganismide hulgas baktereid, kes õhulämmastikku kasutada suudavad ja sel moel gaasilist lämmastikku taimedele omastatavaks nitraat- ja am- mooniumlämmastikuks muudavad. Hapnik on vaba gaasina atmosfääris just tänu fotosünteesivatele taimedele. Teata- vasti on hapnik aktiivne gaas ja moodustab üsna kiiresti oksiide. Juhul, kui hapnikku pidevalt juurde ei tuleks, ähvardaks orga- nisme peagi lämbumine.

8. Ja nii ta jõuabki !