1 / 34

Organismide varustamine energiaga

Organismide varustamine energiaga. Koostasid: Kristel Mäekask Täiendas Kersti Veskimets. Aeroobse energia tootmine on bioloogilise energia saamise kõige tõhusam viis :

brandy
Download Presentation

Organismide varustamine energiaga

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Organismide varustamine energiaga Koostasid: Kristel Mäekask Täiendas Kersti Veskimets

  2. Aeroobseenergiatootmineon bioloogiliseenergiasaamisekõigetõhusamviis: Iganeljaelektronikohta, miseemaldataksesubstraatideltjakantakseülemolekulaarselehapnikule, pumbatakseläbimembraani 20 prootonit, mille arvelsünteesitakseumbeskuus ATP molekuli. Üheglükoosimolekulitäielikuoksüdeerimisegaveeksjasüsihappegaasikssaadakse 32?molekuli ATP-d, mis on oluliseltsuuremsaagis, võrreldesanaeroobseehkhapnikuosalusetatoimuvaprotsessi – glükolüüsi – saagisega, milleks on kaks ATP molekuli.

  3. Hapniku biogeenne teke Maa atmosfääri http://planetearth.nerc.ac.uk/features/story.aspx?id=72

  4. http://www.ashttp://www.astro.wisc.edu/~townsend/static.php?ref=diploma-9tro.wisc.edu/~townsend/static.php?ref=diploma-9http://www.ashttp://www.astro.wisc.edu/~townsend/static.php?ref=diploma-9tro.wisc.edu/~townsend/static.php?ref=diploma-9

  5. Glükoos on peamine organismisisene energiallikas. Enamasti talletatakse glükoosivarud organismis polüsahhariididena, mis lagundatakse monomeerideks. Tärklis (polüsahhariid)  glükoos (monosahhariid) Glükogeen ( polüsahariid) glükoos Glükoosi lagundamine on dissimilatsiooniprotsess, mis on universaalne - toimub ühtemoodi loomades, taimedes ja seentes – rakuhingamine.

  6. Rakuhingamine jaotatakse 3 etappi: • Glükolüüs • toimub päristuumse raku tsütoplasmavõrgustikul. • 2. Tsitraaditsükkel • toimub mitokondri sisemuses. • 3. Hingamisahela reaktsioonid • toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel.

  7. 1. Etapp: glükolüüs (tsütoplasmavõrgustikul) Glükoos lõhustatakse, tekib 2 püroviinamarihappe molekuli ning 4 vesiniku aatomit: Eraldunud vesiniku-ioonid seostuvad NAD-molekulidega 2 NAD + 4 H  2 NADH2 C6 H12O6  2 C3H4O3 + 4H 2 ADP+ Pi2 ATP

  8. NAD molekul – nikotiinamiid adeniin dinukleotiid

  9. Püruvaadi edasine metabolism – sõltub organismist ja metabolismi tingimustest Glükoos 2ADP, NAD+ Glükolüüs 2ATP, NADH Püruvaat NAD+ NADH NADH NADH NAD+ NAD+ Etanool AcCoA Laktaat alkohoolne fermentatsioon pärmis lihaskoe rakud aeroobne metabolism

  10. Püroviinamari- hape 2. Etapp:Tsitraaditsükkel(mitokondris) Püroviinamarihappe edasine lagundamine: Toimub palju reaktsioo-ne, mille käigus eralduvad järk-järgult CO2molekulid ja H-ioonid, mis seotakse NAD-dega. Tekib 10 NADH2.

  11. GLÜKOLÜÜS Seega ühe glükoosi molekuli kohta tekib kokku 12NADH2 molekuli, mis liiguvad hingamisahela reaktsioonidesse. TSITRAADITSÜKKEL HINGAMISAHELA REAKTSIOONID

  12. 3. Etapp: Hingamisahela reaktsioonid • Hingamisahela reaktsioonides vabanevad H-ioonidNADH2-molekulidest. • Eraldunud vesinik reageerib molekulaarse hapnikuga (O2) ja moodustub H2O. • Vabaneva energia arvel saab12 NADH2molekuli kohta sünteesida36 ATPmolekuli. 12 NADH2+ 6O212 NAD + 12 H2O 36 ADP + 36 P 36 ATP NAD –d lähevad uuesti kasutusse.

  13. Rakuhingamise summaarne võrrand: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O 38 ADP + 38P 38 ATP • Kokku võib aeroobsetes tingimustes ühe glükoosimolekuli lõplikul lagundamisel moodustuda38 ATP molekuli. • Glükolüüsil saadi 2 ATP molekuli • Hingamisahela reaktsioonide tulemusel veel 36 ATP http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/sci/life/cell/mitochondria/index.html

  14. Krebsi tükkel ehk hingamisahelareaktsioonid Mitokonder üldisemalt: http://www.youtube.com/watch?v=TgJt4KgKQJI&feature=related Elektronide transpordi ahel 2. eriti hästi: http://www.youtube.com/watch?v=lRlTBRPv6xM&feature=related http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=9aN0FNhHm3g&feature=endscreen

  15. ATP süntaasi erinevad variandid: http://www.youtube.com/watch?v=3y1dO4nNaKY http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&NR=1&v=lOgea89L1UY http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&NR=1&v=H7P4xOUPYVw

  16. O2 NADH2 NADH2 HINGAMIS-AHELA REAKTS. TSITRAADITSÜKKEL GLÜKOLÜÜS Glükoos H2O CO2 2 36

  17. Kõiki orgaanilisi aineid saab kasutada energia saamiseks: süsivesikud lipiidid valgud Metabolism rasvhapped amino- happed glükoos Tsitr. tsükkel Väiksemad molekulid Hingamis- ahel

  18. Kui lihased ei saa piisavalt hapnikku, siis toimub ainult I etapp: glükolüüs ja kuhjub piimhape. • Ise liigutad elektronide trandpordi ahelat: http://www.viten.no/vitenprogram/vis.html?prgid=uuid%3A18EB35BD-54F5-EC88-7A42-0000306BB689&tid=1363475&grp=0 • http://www.brookscole.com/chemistry_d/templates/student_resources/shared_resources/animations/oxidative/oxidativephosphorylation.html

  19. Lisalugemine Bioenergeetikaarvudes • Elektronideülekandekomplekside I–IV abiltransporditakseigakaheelektronikohtaläbimembraanikümmeprootonit. Igakolmandaprootonitranspordilläbi ATP süntaasikompleksisünteesitakseüks ATP molekul. • APT sünteesitsükkeltoimubpidevalt, sestpäevasvajabkeskmineinimene (kaal 70 kg) 2800 kilokalorit (11 700 kilodžauli) energiat. Toidussisalduvaenergiakonverteerimine ATP-kstoimubumbes50-protsendise efektiivsusega. Seegasünteesitaksepäevasniipalju ATP-d, et see kataksenergiavajaduse 5866 kilodžauli. • ATP hüdrolüüsannabrakulistestingimustesumbes 50 kJ/mol, kokkusünteesitaksekeskmisesinimorganismispäevas 117 mooli ATP-d, mille mass on 64,6 kg. • Inimorganismis on umbes 50 grammi ATP-d, seegavahetub ATP tsükkelumbes 1300 kordapäevas. • Kokkutransporditakseläbimitokondritesisemembraanikolmmooliprootoneidühemoolisünteesitud ATP kohta, järelikulttransporditakseläbimembraani 351 mooliprootoneidpäevas. Arvestadeshappeekvivalentidesse, oleks see kas17,7 kg kontsentreeritudväävelhapetvõi 35,6 kg kontsentreeritudsoolhapet. • Oksüdatiivsesfosforüleerimisestarbitakseiganeljatransporditudelektronikohtaükshapnikumolekul. • Inimorganismtarbibpäevas 562 grammihapnikkuehk393 liitritpuhastgaasilisthapnikku. • Inimorganismistekibpäevas 773 grammisüsihappegaasiehk393 liitritpuhastgaasilistsüsihappegaasi.

  20. Glükolüüs toimub anaeroobselt – hapniku puudusel. Nii saavad energiat bakterid ja pärmseened. Seda nimetatakse käärimiseks. Käärimise tulemused on erinevatel bakteritel väga erinevad. 2 näidet:

  21. 1. Piimhapekäärimine Piimhappebakterite elutegevuse käigus, tekivad jogurtid, juustud, hapupiim, keefir, hapukapsad/kurgid jne. Glükoos  2 piimhape (C3H6O3 ) 2 ADP + 2P 2 ATP

  22. Hapupiima saamine on biotehnoloogia. Toiduainetetööstuses juba sajandeid: juust, kohupiim, jogurt jt. piimatooted.

  23. Helluse toodetes on eriti head piimhappebakterid – Lactobacillus ME-3

  24. Anaeroobne glükolüüs võib toimuda... ...ka lihastes hapniku puudusel. Treenimata lihastes põhjustab valu, väsimust ja krampe. Hiljem piimhape kandub verega maksa ja lagundatakse seal püroviinamarihappeks, mis liigub edasi tsitraaditsüklisse.

  25. 2. Etanoolkäärimine Glükoosi lagundamine pärmseente toimel. Eraldub süsihappegaas. Glükoos  2 etanool (C2H5OH) + CO2 2 ADP + 2P 2 ATP Miks vein ei muutu kangemaks kui 14 -15 kraadi? Miks peab käärival veininõul kork peal olema? Miks peab toru korgi sees olema?

  26. Etanoolkäärimine

  27. Miks saiataigen kerkib?Miks kerkib sai paremini, kui seda hoolsamalt sõtkuda?

  28. Anaeroobsed loomad • In the depths of the Mediterranean Sea, a team of researchers has discovered the first animals that live their entire lives without oxygen. Instead, the animals thrive in an environment surrounded by 'poisonous' sulphides.These are tiny (less than 1 mm in length) • The animals belong to the phylum Loricifera. • Significantly, these animals lack mitochondria. http://www.biomedcentral.com/1741-7007/8/30/abstract

  29. This is pretty neat: scientists have apparently discovered the first example of truly anaerobic animal life (i.e. an animal that can survive in the absence of oxygen). This isn’t some sort of fuzzy critter, though; instead, these are tiny (less than 1 mm in length) animals that were found on the floor of the Mediterranean Sea. The animals belong to the phylum Loricifera (see illustration below). Significantly, these animals lack mitochondria

  30. Kasutatud materjal: • http://www.teachersdomain.org/sci/life/index.html • http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/sci/life/cell/krebs/index.html • http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/MitoChondria.jpg • http://www.life.uiuc.edu/crofts/bioph354/nad.html • http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/cdel2.htm • http://kentsimmons.uwinnipeg.ca/cm1504/respiration.htm

More Related