390 likes | 1.26k Views
Organismide keemiline koostis. Lühikonspekt XII klassile. Keemilised elemendid rakus. Makroelemendid – neid on rakus üle 1% C, H, O, N Keskmise sisaldusega elemendid ehk mesoelemendid- 0,01-1% S, Fe,Ca,P jt
E N D
Organismide keemiline koostis Lühikonspekt XII klassile
Keemilised elemendid rakus • Makroelemendid – neid on rakus üle 1% C, H, O, N • Keskmise sisaldusega elemendid ehk mesoelemendid- 0,01-1% S, Fe,Ca,P jt • Mikroelemendid – alla 0,01 % I,F,Cu jt
Anorgaanilised ained Vesi ~80% Soolad (ioonidena) Orgaanilised ained Valgud ~14% Süsivesikud Lipiidid Nukleiinhapped Keemilised ained rakus
Vee ülesanded rakus • Vesi osaleb paljudes keemilistes reaktsioonides fotosüntees, hüdrolüüsireaktsioonid • Vesi on lahustiks • Vesi osaleb termoregulatsioonis • tagab rakkude siserõhu ehk turgori • kaitsefunktsioon(silmas hõõrdumine, loode jmt)
Tähtsamad katioonid rakus • Ca+2 – luude koostises, hammaste koostises • Mg+2 – klorofülli koostises (fotosüntees), • Fe+2 ja Fe+3 – hemoglobiini koostises (hapniku transport) • K+ ja Na+ – rakkude tsütoplasmas, veres, närviimpulsside ülekandmine jne
Tähtsamad anioonid rakus • OH- ja HCO3- – tagavad rakusisese pH • HPO4-2 ja H2PO4- – nukleiinhapete ja fosfolipiidide koostises • I- – kilpnäärme hormooni koostises
Süsivesikud ehk sahhariidid Süsivesikud Monosahhariidid Oligosahhariidid Polüsahhariidid
Monosahhariidid - üksikmolekulid, milles on 3 -6 süsiniku aatomit - glükoos, fruktoos – C6H12O6, riboos, desoksüriboos C5H10O5 - lahustuvad vees (hüdrofiilsed) Riboos, desoksüriboos Glükoos
Oligosahhariidid - koosnevad 2 -3 monosahhariidi molekulist - sahharoos ehk suhkur, laktoos ehk piimasuhkur, maltoos ehk õllesuhkur - lahustuvad vees (hüdrofiilsed) - enamasti magusa maitsega
Polüsahhariidid - koosnevad paljudest monosahhariidide jääkidest - tärklis, tselluloos, kitiin - ei lahustu vees (hüdrofiilsed) … ….
Süsivesikute ülesanded • Energeetiline funktsioon (glükoos; 1g glükoosi lagunemisel saadakse 17,6 kJ energiat) • Ehitusmaterjal (riboos ja desoksüriboos nukleiinhapetes, tselluloos taimedel, kitiin lülijalgsetel) • Varuaine (tärklis taimedel, glükogeen loomadel/inimesel, laktoos piimas) • Ligimeelitamine (õienektar) • Kaitsefunktsioon (suhkur alandab külmumistemperatuuri) • Toit ( imetajate piimasuhkur) • Biosünteetiline ( muutuvad lipiidideks jt org. aineteks)
Lipiidid • Neutraalrasvad koosnevad glütseroolist ja 3 rasvhappe jäägist hüdrofoobsed rasvad, õlid • Vahad koosnevad lihtsamast alkoholist ja 1 rasvhappest hüdrofoobsed taimsed vahad (lehtedel), loomsed vahad (mesilasvaha)
Lipiidid Hüdrofiilne pea Hüdrofoobne saba
Steroidid • keerulise ehitusega molekulid, • hüdrofoobsed • D-vitamiin, mõned hormoonid (adrenaliin), kolesterool • Liitlipiidid (fosfolipiid) • koosnevad lipiidist ja mõnest muust • molekulist
Lipiidide ülesanded • Energeetiline funktsioon( 1g rasva- 38,9 kJ ) • Varuaine ( talvine rasvakiht, seemnetes õli) • Kaitseaine (nahaalune rasvakiht, siseelundite ümber olev rasvakiht jne) • Lahusti (õlid lahustavad vitamiine - D, E jt) • Ehitusmaterjal (fosfolipiidid rakumembraanides, vahad jt) • Regulaatorained (D-vitamiin, hormoonid)
Valgud ehk proteiinid • Koosnevad C,H,O,N,P • On polümeerid
Valgud on polümeerid, mille koostisosadeks on aminohapped Aminohapped
Aminohapped koosnevad aminorühmast ja karboksüülrühmast. Valkude koostises on 20 erinevat aminohapet. Valkude süntees toimub ribosoomides.
Valgustruktuurid primaar-, sekundaar-, tertsiaar-, kvaternaarstruktuur
Kõikidel valkudel on primaarstruktuur Selle aminohapete järjestuse järgi on näidatud valkude omadused. Aminohapped on ühendatud peptiidsidemetega.
Sekundaarstruktuur • - heeliks • - struktuur • seotud vesiniksidemetega Kõõluste, kõhrede, juuste, küünte, karvade valgud, soomuste, ämblikuniidi valgud
Tertsiaarstruktuur • Seotud vesiniksidemetega. • Gloobul Ensüümid, antikehad, vereplasma valgud • Fibrill Verehüübimisvalgud, lihastöös osalevad valgud Verehüübimisvalk fibrinogeen
Kvaternaarstruktuur Mitme polüpeptiidi ühinemisel, mitu gloobulit on ühinenud nt hemoglobiin. Ühendatud vesiniksidemetega.
Valkude jaotus Lihtvalgud koosnevad aminohappejääkidest nt munavalge. Liitvalgud koosnevad valgulisest ja mittevalgulisest osast nt kromosoomid (nukleoproteiinid) ja hemoglobiin.
Valkudega seotud mõisted • Denaturatsioon - valgu kõrgemate struktuuri-tasemete lagunemine; Põhjused: kiirgused, kõrge või madal temperatuur, raskemetallid, tugevad happed ja alused, mehhaaniline toime Pöörduvus: võib olla pöörduv ja võib olla pöördumatu • Renaturatsioon - valgu kõrgemate struktuuri-tasemete taastumine • Hüdrolüüs -valgu lagunemine aminohapeteks
Uued mõisted • Asendamatu aminohape (neid ei suuda organism ise toota, neid peab saama toiduga) • Asendatavad aminohapped (neid suudab organism ise sünteesida) • Fibrillaarsed valgud (niitja kujuga valgud) • Globulaarsed valgud (keraja kujuga valgud) • Lihtvalk (koosneb ainult aminohapetest) • Liitvalk (aminohapped + teised org. ained)
Valkude ülesanded • Katalüütiline funktsioon (ensüümid) • Ehitusmaterjal (naha-, küünte, karvade jmt valgud) • Transpordifunktsioon (hemoglobiin) • Retseptorfunktsioon (närvirakkude valgud jmt) • Regulatoorne funktsioon (hormoonid-insuliin) • Kaitsefunktsioon (antikehad) • Liikumisfunktsioon (lihaste, viburite jmt valgud) • Energeetiline funktsioon
Nukleiinhapped Tähtsamad nukleiinhapped on • DNA • RNA • ATP jt madalmolekulaarsed nukleiinhapped
Kõik nukleiinhapped koosnevad - nukleotiitidest. • Nukleotiidid moodustavad pikki ahelaid. RNA DNA
Iga nukleotiid koosneb kolmest komponendist : • viiesüsinikuline suhkur (pentoos). DNAs - desoksüriboos ja RNAs - riboos. • lämmastikalus • fosfaatrühm lämmastikalus fosfaatrühm suhkur
DNA ehitus • DNA esmane struktuur - nukleotiidijääkide hulk ja järjestus DNA üksikahelas. • Üksikahelaline DNA esineb rakus sünteesiprotsessides jateatud viirustes. • 2) DNA sekundaarstruktuur - DNA levinuim esinemisvorm (biheeliks ehk kaksikspiraal) • 3) DNA tertsiaalstruktuur - tekib DNA ja valkude koosmõjul. DNA + valgud = nukleoproteiin (kromosoomid).
Biheeliksi ehituslik eripära • Koosneb kahest ahelast (keerduvad ümber mõttelise telje). • Ahelad seonduvad lämmastikaluste tasandil. • Omavahel seonduvad kindlad lämmastikalused (A ja T)(G ja C) - komplementaarsed. • DNA naaberahelaid kaksikspiraalis hoiavad koos vesiniksidemed. (A ja T) - 2 vesiniksidet (G ja C) - 3 vesiniksidet. • DNA sekundaarstruktuuris pole ahelad ühesugused.
DNA molekuli ülesanded organismis • Kromosoomide põhiline koostisosa • Päriliku info säilitamine ja selle täpne ülekanne tütarrakkudele (mis on tekkinud raku jagunemise käigus).
RNA ehitus • RNA on üksikahelaline • RNA esmane struktuur – primaarstruktuur-nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs. • Teisene struktuur-molekul, milles üksikahelalised lõigud vahelduvad kaksikahelaliste lõikudega; omavahel paarduvad (A ja U)(G ja C)
RNA 3 erivormi mRNA (5%) - informatsiooni RNA Info toimetamine RNAlt valgu sünteesi toimumiskohta. tRNA (15%) - transport RNA Aminohapete taransport valkude sünteesi toimumiskohta. rRNA (80%) - ribosoomi RNA Kuulumine ribosoomi koostisesse, millel leiab aset valgusüntees.
DNA Polümeer Nukleotiid *lämmastikalus (A;T;C;G) *suhkur (desoksüriboos) *fosfaatrühm Komplementaarsus (A - T; C - G) Biheeliks (kaksikspiraal) RNA Polümeer Nukleotiid *lämmastikalus (A;U;C;G) *suhkur (riboos) *fosfaatrühm Komplementaarsus ( A -U; C - G) Üksikahel (mitu kuju) Nukleiinhapete võrdlus