Teaduslik uurimismeetod

1
Anorgaanilised ained rakkudes
Koostas Kersti Veskimets
2
ORGANISMIDE KOOSTIS

• Milliseid keemilisi elemente on kõige rohkem?
• Hapnik, süsinik, vesinik.
• Ka lämmastik, fosfor, väävel (kokku CHNOPS
  98).
• Neid, mida leidub väga vähe, nimetatakse
• mikroelementideks Cu, Zn, I, F jne.
• Millised ained on rakkude koostises?
• orgaanilised ained - 18
• anorgaanilised ained - 82 (peamiselt vesi)

3
ANORGAANILISED AINED

• 1. 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

4
2. 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, nukleiin-
• hapete tegevuses
• Fe-ioonid hemoglobiini koostises.

5
Rakurõhk ehk turgor on reguleeritud K- ja
Na-ioonidega

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

hüpertoonilises lahuses
isotoonilises lahuses
hüpotoonilises lahuses
Hüpertoonilises lahuses on soolade
kontsentratsioon kõrgem kui rakus.
http//id.wiki.detik.com/mediawiki/images/thumb/a/
ab/Turgor_pressure_on_plant_cells
6
Rakurõhk ehk turgor sõltub vee hulgast rakus, mis
omakorda sõltub ümbritseva keskkonna soolsusest.
hüpertoonilises isotoonilises
hüpotoonilises (soolases) lahuses
lahuses (magedas) lahuses
http//commons.wikimedia.org/wiki/FileOsmotic_pre
ssure_on_blood_cells_diagram_pl.svg
7

• Kuidas pildid on seotud Na-ioonidega?

www.botany.hawaii.edu/.../PCW00-5.htm
8
Füsiloogiline lahus on 0,9 NaCl lahus

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

http//www.ccs.k12.in.us/chsteachers/Amayhew/ Biol
ogy20Notes/transport20notes_files/image012.gif
http//allthingsbeautiful.typepad.com/all_things_b
eautiful/images/a_patient_in_hospital_gown_walking
_with__1.jpg
9
Ka sünapsis onvaja K- ja Na- ioone

• Sünaps on
• kahe neuroni
• ühinemise koht

Vaata 3 min. närviimpulsi liikumist
Vaata sünapsis toimuvat
http//www.youtube.com/watch?vHXx9qlJetSUfeature
related
http//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89
/Sinapsi.gif
10

• Sünapsis on põiekestes mediaatorid, mis
  vahendavad impulsi liikumist.
• Mediaatorid avavad ioonkanalid Na-ioonidele.
• Kui mediaatorit enam ei vajata, liiguvad nad
  tagasi.
• http//www.youtube.com/watch?vR0TdXkxBOkENR1
• //www.youtube.com/watch?vG9rHAM0gIn8NR1

Vaata animatsiooni keemilise sünapsi tööst
11
Ca-ioonid annavad luudele tugevuse.
D-vitamiin?
www.answers.com/topic/bone
12

• Luukoe vaheaine sisaldab kaltsiumi.

www.arthursclipart.org/.../skeletal/page_01.htm     
13
Rahhiit - kaltsiumi ei ole piisavalt luudesse
jõudnud, laste luud on pehmed ja ei kanna
keharaskust.
 arbroath.blogspot.com/2007/12/doctors-fear-ri...
14
D-vitamiin viib Ca-ioonid rakkudesseKas
solaariumis saame D-vitamiini?
15

• Osteoporoos
• ehk luude hõrenemine
• teeb vanaks.

 www.osteofoundation.org/Facts.html
16
Ca-ioonid on vajalikud neuromuskulaarses sünapsis
17

• Ca2 tähtsus rakusiseses signalisatsioonis.
• Ca2 konts. rakust väljas on gt 10-3 M
• Vabade 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
  suunas
• 2) Ca2 konts. tõus . madal konts. rakus
  saavutatakse väljapumpamise
• 3) 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

18
Raua-iooni sisaldab hemoglobiin
Vaata hapniku transporti ja hemoglobiini
seostumist hapnikuga 3 min.
 cours.cegep-st-jerome.qc.ca/101-902-m.f/bio90..
http//medicineandman.com/blog/wp-content/uploads/
2008/08/blood-cells.jpg
19
Magneesiumi-iooni sisaldab klorofüll
http//chaitanya1.files.wordpress.com/2007/07/chlo
rophyll.gif
20
Kloroplasti koostisaine on klorofüll
http//liquidbio.pbworks.com/f/chloroplast232323.j
pg
http//www.quranandscience.com/images/stories/chlo
roplasts2.jpg
21
Ammooniumi-ioonid

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

http//et.wikipedia.org/wiki/PiltUrea.png
http//www.google.ee/imgres?imgurlhttp//www.wome
nandinfants.org/healthGate/images/BI00027.jpg
22
3. Anioonid organismides

• Karbonaatioonid nende kujul kandub
• CO2 kehast välja.
• Fosfaatioonid DNA, RNA, ATP, ja fosfo-
• lipiidide koostises.
• Kloriidioonid tagavad osmootse rõhu
• Joodiioonid kilpnäärme hormooni koostises
• Kuidas inimene saab mineraalaineid?
• pH?

23
http//www.see.org/garcia/dna.gif
24
Fosfaadid on fosfolipiidide koostises kõikides
membraanides
http//med.tn.tudelft.nl/hadley/nanoscience/week4
/membrane.jpg
25
Jood (mikroelemendi näide) on vajalik kilpnäärme
hormooni moodustumiseks

• Kilpnääre
  reguleerib ainevahetuse kiirust.

26
Ülesanded

• 1. Kas hüper-, hüpo-, või isotoonilise
• lahusega saab leevendada nohu? Põhjenda.
• 2. Too näiteid mineraalainetest, mida taim vajab.
  Põhjenda.
• 3. Kas tärklise tootmiseks vajab taim
  mineraalaineid? Põhjenda.
• 4. Kuidas on D-vitamiin seotud inimeste valge
  rassi evolutsiooniga? Selgita.
• 5. Miks ei saa süsihappegaas väljuda gaasilisel
  kujul?
• 6. Selgita põhjalikult, miks peab rauarikkaid
  toite sööma, et olla tugev.
• 7. Miks meie keha jahtub higistamisel?
• 8. Miks liuskurid saavad vee pinnal "uisutada"?
• 9. Mis juhtuks, kui jää oleks raskem kui vesi?

27
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.)

28
METAAN
ETAAN
PROPAAN
BUTAAN