94
Organismide keemiline koostis Tiina Kapten

Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Organismide keemiline koostis

Tiina Kapten

Page 2: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Milliseid keemilisi elementeon kõige rohkem?� Hapnik, süsinik, vesinik.� Ka lämmastik, fosfor, väävel (kokku CHNOPS =

98%).

� Neid, mida leidub väga vähe, nimetataksemikroelementideks Cu, Zn, I, F jne.

� Millised ained on rakkude koostises?orgaanilised ained - 18%anorgaanilised ained - 82% (peamiselt vesi)

Page 3: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Organismide keemiline koostis

� Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi.

� Enamusi elemente leidub väga väheses hulgas ja nende ülesannet ei teata.

� Elusorganismide talitlusteks hädavajalikmiinimum on 27 keemilist elementi ehkbioelemendid.

Page 4: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Elemendid organismis

� Makroelemendid - 98-99% organismi elementidest: C; H; O; N; P; S

� Mesoelemendid – katioonid: Na; K; Mg; Ca ja anioonid: Cl

� Mikroelemendid – Vaja väga väikestes kogustes: Fe, As, Br, Sn, Si, Se, Cr, Fl, Ni, V, Mo, I, Co, Mn, Zn, Cu

Page 5: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Keemilised ained rakus

� Anorgaanilised ained

� Vesi ~80%

� Soolad (ioonidena)

� Orgaanilised ained

� Valgud ~14%

� Süsivesikud

� Lipiidid

� Nukleiinhapped

Page 6: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Makroelemendid

� Hapnik - O

� 70 kg kohta umbes 43 kg – toiduga ja hingamisel

� Peamiselt vee koostises, samuti biomolekulide koostises, kindlustab toitainete lõhustumise ja hingamise.

Page 7: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Makroelemendid

� Süsinik - C

� 70 kg kohta umbes 16 kg – toiduga.

� Kuulub biomolekulide koostisesse, moodustab keemilisi sidemeid, CO2 on fotosünteesi lähteaine, hingamise ja käärimise lõpp-produkt.

Page 8: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Makroelemendid

� Vesinik - H

� 70 kg kohta umbes 7 kg – joogiveega

� Biomolekulide koostises, veekooseisus, vajalik vesiniksidemetemoodustamisel

Page 9: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Makroelemendid

� Lämmastik – N

� 70 kg kohta umbes 1,8 kg

� Aminohapete ja nukleiinhapete koostises.

Page 10: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Makroelemendid

� Fosfor P

� 70 kg kohta umbes 780 g

� Rakumembraani ehituses, nukleiinhapete koostises, energiarikaste ühendite nt.

ATP koostises

Page 11: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 12: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Makroelemendid

� Väävel S

� 70 kg kohta umbes 140 g

� Leidub osades aminohapetes ja vitamiinides

Page 13: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 14: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Mesoelemendid� Naatrium Na

� 70 kg kohta umbes 100 g

� Kaalium K

� 70 kg kohta umbes 140 g

� Kaalium peamiselt rakusisene ja naatrium rakuväline element. Osalevad närviimpulsi moodustumises, veebilansi hoidmises, veres, raku tsütoplasmas, transpordiprotsessid raku tasandil.

Page 15: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 16: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 17: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Mesoelemendid (järg)

� Kaltsium Ca

� 70 kg kohta umbes 1 kg � Luu- ja kõhrkoe koostises, vere hüübimine,

lihastes (krampide vältimiseks), reguleerib vee hulka organismis.

� Magneesium Mg

� 70 kg kohta umbes 19 g� Klorofülli, luude, rakukesta koostises,

närvisüsteemi talitluseks.

Page 18: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 19: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 20: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Mesoelemendid (järg)

� Kloor Cl

� 70 kg kohta umbes 95 g

� Närviimpulsside teke ja levik, mao soolhappe sünteesiks.

� Kloori leidub: keedusoolas (NaCl)

Page 21: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Mikroelemendid

� Raud Fe� Seob O2 hemoglobiini koostises,

rauaühend heem annab verele punase värvuse.

� Jood I� Vajalik kilpnäärme hormoonide nt

türoksiini sünteesiks. Joodipuudusel kujuneb väljakilpnäärme haigus – struuma.

� Väikelaste kasv ja vaimne areng, juuste, küünte ja naha seisund.

Page 22: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Mikroelemendid

Page 23: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 24: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Anorgaanilised ained1. VESI 65% – 95% (98%)Miks on vett nii palju? Millised on vee omadused?

� Hea lahusti, seega ainuvõimalik reaktsioonide toimumise keskkond.

� Osaleb ise reaktsioonides. Näited?� Suure soojusmahtuvusega – hoiab organismide

temperatuuri.� Ainete transportija nii raku siseselt kui organismi

tasandil.� Raku siserõhk

Page 25: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Vee tähtsus organismis� Inimkehas on vett umbes 70%,

vananedes organismide veesisaldusväheneb

� Inimese veebilanssi aitab säilitadajanutunne

� On suure soojusmahtuvusega (hoiab organismisisest püsivat temperatuuri);

� Hoiab ära ülekuumenemise (loomad higistavad, taimedel toimub transpiratsioon õhulõhede kaudu);

� Kindlustab organismide ringeelundkondade töö (veri, lümf);

� Kaitsefunktsioon – nt pisarad, liigesed, sülg, loode areneb vesikeskkonnas

Page 26: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Kuidas organism vett saab?

Kaamel suudab pikkaaega olla joomata, kunaküürudes sisalduvaterasvade metabolismitulemusel vabaneb vesi.

� Peamiselt toidu ja joogiga.

� Metaboolne vesi – vabaneb ainevahetuse käigus

Page 27: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Vee tähtsus rakus

� On hea lahusti – vees lahustub rohkem aineid, kui üheski teises lahustis.

� hüdrofiilsed ained� lahustuvad vees nt glükoos ja keedusool

� hüdrofoobsed ained� ei lahustu vees nt rasvad ja õlid

� Osaleb paljudes keemilistes reaktsioonides (lähteainena nt fotosünteesil, lõpp-produktina).

6CO2+ 12H

2O = C

6H12O6+ 6H

2O + 6O

2↑↑↑↑

Page 28: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

� Kindlustab rakkude ja kudede mahtuvuse –tagab siserõhu ehk turgori.

� Organismi veesisalduse ja rakkude siserõhu vähenemisel taimed närtsivad, inimese nahale tekivad kortsud.

Page 29: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Katioonid organismides

K- ja Na-ioonid: rakurõhu reguleerimine närviimpulsi moodustumisel, füsioloogiline lahus?

Ca-ioonid: luudele tugevus.D-vitamiin? Vanadus? Osteoporoos.

NH4-ioonid: valkude laguproduktina välja.

Mg-ioonid : klorofülli koostises, nukleiinhapete tegevuses

Fe-ioonid: hemoglobiini koostises.

Page 30: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Rakurõhk ehk turgor on reguleeritudK- ja Na-ioonidega

http://id.wiki.detik.com/mediawiki/images/thumb/a/ab/Turgor_pressure_on_plant_cells

Hüpertoonilises lahuses on soolade kontsentratsioon kõrgem kui rakus

Page 31: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Rakurõhk ehk turgor sõltub vee hulgast rakus, mis omakorda sõltub ümbritseva keskkonna soolsusest

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Osmotic_pressure_on_blood_cells_diagram_pl.svg

hüpertoonilises isotoonilises hüpotoonilises(soolases) lahuses lahuses (magedas) lahuses

Page 32: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Füsioloogiline lahus

� Füsiloogiline lahus on 0,9% NaCl lahus

� Na-, K-ioonide tasakaalu taastamine toob teadvusele, sest närviimpulss tekib ainult tänu neile.

Page 33: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Sünapsid

� Sünaps on kahe neuroni ühinemise koht

� Ka sünapsis on vaja K- ja Na- ioone

� Sünapsis on põiekestes mediaatorid, mis vahendavad impulsi liikumist.

� Mediaatorid avavad ioonkanalid Na-ioonidele.

� Kui mediaatorit enam ei vajata, liiguvad nad tagasi

Vaata sünapsis toimuvat:

Page 34: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Ca-ioonid annavad luudele tugevuse. D-vitamiin?

www.answers.com/topic/bone

Page 35: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Ca2+ tähtsus rakusiseses signalisatsioonis.Ca2+ konts. rakust väljas on > 10-3 MVabade Ca2+ konts. jõudeolekus rakus 10-8 - 10-7 M.

Konts. tõus 10-5 M võimaldab mitmeid funktsioone: lihaskontraktsioon, neuronis ülekannete vabanemine.

Kontsentratsiooni võib saavutada:• Ioonkanalite avamine ja Ca2+ sissevool rakku• Rakusisese Ca2+ vabastamine spetsiaalsetest kompartmentidest

1) Ca2+ kanalite avanemine, gradient tsütosooli suunas2) Ca2+ konts. tõus . madal konts. rakus saavutatakse

väljapumpamise teel3) Ca2+ tundlike mehhanismide aktiveerimine - leitud 2,

funktsioonide hulgas on sekretsioon ja raku kasv.Ca2+ + kalmoduliin → proteiinkinaas C• 1)) plasmamembraani depolarisatsioon� 2)) Ca2+ sissevool närvilõpmetesse� 3)) neurotransmitteri sekretsioon� • Kasutusel praktiliselt kõigis eukarüootsetes rakkudes� 1)) ligand seostub retseptoriga� 2)) rakusisesed ülekandeained (IP3)� 3)) Ca2+ vabastamine

Page 36: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 37: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Rahhiit - kaltsiumi ei ole piisavalt luudesse jõudnud, laste luud on pehmed ja ei kanna keharaskust.

Page 38: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

D-vitamiin viib Ca-ioonid rakkudesse. Kas solaariumis saame D-vitamiini?

Page 39: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Ca-ioonid on vajalikud neuromuskulaarses sünapsis

Page 40: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 41: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Raua-ioon sisaldab hemoglobiini

Vaata hapniku transporti ja hemoglobiiniseostumist hapnikuga 3 min.

Page 42: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Magneesiumi-iooni sisaldab klorofüll

Page 43: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Kloroplasti koostisaine on klorofüll

Page 44: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Ammooniumi-ioonid

tekivad valkude lagundamisel, mürgised organismile, muudetakse uureaks ehk kusiaineks, mis väljub uriiniga.

Page 45: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Anioonid organismides

Karbonaatioonid: HCO3 nende kujul kandub CO2 kehast välja.

Hüdroksiidioonid: OH- tagavad rakusisese pH

Fosfaatioonid: HPO4-2 ja H2PO4- –nukleiinhapete ja fosfolipiidide koostises

Kloriidioonid: Cl - tagavad osmootse rõhu

Joodiioonid: I- kilpnäärme hormooni koostises

Kuidas inimene saab mineraalaineid? pH? (Mineraalveest)

Page 46: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Fosfaadid on fosfolipiidide koostises kõikides membraanides

Page 47: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Jood (mikroelemendi näide) on vajalik kilpnäärme hormooni moodustumiseks

� Kilpnääre reguleerib ainevahetuse kiirust.

Page 48: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

ORGAANILISED AINED ehk BIOMOLEKULID RAKKUDES

Mis iseloomustab orgaanilist ainet?

� Sisaldavad alati süsinikku (C)� Süsinik on seotud nelja kovalentse sidemega� Tekivad organismides� Sisaldavad rakkudele kättesaadavat energiat.

Süsivesikud, lipiidid, valgud, nukleiinhapped.

(Bioaktiivsed ained on vitamiinid, hormoonid, antibiootikumid, mürgid.)

Page 49: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Süsivesikud ehk sahhariidid

• Süsivesik on orgaaniline ühend, mis sisaldabsüsinikku, vesinikku ja hapnikku.

• Loomad kasutavad toidus olevaid süsivesikuidnagu suhkur ja tärklis, energiaallikana.

• Taimed valmistavad oma elutegevuseksvajalikke süsivesikuid ise.

Page 50: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 51: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Monosahhariidid

� üksikmolekulid, milles on 3 - 6 süsiniku aatomit

� glükoos, fruktoos – C6H12O6,

� riboos, desoksüriboos C5H10O5

� lahustuvad vees (hüdrofiilsed)

Page 52: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Näiteid

Page 53: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

� Taimedes moodustub glükoos fotosünteesi käigus ja tihtitalletatakse see tärklisena.

� Loomad saavad glükoosi toiduga nt tärklise lõhustamiselseedeelundkonnas

� Glükoos on ainus kütus ajukoe (aju kasutab ööpäevas110…130 g glükoosi) erütrotsüütide, silma võrkkesta, spermide jaoks.

� Glükoosi vesilahuse tarbimine on kõige kiirem energia saamiseviis. Lahuses tarbitud glükoos ei mõjuta seede-kulgla vedelikeosmolaarsust. Kuivalt tarbitud glükoos on vaja seedenõredeslahjendada. Hüperosmolaarne jook tõmbab ümbritsevatestkudedest vee välja – tekib loksuva kõhu sündroom.

� Glükoosijoogi tarbimise efekt 10 min.

Kui liiga palju või liiga kange, tekib tugev insuliinivastus javeresuhkru tase viiakse alla.

� Pikkadel vastupidavusaladel tarbida "aeglaseid" süsivesikuid –n.o. tärkliserikkad toiduained – kuivatatud kartulipuder, kus ka kiudained.

Page 54: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Oligosahhariidid� Koosnevad kahest-kolmest

monosahhariidist.

� Kahest monosahhariidist koosnevaid sahhariide nimetatakse ka disahhariidid.

� lahustuvad vees (hüdrofiilsed)

� enamasti magusa maitsega� sahharoos ehk suhkur - (tavaline

lauasuhkur), mida on rohkelt

suhkruroos ja suhkrupeedis.

Page 55: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 56: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

o Enne 16 sajandit vajas inimene Euroopas terve elu jooksul näputäit suhkrut

o 17. saj. 0,5 tonni suhkrut =1 elu, Euroopasse veeti sisse 12 miljonit tonni suhkrut, mistõttu pidi umbes samapalju musti orje oma elu andma.

o 18. saj. 1 tonn suhkrut = 1 elu o 21. saj. ainsateks orjadeks, kes oma elu annavad on

suhkrusõltlased. Euroopasse veetakse 100x rohkemsuhkrut, kui 17ndal sajandil.

o Üle poole 1783-1793 üle Atlandi viidud suhkrust läks alla brittide kõrist või lekkis merre, suhkur läks neile maksma 5-6 miljonit naelsterlingut aastas, mis asendas nisu, mis oleks maksma läinud mitte rohkem, kui 800 000 naelsterlingut aasta kohta, see on mitte ainult sõltuvuse, vaid rikutuse hind.

� Lisaks illegaalselt sisse veetud mustanahalistele orjadele viidi suhkrurooistandustesse tööle umbes 140 000 Hiinlast, kes olid mustadest vähe sitkemad, siis suri teel neist vaid 11-12%, ellu jäi neist siiski peale orjapõlve vaid vähem kui 25% ja tagasi Hiinasse oli võimalik pääseda vaid vähem, kui 1%-l.

Page 57: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

� Suhkur on peale narkootikume, tubakat ja alkoholi kõige hävitavam sõltuvusaine.

� Suurtes kogustes puhta sahharoosi tarbimine tekitab muutusi kogu kehas.

� Valge suhkru sõltlased muutuvad tüsedaks, neil on hambahaigused ja väärtoitumisprobleemid, tõeline suhkrusõltlane ei tule tundigi toime suhkruta.

� Juba 1801a. suri suhkru-sõltuvusse rohkem inimesi, kui praegu narkootikumide sõltuvusse

Page 58: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Veel näiteid...

� Laktoos on imetajatel toiduks järglastele

� Idanevad seemned sisaldavad suurel hulgalmaltoosi. Õlle ja viski valmistamisel kasutataksemaltoosi sisaldavaid linnaseid (idandatud teraviljant odra seemned).

Page 59: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Polüsahhariidid

� koosnevad paljudest monosahhariidide

jääkidest� tärklis

� tselluloos

� kitiin

� ei lahustu vees (hüdrofiilsed)

Page 60: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

1. Tärklis – energia varuaine taimedes

(teraviljades, kartulimugulas, sibulas, risoomis).

� Tärklis on polümeer, mille koostises on tuhandeid glükoosijääke.

� Tärklise molekulmass on ligi 1 miljon.

� Kui me sööme tärklist, lagundab sooltoru amülaas selle glükoosiks. Glükoos läheb verre.

Page 61: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

2. Tselluloos – koosneb samuti glükoosi molekulidest (glükoosijääkidest)

� Kõikide taimeraku kestade peamine koostisosa.

� Puidurakkudes on

eriti paksud kestad.

� Kui vaatame metsa, näeme tselluloosi, mis kõik koosneb glükoosist

Page 62: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 63: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

� Tselluloosimolekuli ahelate vahel on tugevamad sidemed

� Meie ei lagunda tselluloosi, kuid ta stimuleerib soole peristaltikat. (Soole seina retseptorid tunnevad ära polümeersed süsivesikud )

� Sõralised, kabjalised?

� Miks jänes sööb vahest oma pabulaid?

� Miks on hamburger, friikartul, saiakesed vale toit?

� Miks tume leib parandab seedimist?

Page 64: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Kitiin - Koosneb lämmastikku sisaldavast suhkrust.

Lülijalgsete toeses ja seente rakukestades.

Page 65: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Glükogeen – talletatakse maksas ja lihastes

• Koosneb samuti glükoosijääkidest.• Glükogeeni lõhustab glükoosiks tagasi glükagoon.

• Glükoos läheb verre.• Nii saame energiat ka siis, kui ei ole mitu tundi söönud.• Mida treenitum organism, seda suurem glükogeeni varu lihastesse

salvestub. Tippsportlane salvestab kuni 2x rohkem glükogeeni, millestjätkub kuni tunniseks pingutuseks.

• 70-75 kg kaaluval inimesl on glükogeeni 70-80 g maksas ja lihastes 300 -400 g. Kõikumine sõltub lihasmassist, treenitusest, üldisest toitumusest jahetke toitumisest

• Üldisest varust katavad süsivesikud kuni 2% so. Vähem kui 2000 kcal• Ööpäevane vajadus 22 kcal iga kehakaalu kilogrammi kohta

Page 66: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Süsivesikute ülesanded

� Energeetiline funktsioon - Süsivesikud on organismi esmaseks energiaallikaks. Ligikaudu 60% energiast saadakse süsivesikute lõhustumisel.1g süsivesikute oksüdatsioonil vabaneb 17,6 kJ energiat so umbes 4 kcal.Normaalne veresuhkur on tühja kõhuga kuni 5,5 mmol/l.

� Ehitusmaterjal (riboos ja desoksüriboos nukleiinhapetes, tselluloostaimedel, kitiin lülijalgsetel)

� Varuaine (tärklis taimedel, glükogeen loomadel/inimesel)� Ligimeelitamine (õienektar)� Kaitsefunktsioon (suhkur alandab külmumistemperatuuri, rakkudes

tsütoplasma ei külmu)� Toit ( imetajate piimasuhkur)� Biosünteetiline (muutuvad lipiidideks jt org. aineteks)� Bioregulatoorne (Süsivesikud ja valgud kuuluvad hormoonide

koostisesse)

Page 67: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

� Inimese päevasest toiduenergiast peaksid süsivesikud moodustama 50 - 60%.

� Kunstlikud magusained: sahhariin, ksülitool, sorbitool, aspartaam, atsesulfaam K, tsüklamaat.

� Toidus peaks olema 75 - 85% taimseid tooteid.

� Millised probleemid tekivad vegetaarlasel?

� Valgud, vitamiinid D, B12; Ca, Fe, Zn? seedehäired?

Page 68: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Kuidas süüa?

� Tuleb süüa "aeglaseid süsivesikuid" - täisterviljad, kaunviljad, kartulid, marjad, ploomid.

� Kroomi sisaldavad preparaadid aitavad maha võtta veresuhkru kõikumisi.

� Suhkrud tõstavad insuliini taseme kiiresti ja tulemuseks on ka kiire glükogeeni teke ning varsti on taas tühja kõhu tunne.

� Kui ennast kommidega, saiakestega turgutame, kujuneb välja hüperinsuleenik - noorena kõhn, hiljem kogunevad kümned kilod ja II tüübi diabeet.

Page 69: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Ööpäevane energiavajadus

16 – 18 a. tütarlaps – 2300 kcal16 – 18 a. noormees – 3700 kcalAktiivne naine – 2350 kcalAktiivne mees - 3700 kcalKeskmise aktiivsusega naine - 2170 kcalKeskmise aktiivsusega mees - 3000 kcalÜle 55-aastased mehed – alla 2350 kcal

� Koosta päevamenüü vastavalt energiavajadusele,arvestades vajalike toitainete, vitamiinide vajadust:

www.ampser.ee.

Tipp-füüsilist koormust taluvadmägijalgratturid suudavad kasutada12 000 kcal.

Page 70: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Süsivesikute sisaldus 100 grammis toiduaines:

Page 71: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Lipiidid

� koosnevad glütseroolist ja 3 rasvhappe jäägist

� Veest kergemad ja hüdrofoobsed

� rasvad

� õlid

Page 72: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

LIHTLIPIIDID Molekuli kuju:

Page 73: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Rasvad ja õlid

� Loomadel on peamiselt küllastatud rasvhapped - tahked rasvad(nt seapekk), kus süsiniku aatomite vahel on üksiksidemed.

� Talletatakse rakkudes ja kasutatakse energiaallikana

� Taimedel on peamiselt küllastumata rasvhapped – enamasti vedelas olekus (õlid), kus süsiniku aatomite vahel kaksiksidemed. � Õli seemnetes – raps, kanep� Õli viljades – oliivid, pähklid

� Taimedes energiaallikaks ning seemnetes varuaineks.

Page 74: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 75: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

� Steroidid� keerulise ehitusega molekulid,

� hüdrofoobsed

� D-vitamiin, mõned hormoonid(adrenaliin), kolesterool

� Liitlipiidid (fosfolipiid)� koosnevad lipiidist ja mõnest

muust molekulist

Page 76: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Fosfolipiidid moodustavad kahekihilise struktuuri - membraani

http://liquidbio.pbworks.com/f/phospholipid%20bilayer.jpg

Page 77: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Rakumenbraani ehitus

http://med.tn.tudelft.nl/~hadley/nanoscience/week4/membrane.jpg

Page 78: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Vahad

� koosnevad lihtsamast alkoholist ja 1 rasvhappest, hüdrofoobsed

� Tahked ja vastupidavad teiste keemiliste ainete toimele.

� Taimsed vahad on nt puuviljadel, okastel ning täidavad kaitse funktsiooni;

� Loomsed vahad on nt mesilasvaha (mesilaste kärjed); vill on kaetud pehme loomse vahaga (lanoliin).

Page 79: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Lipiidide ülesanded

Page 80: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

� Varuaine (talvine rasvakiht, seemnetes õli)

� Kaitseaine

� nahaalune rasvakiht hoiab kehatemperatuuri

� siseelundite ümber olev rasvakiht kaitseb põrutuste eest

� Rasvkoes võivad talletuda kehavõõrad ained (mürgid).

� Lahusti (õlid lahustavad vitamiine - D, E jt)

� Metaboolse vee teke - lipiidide lõplikul lõhustumisel moodustuvad vesi ja süsihappegaas. (Omane kõrbeloomadele nagu kaamel või koile, kes üldse ei joo)

� Ehitusmaterjal (fosfolipiidid rakumembraanides, vahad jt)

� Regulaatorained (D-vitamiin, hormoonid)

Page 81: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

� Päevasest toiduenergiast peaks olema 25 - 30% rasvad.

� Rasvade varu meie kehas on ammendamatu - 75 kg kaaluval inimesel on rasva 12 - 14 kg.

� 10 kg annab 90 000 kcal! seda ei jõua keegi kulutada.

� Lagunevad ainult aeroobselt, seetõttu vajab rasvast energia kättesaamine rohkem hapnikku, kui süsivesikutest.

� Trennis alles 10...60 min järel algab rasvade põletamine.Poole tunni järel saadakse pool energiast rasvadest,üle tunni sporti, siis - 70...80%

� Lipiidid on vajalikud ka rasvlahustuvate vitamiinide omastamiseks.

� Vajame nii küllastunud kui ka küllastumata rasvhappeid. Nendest eriti linool- ja α-linoleen-hapet, sest need on asendamatud. Kui need puuduvad pidevalt, tekivad neuroloogilised ja vereloome probleemid.

� Ülekuumutatud või seisnud rasvad sisaldavad kantserogeenseid ühendeid s.h. transrasvu - polüküllastumata rasvu, mis sisaldavad transisomeerseid rasvhappeid.

� Küllastumata rasva molekul sisaldab süsiniku aatomite vahel ühte või enamat kaksiksidet.

Page 82: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Valgud ehk proteiinid� Koosnevad C,H,O,N,P

� On polümeerid mille monomeerideks on aminohapped

• Lihtvalgud koosnevad aminohappejääkidest nt munavalge.

• Liitvalgud koosnevad valgulisest ja mittevalgulisest osast nt kromosoomid (nukleoproteiinid) ja hemoglobiin.

Page 83: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 84: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Erinevaid aminohappeid on 20

� Miks saab olla nii palju erinevaid valke?� Sest aminohapped on erinevas järjestuses ja

neid on ka erinev arv valgumolekulis.

� Mis määrab valgu ülesande (töö)?� Aminohappeline järjestus määrab valgu

ülesande.

� Mis määrab aminohappelise järjestuse?� DNA

Page 85: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Aminohappe üldvalem

Page 86: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Mõned aminohapped

Page 87: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Peptiidsideme moodustumine

Page 88: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Valgustruktuurid

Page 89: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

� Kõikidel valkudel on primaarstruktuur

� Selle aminohapete järjestuse järgi on näidatud valkude omadused.

� Aminohapped on ühendatud

peptiidsidemetega.

Page 90: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 91: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 92: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi
Page 93: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Valgustruktuuri muutused

� Denaturatsioon� Hävitatakse valgu kõrgemat

järku struktuur. � Juuste lokkimine, muna

vahustamine või praadimine. � Palavik denaturiseerib

inimese kehas haigustekitajaid valke.

� Mehaanilisel teel� Kõrge temperatuuriga� Keemilisel teel� Kiirguse toimel

� Renaturatsioon

� Kõrgemat järku struktuurid taastuvad.

� Nt juuste struktuuri taastumine peale lokki, vahustatud munavalge vedelaks muutumine.

Page 94: Organismide keemiline koostistikaportfoolio.weebly.com/uploads/1/1/9/8/11983069/organismide... · Organismide keemiline koostis Organismide koostisest on leitud 70-80 erinevat elementi

Valkude ülesanded� Ensümaatiline - ensüümid kiirendavad reaktsioone nt valk amülaas

suus lagundab tärklist� Struktuurne - rakumembraanide ehitus, karvad, küüned, suled, kabjad,

sarved, viiruste kapslid� Transport - Hemoglobiin transpordib hapnikku, membraanides

valgulised transportijad� Regulatoorne - Hormoonid (insuliin), histoonid osalevad geeni

aktiivsuse regulatsioonis.� Retseptoorne - Rakumembraani pinnaretseptorid annavad

välissignaale edasi� Liikumise - Algloomade viburid, ripsmed, lihaskoe valgud (aktiin,

müosiin), mitoosi kääviniidid� Varuaine - Munavalge, piim (kaseiin)� Kaitse - Antikehad, verehüübimisvalgud, kattevalgud� Toksiline - Putukate mürgid nt mesilased; madude mürgid

(kesknärvisüsteem – kobra). Valgu liigtarbimine kahjustab neerusid ja

maksa, viib välja kaltsiumi.

� Energeetiline - Väga madal,1g valkude lõhustumisel vabaneb 17,6 kJ energiat.