Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Solujen toiminta tarvitsee energiaa - Coggle Diagram
Solujen toiminta tarvitsee energiaa
Kaikki eliöt tarvitsevat energiaa elintoimintoihin
Tuottajat saavat energiansa foto- tai kemosynteesistä
Kuluttajat saavat energiansa toisista eliöistä
Eliön saama energia ei ole suoraan sellaisenaan eliöille käyttökelpoista vaan se täytyy muuttaa kemiallisissa reaktoissa
Syntyy runsasenergisiä yhdisteitä, ATP:tä
ATP-molekyyli toimii soluissa energian välittäjänä
ATP = adenosiinitrifosfaatti, kolme fosfaattiosaa
ATP:n sidosten hajotessa energiaa vapautuu ja ATP:stä tulee ADP (adenosiinidifosfaatti)
Solut voivat käyttää vain ATP-muodossa olevaa kemiallista energiaa
ATP hyvin lyhytikäistä --> ei sovellu energiavarastoksi
Fotosynteesissä Auringon valoenergiaa sitoutuu orgaanisten yhdisteiden kemialliseksi energiaksi
epäorgaanisista raaka-aineista orgaanista ainetta valoenergian avulla
Valoenergiaa sidotaan viherhiukkasissa
Viherhiukkanen eli kloroplasti
Kaksinkertaisen kalvon ympäröimiä
Sisällä kiekkopinojken näkölisiä yhteyttämisväriaineita
Tärkein väriaine lehtivihreä eli klorofylli
Fotosynteesin lähtöaineina ovat vesi ja hiilidioksidi
Kasvit ottavat veden juurillaan maaperästä
vesi nousee putkilokasveilla juurista johtojänteiden puuosaa pitkin lehiten lehtisuoniin
Hiilidioksidi tulee lehtien alapinnan ilmarakojen kautta
Ilmarakoja ympäröi kaksi huulisolua, joiden avautuminen ja sulkeutuminen perustuu nestejännityksen vaihteluun
Kun vettä on käytössä, huulisolut aukenevat ja vastaavasti kun ei, ne sulkeutuvat
Kuumalla ja tuulisella säällä ilmaraot yleensä kiinni, jotta vettä ei haihdu --> fotosynteesi estyy
Fotosynteesin reaktiot jaetaan valo- ja pimeäreaktioihin
Valoreaktiot
tapahtuvat viherhiukkasen yhteyttämiskalvostoilla
tarvitaan Auringon valoenergiaa
Säteily osuu kasviin ja absorboituu viherhiukkasten väriainemolekyyleihin, jotka virittyvät --> valoenergia muuntuu viritysenergiaksi
Viritysenergian avulla vesi hajoaa protoneiksi, elektroneiksi sekä hapeksi --> vedynsiirtäjämolekyylit vastaanottavat elektroneja ja vetyioneja, jolloin ne pelkistyvät
Vedynsiirtäjämolekyylit kuljettavat vetyionit pimeäreaktioihin
VAloraktioissa muodostuu ATP:tä, joka siirtyy myös pimeäreaktioihin
Happi vapautuu
Pimeäreaktiot
tapahtuvat viherhiukkasen nestemäisessä välitilassa
Yleensä välittömästi valoreaktioiden jälkeen
Tarvittava energia ATP-molekyylien sidosten purkautuessa
Hiilidioksidista ja vetyioneista syntyy monivaiheisessa prosessissa glukoosia, johon alkuperäinen auringon valoenergia on nyt sidottuna
Kasvin kasvu riippuu fotosynteesin tehokkuudesta
Tehokkaampi fotosynteesi --> enemmän orgaanista ainetta --> tehokkaampi kasvu
Tehokkuuteen voidaan vaikuttaa säätelemällä abioottisia ympäristötekijöitä
Trooppisilla alueilla ihanteellisimmat olot fotosynteesille
Maapallon happi peräisin fotosynteesistä ja suurimmaksi osin planktonlevien ja syanobakteerien fotosynteesistä
Fotosynteesin tehokkuuteen vaikuttavat valon määrä ja aallonpituus
vain näkyvä valo kelpaa fotosynteesiin ja sitä suurin osa auringon säteilystä
viherhiukkaset hyödyntävät parhaiten punaisen ja sinisen värin aallonpituuksia
Fotosynteesi aurinkoisena päivänä tehokkaampaa ja aurinkoinen kasvupaikka kasville yleensä parempi (valokasvit)
Osa kasveista varjokasveja, joilla fotosynteesi tehokkaampaa varjossa
valon lisääntyminen tehostaa fotosynteesiä vain tiettyyn rajaan asti, koska kasvit voivat käyttää vain pienen osan tulevasta valosta fotosynteesiin
Hiilidioksidin määrä, lämpötila, vesi ja ravinteet vaikuttavat myös fotosynteesin tehokkuuteen
Kasvit voisivat hyödyntää paljon enemmän hiilidioksidia kuin ilmassa on
Hiilidioksidin määrän kasvu tehostaa fotosynteesiä tiettyyn rajaan asti
Suuret hiilidioksidipitoisuudet vaurioittavat soluja, happamuus
Tehokkainta fotosynteesi, kun lämpötila 20-30°C
Suomen oloihin sopeutuneilla kasveilla fotosynteesi alkaa +0°C
Kun lämpötila yli 40°C, fotosynteesi hidastuu nopeasti ja loppuu kokonaa
Korkeassa lämpötilassa fotosynteesiin tarvittavat entsyymit tuhoutuvat ja veden kulutus kasvaa --> ilmaraot sulkeutuvat
Vesi kasveille välttämätöntä fotosynteesin raaka-aineena ja aineiden kuljetuksessa
Ylimääräinen vesi haihtuu ilmarakojen kautta
Ravinteita tarvitaan esim fotosynteesissä toimivien entsyymien ja väriaineiden rakennusaineina
Useat bakteerit ja arkeonit sitovat energiaa kemosynteesin avulla
Elämää paikoissa, joihin Auringon valo ei pääse
Fotosynteesiä ei voi tapahtua
Tuottajat saavat energiaa hapettamalla epäorgaanisia yhdisteitä
Kemosynteesi = epäorgaanisista yhdisteistä hiilihydraatteja
Ainoastaan jotkut bakteerit ja arkeonit
Hiilihydraatit ja rasvat ovat hyviä energialähteitä ja -varastoja
Kasvien tuottama gluukosi, jota ei käytetä elintoimintoihin, muutetaan yleensä tärkkelykseksi
Varastoituu runkoon, maavarsiin, silmuihin, mukuloihin, siemeniin tai hedelmiin
Muutetaan tarvittaessa takaisin glukoosiksi
Glukoosista valmistuu myös muita hiilihydraatteja sekä proteiineja ja rasvoja
HIilihydraatit rakentuvat hiilestä, vedystä ja hapesta
Glukoosi on monosakkaridi
Yksinkertaisimpia sokereita
Vain yksi sokeriyksikkö ja 3-6 hiiliatomia
Sakkaroosi eli ruokosokeri on disakkaridi
Kaksi sokeriyksikköä
Glukoosi- ja fruktoosi molekyylit
Polysakkarideissa useita, jopa tuhansia, sokeriyksikköjä
Tärkkelys glukoosimolekyyleistä muodostunutt polysakkaridi
selluloosa on rakennepolysakkaridi
Glykogeeni eläinsolujen varastosokeri
Rasva-aineilla on soluissa monia tehtäviä
Lipidit eli rasva-aineet yksinkertaisia orgaanisia molekyylejä
Liukenevat huonosti veteen
Triglyseridit sisältävät runsaasti energiaa --> tärkeitä eliöiden energiavarastoja
Tyydyttyneissä rasvahapoissa ainoastaan yksinkertaisia sidoksia, tyydyttymättömissä on myös kaksoisidoksia
Fosfolipidit solujen kalvorakenteiden rakennusaineita
Molekyylin toinen pää sähköisesti varautunut, toinen ei
varautunut pää hakeutuu kohti vettä, toinen ei --> vesiliuoksessa kaksinkertainen kalvorakenne
Steroideista yleisin on kolesteroli
Myös sukupuolihormonit ovat steroideja
KArtenoidit erityisesti kasveissa esiintyviä väriaineita