- jo muutamasta alleeliparista on mahdollista rakentaa monia erilaisia vaihtoehtoja
- jos yksilö on homotsygoottinen syntyy yhdenlaisia yksilöitä
- jos se on heterotsygoottinen syntyy neljänlaisia yksilöitä
- dihybridiristeytyksissä seurataan samanaikaisesti kahden ominaisuuden periytymistä
- Rekombinaatio on uusien ominaisuusyhdistelmien syntymistä suvullisessa lisääntymisessä, vanhemmilta periytyvien ominaisuuksien uudelleen järjestyessä
- mendelistisessä rekombinaatiossa eri kromosonissa sijaitsevien geenien alleelien tulee sukusoluihin sattumanvaraisesti kaikkia alleeliyhdistelmiä-> AaBb>> AB, Ab, aB, ab
- evoluutio on populaation alleelivaraston muuttumistaMendelin lait
1. Sääntö jälkeläisten yhdenmukaisuudesta
Kun risteytetään keskenään kaksi tietyn alleelin suhteen homotsygoottista yksilöä, kaikki F1- polven yksilöt ovat keskenään tämän ominaisuuden suhteen samanlaisia ja ilmentävät dominoivaa allellia
(homotsygootti: yksilö, jolla on eri alleelit vastinkromosoniensa geenipaikoissa(lokukissa))
2. Erkanemissääntö
Kun risteytetään keskenään kaksi tietyn geenin suhteen homotsygoottista yksilöä jälkeläisissä ilmenevät molemmat ominaisuudet tietyissä lukusuhteissa
3. Sääntö geenien vapaasta yhdistymisestä meioosissa
Eri kromosomeissa sijaitsevien geenien alleeleista tulee meioosissa sukusoluihin sattumanvaraisesti kaikkia mahdollisia yhsiteitä
(meioosi:solun jakautumistapahtuma, jonka lopputuloksena syntyy sukusoluja. Siihen kuuluu kaksi tuman jakautumista: vähennysjako ja tasausjako. Meioosin aikana: 1. kaksinkertainen kromosoniluku puolittuu ja 2. perintöaines järjestäytyy uudelleen)
tiistai 18. marraskuuta 2014
11. Yksilö kehittyy geenien yhteistyön ja ympäristön vaikutuksen tuloksena
Useista alleelipareista muodostuu monia ominaisuus yhdistelmiä
10. Sukupuoli vaikuttaa joidenkin ominaisuuksian periytymiseen
Yleensä sukupuolen määräävät sukupuolikromosomien geenit
- Kromosomit voidaan jakaa sukupuolikromosomeihin ja ''muihin'' kromosomeihin eli autosomeihin
- Eläimillä sukupuoli määräytyy yleensä sillä hetkellä, kun siittiö tunkeutuu munasoluun
- Ihmisissä mies on XY-tyyppiä ja nainen XX-tyyppiä
- Siittiössä
oleva sukupuolikromosomi määrää, tuleeko jälkeläisestä mies vai nainen:
jos tämä kromosomi on tyyppiä Y, tulee mies, ja X-kromosomista nainen
X-kromosonin geenit - Naisillla on kaksi X-kromosomia ja miehillä yksi. Naisen tulee näin ollen olla homotsygoottinen eli periä sama alleeli sekä isältään että äidiltään, jotta hän ilmentäisi X-kromosomissa peritytyvää resessiivistä ominaisuuta
- Sen sijaan miehellä nämä alleelit aiheutuvat ominaisuuden jo yksinkertaisina, koska X-ja Y-kromosomit ovat erilaisia ja niistä puuttuvat vasta alleelit
- X-kromosomissa perityvien resessiivisten alleelien aiheuttamat ominaisuudet ovatkin miehillä yleisimpiä kuin naisilla.Poikkeuksena tästä ovat naisen sukupuoliominaisuudet
- esim. punavihersokeus ja verenvuototauti
Sukupuu kertoo ominaisuuden periytymistavasta - dominoivalle alleelille on tyypillistä, että sen aiheuttamaa fenotyyppiä tavataan kaikissa sukupolvissa
- sen sijaan resessiivisen alleelin aiheuttama fenotyyppi voi esiintyä piilevänä jopa monien sukupolvien ajan, koska ilmentääkseen tällaista piirrettä jälkeläisen täytyy periä se molemmilta vanhemmiltaan
- periytymistapa riippuu myös siitä, sijaitseeko geeni autosomissa vai sukupuolikromosomissa
- Sukupuolikromosomeissa sijaitsevien alleelien periytyminen on sukupuoleen sitoutunutta
- Y-kromosomissa olevien alleelien aiheuttamat fenotyypit ilmenevät nisäkkäillä vain koiraissa, koska koirasjälkeläinen perii aina tämän kromosomin isältään
- Mikäli X-kromosomissa oleva alleeli on resessiivinen, se on selvästi yleisempi koirailla kuin naarailla
8. Geenit siirtyvät sukusoluissa vanhemmilta jälkeläisille
Sukusolut syntyvät meioosin tuloksena
Meioosissa voi tapahtua häiriöitä, jotka johtavat kromosomistomutaatioon
- meioosissa kromosomiluku puolittuu ja lopputuloksena syntyy neljä kromosoniluvultaan yksinkertaista eli haploidista sukusolua
- Ituradan eli sukusoluja tuottavan solulinjan solujen jakautumista edeltää DNA:n kahdentuminen.
---> Alkaa huomattavasti mutkikkaampi kaksiosainen tapahtumasarja, jonka ensimmäistä osaa kutsutaan vähennysjaoksi ja toista osaa tasausjaoksi. - Vähennysjaossa kromosomiluku puolittuu ja syntyy kaksi haploidista solua.
- Näissä
soluissa kromosomit ovat kuitenkin vielä kahdentuneina. Tasausjaossa
tuma jakaantuu uudelleen, jolloin kahdentuneiden kromosomien
sisarkromatidit erkaantuvat toisistaan.
- Lopputuloksena jokaisesta sukusolun emosolusta syntyy neljä sukusolua.
- Jokaisessa sukusolussa on vain toinen kromosomi kustakin kromosomiparista.
- Ihmisellä meioosi tuottaa kuitenkin vain yhden munasolun, sillä kolme muuta meioosissa syntynyttä tytärsolua surkastuu. Siittiöitä syntyy aina neljä kappaletta.
Meioosissa voi tapahtua häiriöitä, jotka johtavat kromosomistomutaatioon
- Kromosomistomutaatiot johtuvat siitä, että meioosin vähennysjaon jälkivaiheessa sukkularihmat eivät kykene irrottamaan vastinkromosomiparia erilleen toisistaan, vaan toiseen soluun tulee esimerkiksi yksi kromosomi liikaa ja toiseen puolestaan yksi liian vähän.
- Tunnetuin esimerkki kromosomistomutaatiosta on ihmisellä esiintyvä Downin oireyhtymä eli Downinsyndrooma.
7. Solut lisääntyvät jakautumalla
Solun jakautumisessa perintöaines siirtyy tytärsoluun
- useimmilla soluilla välivaihe on valmistautumista seuraavaan jakautumiseen
- mitoottiseksi vaiheeksi solun elämänkierrossa kutsutaan vaihetta, jossa ensin tapahtuu tuman jakautuminen eli mitoosi ja sitten soluliman jakautuminen
- solun elämänkierrossa on välivaihe, tumanjakautuminen ja soluliman jakautuminen
- välivaiheen aikana aineenvaihdunta on vilkasta ja DNA kahdentuu
- tumanjakautumisessa eli mitoosissa erotetaan esivaihe, keskivaihe, jälkivaihe ja loppuvaihe
- tumanjakautumisen jälkeen solulima ja soluelimet jakautuvat muodostuneuden tumien ympärille, ja solukalvo muodostuu niiden välille
- solun jakautumisen lopputuloksena syntyy kaksi kromosomimäärältään täysin samanlaista alkuperäisen emosolun kaltaista tytärsolua
6. Solut ovat toimivia kokonaisuuksia
Solujen perusrakenne ja -toiminta ovat samankaltaisia
- geenit ohjaavat kaikkien solujen toimintaa
- tumallisissa soluissa geenit tuman sisällä kromosoneissa
- esitumallisissa geenit ovat solulimassa yhdessä kromosonissa ja pienissä DNA-renkaissa
- tumallisissa eliöissä energian sitoo viherhiukkaset ja vapauttaa mitokondriot
- esitumallisissa nämä reaktiot tapahtuvat poimuttuneissa kalvorakenteissa
- kaikkien solujen suojana on solukalvo, joka huolehtii aineiden siirtymisestä soluun ja sieltä ulos, sekä välittää viestejä
Soluista muodostuu kudoksia tai solukoita - rakenteeltaan samanlaisia ja samoihin tehtäviin erikoistuneita soluja kutsutaan eläimissä kudoksiksi ja kasveilla solukoiksi
- monisoluisten eliöiden solut toimivat yhteistyössä, minkä edellytys on solujen välinen viestintä
>keamialliset viestit, hormonit kasvutekijät
Eläinsolu:
Kasvisolu:Sienisolu:Esitumallinen solu:
5. Entsyymit pilkkovat ja rakentavat molekyylejä
Entsyymit ovat proteiineja
- proteiinisynteesissä valmistuvia entsyymejä tarvitaan solussa tuhansia, koska kuhunkin kemialliseen reaktioon tarvitaan oma entsyyminsä
- aineenvaihduntaan kuuluu kahdenlaisia reaktioita: hajoittavia(katabolisia), joissa aineita hajoitetaan yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi, sekä rakentavia (anabolisia), joissa aineita yhdistetään monimutkaisemmiksi yhdisteiksi
- esim. soluhengitys on katabolista aineenvaihduntaa
Entsyymit nopeuttavat solujen kemiallisia reaktioita - entsyymit ovat geenien ohjeiden mukaan soluissa valmistuneita proteiineja
- ne nopeuttavat kemiallista reaktiota alentamalla reaktion käynnistymiseen tarvittavan energian määrä
- niitä kutsutaan katalyyteiksi
Jokainen entsyymi katalysoi vain tiettyä reaktiota - kun entsyymit katalysoivat reaktioita, reagoiva aine eli subsraatti kiinnittyy joksikin aikaa entsyymin aktiiviseen kohtaan
>> entsyymi-substraattikompleksim, kemiallinen reaktio käynnistyy - substraatti>lopputuote
>>entsyymi irtoaa substraatista - entsyymimolekyyli ei muutu lainkaan reaktiossa
- jotkin entsyymit ovat toimintakykyisiä vasta, kun niihin on liittynyt erillinen osa, kofaktori
>>ne muuttavat entsyymin aktiivisen kohdan substraatille sopivaksi
Entsyymireaktion vaikuttavia tekijöitä - Lämpötila, pH ja Inhibiittorit.
Monet arkielämän tuoteet sisältävät entsyymejä
-Useimmat pyykinpesuaineet sisältävät entsyymejä.
-Proteaasientsyymejä käytetään myös elintarvikseteollisuudessa ruuan valmistusaineiden muokkaamiseen ja elintarvikkeiden ominaisuuksien parantamiseen.
maanantai 17. marraskuuta 2014
4. Geenit ohjaavat proteiinien rakentumista
Proteiinit ovat solujen toiminnan kannalta keskeisimpiä molekyylejä
Proteiineja tarvitaan moneen tehtävään:
Lähetti-RNA vie DNA:n viestin solulimaan
-Lähetti-RNA:t siirtyvät tumahuokosten kautta solulimaan, jossa on myös siirtäjä-RNA:ta ja ribosomeja.
-Lähetti sisältää DNA:sta kopioidun ohjeen proteiinin rakentamiseksi.
Proteiinien valmistus tapahtuu ribosomien pinnalla
-Solulimaan tullut lähetti-RNA tarttuu alkupäästään ribosomiin, joka liukuu lähettiä pitkin, kunnes saavuttaa aloituskolmikon.
-Lähetti-RNA:n tuoman viestin tulkintaan tarvitaan solulimassa olevia RNA-molekyylejä.
Aminohappoketju vaatii yleensä muokkaamista
-Aminohappoketju ei vielä ole valmis proteiini, valmis tulee vasta kun se on saanut kolmiulotteisen rakenteensa.
-Proteiinin aminohappojärjestys vaikuttaa siihen, millainen proteiinin kolmiulotteinen rakenne on.
Proteiineja tarvitaan moneen tehtävään:
Entsyymit, esimerkiksii ruuansulatusentsyymit.
Varastoproteiinit, esim. kananmunan valkuainen
Kuljetusproteiinit, esim. hapen kuljetus veressä, hemoglobiini
Supistuvat proteiinit, esim. lihasten aktiini ja myosiini
Suojaproteiinit, esim. vasta-aineet
Hormonit, esim. kasvunsäätely, kasvuhormoni
Rakenneproteiinit, esim. sidekudokset, solukalvon rakenneosa
Reseptoriproteiinit, esim. viestin vastaanotto
Proteiinit rakentuvat aminohapoista
-Proteiinit ovat orgaanisia molekyylejä, joita solut valmistavat aminohapoista solulimassaan.
-Aminohapot rakentuvat hiili-, happi-, vety, typpi- ja joskus myös rikkiatomeista.
Proteiinien rakennusohjeet ovat tumassa
-Esitumallisilla eli arkeilla ja bakteereilla ei ole selvä tumaa, vaan niiden perintöaines sijaitsee solulimassa.
-Jakautuvissa soluissa voidaan saada näkyviin tumassa oleva perintöaines.
-Suurimman osan solun elinkaaresta perintöaines on ohuena rihmana, kromaattina, joka ei erotu mikroskoopilla.
-Kun tuma
jakautuu, perintöaines pakkautuu ja kiertyy mikroskoopilla nähtäviksi
kromosomeiksi, tuman sisällä voidaan nähdä tumajyvänen.
Proteiinien rakentamisessa tarvitaan nukleiinihappoja
-Soluissa on
kahta erilaista nukleiinihappoa. DNA eli deoksiribonukleiinihappo
sisältää yksilön vanhemmiltaan perimän perintöaineksen.
-Kromosomit rakentuvat DNA:sta ja proteiineista.
-Toinen solujen sisältämä nukleiinihappo on RNA eli ribonukleiinihappo.
-DNA:n
toiminnan kannalta olennaisia ominaisuuksia: 1) Se voi sisältää
informaatiota, 2) se pystyy tekemään itsestään kopioita, 3) sen
sisältämä informaatio voi muuttua. Nämä kaikki ovat evoluution tärkeitä
askelia, kun elämä kehittyy maapallolla.
-DNA.n
kemiallista rakennetta voidaan verrata tikapuihin, jotka ovat kiertyneet
spiraalille. Tikapuiden pystypuita vastaa sokeriosasta ja fosfaatista
muodostunut runko. Poikkipuolat muodostuvat neljästä erilaisesta
emäsosasta.
-Nukleotidi on DNA:n rakenneyksikkö. Se koostuu sokerista, fosfaattiryhmästä ja yhdestä orgaanisesta emäksestä.
-DNA:n neljä emästä ovat adeniini, sytosiini, guaniin ja tymiini.
-Sokeri-fosfaattirunko on aina samanlainen; sokeriosana toimii deoksiriboosi.
-Adeniini ja tymiini muodostavat parin, samoin guaniini ja sytosiini.
-RNA:n
sokeriosan rakenne on erilainen kuin DNA:n, sillä siinä on
riboosisokeria. Nukleotidien emäsosat ovat mutten samanlaiset, mutta
tymiinin paikalla on urasiili. Lisäkni se on myös yleensä yksijuosteinen
molekyyli.
-RNA voidaan jakaa kolmeen erilaiseen tyyppiin: lähetti-RNA, siirtäjä-RNA ja ribosomi-RNA.
-RNA:n päätehtävä on proteiinien rakentaminen solulimassa.
-DNA sisältää ohjeen kaikkien näiden RNA-molekyylien muodostamiseen.
Geeni on jakso DNA:ta
-Geenit ovat DNA-molekyylin toiminnalsia jaksoja.
-Geeni sisältää
ohjeen, jonka perusteella voi eri vaiheiden jälkeen muodostua usean
aminohapon mittainen ketju, josta sitten rakentuu tietty proteiini.
Proteiinit syntyvät DNA:n ohjeen mukaan
-Kaikissa elävissä soluissa syntyy ja hajoaa proteiineja jatkuvasti.
-Aminohappoja eli proteiinien erilaisia rakenneosia on vain 20.
Lähetti-RNA rakentuu DNA:n ohjeen mukaan
-Proteiinisynteesi=tapahtumaketju, jossa proteiinit syntyvät. Se tapahtuu solulimassa ribosomien pinnalla, DNA:n ohjeen mukaan.
-Tumallisilla soluilla DNA ei poistu tumasta, vaan tiedon proteiinien rakennuspaikalle solulimaan vieviestiviejä eli lähetti-RNA.
-Proteiinisynteesi=tapahtumaketju, jossa proteiinit syntyvät. Se tapahtuu solulimassa ribosomien pinnalla, DNA:n ohjeen mukaan.
-Tumallisilla soluilla DNA ei poistu tumasta, vaan tiedon proteiinien rakennuspaikalle solulimaan vieviestiviejä eli lähetti-RNA.
Lähetti-RNA vie DNA:n viestin solulimaan
-Lähetti-RNA:t siirtyvät tumahuokosten kautta solulimaan, jossa on myös siirtäjä-RNA:ta ja ribosomeja.
-Lähetti sisältää DNA:sta kopioidun ohjeen proteiinin rakentamiseksi.
Proteiinien valmistus tapahtuu ribosomien pinnalla
-Solulimaan tullut lähetti-RNA tarttuu alkupäästään ribosomiin, joka liukuu lähettiä pitkin, kunnes saavuttaa aloituskolmikon.
-Lähetti-RNA:n tuoman viestin tulkintaan tarvitaan solulimassa olevia RNA-molekyylejä.
Aminohappoketju vaatii yleensä muokkaamista
-Aminohappoketju ei vielä ole valmis proteiini, valmis tulee vasta kun se on saanut kolmiulotteisen rakenteensa.
-Proteiinin aminohappojärjestys vaikuttaa siihen, millainen proteiinin kolmiulotteinen rakenne on.
perjantai 14. marraskuuta 2014
2. Solun toiminta tarvitsee energiaa
ATP-molekyyli toimii soluissa energian välittäjänä
Yhteyttämisessä energiaa sidotaan orgaanisten yhdisteiden kemialliseksi energiaksi
-FOTOSYNTEESI
→viherhiukkasten väriainemolekyylit virittyvät (elektronit siirtyvät korkeammille energia tasoille)
→valoreaktio käynnistyy, vesi hajoaa vedeksi ja hapeksi ja auringon valoenergia sitoutuu ATP-molekyyleihin
→vety liittyy vedynsiirtäjään, joka kuljettaa sen pimeäreaktioon
2) PIMEÄREAKTIO
→pimeäreaktioon energia ATP-molekyyleistä
→hiilidioksidistä ja vedystä syntyy glukoosia(siinä auringon valoenergia on sitoutunut kemiallisiin sidoksiin)
→kasvit varastoivat suuren osan glukoosista
ENERGIAA VAPAUTUU SOLUHENGITUKSESSÄ
-Glukoosi on solujen tavallisin energialähde.
-Energian vapauttaminen glukoosista eli soluhengitys on sarja hapetus-pelkistysreaktioita.
-Hapettuminen tapahtuu vähän kerrallaan, että glukoosista vapautuva energia saadaan tehokkaasti talteen.
-Reaktioiden lopputuloksena glukoosiin fotosynteesissä sitoutunut energia muuttuu ATP-molekyyleihin sitoutuneeksi energiaksi, syntyy myös vettä ja hiilidioksidia.
-Kun glukoosi hajoaa solulimassa (glykolyysi) vapautuu sen sisältämästä energiasta noin3%.
-Mitokondriossa tapahtuvissa reaktoissa vapautuu noin 40% glukoosin energiasta.
-Loppuosa glukoosin energista jää soluhengityksen reaktiotuotteisiin sidosenergiaksi sekä vapautuu lämpöenergiana.
Energian vapauttamisessa on kolme vaihetta:
1.Glykolyysi tapahtuu solulimassa. Glukoosimolekyyli hajoaa kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi, ja samalla vapautuu vetyä. Vapautuu vähän energiaa, se sitoutuu ATP-molekyyleihin. Glykolyysi on anaerobinen rekatio, eli tarvitaan happea.
2.Pyruvaattimolekyylit kuljetetaan mitokondrion sisälle sitruunahappokiertoon. Reaktiosarjan eri vaiheisssa syntyy entsyymien avulla hiilidioksidia, vetyioneja ja elktroneja. Myös energiaa vapautuu, joka sitoutuu ATP-molekyyleihin. Hiilidioksidi siirtyy eläimillä soluista vereen ja poistuu uloshengityksessä. Kasvit käyttävät hiilidiosidia fotosynteesin lähtöaineena ja poistavat siitä osa ilmarakojen kautta.
3.Soluhengityksen viimeinen vaihe on elektroninsiirtoketju mitokondrion sisemmällä kalvolla, johon siirtäjät kuljettavat vetyatomit, jotka ovat hajonneet vetyioneiksi ja elektroneiksi. Kalvostolle sitoutuneet elktroninsiirtäjät kuljettavat vedyltä saadut enelktronit siirtäjältä toiselle. Viimeiseksi happi ottaa vastaan vedyn elektronit eli pelkistyy ja muodostaa vedyn kanssa vettä. Happi on välttämätön soluhengityksessä tässä vaiheessa, soluhengitys=aerobinen reaktio. Elektroninsiirtoketjun hapetuspelkistysreaktioiden sarja tuottaa energiaa, joka sitoutuu syntyviin ATP-molekyyleihin. Yhden glukoosimolekyylin pilkkoutuminen soluhengityksen eri vaiheissa tuottaa 30-32 ATP molekyyliä.
Hapettomissa oloissa solut vapauttavat energiaa käymisreaktioissa
-Maitohappokäyminen: Jos hengityselimistö ei pysty toimittamaan lihassoluille riittävästi happea, soluhengitys ei etene glykolyysia pidemmälle. Tällöin syntyy yhdestä glukoosimolekyylistä vain kaksi ATP-molekyyliä ja vapautuvan energian määrä on erittäin vähäinen. Hapen puutteessa pyruvaattihappoihin liittyy vetyä ja syntyy maitohappoa.
-Hiivasolut ja jotkin bakteerit vapauttavat energiaa hapettomissa oloissa alkoholikäymisen avulla. Siinä glykolyysissä syntyneistä pyruvaateista irtoaa hiilidioksidia, ja jäljelle jääviin osiin liittyy vetyä. Lopputuotteena syntyy etanolia.
- eliöt saavat energian usein eri keinoin, yleisin energiaa sitovista aineista on ATP- molekyyli
- yhden sidoksen purkautuessa ATP:stä tulee ADP- molekyyli ja kahden sidoksen purkautuessa AMP-molekyyli
- ATP on lyhytikäinen, joten ei toimi energiavarastona
Yhteyttämisessä energiaa sidotaan orgaanisten yhdisteiden kemialliseksi energiaksi
-FOTOSYNTEESI
- kasvit muodostavat viherhiukkasissa auringon valoenergian, hiilidioksidin ja veden avulla orgaanista ainetta glukoosia, ja sivutuotteena happea
- kasvien kaikissa vihreissä osissa on viherhiukkasia, eniten pinnoilla yhteyttämissolukossa (30-40kpl/solu)
- haihtumisimu kasvissa saa veden kulkemaan lehdessä kohti viherhiukkasia
- hiilidioksidi tulee lehteen ilmarakojen kautta, joista myös ylimääräinen vesi haihtuu
- ilmarakoja ympäröivät huulisolut tiukentuvat ja veltostuvat ilmaston mukaan
1) VALOREAKTIO
→auringon säteilyn osuessa lehteen, se imeytyy eli absorboituu siihen energiakvantteina eli fotoneina→viherhiukkasten väriainemolekyylit virittyvät (elektronit siirtyvät korkeammille energia tasoille)
→valoreaktio käynnistyy, vesi hajoaa vedeksi ja hapeksi ja auringon valoenergia sitoutuu ATP-molekyyleihin
→vety liittyy vedynsiirtäjään, joka kuljettaa sen pimeäreaktioon
2) PIMEÄREAKTIO
→pimeäreaktioon energia ATP-molekyyleistä
→hiilidioksidistä ja vedystä syntyy glukoosia(siinä auringon valoenergia on sitoutunut kemiallisiin sidoksiin)
→kasvit varastoivat suuren osan glukoosista
Fotosynteesi on ihanneoloissa tehokasta
- fotosynteesin energiaksi kelpaa vain näkyvä valo, joista viherhiukkasten yhteyttämisväriaineet pystyvät parhaiten sitomaan punaisen ja sinisen värin aallonpituusaluetta
- hiilidioksiidipitoisuuden nousu lisää fotosynteesin tehokkuutta
- fotosynteesi toimii tehokkaiten 20-30 asteen lämpötilassa
- vesi ja maaperän ravinteet tehostavat myös fotosynteesiä
Kemosynteesi - kemosynteesiä tapahtuu paikoissa jonne aurinko ei paista koskaan (valtameren pohja)
- kemosynteesin merkitys energian sitomisessa on yleensä pieni
→energia tulee tuottajien hapettamalla epäorgaanisia yhdisteitä
ENERGIAA VAPAUTUU SOLUHENGITUKSESSÄ
-Glukoosi on solujen tavallisin energialähde.
-Energian vapauttaminen glukoosista eli soluhengitys on sarja hapetus-pelkistysreaktioita.
-Hapettuminen tapahtuu vähän kerrallaan, että glukoosista vapautuva energia saadaan tehokkaasti talteen.
-Reaktioiden lopputuloksena glukoosiin fotosynteesissä sitoutunut energia muuttuu ATP-molekyyleihin sitoutuneeksi energiaksi, syntyy myös vettä ja hiilidioksidia.
-Kun glukoosi hajoaa solulimassa (glykolyysi) vapautuu sen sisältämästä energiasta noin3%.
-Mitokondriossa tapahtuvissa reaktoissa vapautuu noin 40% glukoosin energiasta.
-Loppuosa glukoosin energista jää soluhengityksen reaktiotuotteisiin sidosenergiaksi sekä vapautuu lämpöenergiana.
Energian vapauttamisessa on kolme vaihetta:
1.Glykolyysi tapahtuu solulimassa. Glukoosimolekyyli hajoaa kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi, ja samalla vapautuu vetyä. Vapautuu vähän energiaa, se sitoutuu ATP-molekyyleihin. Glykolyysi on anaerobinen rekatio, eli tarvitaan happea.
2.Pyruvaattimolekyylit kuljetetaan mitokondrion sisälle sitruunahappokiertoon. Reaktiosarjan eri vaiheisssa syntyy entsyymien avulla hiilidioksidia, vetyioneja ja elktroneja. Myös energiaa vapautuu, joka sitoutuu ATP-molekyyleihin. Hiilidioksidi siirtyy eläimillä soluista vereen ja poistuu uloshengityksessä. Kasvit käyttävät hiilidiosidia fotosynteesin lähtöaineena ja poistavat siitä osa ilmarakojen kautta.
3.Soluhengityksen viimeinen vaihe on elektroninsiirtoketju mitokondrion sisemmällä kalvolla, johon siirtäjät kuljettavat vetyatomit, jotka ovat hajonneet vetyioneiksi ja elektroneiksi. Kalvostolle sitoutuneet elktroninsiirtäjät kuljettavat vedyltä saadut enelktronit siirtäjältä toiselle. Viimeiseksi happi ottaa vastaan vedyn elektronit eli pelkistyy ja muodostaa vedyn kanssa vettä. Happi on välttämätön soluhengityksessä tässä vaiheessa, soluhengitys=aerobinen reaktio. Elektroninsiirtoketjun hapetuspelkistysreaktioiden sarja tuottaa energiaa, joka sitoutuu syntyviin ATP-molekyyleihin. Yhden glukoosimolekyylin pilkkoutuminen soluhengityksen eri vaiheissa tuottaa 30-32 ATP molekyyliä.
Hapettomissa oloissa solut vapauttavat energiaa käymisreaktioissa
-Maitohappokäyminen: Jos hengityselimistö ei pysty toimittamaan lihassoluille riittävästi happea, soluhengitys ei etene glykolyysia pidemmälle. Tällöin syntyy yhdestä glukoosimolekyylistä vain kaksi ATP-molekyyliä ja vapautuvan energian määrä on erittäin vähäinen. Hapen puutteessa pyruvaattihappoihin liittyy vetyä ja syntyy maitohappoa.
-Hiivasolut ja jotkin bakteerit vapauttavat energiaa hapettomissa oloissa alkoholikäymisen avulla. Siinä glykolyysissä syntyneistä pyruvaateista irtoaa hiilidioksidia, ja jäljelle jääviin osiin liittyy vetyä. Lopputuotteena syntyy etanolia.
torstai 6. marraskuuta 2014
9. Geeni vaikuttaa ominaisuuksiin eri tavoin
Geenit ovat kromosoneissa
- perinnöllinen informaatio siirtyy geenien välityksellä
- geenit ohjaavat jälkeläisten kehittymistä ainutlaatuisiksi yhtälöiksi säilyttäen samalla monia ominaisuuksia edellisiltä sukupolvilta
- jokaisessa kromosonissa on useita geenejä, jotka sijaitsevat tarkasti omassa kohdassaan DNA-kaksoisjuosteessa
- tätä geenin paikkaa kutsutaan lokukseksi
- evoluution kuluessa useimmissa geeneissä on kehittynyt mutaatioiden seurauksena erilaisia muotoja, eli alleeleja
Eliöiden ominaisuudet ovat geenien ja ympäristötekijöiden yhteisvaikutusten tulosta
- hedelmöityksessä sukusoluje tumat yhtyvät hedelmöitymisessä, joloin uusi yksilö saa kummaltakin vanhemmaltaan joukon geenejä
>>nämä geenit muodostavat jälkeläisen perimän eli genotyypin
>> tämä sama perimä kopioituu kaikkiin soluihin vaikuttaen rakenteeseen, elintoimintoihin ja eläimillä myös käyttäytymiseen koko elämän ajan - fenotyyppi on perimän ja ympäristön määräämää yksilön ilmiasu
Risteytyskokeiden perusteella on mahdollista päätellä seuraavaa:
1. Ominaisuuden peritiytymiseen vaikuttavasta geeneistä on olemassa useampia eri muotoja eli alleeleja
2. Kuhunkin ominaisuuteen vaikuttaa kaksi alleelia, joista yksi on peritty vanhemmilta
3.Dominoiva ominaisuus: ilmentävät ominaisuutta jo silloin kun niitä on yksi kappale. Siitä seuraa että, heterotsygoottinen eli eli eriperintäinen jälkeläinen ilmentää aina dominoivaa alleelia. Dominoivaa ominaisuutta ilmentävä yksilö voi siis olla homo- tai heterotsygoottinen
4. Resessiivinen eli väistyvä ominaisuus vaatii ilmentyäkseen aina kaksi samaa resessiivistä alleelia, eli kummaltakin vanhemmalta perittyjen alleelien tulee olla samanlaisia. Resessiivistä ominaisuutta ilmentävät yksilöt ovat siis aina samanperintäisiä eli homotsygoottisia
Sukusolussa on vain toinen alleeliparin alleeleista - sukusolujen kromosoniluku on puolet muiden solujen vastaavasta luvusta
- vähennysjaossa vanhemmilta perityt kromosonit alleeleineen siirtyvät niihin sattumanvaisesti
>> näin sukusolussa on aina kustakin geenistä vai yksi alleeli, joka hedelmöityksessä saa rinnalleen toisen alleelin - geenejä merkitään kirjainpareina siten, että saman lokuksen alleeleista käytetään aina samaa kirjainta
- dominoivaa alleelia kuvataan isolla ja resessiivistä pienellä kirjaimella
- populaatiossa voi olla samasta geenistä useampia kuin kaksi erilaista muotoa: multippeli alleeli
- uudet alleelit syntyvät mutaatioiden seurauksena ja niiden vaikutus fenotyyppiin vaihtelee
Kaikki alleelit eivät ole dominoivia tai resessiivisiä - välimuotoisessa periytymisessä kummankin alleelin vaikutus ilmenee jälkeläisessä
- välimuotoinen eli intermediaarinen
- esim. kun risteytetään valko- ja punakukkainen kukka F1.polven yksilöt ovat kaikki vaaleanpunaisia
- koska kumpikaan alleeli ei dominoi toista, käytetään merkinnässä molemmissa isoa kirjainta ja yläindeksiä
Yhteisvallitsevassa periytymisessä kumpikin alleeli vaikuttaa itsenäisesti - eräistä geeneistä tavataan alleeleita, jotka kumpikin vaikuttavat yksilön fenotyyppiin täysin itsenäisesti, eli ne tuottavat oman, erillisen piirteen yksilöön
- esim. AB- veriryhmä, jolloin yksilö on perinyt molemmat dominoivat alleelit
Jotkin alleelit ovat kaksinkertaisina tappavia - eräitä alleeleita tavataan vain homotsygoottisilta yksilöiltä
- esiintyessään kahtena kappaleena ne aiheuttavat jälkeläisen kuoleman jo ennen tämän syntymää tai viim. ennen lisääntymisikää
>> tällaisia alleeleita kutsutaan letaaleiksi - letaalialleelit ovat luonnossa melko yleisiä, jokaisessa ihmisessä useita
Tilaa:
Blogitekstit (Atom)