Aine- ja energiavahetus

MetabolismKoostas: Kristel Mäekask

Metabolism

Organismides toimuvad sünteesi ja lagundamisprotsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga.

Kõik organismid vajavad elutegevuseks energiat, mida saadakse orgaanilistest ainetest (sahhariidid, lipiidid jt.).

Vastavalt energia saamise viisile jagatakse organismid autotroofideks ja heterotroofideks.

Autotroof

Autotroofid sünteesivad ise elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest.

valgusenergia fotosünteesijad (rohelised taimed)

keemiline energia kemosünteesijad(väävlibakterid merepõhjas elavad sümbioosis ainuraksete loomadega)

Heterotroof

Heterotroofid saavad oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil.

elutegevuseks vajalik energia

sünteesiprotsesside lähteaine saamine

Enamus loomi on heterotroofid.

Samuti surnud orgaanilisest ainest toituvad seened saprotroofid.

Assimilatsioon

Organismis toimuvad sünteesiprotsessid.

Selle käigus saadakse: sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jne.

Vaja on lähteaineid, ensüüme, täiendavat energiat (makroergilised ühendid).

Näiteks: fotosüntees, DNA süntees

Dissimilatsioon

Organismis toimuvad lagundamisprotsessid.

Toiduga saadavad või organismis sünteesitud orgaanilisedühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks.

Tavaliselt vabaneb energia, mis talletatakse makroergilistesse ühenditesse nt. ATP (40%) ning eraldub soojusena (60%).

Näiteks: glükoosi lagundamisel vabaneb 38 ATP molekuli

Füüsilise pingutuse korral vajab organism täiendavat energiat – kiireneb ATP süntees – vabaneb rohkem soojusenergiat.

Et hoida püsivat kehatemperatuuri hakkate higistama, kuna higi aurustamiseks nahapinnalt kasutatakse soojusenergiat.

Orgaaniliste ainete dissimilatsioon

Organismi esmaseks ja kõige kiiremini kasutatavaks energiaallikaks on sahhariidid.

1 g sahhariidide oksüdatsioonil vabaneb 17,6 kJ energiat

Järgnevalt kasutab organism rasvu.

1 g lipiidide oksüdatsioonil vabaneb 38,9 kJ energiat

Viimasena valke, kuna valkudel on väga palju teisi tähtsaid ülesandeid organismis.

1g valkude oksüdatsioonil vabaneb 17,6 kJ energiat

Arvuta, kui palju energiat saaksid ühest 150 grammisest kohupiimakreemist, kui 100 grammis on:

valke 4,7 g rasvu 1,8 g süsivesikuid 15,2 g

Energia = (4,7*17,6 + 1,8*38,9 + 15,2*17,6)*1,5 = 630 kJ

ATP ehk adenosiintrifosfaat

Universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis.

ATP molekuli ehitus:

3 fosfaatrühma

lämmastikalus adeniin

suhkur riboos

ATP moodustub glükolüüsi, käärimise ja hingamise käigus:

ADP + P ATP + 30 kJ/mol energiat

vabaneb energia

ATP

ADP

seotakse energia

Teised makroergilised ühendid

Erinevad lämmastikalused:

GTP guanosiintrifosfaat (lämmastikalus guaniin)

CTP tsütosiintrifosfaat (lämmastikalus tsütosiin)

TTP tümidiintrifosfaat (lämmastikalus tümidiin)

UTP uratsiiltrifosfaat (lämmastikalus uratsiil)

Kasutatakse organismis DNA-, RNA- ja valgusünteesil.

Kasutatud materjal:• http://www.tfg.tartu.ee/bioloogia/ainevahetus.htm • http://www.mossymere.co.uk/botswana/483-leopard2006.html • http://www.saudeanimal.com.br/imagens/eland2.jpg • http://www.phschool.com/atschool/science_activity_library/images/photosynthesis.jpg

• http://blogs.citypages.com/jwalsh/2006/05/index.asp• http://sarv.gi.ee/loodusfoto/displayimage.php?album=6&pos=313 • http://www.sci.uidaho.edu/bionet/biol115/t6_cell_growth/lesson02/lesson2_mod1.htm

• http://wappingersschools.org/RCK/staff/teacherhp/johnson/visualvocab/CellRespiration.jpg

• http://irl.eecs.umich.edu/jamin/ttlf/tulips.jpg • http://www.teachnet.ie/coconnor/fitt.htm