- Paneuduin tehtäviin ihan hyvin, joihinkin enemmän kuin toisiin.
- Opin melko hyvin. Oppimispäiväkirja auttaa käsittelemään asioita niin, että ne jäävät paremmin mieleen.
- Olen ihan tyytyväinen oppimispäiväkirjaani, tosin tehtävät olisi ollut helpompi tehdä perinteiseen vihkoversioon. Blogimenettely oli kirjoittamisen ja kuvien lisäämisen kannalta helpompi, mutta erityisesti risteytystehtävät oli hankala siirtää blogin puolelle.
- Arvosanaksi oppimispäiväkirjastani antaisin 8,5.
sunnuntai 26. toukokuuta 2013
15. Populaatiogenetiikka ja evoluutio
Kappaleen 15 tärkein asia on
Evoluution vaikutus populaatioiden geenipooleihin
Geenivalinnassa valinnan kohteena on yksittäinen geeni. Esim. jokin letaalialleeli voi estää lisääntymisen.
Yksilövalinnassa valinta kohdistuu yksilön fenotyyppiin. Yksilön kelpoisuus ja lisääntymismenestys nimittäin määrittää sen alleelien määrän seuraavassa sukupolvessa.
Kun yksilö ei lisäänny itse, mutta auttaa lähisukulausta esim. poikasten hoidossa, on kyse sukulaisvalinnasta. Sen omat geenit eivät siirry seuraavaan sukupolveen, mutta se auttaa miltei samoja geenejä siirtymään.
Luonnonvalinta voi olla stabiloivaa (valintaetu keskiarvon edustajilla), suuntaavaa (etu toisella ääripäällä) tai hajottavaa (etu molemmilla ääripäillä). On olemassa myös seksuaalivalintaa.
Luonnonvalinnan seurauksena yksilöiden lisääntymismenestys vaihtelee (hyvän fenotyypin omaavilla hyvä kelpoisuus eli fitness). Kun hyvän kelpoisuuden omaavat yksilöt tuottavat enemmän jälkeläisiä, siirtyvät hyvät alleelit eteenpäin sukupolvelta toiselle ja näin ympäristöön sopeutuminen edistyy. Huonot alleelit taas harvinastuvat, koska huonon kelpoisuuden omaavat kuolevat ennen lisääntymisikää tai tuottavat vain vähän jälkeläisiä.
Evoluutio siis muuttaa populaation geenipoolia eli alleelivarastoa. Vain tietynlaisissa olosuhteissa alleelifrekvessit eli alleelien yleisyydet pysyvät sukupolvelta toiselle samoina, tämä on kuitenkin hyvin harvinaista. Yksilön muuntelua synnyttävät mutaatiot, suvullinen lisääntyminen (rekombinaatio ja crossing over, sukusolujen yhdistyminen sattumanvaraisesti) ja ympäristön aiheuttama muuntelu.
Myös sattuma vaikuttaa evoluutioon. Kaikki hyvät alleelit eivät näy fenotyypissä, joten hyviäkin alleeleita häviää. Lisäksi perustajanvaikutus ja pullonkaulailmiö pienentävät populaatiota ja voivat näin hävittää hyödyllisiä alleeleja.
UUSI KÄSITE:
Fitness = Yksilön kelpoisuus, hyvän fenotyypin saaneilla on hyvä fitness ja ne tuottavat enemmän jälkeläisiä kuin huonon fitnessin omaavat yksilöt.
Omassa elämässäni olen aikaisemmilla biologian tunneilla miettinyt perustajanvaikutuksen osuutta suomalaisiin kansansairauksiin: asumattomaan Suomeen muutti aluksi kourallinen ihmisiä, jotka muodostivat aluksi suomalaisten geenipoolin ja joilla oli kansansairauksien alleeleita ja näin osa näistä haitallisista alleeleista on säilynyt näihin päiviin asti.
Tulevaisuudessa voin käyttää hyödyksi kappaleen tietoja populaation geenipoolista vaikka eri kansoille ominaisia sairauksia tutkittaessa.
KYSYMYS:
Kuka kehitti Hardy-Weinbergin tasapainolain?
Wikipediassa kerrotaan lain keksimisen takana olevan G. H. Hardy ja Wilhelm Weinberg, tosin he eivät kehitelleet lakia yhdessä, vaan omilla tahoillaan ja toisistaan tietämättä.
TEHTÄVÄ: s. 119 t. 2ab
a.) Populaatioon 1 kohdistuu luonnonvalintaa, koska alleeli r harvinaistuu ja R-alleeli yleistyy. Populaatiossa 2 kumpikaan ei yleisty tai harvinaistu.
b.) Kyseessä on sattuma. Koska heterotsygootteja on paljon, on homotsygoottisia resessiivisen ominaisuuden ilmentäjiä vain vähän. Homotsygoottisia dominoivia taas on enemmän.
Evoluution vaikutus populaatioiden geenipooleihin
Geenivalinnassa valinnan kohteena on yksittäinen geeni. Esim. jokin letaalialleeli voi estää lisääntymisen.
Yksilövalinnassa valinta kohdistuu yksilön fenotyyppiin. Yksilön kelpoisuus ja lisääntymismenestys nimittäin määrittää sen alleelien määrän seuraavassa sukupolvessa.
Kun yksilö ei lisäänny itse, mutta auttaa lähisukulausta esim. poikasten hoidossa, on kyse sukulaisvalinnasta. Sen omat geenit eivät siirry seuraavaan sukupolveen, mutta se auttaa miltei samoja geenejä siirtymään.
Luonnonvalinta voi olla stabiloivaa (valintaetu keskiarvon edustajilla), suuntaavaa (etu toisella ääripäällä) tai hajottavaa (etu molemmilla ääripäillä). On olemassa myös seksuaalivalintaa.
 |
| Suuntaava, stabiloiva ja hajottava valinta Lähde: https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/lukio/biologia/symbioosi2/1pje/galleria-16-1/vmvsvksvohv:file/download/db8c7febc1ea2afcaac5ef1897f1f051e21602b7/valinnan%20muodot_jsalomaa_eoppi_1607.jpg |
Luonnonvalinnan seurauksena yksilöiden lisääntymismenestys vaihtelee (hyvän fenotyypin omaavilla hyvä kelpoisuus eli fitness). Kun hyvän kelpoisuuden omaavat yksilöt tuottavat enemmän jälkeläisiä, siirtyvät hyvät alleelit eteenpäin sukupolvelta toiselle ja näin ympäristöön sopeutuminen edistyy. Huonot alleelit taas harvinastuvat, koska huonon kelpoisuuden omaavat kuolevat ennen lisääntymisikää tai tuottavat vain vähän jälkeläisiä.
Evoluutio siis muuttaa populaation geenipoolia eli alleelivarastoa. Vain tietynlaisissa olosuhteissa alleelifrekvessit eli alleelien yleisyydet pysyvät sukupolvelta toiselle samoina, tämä on kuitenkin hyvin harvinaista. Yksilön muuntelua synnyttävät mutaatiot, suvullinen lisääntyminen (rekombinaatio ja crossing over, sukusolujen yhdistyminen sattumanvaraisesti) ja ympäristön aiheuttama muuntelu.
 |
| Evoluutio muuttaa geenipoolia Lähde: https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/lukio/biologia/symbioosi2/1pje/mediamappi/kuvat/setmpgvyylevvskyjaao:file/photo/df38b94433ed66748261a8be9caf04ecd595c504/BI2_geenipooli_justus_eoppi_1606.png |
UUSI KÄSITE:
Fitness = Yksilön kelpoisuus, hyvän fenotyypin saaneilla on hyvä fitness ja ne tuottavat enemmän jälkeläisiä kuin huonon fitnessin omaavat yksilöt.
Omassa elämässäni olen aikaisemmilla biologian tunneilla miettinyt perustajanvaikutuksen osuutta suomalaisiin kansansairauksiin: asumattomaan Suomeen muutti aluksi kourallinen ihmisiä, jotka muodostivat aluksi suomalaisten geenipoolin ja joilla oli kansansairauksien alleeleita ja näin osa näistä haitallisista alleeleista on säilynyt näihin päiviin asti.
Tulevaisuudessa voin käyttää hyödyksi kappaleen tietoja populaation geenipoolista vaikka eri kansoille ominaisia sairauksia tutkittaessa.
KYSYMYS:
Kuka kehitti Hardy-Weinbergin tasapainolain?
Wikipediassa kerrotaan lain keksimisen takana olevan G. H. Hardy ja Wilhelm Weinberg, tosin he eivät kehitelleet lakia yhdessä, vaan omilla tahoillaan ja toisistaan tietämättä.
TEHTÄVÄ: s. 119 t. 2ab
a.) Populaatioon 1 kohdistuu luonnonvalintaa, koska alleeli r harvinaistuu ja R-alleeli yleistyy. Populaatiossa 2 kumpikaan ei yleisty tai harvinaistu.
b.) Kyseessä on sattuma. Koska heterotsygootteja on paljon, on homotsygoottisia resessiivisen ominaisuuden ilmentäjiä vain vähän. Homotsygoottisia dominoivia taas on enemmän.
14. Useamman ominaisuusparin periytyminen
Tärkein asia kappaleessa 14 on useamman geenin periytymisen tutkimus dihybridiristeytyksellä.
Mendel sai selville herneillä tekemillään risteytyskokeilla, että kun risteytetään kaksi heterotsygoottista dominoivaa ominaisuutta ilmentävää F1-polven yksilöä, syntyy dihybridiristeytyksessä dominoivaa ja resessiivistä ominaisuutta ilmentäviä yksilöitä lukusuhteessa 9:3:3:1. Ominaisuudet yhdistyivät jälkeläisissä uudelleen, joten tapahtui geneettistä rekombinaatiota. Ilmiö selittyy vastinkromosomien sattumanvaraisella asettumisella jakotasoon meioosissa = ominaisuuksien mendelöinti.
Keskeisenä asiana kappaleessa esitetään myös tekijäinvaihdunta eli crossing over. Se on tapahtuma meioosissa, jossa kromosomin geenien kytkentäryhmä purkautuu ja näin vastinkromosomien kromatidit vaihtavat osia synnyttäen kiasman. Tapahtuma on todennäköisempi geeneillä, jotka sijaitsevat kromosomissa kaukana toisistaan, koska lähekkäin sijaitsevat periytyvät usein yhdessä.
Geenien sijaintia voidaan testata testiristeytyksellä: Jos geenit sijaitsevat samassa kromosomissa, uusia ominaisuusyhdistelmiä ilmentäviä jälkeläisiä syntyy alle puolet kokonaismäärästä. Jos tällaisia jälkeläisiä syntyy yli puolet, tiedetään geenien periytyvän mendelöimällä ja sijaitsevan eri kromosomeissa. Jos taas uusia ominaisuusyhdistelmiä ei synny lainkaan, on geenien kytkentä tiukkaa laatua. Geenikartoituksessa on hyödynnetty näillä menetelmillä saatua tietoa siitä, että geenien kytkennän purkautuessa uusien jälkeläistyyppien protenttiosuus jälkeläistöstä = geenien etäisyys kytkentäryhmässä.
Myös määrällisten ominaisuuksien periytyminen käsiteltiin kappaleessa 14: suurin osa kaikista ominaisuuksista on määrällisiä eli kvantitatiivisia eli ääripäiden välissä on paljon keskiarvoa edustavia jälkeläisiä. Syntyyn vaikuttavat useat geenit, joten periytymistapa on polygeeninen. Näin periytyy esimerkiksi ihmisen ihonväri.
UUSI KÄSITE:
Segregaatiosääntö = Mendelin 1., lohkeamissääntö. Kahden erilaisen homotsygootin eli AA ja aa jälkeläiset ovat samanlaisia heterotsygootteja Aa ja niiden ilmiasussa näkyy dominoiva ominaisuus.
Omassa elämässäni olen joskus pohtinut, miksi ihmisillä on ihossaan niin monia eri pigmenttejä. Nyt tiedän, että ihonvärejä ei ole vain esim. täysin tummaa ja täysin vaaleaa, koska ihonväri periytyy polygeenisesti ja on näin määrällinen ominaisuus. Täysin tumman ihon ja täysin vaalean ihon väliin mahtuu siis runsaasti välimuotoja.
Tulevaisuudessani voin käyttää oppimiani asioista määrällisistä ominaisuuksista vaikka siten, että tiedän myös ympäristön vaikuttavan niihin. Voin painottaa vaikka omalle lapselleni tulevaisuudessa, että jos aamupuuro jätetään syömättä, ei kasveta pituuttakaan. Lisäksi pituuskasvun väheneminen on taas yksi hyvä syy olla koskaan aloittamattakaan tupakointia, sillä se estää geenejä saavuttamasta yksilön maksimipituuden.
KYSYMYS:
Mitä muita määrällisiä ominaisuuksia ihmisellä on ihonvärin ja pituuden lisäksi?
Wikipediassa mainitaan ihon värin ja pituuden lisäksi ihmisen laadullisiksi ominaisuuksiksi muun muassa paino, ruumiinrakenne, hiusten väri ja henkiset ominaisuudet kuten luonne ja älykkyys (joihin kuitenkin ympäristöllä hyvin merkittävä vaikutus, vain pohja on biologinen).
TEHTÄVÄ: s. 113 t. 5ab
Mendel sai selville herneillä tekemillään risteytyskokeilla, että kun risteytetään kaksi heterotsygoottista dominoivaa ominaisuutta ilmentävää F1-polven yksilöä, syntyy dihybridiristeytyksessä dominoivaa ja resessiivistä ominaisuutta ilmentäviä yksilöitä lukusuhteessa 9:3:3:1. Ominaisuudet yhdistyivät jälkeläisissä uudelleen, joten tapahtui geneettistä rekombinaatiota. Ilmiö selittyy vastinkromosomien sattumanvaraisella asettumisella jakotasoon meioosissa = ominaisuuksien mendelöinti.
Keskeisenä asiana kappaleessa esitetään myös tekijäinvaihdunta eli crossing over. Se on tapahtuma meioosissa, jossa kromosomin geenien kytkentäryhmä purkautuu ja näin vastinkromosomien kromatidit vaihtavat osia synnyttäen kiasman. Tapahtuma on todennäköisempi geeneillä, jotka sijaitsevat kromosomissa kaukana toisistaan, koska lähekkäin sijaitsevat periytyvät usein yhdessä.
Geenien sijaintia voidaan testata testiristeytyksellä: Jos geenit sijaitsevat samassa kromosomissa, uusia ominaisuusyhdistelmiä ilmentäviä jälkeläisiä syntyy alle puolet kokonaismäärästä. Jos tällaisia jälkeläisiä syntyy yli puolet, tiedetään geenien periytyvän mendelöimällä ja sijaitsevan eri kromosomeissa. Jos taas uusia ominaisuusyhdistelmiä ei synny lainkaan, on geenien kytkentä tiukkaa laatua. Geenikartoituksessa on hyödynnetty näillä menetelmillä saatua tietoa siitä, että geenien kytkennän purkautuessa uusien jälkeläistyyppien protenttiosuus jälkeläistöstä = geenien etäisyys kytkentäryhmässä.
 |
| Crossing over eli tekijäinvaihdunta Lähde: http://www.baileybio.com/plogger/images/biology/powerpoint_-_cell_growth___division/crossing_over.jpg |
Myös määrällisten ominaisuuksien periytyminen käsiteltiin kappaleessa 14: suurin osa kaikista ominaisuuksista on määrällisiä eli kvantitatiivisia eli ääripäiden välissä on paljon keskiarvoa edustavia jälkeläisiä. Syntyyn vaikuttavat useat geenit, joten periytymistapa on polygeeninen. Näin periytyy esimerkiksi ihmisen ihonväri.
UUSI KÄSITE:
Segregaatiosääntö = Mendelin 1., lohkeamissääntö. Kahden erilaisen homotsygootin eli AA ja aa jälkeläiset ovat samanlaisia heterotsygootteja Aa ja niiden ilmiasussa näkyy dominoiva ominaisuus.
Omassa elämässäni olen joskus pohtinut, miksi ihmisillä on ihossaan niin monia eri pigmenttejä. Nyt tiedän, että ihonvärejä ei ole vain esim. täysin tummaa ja täysin vaaleaa, koska ihonväri periytyy polygeenisesti ja on näin määrällinen ominaisuus. Täysin tumman ihon ja täysin vaalean ihon väliin mahtuu siis runsaasti välimuotoja.
Tulevaisuudessani voin käyttää oppimiani asioista määrällisistä ominaisuuksista vaikka siten, että tiedän myös ympäristön vaikuttavan niihin. Voin painottaa vaikka omalle lapselleni tulevaisuudessa, että jos aamupuuro jätetään syömättä, ei kasveta pituuttakaan. Lisäksi pituuskasvun väheneminen on taas yksi hyvä syy olla koskaan aloittamattakaan tupakointia, sillä se estää geenejä saavuttamasta yksilön maksimipituuden.
KYSYMYS:
Mitä muita määrällisiä ominaisuuksia ihmisellä on ihonvärin ja pituuden lisäksi?
Wikipediassa mainitaan ihon värin ja pituuden lisäksi ihmisen laadullisiksi ominaisuuksiksi muun muassa paino, ruumiinrakenne, hiusten väri ja henkiset ominaisuudet kuten luonne ja älykkyys (joihin kuitenkin ympäristöllä hyvin merkittävä vaikutus, vain pohja on biologinen).
TEHTÄVÄ: s. 113 t. 5ab
lauantai 25. toukokuuta 2013
13. Sukupuolen määräytyminen
Kappaleessa 13 keskeisintä ovat suupuolenmääräytymistavat.
Sukupuolet ovat suvullisesti lisääntyvillä eliöillä erilaisia esimerkiksi käyttäytymiseltään, väritykseltään ja rakenteeltaan. Kasveillakin on erotettavissa eri sukupuolet (esim. heteet ja emit eri yksilöissä). Jotkin lajit pystyvät tuottamaan itse muna- ja siittiösoluja (hermafrodiitti) , hedelmöittäen näin itse itsensä, mutta useinmiten ne käyttävät lisääntyessään ristisiitosta, sillä se lisää muuntelua. Partenogeneettiset lajit taas lisääntyvät neitseellisesti: naaraat tuottavat jälkeläiset ilman hedelmöitystä munasoluista.
Sukupuolikromosomiin liittyvässä sukupuolen määräytymisessä keskeistä on, että sukupuoli määräytyy sukupuolikromosomin ehdoilla.
X-kromosomin geenien resessiiviset alleelit aiheuttavat punaviherheikkoutta, lihasrappeumasairautta ja hemofiliaa, ja ne ilmenetessään ne löydetään useinmiten miehiltä (naisilla epätodennäköisempi, koska pitäisi periä resessiivinen alleeli molemmilta vanhemmilta). Dominoiviakin sairauksia voi X:n kautta periytyä, mutta ne ovat melko harvinaisia.
Ominaisuuksien periytymistapoja tutkitaan usein sukupuun avulla: katsotaan, kuinka mikäkin ominaisuus ilmenee peräkkäisissä sukupolvissa. Näin voidaan selvittää esimerkiksi onko jokin tauti resessiivisesti vai dominoivasti periytyvä ja sijaitseeko geeni autosomissa vai sukupuolikromosomissa.
UUSI KÄSITE:
Kantaja = Yksilö, joka "kantaa" jotakin resessiivistä alleelia, joten se ei ilmene yksilössä, mutta alleelin ominaisuus periytyy jälkeläiselle.
Omassa elämässäni olen joskus tehnyt sukupuuni, mutten tosin tutkien genotyyppiäni.
Tulevaisuudessa voin käyttää tietojani sukuni eri tautien perinnöllisyydestä hyväksi vaikka pohtiessani, että onko lapsillani riski sairastua johonkin niistä.
KYSYMYS:
Mitä tapahtuu henkilölle, joka sairastaa hemofiliaa?
Wikipedian mukaan " veren hyytyminen on häiriintynyt jonkin hyytymistekijän puutteesta johtuen" ja "Hemofiliapotilaille on tyypillistä kivulias verenvuoto niveliin, mikä on yleisesti ottaen suurempi ongelma kuin vuoto kuiviin pienistä haavoista. Verenvuototaudin vakavuus vaihtelee, ja vaikkei sitä voida parantaa, sitä pystytään usein hoitamaan antamalla tarvittavaa hyytymistekijää suonensisäisesti".
TEHTÄVÄ: s. 104 t. 3ab
a.) Partenogeneesi = neitseellinen lisääntyminen, munasolusta tuotetaan jälkeläisiä ilman hedelmöittymistä
Haploidia = kromosomisto, jossa jokaista kromosomia vain yksi ---> jokaisesta geenistä vain yksi alleeli
b.)
Sukupuolet ovat suvullisesti lisääntyvillä eliöillä erilaisia esimerkiksi käyttäytymiseltään, väritykseltään ja rakenteeltaan. Kasveillakin on erotettavissa eri sukupuolet (esim. heteet ja emit eri yksilöissä). Jotkin lajit pystyvät tuottamaan itse muna- ja siittiösoluja (hermafrodiitti) , hedelmöittäen näin itse itsensä, mutta useinmiten ne käyttävät lisääntyessään ristisiitosta, sillä se lisää muuntelua. Partenogeneettiset lajit taas lisääntyvät neitseellisesti: naaraat tuottavat jälkeläiset ilman hedelmöitystä munasoluista.
 |
| Kasteliero on hermafrodiitti Lähde: http://www.kolumbus.fi/terho.pelkonen/Kastemato.JPG |
 |
| Kirvat voivat lisääntyä partenogeneettisesti Lähde: http://www.biotus.fi/DowebEasyCMS/Sivusto/Kuvat/kasvintuhoojat_kasvihuone/persikkakirva_kilpinen.jpg |
Sukupuolikromosomiin liittyvässä sukupuolen määräytymisessä keskeistä on, että sukupuoli määräytyy sukupuolikromosomin ehdoilla.
- Nisäkkäillä naaraat ovat XX ja urokset XY, eli Y-kromosomi määrää hedelmöittymisessä jälkeläisen sukupuolen.
- Linnuilla, perhosilla ja joillain matelijoista koirailla sukupuolikromosomi on ZZ ja naarailla ZW.
- Osalla hyönteisistä koirailla on yksi kromosomi vähemmän kuin naarailla. Tämä tyyppi on nimeltään X0.
- Sosiaalisilla hyönteisillä, kuten muurahaisilla ja mehiläisillä, koiraat ovat haploidisia (kehittyvät partenogeneettisesti).
- Joillain matelijoista vaikuttaa munien kehittymisympäristön lämpötila.
- Vesissä elävillä selkärangattomilla sukupuoli voi vaihtua iän karttuessa.
- Tähtimadon sukupuoli määräytyy siten, että toukan jäädessä ajelehtimaan vapaana siitä tulee naaras ja jos se törmää saman lajin naaraaseen, kehittyy siitä koiras.
X-kromosomin geenien resessiiviset alleelit aiheuttavat punaviherheikkoutta, lihasrappeumasairautta ja hemofiliaa, ja ne ilmenetessään ne löydetään useinmiten miehiltä (naisilla epätodennäköisempi, koska pitäisi periä resessiivinen alleeli molemmilta vanhemmilta). Dominoiviakin sairauksia voi X:n kautta periytyä, mutta ne ovat melko harvinaisia.
Ominaisuuksien periytymistapoja tutkitaan usein sukupuun avulla: katsotaan, kuinka mikäkin ominaisuus ilmenee peräkkäisissä sukupolvissa. Näin voidaan selvittää esimerkiksi onko jokin tauti resessiivisesti vai dominoivasti periytyvä ja sijaitseeko geeni autosomissa vai sukupuolikromosomissa.
UUSI KÄSITE:
Kantaja = Yksilö, joka "kantaa" jotakin resessiivistä alleelia, joten se ei ilmene yksilössä, mutta alleelin ominaisuus periytyy jälkeläiselle.
Omassa elämässäni olen joskus tehnyt sukupuuni, mutten tosin tutkien genotyyppiäni.
Tulevaisuudessa voin käyttää tietojani sukuni eri tautien perinnöllisyydestä hyväksi vaikka pohtiessani, että onko lapsillani riski sairastua johonkin niistä.
KYSYMYS:
Mitä tapahtuu henkilölle, joka sairastaa hemofiliaa?
Wikipedian mukaan " veren hyytyminen on häiriintynyt jonkin hyytymistekijän puutteesta johtuen" ja "Hemofiliapotilaille on tyypillistä kivulias verenvuoto niveliin, mikä on yleisesti ottaen suurempi ongelma kuin vuoto kuiviin pienistä haavoista. Verenvuototaudin vakavuus vaihtelee, ja vaikkei sitä voida parantaa, sitä pystytään usein hoitamaan antamalla tarvittavaa hyytymistekijää suonensisäisesti".
TEHTÄVÄ: s. 104 t. 3ab
a.) Partenogeneesi = neitseellinen lisääntyminen, munasolusta tuotetaan jälkeläisiä ilman hedelmöittymistä
Haploidia = kromosomisto, jossa jokaista kromosomia vain yksi ---> jokaisesta geenistä vain yksi alleeli
b.)
12. Ominaisuuksien periytymistä tutkitaan risteytyksillä
Tärkein oppimani asia kappaleesta 12 on ominaisuuksien periytyminen ja niiden tutkiminen monohybridiristeytyksellä.
Ominaisuuksien periytyminen vanhemmilta jälkeläisille perustuu geeneihin ja niiden eri alleeleihin. Yksilö on samaperintäinen eli homotsygootti, jos sillä on kummassakin vastinkromosomissa sama alleeli. Kyseessä on heterotsygootti eli eriperintäinen, jos alleelit ovat erilaiset.
Vallitsevan eli dominoivan alleelin vaikutus näkyy yksilön ilmiasussa aina, mutta genotyyppiä (AA tai Aa) ei voi ulkoisilla seikoilla päätellä. Peittyvien eri resessiivisten alleelien vaikutus näkyy ulospäin vain, jos genotyyppi on resessiivinen homotsygootti (eli aa).
Yhden geenin periytymistä voidaan tutkia monohybridiristeytyksellä. Koska meioosissa kromosomien lukumäärä puolittuu, jokaisesta kromosomiparista vain toinen löytää matkansa sukusoluun. Jos vanhemman genotyypistä tulee homotsygoottinen, syntyy vain yhdenlaisia sukusoluja. Heterotsygoottisella puolestaan on kahdenlaisia sukusoluja (AA ---> sukusolut A ja A, Aa ---> sukusolut A ja a). Vanhempien jälkeläisillä on samanverran kromosomeja kuin vanhemmillaan, mutta genotyyppi ja fenotyyppi voi olla erilainen.
Kasvin- ja eläinjalostuksessa perimää selvitetään yleensä testiristeytyksen avulla. Näin saadaan selville, sisältääkö yksilön perimä yhden vai kaksi dominoivaa alleelia (dominoivaa ominaisuutta ilmentävä yksilö risteytetään resessiivistä ominaisuutta ilmentävän yksilön kanssa ---> jälkeläisten fenotyyppi paljastaa, onko kyseessä homo- vai heterotsygootti).
Periytymistapa voi olla myös välimuotoinen tai yhteisvallitseva. Välimuotoisessa periytymisessä ominaisuusparin alleelit ilmenevät yhdessä tasavertaisesti. Kumpikin alleeli siis vaikuttaa yksilön ulkoasuun, jolloin syntyy alleelien välimuoto (esim. punaiset ja valkoiset kukat ---> välimuoto vaaleanpunainen). Yhteisvallitsevassa periytymisessä tasavertaiset alleelit ilmenvät kumpikin erillisinä heterotsygootissa. Siinä on kaksi dominoivaa alleelia, jotka molemmat jättävät geenituotteensa yksilöön (esim. ihmisen veriryhmät).
UUSI KÄSITE:
Letaalialleeli = Harvinainen geenimuoto, joka tappaa yksilön ennen lisääntymisikään pääsyä tai jo sikiövaiheessa. Elävät yksilöt ovat aina heterotsygootteja näiden alleelien suhteen. Letaalialleelisiin eivät päde normaalit jälkeläisten lukusuhteet, sillä homotsygoottiset jälkeläiset kuolevat.
Omassa elämässäni olen joskus miettinyt, miksi jotkut ihmiset saavat kielensä torvelle ja jotkut eivät. Nyt tiedän, että ilmiö perustuu alleeleihin. Kielensä rullalle saavien genotyyppi on Aa tai AA ja niillä, jotka eivät saa kieltään rullalle genotyyppinä on aa.
Tulevaisuudessa voin käyttää tietojani vaikka veriryhmien yhteensopivuudesta hyväksi esimerkiksi jossakin hätätilanteessa, joka vaatii verensiirtoa: jos ihmisen veriryhmä on A, ei hänelle voi antaa B-verta, koska muuten vaarana on hyytymä verenkierrossa, joka voi johtaa kuolemaan. 0-tyypin verta omistava ihminen on hyvä yleisluovuttaja, kun AB taas yleisvastaanottaja.
Ominaisuuksien periytyminen vanhemmilta jälkeläisille perustuu geeneihin ja niiden eri alleeleihin. Yksilö on samaperintäinen eli homotsygootti, jos sillä on kummassakin vastinkromosomissa sama alleeli. Kyseessä on heterotsygootti eli eriperintäinen, jos alleelit ovat erilaiset.
Vallitsevan eli dominoivan alleelin vaikutus näkyy yksilön ilmiasussa aina, mutta genotyyppiä (AA tai Aa) ei voi ulkoisilla seikoilla päätellä. Peittyvien eri resessiivisten alleelien vaikutus näkyy ulospäin vain, jos genotyyppi on resessiivinen homotsygootti (eli aa).
Yhden geenin periytymistä voidaan tutkia monohybridiristeytyksellä. Koska meioosissa kromosomien lukumäärä puolittuu, jokaisesta kromosomiparista vain toinen löytää matkansa sukusoluun. Jos vanhemman genotyypistä tulee homotsygoottinen, syntyy vain yhdenlaisia sukusoluja. Heterotsygoottisella puolestaan on kahdenlaisia sukusoluja (AA ---> sukusolut A ja A, Aa ---> sukusolut A ja a). Vanhempien jälkeläisillä on samanverran kromosomeja kuin vanhemmillaan, mutta genotyyppi ja fenotyyppi voi olla erilainen.
Kasvin- ja eläinjalostuksessa perimää selvitetään yleensä testiristeytyksen avulla. Näin saadaan selville, sisältääkö yksilön perimä yhden vai kaksi dominoivaa alleelia (dominoivaa ominaisuutta ilmentävä yksilö risteytetään resessiivistä ominaisuutta ilmentävän yksilön kanssa ---> jälkeläisten fenotyyppi paljastaa, onko kyseessä homo- vai heterotsygootti).
Periytymistapa voi olla myös välimuotoinen tai yhteisvallitseva. Välimuotoisessa periytymisessä ominaisuusparin alleelit ilmenevät yhdessä tasavertaisesti. Kumpikin alleeli siis vaikuttaa yksilön ulkoasuun, jolloin syntyy alleelien välimuoto (esim. punaiset ja valkoiset kukat ---> välimuoto vaaleanpunainen). Yhteisvallitsevassa periytymisessä tasavertaiset alleelit ilmenvät kumpikin erillisinä heterotsygootissa. Siinä on kaksi dominoivaa alleelia, jotka molemmat jättävät geenituotteensa yksilöön (esim. ihmisen veriryhmät).
UUSI KÄSITE:
Letaalialleeli = Harvinainen geenimuoto, joka tappaa yksilön ennen lisääntymisikään pääsyä tai jo sikiövaiheessa. Elävät yksilöt ovat aina heterotsygootteja näiden alleelien suhteen. Letaalialleelisiin eivät päde normaalit jälkeläisten lukusuhteet, sillä homotsygoottiset jälkeläiset kuolevat.
Omassa elämässäni olen joskus miettinyt, miksi jotkut ihmiset saavat kielensä torvelle ja jotkut eivät. Nyt tiedän, että ilmiö perustuu alleeleihin. Kielensä rullalle saavien genotyyppi on Aa tai AA ja niillä, jotka eivät saa kieltään rullalle genotyyppinä on aa.
Tulevaisuudessa voin käyttää tietojani vaikka veriryhmien yhteensopivuudesta hyväksi esimerkiksi jossakin hätätilanteessa, joka vaatii verensiirtoa: jos ihmisen veriryhmä on A, ei hänelle voi antaa B-verta, koska muuten vaarana on hyytymä verenkierrossa, joka voi johtaa kuolemaan. 0-tyypin verta omistava ihminen on hyvä yleisluovuttaja, kun AB taas yleisvastaanottaja.
 |
| Mitkä veriryhmät sopivat yhteen? Lähde: http://doaudit.fi/blog/wp-content/uploads/2011/05/veriryhm%C3%A4t.png |
KYSYMYS:
Mitä dominoivia ominaisuuksia ihmisillä on?
Osoitteessa http://www.kirjastot.fi/kysy/arkistohaku/kysymys/?ID=1fe94cc6-64a2-403f-9c3c-44acbaac579d sanotaan kirjassa Koulun biologia, lukio 2: perinnöllisyys ja evoluutio (1999) kerrottaneen, että dominoivia ominaisuuksia ovat muun muassa pisamaisuus, hymykuopat, paksuhuulisuus, suurisilmäisyys, kärjellinen hiusten linja, kyky panna kieli rullalle, nipukallinen korva, tummat hiukset, kiharat hiukset, varhainen kaljuuntuminen, runsas karvoitus ja käyrät sormet.
TEHTÄVÄ: s. 95 t. 6ab
11. Sukusolujen synty
Tärkein oppimani asia kappaleesta 11 on meioosi.
Geeneillä on erilaisia alleeleja, jotka aiheuttavat yksilön erilaisia ominaisuuksia. Tietyn geenin alleelit sija itsevar kromosomissa samassa lokuksessa. Yksilöllä voi olla joka geenistä enintään kaksi alleelia, koska toinen on peritty isältä ja toinen äidiltä. Alleelit voivat olla joko samanlaiset tai erilaiset. Geenit siis peritään vanhemmilta, mutta tiettyyn yksilön ominaisuuteen vaikuttaa geenien ja alleelien lisäksi myös ympäristö ---> yksilön ilmiasu eli fenotyyppi. Perimää, eli yksilön perintötekijöiden kokonasuutta taas kutsutaan genotyypiksi. Kaikki perintötekijät eivät siis välttämättä ilmene yksilön ilmiasussa.
Meioosissa muodostuu sukusoluja (tai itiöitä), jolloin kromosomimäärä puolittuu. Hedelmöityksessä kromosomiluku palaa normaaliksi, kun kaksi sukusolua yhdistyy.
Eläimillä hedelmöittynyt munasolu jakautuu monisoluiseksi yksilöksi mitoosin keinoin.
MEIOOSIN VAIHEET:
A.) Ensimmäinen meioottinen jako
1. Esivaihe
Geeneillä on erilaisia alleeleja, jotka aiheuttavat yksilön erilaisia ominaisuuksia. Tietyn geenin alleelit sija itsevar kromosomissa samassa lokuksessa. Yksilöllä voi olla joka geenistä enintään kaksi alleelia, koska toinen on peritty isältä ja toinen äidiltä. Alleelit voivat olla joko samanlaiset tai erilaiset. Geenit siis peritään vanhemmilta, mutta tiettyyn yksilön ominaisuuteen vaikuttaa geenien ja alleelien lisäksi myös ympäristö ---> yksilön ilmiasu eli fenotyyppi. Perimää, eli yksilön perintötekijöiden kokonasuutta taas kutsutaan genotyypiksi. Kaikki perintötekijät eivät siis välttämättä ilmene yksilön ilmiasussa.
Meioosissa muodostuu sukusoluja (tai itiöitä), jolloin kromosomimäärä puolittuu. Hedelmöityksessä kromosomiluku palaa normaaliksi, kun kaksi sukusolua yhdistyy.
Eläimillä hedelmöittynyt munasolu jakautuu monisoluiseksi yksilöksi mitoosin keinoin.
MEIOOSIN VAIHEET:
A.) Ensimmäinen meioottinen jako
- Pisin meioosin vaihe, voi kestää vuorokausia tai jopa vuosia (naisten munasolut)
1. Esivaihe
- Homologiset eli samanlaiset kromosomit pariutuvat vastinkromosomipareiksi (isältä ja äidiltä saadut samanlaiset)
- Kiasmojen synty ja crossing over eli tekijänvaihdunta
- Vastinkromosomit jakotasoon pareittain sattumanvaraisesti
- Vastinkromosomit irtoavat toisistaan: vastinkromosomit solun eri päihin sukkularihmojen voimin ---> kromosomiluku puolittuu
- Kiasmojen takia uusien kromosomien geneettinen koostumus poikkeaa alkuperäisestä
- Solu jakautuu ---> 2 tytärsolua, joiden kromosomiluku puolet alunperin jakautuneen solun kromosomeista
- Kuin mitoosi, erona kromosomien pienempi lukumäärä
- välittömästi ensimmäisen meioottisen jaon jälkeen
- Tulos: 4 uutta tumaa ja näin 4 uutta sukusolua
UUSI KÄSITE:
Geneettinen rekombinaatio = Näkyy uusina geeniyhdistelminä, joita ei yksilön vanhemmilla ole, mutta yksilöllä on. Aiheuttaa muuntelua. Edellytyksenä meioosi ja hedelmöittyminen, joten mahdollista vain suvulliseen tapaan lisääntyvillä.
Omassa elämässäni olen olen huomannut, että aina isän ja äidin ominaisuudet eivät vastaa jälkeläisten ominaisuuksia: vanhemmillani ja minulla on kaikilla ns. liftarin peukalo, mutta siskollani ei. Tulevaisuudessa voin käyttää oppimiani asioita vaikkapa polyploidiasta hyväksi esimerkiksi uusien kasvilajien jalostuksessa: polyploidia (=enemmän kuin kaksi täydellistä kromosomiannosta) voi kasveilla johtaa nopeaan uuden lajin syntyyn.
KYSYMYS: Mitä haploidiasta (=kromosomien annosluku 1) seuraa?
Osoitteessa http://www02.oph.fi/etalukio/biologia/kurssi2/mutaatiotvastaus.html sekä polyploidian että haploidian kerrotaan johtavan
ihmisellä raskauden keskenmenoon.
 |
| Kromosomimutaation aiheuttamasta Turnerin syndroomasta kärsivän vastasyntyneen lapsen jalat Lähde: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a1/Puffy_feet.JPG |
TEHTÄVÄ: s. 87 t. 5
1. kuva: A ja D
2. kuva G3. kuva B ja E
4. kuva C ja F
tiistai 14. toukokuuta 2013
10. Valkuaisaineiden valmistaminen solussa
 |
| Lähetti-rna:n aminohappotaulukko Lähde: https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/lukio/biologia/symbioosi2/vy/mediamappi/ky2/k2011_8:file/photo/359ee4ddeada87aaba47a1fb06e610cd38a119d9/K2011_8.png |
Kappaleen 10 tärkein asia on proteiinisynteesi.
Saman geenin eri muodoissa eli alleeleissa on hieman toisistaan poikkeava emäsjärjestys, jonka vuoksi yksilöillä syntyy soluissaan erilaisia proteiineja; tästä johtuu yksilöiden erilainen ulkonäkö. Proteiineja solut tarvitsevat esimerkiksi hormoneiksi, solukalvon rakentamiseen ja entsyymeiksi.
Proteiinien rakenne, aminohappojärjestys, riippuu dna:n emäsjärjestyksestä. Emäksiä tulkitaan kolmen ryhmissä; jokainen kolmikko eli kodoni = tietty aminohappo. Geenit päättyvät aina kolmeen lopetuskodoniin.
Proteiinisynteesin tarkoitus on valmistaa soluja tuman dna:ssa solun käyttöön. Tärkein osa, aminohappoketjun muodostaminen, suoritetaan ribosomien pinnalla solulimassa. Toimituksen ohjeet saadaan tuman kromosomeista. Lähetti-rna on viestinviejä, joka kuljettaa tämän ohjeen kromosomeista ribosomiin. Ribosomi-rna on soluelin solulimassa ja solulimakalvostolla; se osallistuu proteiinin rakentamiseen. Siirtäjä-rna puolestaan tuo aminohapot ribosomin käsittelyym.
Proteiinin valmistuksessa solussa tapahtuu seuraavasti:
Dna aukeaa emästen välisten sidosten irrotessa --> lähetti-rna rakennetaan, se kopioi geenin ja vie sen solulimaan --> l-rna siirtyy ribosomille, kuten myös s-rna aminohappojen kanssa --> s-rnat ja l-rnat pariutuvat antikodonien ja kodonien avulla ja aminohappojen välille tulee peptidisidos, joka pitenee pitenemistään --> lopun lopetuskodonin vaikutuksesta l-rna ja ribosomi hellittävät otteensa toisistaan --> proteiinin valmistus jatkuu solulimakalvostossa ja Golgin laitteessa (tertiäärirakenne!)
Mutaatiot, eli perimän pysyvät muutoksen, ovat mutageenien aiheuttamia (esim. jotkin kemikaalit, ionisoiva säteily). Muutoksia voi tapahtua sekä somaattisissa että sukusoluissa (joista mutaatiot periytyvät suvullisesti lisääntyvillä). Geenimutaatio on muutos dna:n emäsjärjestyksessä. Yleensä mutaatiot eivät ole hyväksi, mutta niiden synnyttämät alleelit ovat tärkeitä muuntelun kannalta.
UUSI KÄSITE:
Emäsparisääntö = Dna:n ja rna:n emäksiä koskeva sääntö, joka määrää mikä emäs on mitäkin emästä vastapäätä (adeniini-tymiini, guaniini-sytosiini)
Omassa elämässäni olen usein miettinyt mistä mutaatiot johtuvat ja nyt tiedän paremmin asiaan perehtyneenä. Tulevaisuudessani voin käyttää oppimiani asioita hyödyksi esimerkiksi niin, että osaan välttää mutageenisiä tekijöitä, sillä osa niistä voi aiheuttaa myös syöpää. Tällaisia asioita ovat muun muassa tupakan karsinogeeniset aineet, ionisoiva säteily ja osa kemikaaleista.
KYSYMYS:
Mitä kromosomimutaatiossa tapahtuu?
Kromosomimutaatiossa kromosomin rakenne muuttuu paljon. Kromosomi voi esimerkiksi lyhentyä tai pidentyä, jolloin perimä muuttuu. Myös geenien järjestys voi muuttua vaikkei kromosomi pitenisi tai lyhenisi. Kromosomimutaatio on kaikissa näissä tapauksissa haitallinen. Lähde ja lisätietoa: http://opinnot.internetix.fi/fi/materiaalit/bi/bi2/09_perinnollisyys/05_kromosomimutaatiot?C:D=gjbH.exAJ&m:selres=gjbH.exAJ
TEHTÄVÄ: s. 77 t. 1
emäs = dna:n vaihteleva osa
proteiini = solun toiminnallisia ja rakenteellisia molekyylejä
aminohappo = proteiinien rakennusaine
dna = perinnöllisen informaation sisältävä molekyyli
geeni = tietynmittainen dna:n osa
rna = molekyylejä on kolmenlaisia, ja ne valmistetaan suoraan dna:n ohjeiden mukaan
maanantai 13. toukokuuta 2013
9. Solut lisääntyvät jakaantumalla
Kappaleessa yhdeksän tärkeimpänä asiana käsitellään solujen lisääntymistä jakautumalla.
DNA:N RAKENNE
Solun dna on nukleiinihappoa ja se koostuu nukleotideistä (sokeri + fosfaatti + emäs), joista puolestaan koostuu juoste. Näitä juosteita on dna:ssa kaksi (kaksoiskierre). Nukleotidiketjujen deoksiriboosi- ja fosfaattiosat ovat aina samat, emäkset taas ovat vaihteleva osa. Emäksiä on neljää erilaista: adeniini (A), tymiini (T), guaniini (G) ja sytosiini (C). Emäksiin liittyy läheisesti emäsparisääntö: emäkset pariutuvat vain tietyn emäksen kanssa. Näin dna:n rakenne, kaksoiskierre, on mahdollinen.
KROMOSOMIT
Kromosoni = dna-molekyyli + proteiinimolekyyli
Jokaisella lajilla on tietty määrä kromosomeja ja niiden rakenne on myös joka lajilla erilainen.
Yhden solun kaikki kromosomit muodostavat kromosomiston. Jokaista kromosomia on kaksi samanlaista joka solussa (kromosomipari, toinen peritty isältä ja toinen äidiltä). Tämän vuoksi miltei kaikkia aitotumaisten soluja kutsutaan diploidisiksi (ilmoitetaan merkinnällä 2n). Sukusolut puolestaan ovat haploidisia, koska niissä jokaista kromosomia on vain yksi (merkintä: n)
SOLYSYKLI
Solun elämänkierto on nimeltään solusykli, jonka aikana solu kasvaa, kopioi dna:n ja jakautuu. Yksisoluisilla toimenpide luo uusia yksilöitä ja monisoluisilla se on hyödyksi kasvamisessa ja kudosten uusiutumisessa esimerkiksi haavan parantumisessa. Solusyklin vaiheita ovat vuorottelevat välivaihe eli interfaasi ja solunjakautuminen (somaattisilla soluilla mitoosi, sukusoluilla meioosi).
Välivaihe on solysyklin pisin vaihe. Sen aikana tapahtuu reaktioita, kuten energiantuotto, proteiinien valmistus ja aineiden kuljetus solukalvon läpi, ja myös soluelimiä tuotetaan lisää. Välivaiheen alussa solut kasvavat, keskivaihessa kromosomien dna-molekyylit kahdentuvat jääden kiinni toisiinsa sentromeereistaan. Lopussa syntyvät kromosomin identtiset puolikkaat, kromatidit (mitoosissa irrotessaan tytärkromosomit!).
Mitoosi eli solunjakautuminen sisältää viisi vaihetta, joiden kautta syntyy kaksi identtistä solua:
1.) Esivaihe
Kromosomirihmat tiivistyvät ja kiertyvät; kromatidit vielä toisissaan kiinni
2.) Esikeskivaihe
Sukkularihmaston synty keskusjyvästen väliin. Tumakoteloa ei enää ole.
3.) Keskivaihe
Sukkularihmasto jakautunut solun molemmille puolille ja säikeet kiinnittyvät kromosomien sentromeereihin ja vastakkaisen rihmaston napaan. Kromosomit siirtyvät näin keskelle solua.
4.) Jälkivaihe
Sentromeerit menevät rikki ja kromatideista syntyy näin tytärkromosomeja, kun kromosomit "jaetaan" kahtia. Lopputulos: solun molemmissa päissä sama määrä kopioita alkuperäisen solun kromosomeista.
5.) Loppuvaihe
Uusien kromosomiryhmien ympärille muodostetaan tumakotelot = kaksi identtistä tumaa.
Aivan mitoosin lopuksi solulima ja solu jakautuvat kahdeksi samalaiseksi soluksi.
UUSI KÄSITE:
Sentrioli = Keskusjyvänen, soluelin eläinsolussa, jonka ansiosta mitoosissa tärkeässä asemassa oleva sukkularihmasto muodostuu
Omassa elämässäni olen joskus lapsuudessani katsonut Olipa kerran elämä-sarjaa, jossa käsiteltiin solujen jakautumista. Tulevaisuudessa voin soveltaa tietoja solunjakautumisesta vaikkapa selitettäessäni tulevaisuuden lapsilleni haavojen parantumista ja ihmisen kasvua.
KYSYMYS:
Mikä mitoosissa menee pieleen, kun syntyy syöpäsoluja?
"Perimässä on yleensä levossa olevia esisyöpägeenejä jotka saattavat ulkopuolisten tekijöiden kuten karsinogeenien vaikutuksesta muuttua aktiivisiksi. Tästä voi seurata syöpä, kun solut alkavat jakaantua hallitsemattomasti", kerrotaan Wikipediassa.
Helsingin Sanomien artikkeli 31.3.2013 "Tutkimus paljasti syöpäriskiä nostavia perimävirheitä": http://www.hs.fi/tiede/Tutkimus+paljasti+sy%C3%B6p%C3%A4riski%C3%A4+nostavia+perim%C3%A4virheit%C3%A4/a1364692720541
TEHTÄVÄ: s. 71 t. 3
Mitoosin vaiheet ensimmäisestä viimeiseen (esivaihe, esikeskivaihe, keskivaihe, jälkivaihe, loppuvaihe)
4 - 6 - 3 - 1 - 2 - 5
DNA:N RAKENNE
Solun dna on nukleiinihappoa ja se koostuu nukleotideistä (sokeri + fosfaatti + emäs), joista puolestaan koostuu juoste. Näitä juosteita on dna:ssa kaksi (kaksoiskierre). Nukleotidiketjujen deoksiriboosi- ja fosfaattiosat ovat aina samat, emäkset taas ovat vaihteleva osa. Emäksiä on neljää erilaista: adeniini (A), tymiini (T), guaniini (G) ja sytosiini (C). Emäksiin liittyy läheisesti emäsparisääntö: emäkset pariutuvat vain tietyn emäksen kanssa. Näin dna:n rakenne, kaksoiskierre, on mahdollinen.
KROMOSOMIT
Kromosoni = dna-molekyyli + proteiinimolekyyli
Jokaisella lajilla on tietty määrä kromosomeja ja niiden rakenne on myös joka lajilla erilainen.
Yhden solun kaikki kromosomit muodostavat kromosomiston. Jokaista kromosomia on kaksi samanlaista joka solussa (kromosomipari, toinen peritty isältä ja toinen äidiltä). Tämän vuoksi miltei kaikkia aitotumaisten soluja kutsutaan diploidisiksi (ilmoitetaan merkinnällä 2n). Sukusolut puolestaan ovat haploidisia, koska niissä jokaista kromosomia on vain yksi (merkintä: n)
SOLYSYKLI
Solun elämänkierto on nimeltään solusykli, jonka aikana solu kasvaa, kopioi dna:n ja jakautuu. Yksisoluisilla toimenpide luo uusia yksilöitä ja monisoluisilla se on hyödyksi kasvamisessa ja kudosten uusiutumisessa esimerkiksi haavan parantumisessa. Solusyklin vaiheita ovat vuorottelevat välivaihe eli interfaasi ja solunjakautuminen (somaattisilla soluilla mitoosi, sukusoluilla meioosi).
Välivaihe on solysyklin pisin vaihe. Sen aikana tapahtuu reaktioita, kuten energiantuotto, proteiinien valmistus ja aineiden kuljetus solukalvon läpi, ja myös soluelimiä tuotetaan lisää. Välivaiheen alussa solut kasvavat, keskivaihessa kromosomien dna-molekyylit kahdentuvat jääden kiinni toisiinsa sentromeereistaan. Lopussa syntyvät kromosomin identtiset puolikkaat, kromatidit (mitoosissa irrotessaan tytärkromosomit!).
Mitoosi eli solunjakautuminen sisältää viisi vaihetta, joiden kautta syntyy kaksi identtistä solua:
1.) Esivaihe
Kromosomirihmat tiivistyvät ja kiertyvät; kromatidit vielä toisissaan kiinni
2.) Esikeskivaihe
Sukkularihmaston synty keskusjyvästen väliin. Tumakoteloa ei enää ole.
3.) Keskivaihe
Sukkularihmasto jakautunut solun molemmille puolille ja säikeet kiinnittyvät kromosomien sentromeereihin ja vastakkaisen rihmaston napaan. Kromosomit siirtyvät näin keskelle solua.
4.) Jälkivaihe
Sentromeerit menevät rikki ja kromatideista syntyy näin tytärkromosomeja, kun kromosomit "jaetaan" kahtia. Lopputulos: solun molemmissa päissä sama määrä kopioita alkuperäisen solun kromosomeista.
5.) Loppuvaihe
Uusien kromosomiryhmien ympärille muodostetaan tumakotelot = kaksi identtistä tumaa.
Aivan mitoosin lopuksi solulima ja solu jakautuvat kahdeksi samalaiseksi soluksi.
 |
| Solusyklin vaiheet Lähde:http://www02.oph.fi/etalukio/biologia/kurssi2/kuvat/jakautumiskierto.png |
UUSI KÄSITE:
Sentrioli = Keskusjyvänen, soluelin eläinsolussa, jonka ansiosta mitoosissa tärkeässä asemassa oleva sukkularihmasto muodostuu
Omassa elämässäni olen joskus lapsuudessani katsonut Olipa kerran elämä-sarjaa, jossa käsiteltiin solujen jakautumista. Tulevaisuudessa voin soveltaa tietoja solunjakautumisesta vaikkapa selitettäessäni tulevaisuuden lapsilleni haavojen parantumista ja ihmisen kasvua.
KYSYMYS:
Mikä mitoosissa menee pieleen, kun syntyy syöpäsoluja?
"Perimässä on yleensä levossa olevia esisyöpägeenejä jotka saattavat ulkopuolisten tekijöiden kuten karsinogeenien vaikutuksesta muuttua aktiivisiksi. Tästä voi seurata syöpä, kun solut alkavat jakaantua hallitsemattomasti", kerrotaan Wikipediassa.
Helsingin Sanomien artikkeli 31.3.2013 "Tutkimus paljasti syöpäriskiä nostavia perimävirheitä": http://www.hs.fi/tiede/Tutkimus+paljasti+sy%C3%B6p%C3%A4riski%C3%A4+nostavia+perim%C3%A4virheit%C3%A4/a1364692720541
TEHTÄVÄ: s. 71 t. 3
Mitoosin vaiheet ensimmäisestä viimeiseen (esivaihe, esikeskivaihe, keskivaihe, jälkivaihe, loppuvaihe)
4 - 6 - 3 - 1 - 2 - 5
perjantai 10. toukokuuta 2013
8. Solut tarvitsevat energiaa
Tärkein oppimani asia kappaleesta kahdeksan on soluhengitys ja käymisreaktiot.
Solut tarvitsevat soluhengitystä energian tuottamiseen: soluhengityksen avulla ravinnosta saatavista hiilihydraateista, rasvoista ja proteiineista tuotetaan ATP-energiaa, jota solut tarvitsevat kaikkeen toimintaansa. ATP:ta solu voi tuottaa myös käymisreaktiossa (maitohappo- tai alkoholikäymisreaktio), mutta soluhengitys on paljon tehokkaampi energian tuoton kannalta.
Soluhengitys on aerobinen reaktio, sillä toimiakseen se tarvitsee happea. Reaktio tapahtuu solulimassa ja mitokondriossa ja siinä on yhteensä kolme vaihetta:
1. Glykolyysi
Missä? Solulimassa
Mitä tapahtuu? Glukoosi hajoaa palorypälehapoksi
Mitä vapautuu? 2x ATP ja vähän vetyä
ANAEROBINEN!
2. Sitruunahappokierto (Krebsin kierto)
Missä? Mitokondriossa
Mitä tapahtuu? Entsyymit muokkaavat palorypälehaposta muita yhdisteitä
Mitä vapautuu? 2x ATP, hiili- ja happiatomit poistuvat, jäljelle jää vetyä vedynsiirtäjämolekyylehin
ANAEROBINEN!
3. Elektroninsiirtoketju
Missä? Mitokondriossa (sisäkalvo)
Mitä tapahtuu? Vety ja happi yhtyvät
Mitä vapautuu? max 34x ATP, muodostuu vettä
AEROBINEN!
YHTEENSÄ tehokkaimmillaan 38 ATP-energiaa!
Käymisreaktiot tapahtuvat hapettomissa oloissa. Niillä saadaan tuotettua vain hyvin vähän energiaa verrattuna soluhengitykseen. Käymisreaktioissa soluhengityksen reaktioissa tapahtuu muutos glykolyysin jälkeen. Soluissa tapahtuu:
1. Alkoholikäymistä Missä? Esim. hiivasolut, happikatoisten lampien ruutanoiden soluissa
Mitä vapautuu? 2x ATP, palorypälehappo muokataan hiilidioksidiksi ja etanoliksi
Yhteensä 2 ATP-energiaa
2. MaitohappokäymistäMissä? Esim. maitohappobakteerit, eläinsolut, joista happi hetkeksi loppunut
Mitä vapautuu? 2x ATP, palorypälehaposta maitohappoa
Yhteensä 2 ATP-energiaa
UUSI KÄSITE:
Elektroninsiirtoketju = Soluhengityksen viimeinen, eniten energiaa vapauttava reaktio; reaktiosarja, joka koostuu hapetuksesta ja pelkistyksestä, jonka kautta energia saadaan siirtymään ATP:hen
Omassa elämässäni olen huomannut soluissa tapahtuvan maitohappokäymisen urheilusuoritusta tehdessäni, kun esimerkiksi jalkani ovat "menneet hapoille". Tulevaisuudessani voin hyödyntää tietoja juoksuharrastuksessani: kun osaan oikean hengitystekniikan, lihakseni saavat suorituksen aikana tarpeeksi happea soluhengitykseen, jolloin saan suorituksestani tehokkaamman saadessani solujen käyttöön enemmän energiaa, kuin mitä sitä saisi maitohappokäymisellä.
KYSYMYS:
Mistä tulee sitruunahappokierron toinen nimitys Krebsin kierto?
Hans Adolf Krebs, saksalainen tutkija, löysi sitruunahappokierron, joten sen toinen nimitys Krebsin kierto johtaa siis nimensä kierron löytäjän mukaan. (Lähde: Wikpedia)
TEHTÄVÄ: s. 63 t. 3
a.) OIKEIN. Aerobinen reaktio (soluhengitys) tuottaa tehokkaimmillaan 38 ATP, anaerobinen reaktio (käyminen) tuottaa vain 2 ATP.
b.) VÄÄRIN. ATP-energiaa voidaan muodostaa muistakin ravintoaineista, esim. rasvoista ja proteiineista.
c.) VÄÄRIN. Maitohappokäymisessä ei muodostu hiilidioksisia, soluhengityksessä ja alkoholikäymisessä kylläkin.
d.) OIKEIN. Soluhengitys ei lakkaa soluissa.
e.) OIKEIN. Heterotrofiset eliöt eivät voi itse tuottaa tarvittavia aineita ATP:n valmistukseen, joten ne on saatava ravinnosta.
f.) VÄÄRIN. ATP:tä syntyy myös solulimassa (glykolyysi).
Solut tarvitsevat soluhengitystä energian tuottamiseen: soluhengityksen avulla ravinnosta saatavista hiilihydraateista, rasvoista ja proteiineista tuotetaan ATP-energiaa, jota solut tarvitsevat kaikkeen toimintaansa. ATP:ta solu voi tuottaa myös käymisreaktiossa (maitohappo- tai alkoholikäymisreaktio), mutta soluhengitys on paljon tehokkaampi energian tuoton kannalta.
Soluhengitys on aerobinen reaktio, sillä toimiakseen se tarvitsee happea. Reaktio tapahtuu solulimassa ja mitokondriossa ja siinä on yhteensä kolme vaihetta:
1. Glykolyysi
Missä? Solulimassa
Mitä tapahtuu? Glukoosi hajoaa palorypälehapoksi
Mitä vapautuu? 2x ATP ja vähän vetyä
ANAEROBINEN!
2. Sitruunahappokierto (Krebsin kierto)
Missä? Mitokondriossa
Mitä tapahtuu? Entsyymit muokkaavat palorypälehaposta muita yhdisteitä
Mitä vapautuu? 2x ATP, hiili- ja happiatomit poistuvat, jäljelle jää vetyä vedynsiirtäjämolekyylehin
ANAEROBINEN!
3. Elektroninsiirtoketju
Missä? Mitokondriossa (sisäkalvo)
Mitä tapahtuu? Vety ja happi yhtyvät
Mitä vapautuu? max 34x ATP, muodostuu vettä
AEROBINEN!
YHTEENSÄ tehokkaimmillaan 38 ATP-energiaa!
Käymisreaktiot tapahtuvat hapettomissa oloissa. Niillä saadaan tuotettua vain hyvin vähän energiaa verrattuna soluhengitykseen. Käymisreaktioissa soluhengityksen reaktioissa tapahtuu muutos glykolyysin jälkeen. Soluissa tapahtuu:
1. Alkoholikäymistä Missä? Esim. hiivasolut, happikatoisten lampien ruutanoiden soluissa
Mitä vapautuu? 2x ATP, palorypälehappo muokataan hiilidioksidiksi ja etanoliksi
Yhteensä 2 ATP-energiaa
2. MaitohappokäymistäMissä? Esim. maitohappobakteerit, eläinsolut, joista happi hetkeksi loppunut
Mitä vapautuu? 2x ATP, palorypälehaposta maitohappoa
Yhteensä 2 ATP-energiaa
 |
| Yksinkertainen kaavio soluhengityksen ja käymireaktioiden energiantuotosta Lähde: http://www.koulut.nokiankaupunki.fi/noklu/oppilaat/solu/energi2.gif |
UUSI KÄSITE:
Elektroninsiirtoketju = Soluhengityksen viimeinen, eniten energiaa vapauttava reaktio; reaktiosarja, joka koostuu hapetuksesta ja pelkistyksestä, jonka kautta energia saadaan siirtymään ATP:hen
Omassa elämässäni olen huomannut soluissa tapahtuvan maitohappokäymisen urheilusuoritusta tehdessäni, kun esimerkiksi jalkani ovat "menneet hapoille". Tulevaisuudessani voin hyödyntää tietoja juoksuharrastuksessani: kun osaan oikean hengitystekniikan, lihakseni saavat suorituksen aikana tarpeeksi happea soluhengitykseen, jolloin saan suorituksestani tehokkaamman saadessani solujen käyttöön enemmän energiaa, kuin mitä sitä saisi maitohappokäymisellä.
KYSYMYS:
Mistä tulee sitruunahappokierron toinen nimitys Krebsin kierto?
Hans Adolf Krebs, saksalainen tutkija, löysi sitruunahappokierron, joten sen toinen nimitys Krebsin kierto johtaa siis nimensä kierron löytäjän mukaan. (Lähde: Wikpedia)
TEHTÄVÄ: s. 63 t. 3
a.) OIKEIN. Aerobinen reaktio (soluhengitys) tuottaa tehokkaimmillaan 38 ATP, anaerobinen reaktio (käyminen) tuottaa vain 2 ATP.
b.) VÄÄRIN. ATP-energiaa voidaan muodostaa muistakin ravintoaineista, esim. rasvoista ja proteiineista.
c.) VÄÄRIN. Maitohappokäymisessä ei muodostu hiilidioksisia, soluhengityksessä ja alkoholikäymisessä kylläkin.
d.) OIKEIN. Soluhengitys ei lakkaa soluissa.
e.) OIKEIN. Heterotrofiset eliöt eivät voi itse tuottaa tarvittavia aineita ATP:n valmistukseen, joten ne on saatava ravinnosta.
f.) VÄÄRIN. ATP:tä syntyy myös solulimassa (glykolyysi).
tiistai 7. toukokuuta 2013
7. Fotosynteesi tuottaa ravintoa eliökunnalle
Tärkeimpiä asioita kappaleessa seitsemän ovat
A.) Fotosynteesi on välttämätön elämän kannalta
Fotosynteesissä eli yhteyttämisessä omavaraiset eliöt valmistavat hiilidioksidista ja hapesta Auringon valoenergian avulla sokeria ja sivutuotteena vapautuvaa happea. Tästä sokerista valmistetaan kaiken elämän kannalta hyvin tärkeitä yhdisteitä (esim. hiilihydraatit, valkuaisaineet, lipidit). Fotosynteesin ansiosta meillä on myös ilmakehä täynnä hengitettävää happea ja haitalliselta UV-säteilyltä suojaava otsonikerros. Vaikka kemosynteesikin on tärkeä koskien tiettyjä ekosysteemejä (ja alkumaapallon ajoilla se korvasi fotosynteesin), ovat sen tuomat hyödyt maapallolle nykyisin hyvin pienet.
B.) Fotosynteesin toiminta
Kasvien ja levien viherhiukkaset ovat paikka, jossa fotosynteesi tapahtuu. Ne ovat itsenäisiä soluelimiä, jotka voivat vaihtaa paikkaa kasvin sisällä ja muuttaa muotoaan. Niillä on jopa hieman omia geenejäkin. Tärkeitä viherhiukkasissa yhteyttämisen kannalta ovat pigmentit eli yhteyttämisväriaineet. Niillä kasvi ottaa käyttöönsä valon eri aallonpituuksien sähkömagneettisia hiukkasia, joilla ne hyödyntävät valosta saatavan energian mahdollisimman tehokkaasti. Tärkein näistä väriaineista on lehtivihreä eli klorofylli (klorofylli-a ja -b, karotenoidit).
Fotosynteesissä tapahtuu kaksi reaktiota: valoreaktio ja hiilen yhteyttämisreaktio (pimeä reaktio). Ne ovat aivan peräkkäin.
Valoreaktiossa kasveissa syntyy kemiallista energiaa auringon valon avulla: vesi hajoaa hapeksi ja vedyksi --> vety liittyy vedynsiirtäjämolekyyliin --> happi vapautuu ilmakehään, osa kasvin soluhengitykseen. Valoenergiaa käytetään myös ATP- ja NADPH-molekyyleissä sidosenergiaksi.
Hiilen yhteyttämisreaktiossa puolestaan hiilidioksidi pelkistetään sokeriksi: vety saadaan valoreaktiossa syntyneessä vedynsiirtäjämolekyylistä ja energia myöskin NADPH:sta ja ATP:sta --> syntyy uutta biomassaa, kun hiilidioksidista pelkistetään sokeria.
C.) Tekijät, jotka vaikuttavat fotosynteesin tehokkuuteen
Fotosynteesin tehokkuuteen vaikuttavat ilman hiilidioksidin määrä, valon eri aallonpituudet, ravinteet, kosteus/kuivuus ja valon määrä.
UUSI KÄSITE:
Kloroplasti = Viherhiukkanen, eli fotosynteesin tapahtumapaikka, kasvin soluelin
Omassa elämässäni olen voinut havaita sokerin varastoitumisen kasviin esimerkiksi porkkanaa syödessäni: juureksen sisällä on valkoinen "juova", joka koostuu makeammasta materiaalista kuin sitä ympäröivä oranssi juuriosa. Tulevaisuudessa voin hyödyntää tietojani fotosynteesin tärkeydestä niinkin suuressa asiassa kuin viheralueiden, erityisesti sademetsien, säilyttämisen tärkeyden korostamisessa, sillä suuret viheralueet ovat maapallon keuhkot; jos ne hakataan mataliksi, muukaan elämä maapallolla ei voi voida kovinkaan hyvin.
KYSYMYS:
Mitkä eliöt kykenevät kemosynteesiin?
Osoitteessa http://opinnot.internetix.fi/fi/muikku2materiaalit/lukio/bi/bi2/05_solun_toiminta/04_kemosynteesi?C:D=hRyA.hQ2C&m:selres=hRyA.hQ2C kemosynteesiin kykeneviä eliöitä sanotaan olevan muun muassa rikki-, rauta- ja typpibakteerit.
TEHTÄVÄ: s. 55 t. 3ab
a.) Kuplissa on happea.
b.) Fotosynteesin valoreaktiossa vesi hajoaa hapeksi ja vedyksi: vety menee eteenpäin avustamaan hiilen yhteyttämisreaktiota, kun happi taas vapautuu veteen kupliksi ilmaraoista.
A.) Fotosynteesi on välttämätön elämän kannalta
Fotosynteesissä eli yhteyttämisessä omavaraiset eliöt valmistavat hiilidioksidista ja hapesta Auringon valoenergian avulla sokeria ja sivutuotteena vapautuvaa happea. Tästä sokerista valmistetaan kaiken elämän kannalta hyvin tärkeitä yhdisteitä (esim. hiilihydraatit, valkuaisaineet, lipidit). Fotosynteesin ansiosta meillä on myös ilmakehä täynnä hengitettävää happea ja haitalliselta UV-säteilyltä suojaava otsonikerros. Vaikka kemosynteesikin on tärkeä koskien tiettyjä ekosysteemejä (ja alkumaapallon ajoilla se korvasi fotosynteesin), ovat sen tuomat hyödyt maapallolle nykyisin hyvin pienet.
B.) Fotosynteesin toiminta
Kasvien ja levien viherhiukkaset ovat paikka, jossa fotosynteesi tapahtuu. Ne ovat itsenäisiä soluelimiä, jotka voivat vaihtaa paikkaa kasvin sisällä ja muuttaa muotoaan. Niillä on jopa hieman omia geenejäkin. Tärkeitä viherhiukkasissa yhteyttämisen kannalta ovat pigmentit eli yhteyttämisväriaineet. Niillä kasvi ottaa käyttöönsä valon eri aallonpituuksien sähkömagneettisia hiukkasia, joilla ne hyödyntävät valosta saatavan energian mahdollisimman tehokkaasti. Tärkein näistä väriaineista on lehtivihreä eli klorofylli (klorofylli-a ja -b, karotenoidit).
Fotosynteesissä tapahtuu kaksi reaktiota: valoreaktio ja hiilen yhteyttämisreaktio (pimeä reaktio). Ne ovat aivan peräkkäin.
Valoreaktiossa kasveissa syntyy kemiallista energiaa auringon valon avulla: vesi hajoaa hapeksi ja vedyksi --> vety liittyy vedynsiirtäjämolekyyliin --> happi vapautuu ilmakehään, osa kasvin soluhengitykseen. Valoenergiaa käytetään myös ATP- ja NADPH-molekyyleissä sidosenergiaksi.
Hiilen yhteyttämisreaktiossa puolestaan hiilidioksidi pelkistetään sokeriksi: vety saadaan valoreaktiossa syntyneessä vedynsiirtäjämolekyylistä ja energia myöskin NADPH:sta ja ATP:sta --> syntyy uutta biomassaa, kun hiilidioksidista pelkistetään sokeria.
C.) Tekijät, jotka vaikuttavat fotosynteesin tehokkuuteen
Fotosynteesin tehokkuuteen vaikuttavat ilman hiilidioksidin määrä, valon eri aallonpituudet, ravinteet, kosteus/kuivuus ja valon määrä.
UUSI KÄSITE:
Kloroplasti = Viherhiukkanen, eli fotosynteesin tapahtumapaikka, kasvin soluelin
Omassa elämässäni olen voinut havaita sokerin varastoitumisen kasviin esimerkiksi porkkanaa syödessäni: juureksen sisällä on valkoinen "juova", joka koostuu makeammasta materiaalista kuin sitä ympäröivä oranssi juuriosa. Tulevaisuudessa voin hyödyntää tietojani fotosynteesin tärkeydestä niinkin suuressa asiassa kuin viheralueiden, erityisesti sademetsien, säilyttämisen tärkeyden korostamisessa, sillä suuret viheralueet ovat maapallon keuhkot; jos ne hakataan mataliksi, muukaan elämä maapallolla ei voi voida kovinkaan hyvin.
KYSYMYS:
Mitkä eliöt kykenevät kemosynteesiin?
Osoitteessa http://opinnot.internetix.fi/fi/muikku2materiaalit/lukio/bi/bi2/05_solun_toiminta/04_kemosynteesi?C:D=hRyA.hQ2C&m:selres=hRyA.hQ2C kemosynteesiin kykeneviä eliöitä sanotaan olevan muun muassa rikki-, rauta- ja typpibakteerit.
 | ||
| Valoreaktiot + Hiilen sitomisreaktiot = FOTOSYNTEESI Lähde: https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/lukio/biologia/symbioosi2/8fssav/mediamappi/kuvat/fkvtasaatjpehsajpekk:file/photo/0da562b8fc3b12c61abcdac32744f1640be88124/BI2_fotosynteesi_justus.png |
TEHTÄVÄ: s. 55 t. 3ab
a.) Kuplissa on happea.
b.) Fotosynteesin valoreaktiossa vesi hajoaa hapeksi ja vedyksi: vety menee eteenpäin avustamaan hiilen yhteyttämisreaktiota, kun happi taas vapautuu veteen kupliksi ilmaraoista.
sunnuntai 5. toukokuuta 2013
6. Kasvien vesi- ja ravinnetalous
Tärkeimpinä asioina kasvien vesi- ja ravinnetaloudesta opin
Kasvi saa nostettua veden maasta juurillaan taloudellisesti osmoosin avulla: vesi kulkee osmoottisesti juuren puoliläpäisevän kalvon läpi.
Maasta saadut vesi ja ravinteet kulkevat ylös kasvin vartta kasvin johtosolukossa, erityisesti sen puuosassa. Nilaosa taas kuljettaa yhteyttämistuotteita juurille.
Juurikarvat ovat tärkeitä, koska ne lisäävät aineenvaihduntapinta-alaa, jolloin aineiden vaihto juurissa on tehokkaampaa. Juurikarvat (tai sienijuuri mykoritsa) ottavat kasvin tarvitsemat ravinteet maasta.Yöllä, kun vesi ei voi nousta haihtumisimun avulla kasvissa, kasvin juuriin syntyy juuripaine, joka nostaa kasville hieman vettä.
Haihtumisimu on johtojänteiden putkiloissa ja se syntyy kasvien yhteyttäessä. Haihtumisimun avulla vesi nousee kasviin, ja imun itse mahdollistaa koheesio eli vesimolekyylien välinen vetovoima. Auringon valo saa osaltaan kasvissa aikaan yhteyttämisen ja samalla veden haihduttamisen käynnistymisen kasvissa. Yhteyttämisessä tärkeänä osana ovat myös ilmaraot, sillä niiden kautta kasvi vaihtaa hiilidioksidin ja hapen. Näiden rakojen avautumisesta ja sulkeutumisesta määräävät huulisolut, jotka reagoivat ympäristön kosteuden määrään. Ilmarakojen määrä on eri erilaisten ympäristöjen kasveilla: kuivan paikan kasveilla vähemmän kuin hyvin vetisten paikkojen kasveilla.
Kun veden virtaamiseen kasvissa ei kulu energiaa osmoosin ansiosta, ravinteiden otossa sen sijaan kasvit joutuvat töihin. Energiaa kuluu, koska ravinteet joudutaan kuljettamaan diffuusion kannalta päinvastaiseen suuntaan solukalvon läpi. Kuluva energia saadaan yhteyttämistuotteista. Hapen, joka on tärkeää soluhengityksen kannalta, kasvit saavat kuohkeasta maaperästä.Ravinteita maaperästä kasvit tarvitsevat orgaanisiin yhdisteisiinsä tai kofaktoreiksi entsyymeihinsä.
Kasvit tarvitsevat eniten kuutta pääravinnetta, mutta myös esimerkiksi hivenaineet ovat tarpeellisia. Kasvin kasvupaikan ravinteisuus kerrotaankin näiden mukaan: perusravinteiden määrät ja suhteet kielivät maaperän asemasta kasvualustana. Kasvin kehitysvaiheet ja ei lajit vaativat erilaiset määrät eri ravinteita. Kasveilla onkin taipumus pysyä kohtuudessa ja tasapainossa ravinteita maasta ottaessaan: ne ottavat kaikkia ravinteita vain sen määrän, mitä tarvitsevat.
UUSI KÄSITE:
Sekovarsi = Kasvin tai levän osa, jossa ei ole selkeästi eriteltävissä lehtiä, vartta ja juurta.
Omassa elämässäni olen joskus nähnyt aamulla pisaroita kasvien lehdillä; kyseessä on juuripaine, joka on nostanut kasville yöllä vettä ennen haihdutuksen käynnistymistä. Tulevaisuudessa voisin soveltaa tietojani istuttaessani mitä tahansa kasvia: maaperän pitää olla hyvä, kasvupaikan tarpeeksi valoisa ja kasvin on saatava sopivasti vettä kasvaakseen.
KYSYMYS:
Mitkä sienet ja kasvit muodostavat mykorritsan?
Sivustolla ymparisto.fi ladattavassa tiedostossa (osoitteessa: http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=43405) asiaa valaistaan seuraavasti:
"Esimerkiksi melkein kaikki Suomessa kasvavat puuvartiset kasvit ovat
TEHTÄVÄ: s.47 t. 3ab
a.) Vesi on kasveille erittäin tärkeää, sillä kasvit käyttävät sitä moneen tarkoitukseen: yhteyttämiseen eli fotosynteesiin (toinen lähtöaineista!), ravinteet, joita kasvi tarvitsee, ovat veteen liuenneina maaperässä, veden haihtuminen (haihtumisimu) on edellytys veden kulkemiseen kasvin sisällä, vesi kuljettaa kasvissa ravinteita ja yhteyttämisessä syntyneitä aineita, kasvin sisäinen nestejännitys tukee kasvia, veden haihtuminen viilentää kasvia ja vesi myös levittää joidenkin kasvien siitepölyä ja siemeniä.
b.) Kuivan paikan kasvit ovat kehittäneet monia toimintoja rankkoja olosuhteita varten: ne voivat esimerkiksi kuivua välillä (sammalet), pudottaa lehtensä erityisen kuivien aikojen ajaksi, avata ilmarakonsa vain yöksi ja niillä on usein hyvin väkevä juurineste. Rakeenteessakin kasveilla on usein sovellutuksia kuivuuden takia: kasveilla on muun muassa ilmaraot lehtien alapinnalla, kuopissa tai karvojen peittäminä, niiden lehdet ovat usein paksut ja/tai vahapintaiset (myös esimerkiksi kaktuksen piikit ovat hyviä kuuman paikan sovellutus lehdistä). Kasvit voivat myös olla karvaisia, ja niiden jykevät varret (esim. kaktus) varastoivat vettä. Usein kuivien paikkojen kasvien juuret ylettyvät maaperän syvimpiin vesivarastoihin tai sitten keräävät kosteutta maan pinnalta.
Kasvi saa nostettua veden maasta juurillaan taloudellisesti osmoosin avulla: vesi kulkee osmoottisesti juuren puoliläpäisevän kalvon läpi.
Maasta saadut vesi ja ravinteet kulkevat ylös kasvin vartta kasvin johtosolukossa, erityisesti sen puuosassa. Nilaosa taas kuljettaa yhteyttämistuotteita juurille.
Juurikarvat ovat tärkeitä, koska ne lisäävät aineenvaihduntapinta-alaa, jolloin aineiden vaihto juurissa on tehokkaampaa. Juurikarvat (tai sienijuuri mykoritsa) ottavat kasvin tarvitsemat ravinteet maasta.Yöllä, kun vesi ei voi nousta haihtumisimun avulla kasvissa, kasvin juuriin syntyy juuripaine, joka nostaa kasville hieman vettä.
Haihtumisimu on johtojänteiden putkiloissa ja se syntyy kasvien yhteyttäessä. Haihtumisimun avulla vesi nousee kasviin, ja imun itse mahdollistaa koheesio eli vesimolekyylien välinen vetovoima. Auringon valo saa osaltaan kasvissa aikaan yhteyttämisen ja samalla veden haihduttamisen käynnistymisen kasvissa. Yhteyttämisessä tärkeänä osana ovat myös ilmaraot, sillä niiden kautta kasvi vaihtaa hiilidioksidin ja hapen. Näiden rakojen avautumisesta ja sulkeutumisesta määräävät huulisolut, jotka reagoivat ympäristön kosteuden määrään. Ilmarakojen määrä on eri erilaisten ympäristöjen kasveilla: kuivan paikan kasveilla vähemmän kuin hyvin vetisten paikkojen kasveilla.
Kun veden virtaamiseen kasvissa ei kulu energiaa osmoosin ansiosta, ravinteiden otossa sen sijaan kasvit joutuvat töihin. Energiaa kuluu, koska ravinteet joudutaan kuljettamaan diffuusion kannalta päinvastaiseen suuntaan solukalvon läpi. Kuluva energia saadaan yhteyttämistuotteista. Hapen, joka on tärkeää soluhengityksen kannalta, kasvit saavat kuohkeasta maaperästä.Ravinteita maaperästä kasvit tarvitsevat orgaanisiin yhdisteisiinsä tai kofaktoreiksi entsyymeihinsä.
Kasvit tarvitsevat eniten kuutta pääravinnetta, mutta myös esimerkiksi hivenaineet ovat tarpeellisia. Kasvin kasvupaikan ravinteisuus kerrotaankin näiden mukaan: perusravinteiden määrät ja suhteet kielivät maaperän asemasta kasvualustana. Kasvin kehitysvaiheet ja ei lajit vaativat erilaiset määrät eri ravinteita. Kasveilla onkin taipumus pysyä kohtuudessa ja tasapainossa ravinteita maasta ottaessaan: ne ottavat kaikkia ravinteita vain sen määrän, mitä tarvitsevat.
UUSI KÄSITE:
Sekovarsi = Kasvin tai levän osa, jossa ei ole selkeästi eriteltävissä lehtiä, vartta ja juurta.
Omassa elämässäni olen joskus nähnyt aamulla pisaroita kasvien lehdillä; kyseessä on juuripaine, joka on nostanut kasville yöllä vettä ennen haihdutuksen käynnistymistä. Tulevaisuudessa voisin soveltaa tietojani istuttaessani mitä tahansa kasvia: maaperän pitää olla hyvä, kasvupaikan tarpeeksi valoisa ja kasvin on saatava sopivasti vettä kasvaakseen.
KYSYMYS:
Mitkä sienet ja kasvit muodostavat mykorritsan?
Sivustolla ymparisto.fi ladattavassa tiedostossa (osoitteessa: http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=43405) asiaa valaistaan seuraavasti:
"Esimerkiksi melkein kaikki Suomessa kasvavat puuvartiset kasvit ovat
riippuvaisia niiden kanssa mykorritsan muodostavista sienilajeista. Ilman sie-
niä ei olisikaan nykyisen kaltaisia metsiä, tuskin nykyisiä metsäkasvejakaan."
Osoitteessa http://www.helsinki.fi/biosci/biopop/Opetusideoita/mykorritsat/yleista.htm asiasta taas kerrotaan näin:
"Lähes kaikki kasvit muodostavat mykorritsoja eli sienijuuria. On arvioitu, että n. 95 % nykyajan tunnetuista kasveista kuuluu mykorritsoja muodostaviin kasvisukuihin."
Mykorritsan muodostavia kasveja ja sieniä on siis nähtävästi hyvin useita.
Osoitteessa http://www.helsinki.fi/biosci/biopop/Opetusideoita/mykorritsat/yleista.htm asiasta taas kerrotaan näin:
"Lähes kaikki kasvit muodostavat mykorritsoja eli sienijuuria. On arvioitu, että n. 95 % nykyajan tunnetuista kasveista kuuluu mykorritsoja muodostaviin kasvisukuihin."
Mykorritsan muodostavia kasveja ja sieniä on siis nähtävästi hyvin useita.
 |
| Kuva kasvin johtosolukon rakenteesta Lähde: http://ruokatieto.fi/sites/default/files/styles/content-max-image/public/Aineistopankki/oppimateriaali.finfood.fi/luonto/kasvin_biologia/kasvin_solukot.gif |
TEHTÄVÄ: s.47 t. 3ab
a.) Vesi on kasveille erittäin tärkeää, sillä kasvit käyttävät sitä moneen tarkoitukseen: yhteyttämiseen eli fotosynteesiin (toinen lähtöaineista!), ravinteet, joita kasvi tarvitsee, ovat veteen liuenneina maaperässä, veden haihtuminen (haihtumisimu) on edellytys veden kulkemiseen kasvin sisällä, vesi kuljettaa kasvissa ravinteita ja yhteyttämisessä syntyneitä aineita, kasvin sisäinen nestejännitys tukee kasvia, veden haihtuminen viilentää kasvia ja vesi myös levittää joidenkin kasvien siitepölyä ja siemeniä.
b.) Kuivan paikan kasvit ovat kehittäneet monia toimintoja rankkoja olosuhteita varten: ne voivat esimerkiksi kuivua välillä (sammalet), pudottaa lehtensä erityisen kuivien aikojen ajaksi, avata ilmarakonsa vain yöksi ja niillä on usein hyvin väkevä juurineste. Rakeenteessakin kasveilla on usein sovellutuksia kuivuuden takia: kasveilla on muun muassa ilmaraot lehtien alapinnalla, kuopissa tai karvojen peittäminä, niiden lehdet ovat usein paksut ja/tai vahapintaiset (myös esimerkiksi kaktuksen piikit ovat hyviä kuuman paikan sovellutus lehdistä). Kasvit voivat myös olla karvaisia, ja niiden jykevät varret (esim. kaktus) varastoivat vettä. Usein kuivien paikkojen kasvien juuret ylettyvät maaperän syvimpiin vesivarastoihin tai sitten keräävät kosteutta maan pinnalta.
sunnuntai 28. huhtikuuta 2013
5. Solukalvo
1.) Solukalvon rakenteesta ja tehtävistä
- Jotkut proteiineista toimivat reseptorimolekyyleinä: niiden kautta kulkevat soluun vesiliukoiset aineet, esim. sokerit (rasvaliukoiset aineet puolestaan kulkevat soluun menemällä läpi lipidikerroksista)
- Hiilihydraattiketjut auttavat solua esimerkiksi tunnistamaan muita soluja
2.) Aineiden passiivisesta kulkeutumisesta
- Aktiivista kuljettamista tarvitaan, kun halutaan siirtää aineet kohti suurempaa pitoisuutta
- Tähän kuluu energiaa
- Tekijänä ovat kuljettajaproteiinit (ioneja kuljettavat ionipumppuja)
- Solusyönnillä saadaan solun sisään jopa toisia soluja, pääasiassa kuitenkin isoja molekyylejä
- Pois solusta tällaiset suuret yksiköt puolestaan saadaan eksosytoosin voimin
UUSI KÄSITE:
Eksosytoosi = Solukalvon aktiivinen kuljetustapa, jolla poistetaan isoja molekyylejä solusta eriterakkuloissa
Omassa elämässäni olen muun muassa kemian tunneilla tutkinut osmoosia ja diffuusiota. Myös, kun olin pieni, katsoin usein Olipa kerran elämä-sarjaa, jossa kuvattiin animaation avulla valkosolujen solusyöntiä. Tulevaisuudessa voin soveltaa oppimiani asioita vaikka niin, etten ihmettele, jos joskus joudun tiputukseen ja saan lääkkeet liuotettuina suolaliuokseen: tämä estää solujani hörppäämästä liikaa vettä ja halkeamasta.
KYSYMYS:
Mitä aineita solusta poistetaan eksosytoosin avulla?
Muun muassa Wikipediassa artikkelissa Eksosyteesi aiheen yhteydessä mainittiin hormonit, osoitteessa http://www.solunetti.fi/fi/solubiologia/eksosytoosi/2/ proteiinien valmistus ja osoitteessa https://wiki.helsinki.fi/display/solu/Solukalvo haiman insuliini.
TEHTÄVÄ: s. 37 t. 4
Tohvelieläin elää suolattomassa vedessä --> sen sisälmykset sisältävät väkevämpiä liuoksia kuin mitä vesi on --> osmoosin vuoksi vettä siirtyy tohvelieläimen sisälle --> tarvitaan rakko, jolla poistetaan ylimääräinen vesi tohvelieläimen sisältä, jotta ei tapahdu halkeamista.
perjantai 26. huhtikuuta 2013
4. Entsyymit ovat solun kemiallisia robotteja
Tärkein oppimani asia kappaleesta neljä on, että entsyymit ovat solun tuottamia valkuaisaineita ja niitä tarvitaan solun kemiallisissa reaktioissa katalyytteinä
- nopeuttaen reaktioita
- saaden reaktiot toimimaan suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa
- kuten myös laimeissakin liuoksissa
- kulumatta tai muuttumatta itse reaktioissa.
Entsyymien toiminnassa tärkeintä on niille sopivat olosuhteet, sillä jos olosuhteet käyvät liian epäsuotuisiksi, entsyymit denaturoituvat eli menettävät muotonsa. Ideaalit olosuhteet entsyymeille ovat sopivan lämpötilan ja liuoksen sopivan suolapitoisuuden sekä happamuuden yhdistelmä (optimiolosuhteet, jokaisella entsyymillä oma).
UUSI KÄSITE:
Inhibiittori = Aine, joka haittaa entsyymin toimintaa. Muistuttaa rakenteeltaan tiettyä substraattia ja kiinnittyy tämän paikalle entsyymin aktiiviseen keskukseen estäen sen toiminnan. Monet myrkylliset aineet, mutta myös lääkkeet voivat toimia inhibiittoreina.
Omassa elämässäni olen huomannut entsyymien toiminnan muun muassa leipää syödessäni: leivän maku muuttuu suussa makeaksi, kun amylaasi pilkkoo tärkkelyksen maltoosiksi. Tulevaisuudessa voin käyttää tietojani entsyymien toiminnasta hyväksi esimerkiksi siten, että tiedän monien vitamiinien toimivan entsyymeissä kofaktoreina, jolloin osaan huolehtia niiden tarvittavasta saannista ja vältyn puutostaudeilta.
KYSYMYS:
Onko rautaioni minkään entsyymin kofaktori?
Wikipediassa rauta mainittiin yhdeksi tärkeimmistä ja yleisimmistä kofaktoreista.
 |
| Vähälaktoosiset tuotteet valmistetaan laktaasi-entsyymiä hyödyksi käyttäen lähde: http://www.kauppahalli24.fi/media/catalog/product/cache/1/image/9df78eab33525d08d6e5fb8d27136e95/1/2/123.jpg |
TEHTÄVÄ: s. 31 t. 1
a) VÄÄRIN (substraatti on aine jota entsyymi käsittelee, ei sen rakenneosa)
b) OIKEIN
c) OIKEIN
d) VÄÄRIN (jotkut entsyymit toimivat myös solun ulkopuolella)
keskiviikko 24. huhtikuuta 2013
3. Solujen kemiallinen rakenne
Tärkeimmät oppimani asiat kappaleesta 3:
Vaikka eliölajien soluissa onkin eroa, löytyy niistä enemmän yhtläisyyksiä. Kaikki solut koostuvat molekyyleistä ja niiden yleisimpiä alkuaineita ovat hiili, vety, happi ja typpi. Yhdisteet soluissa voivat olla orgaanisia (useat hiiliyhdisteet) tai epäorgaanisia (esim. vesi). Soluissa on myös lukuisia ioneja, eli alkuaineiden sähköisesti varautuneita atomeja.
Solujen tärkeimpiä energianlähteitä ovat hiilihydraatit ja rasva-aineet eli lipidit.
Hiilihydraateissa on hiiltä, vetyä ja happea. Yksinkertaisimmat hiilihydraatit ovat monosakkarideja (glukoosi, fruktoosi). Disakkarideissa (sakkaroosi, laktoosi) on kaksi yhteenliittynyttä monosakkaridia. Polysakkarideissa (tärkkelys, selluloosa) on monia monosakkarideja yhdessä, jopa tuhansia. Hiilihydraatit ovat tärkeitä, koska ne ovat solujen tärkeimpiä energianlähteitä ja -varastoja. Ne ovat myös monien molekyylien rakennusosia.
Lipideitä ovat esimerkiksi varsiniaset rasvat, steroidihormonit ja fosfolipidit. Ne koostuvat kaikki hiilestä, hapesta ja vedystä. Lipidit eivät liukene veteen. Varsinaiset rasvat eli triglyseridit toimivat energiavarastoina rasvasoluissa. Rasva voi olla tyydyttynyttä (hiliatomin välissä ei kaksoissidoksia, usein eläinrasvoissa) tai tyydyttymätöntä (yksi tai useampi kaksoissidos hiiliatomien välissä, usein kasvirasvoissa). Tyydyttymätön rasva on terveellisempää kuin tyydyttynyt, sillä tyydyttyneet eläinrasvat nostavat veren kolesterolipitoisuutta. Rasva-aineet toimivat soluissa tärkeinä energiavarastoina; eläimillä rasvasoluissa ja kasveilla muun muassa siemenissä.
Valkuaisaineet eli proteiinit ovat solujen tärkeitä rakenneosia ja myös suuressa osassa useissa solujen toiminnoissa. Ne koostuvat 20 erilaisesta aminohaposta, jotka kosstuvat hiilestä, hapesta, vedystä ja typestä (hajoamistuotteena virtsa).
Valkuaisaineiden rakenteessa aminohappojen järjestys on valkuaisaineen primaarirakenne. Kun ketjut taipuvat, ne muodostavat sekundaarirakenteen kierteillä ja levyrakenteilla. Lopullinen kolmiulotteinen muoto on tertiaarinen rakenne. Kvaternaarirakenne taas liittyy suuriin valkuaisainemolekyyleihin; se koostuu monista aminohappoketjuista, jotka ovat kerällä toistensa ympärillä. Proteiinit ovatkin solun suurimpia molekyylejä, joiden lisäksi isoja ovat myös molekyylit, joissa on proteiiniosan lisäksi lipidi- tai hiilihydraattiosa. Tällaiset molekyylit ovat lipo- (huom! kolesteroli HDL ja LDL) ja glykoproteiineja.
Nukleiinihapot (dna ja rna) säilyttävät perimän ja valmistavat alkuaineita proteiinisynteesissä. Nukleiinihapoilla on erityinen taito kopioitua ja ne ovat hyvin suuria molekyylejä.
Dna-molekyylit koostuvat kahdesta nukleotidiketjusta. Dna sisältää eliön perimän eli geenit. Dna:n perusrakenne on kaikilla eliöryhmillä täysin sama, joka vahvistaa teorian elämän yhteisestä alkuperästä.
Rna ohjaa perimän mukaisten proteiinien syntyä. Tähän osallistuvat lähetti-rna, siirtäjä-rna ja ribosomi-rna, eli rna:ta on siis kolmea eri lajia.
ATP puolestaan on vastuussa solujen lyhytaikaisesta energiansaannista, sillä se on melko pysymätön aine ja näin sitä on soluissa käytettävissä vain hyvin lyhyen aikaa. ATP on solujen tärkein energiansiirtäjämolekyyli. ATP:n rakenneosia ovat adeniini, riboosi ja kolme fosfaattiryhmää. Siirrettävä energia on ATP:sta irtoavien fosfaattiosien välissä. Tätä energiaa käytetään esimerkiksi lihassupistuksessa. Kun ATP-molekyylit on käytetty loppuun, valmistetaan niitä lisää solun voimalaitoksissa, mitokondrioissa.
UUSI KÄSITE:
Nukleotiodi = Dna:n ja rna:n rakenneosa, joka itse muodostuu sokerista, emäksestä ja fosfaatista.
Omassa elämässäni olen soveltanut tietoa hiilihydraateista, lipideistä ja proteiineista miettiessäni ruokavaliotani koskevia asioita. Tulevaisuudessa voin soveltaa tietoja edelleen ravintoasioissa sekä tietoja nukleiinihapoista ja perimästä voin käyttää selittäessäni vaikkapa omalle jälkikasvulleni, että miksi he muistuttavat vanhempiaan.
KYSYMYS:
Millä menetelmillä dna:ta eristetään soluista?
"DNA:n eristäminen on laboratoriossa rutiinitoimenpide. DNA löytyy solun tumasta, joten ensin DNA:ta ympäröivät rakenteet pitää purkaa. Solurakenteet voidaan rikkoa mekaanisesti murskaamalla. Rasvat saadaan erikseen lisäämällä tavallista saippuaa muistuttavaa ainetta. Proteiinit rikotaan entsyymeillä. DNA saadaan esiin lisäämällä kylmää alkoholia, jonka kanssa DNA sakkaantuu ja tulee näkyväksi."
Näin luonnehdittiin dna:n eristämistä osoitteessa http://oppiminen.yle.fi/solubiologia/bioteknologia/dnan-eristaminen-monistaminen, josta löytyy myös dna:n monistamiseen liittyvää asiaa, sekä video dna:n monistamisesta ja eristämisestä.
ARTIKKELI:
HS: Seeprakalan perimä auttaa ihmisen tautien tuntemusta, Timo Paukku, 19.4.2013
Artikkelista näkee, kuinka tietoa eliöiden yhteisen perimän alkuperästä voi käyttää hyödyksi.
TEHTÄVÄ: s. 24 t. 2
Vaikka eliölajien soluissa onkin eroa, löytyy niistä enemmän yhtläisyyksiä. Kaikki solut koostuvat molekyyleistä ja niiden yleisimpiä alkuaineita ovat hiili, vety, happi ja typpi. Yhdisteet soluissa voivat olla orgaanisia (useat hiiliyhdisteet) tai epäorgaanisia (esim. vesi). Soluissa on myös lukuisia ioneja, eli alkuaineiden sähköisesti varautuneita atomeja.
Solujen tärkeimpiä energianlähteitä ovat hiilihydraatit ja rasva-aineet eli lipidit.
Hiilihydraateissa on hiiltä, vetyä ja happea. Yksinkertaisimmat hiilihydraatit ovat monosakkarideja (glukoosi, fruktoosi). Disakkarideissa (sakkaroosi, laktoosi) on kaksi yhteenliittynyttä monosakkaridia. Polysakkarideissa (tärkkelys, selluloosa) on monia monosakkarideja yhdessä, jopa tuhansia. Hiilihydraatit ovat tärkeitä, koska ne ovat solujen tärkeimpiä energianlähteitä ja -varastoja. Ne ovat myös monien molekyylien rakennusosia.
Lipideitä ovat esimerkiksi varsiniaset rasvat, steroidihormonit ja fosfolipidit. Ne koostuvat kaikki hiilestä, hapesta ja vedystä. Lipidit eivät liukene veteen. Varsinaiset rasvat eli triglyseridit toimivat energiavarastoina rasvasoluissa. Rasva voi olla tyydyttynyttä (hiliatomin välissä ei kaksoissidoksia, usein eläinrasvoissa) tai tyydyttymätöntä (yksi tai useampi kaksoissidos hiiliatomien välissä, usein kasvirasvoissa). Tyydyttymätön rasva on terveellisempää kuin tyydyttynyt, sillä tyydyttyneet eläinrasvat nostavat veren kolesterolipitoisuutta. Rasva-aineet toimivat soluissa tärkeinä energiavarastoina; eläimillä rasvasoluissa ja kasveilla muun muassa siemenissä.
Valkuaisaineet eli proteiinit ovat solujen tärkeitä rakenneosia ja myös suuressa osassa useissa solujen toiminnoissa. Ne koostuvat 20 erilaisesta aminohaposta, jotka kosstuvat hiilestä, hapesta, vedystä ja typestä (hajoamistuotteena virtsa).
Valkuaisaineiden rakenteessa aminohappojen järjestys on valkuaisaineen primaarirakenne. Kun ketjut taipuvat, ne muodostavat sekundaarirakenteen kierteillä ja levyrakenteilla. Lopullinen kolmiulotteinen muoto on tertiaarinen rakenne. Kvaternaarirakenne taas liittyy suuriin valkuaisainemolekyyleihin; se koostuu monista aminohappoketjuista, jotka ovat kerällä toistensa ympärillä. Proteiinit ovatkin solun suurimpia molekyylejä, joiden lisäksi isoja ovat myös molekyylit, joissa on proteiiniosan lisäksi lipidi- tai hiilihydraattiosa. Tällaiset molekyylit ovat lipo- (huom! kolesteroli HDL ja LDL) ja glykoproteiineja.
Nukleiinihapot (dna ja rna) säilyttävät perimän ja valmistavat alkuaineita proteiinisynteesissä. Nukleiinihapoilla on erityinen taito kopioitua ja ne ovat hyvin suuria molekyylejä.
Dna-molekyylit koostuvat kahdesta nukleotidiketjusta. Dna sisältää eliön perimän eli geenit. Dna:n perusrakenne on kaikilla eliöryhmillä täysin sama, joka vahvistaa teorian elämän yhteisestä alkuperästä.
Rna ohjaa perimän mukaisten proteiinien syntyä. Tähän osallistuvat lähetti-rna, siirtäjä-rna ja ribosomi-rna, eli rna:ta on siis kolmea eri lajia.
ATP puolestaan on vastuussa solujen lyhytaikaisesta energiansaannista, sillä se on melko pysymätön aine ja näin sitä on soluissa käytettävissä vain hyvin lyhyen aikaa. ATP on solujen tärkein energiansiirtäjämolekyyli. ATP:n rakenneosia ovat adeniini, riboosi ja kolme fosfaattiryhmää. Siirrettävä energia on ATP:sta irtoavien fosfaattiosien välissä. Tätä energiaa käytetään esimerkiksi lihassupistuksessa. Kun ATP-molekyylit on käytetty loppuun, valmistetaan niitä lisää solun voimalaitoksissa, mitokondrioissa.
UUSI KÄSITE:
Nukleotiodi = Dna:n ja rna:n rakenneosa, joka itse muodostuu sokerista, emäksestä ja fosfaatista.
Omassa elämässäni olen soveltanut tietoa hiilihydraateista, lipideistä ja proteiineista miettiessäni ruokavaliotani koskevia asioita. Tulevaisuudessa voin soveltaa tietoja edelleen ravintoasioissa sekä tietoja nukleiinihapoista ja perimästä voin käyttää selittäessäni vaikkapa omalle jälkikasvulleni, että miksi he muistuttavat vanhempiaan.
KYSYMYS:
Millä menetelmillä dna:ta eristetään soluista?
"DNA:n eristäminen on laboratoriossa rutiinitoimenpide. DNA löytyy solun tumasta, joten ensin DNA:ta ympäröivät rakenteet pitää purkaa. Solurakenteet voidaan rikkoa mekaanisesti murskaamalla. Rasvat saadaan erikseen lisäämällä tavallista saippuaa muistuttavaa ainetta. Proteiinit rikotaan entsyymeillä. DNA saadaan esiin lisäämällä kylmää alkoholia, jonka kanssa DNA sakkaantuu ja tulee näkyväksi."
Näin luonnehdittiin dna:n eristämistä osoitteessa http://oppiminen.yle.fi/solubiologia/bioteknologia/dnan-eristaminen-monistaminen, josta löytyy myös dna:n monistamiseen liittyvää asiaa, sekä video dna:n monistamisesta ja eristämisestä.
ARTIKKELI:
HS: Seeprakalan perimä auttaa ihmisen tautien tuntemusta, Timo Paukku, 19.4.2013
Artikkelista näkee, kuinka tietoa eliöiden yhteisen perimän alkuperästä voi käyttää hyödyksi.
TEHTÄVÄ: s. 24 t. 2
tiistai 23. huhtikuuta 2013
2. Solun perusrakenne
 |
| Bakteerisolu |
A = siimoja B = solukalvo C = soluseinä D = kapseli F = kromosomi G = ribosomi
Kuvan ja osien nimien lähde: http://opinnot.internetix.fi/fi/muikku2materiaalit/lukio/bi/bi2/04_solun_rakenne/04_prokaryootin_solurakenne?C:D=hRyz.hQ2h&m:selres=hRyz.hQ2h
Tärkein oppimani asia kappaleesta 2 on, että kaikilla soluilla on yhteisiä piirteitä, mutta myös eroja kasvi-, eläin-, sieni- ja bakteerisolujen välillä.
Kaikilla soluilla on solukalvo (aineenvaihdunta), solulima (koostuu vedestä ja siihen liuenneista aineista) ja perimä (aitotumaisilla tuman sisällä, esitumaisilla rihmana solulimassa).
Kasvisolu koostuu soluseinästä, tumasta ja soluelimistä, joita ovat solunesterakkula, viherhiukkaset, mitokondriot, ribosomit, solulimakalvosto, diktyosomit ja proteiinisäikeet.
Eläinsolussa ei ole kasvisoluun eroten soluseinää, mutta siitä löytyy toki tuma ja soluelimet mitokondriot, ribosomit, solulimakalvosto, Golgin laite, keskusjyväset, lysosomit ja proteiinisäikeet.
Sienisolussa on soluseinä, tuma ja soluelimet solunesterakkula, mitokondriot, ribosomit, solulimakalvosto, Golgin laite ja lysosomit.
Bakteerisolun rakenteeseen kuuluu kapseli, soluseinä ja soluelimet ribosomit, solukalvon poimut sekä siimat ja karvat. Muihin solutyyppeihin eroten bakteerisolussa ei ole tumaa, vaan perimä on vapaana plasmideissa ja solulimassa.
UUSI KÄSITE:
Golgin laite = Yksi soluelimistä, käsittelee proteiineja lisäämällä niihin hiilihydraatteja ja lähettää ne sitten eriterakkuloiden kautta oikeaan kohteeseen solussa. Kasveilla Golgin laite = diktyosomi.
Omassa elämässäni olen tutkinut eläin- ja kasvisolun eroja aikaisemmilla biologian tunneilla. Tietoa solujen rakenteista voisin soveltaa tulevaisuudessa esimerkiksi tulehduksia selitettäessä: bakteerisolun rakenteen tietäminen on hyödyksi eri sairauksien synnyn ymmärtämisessä. Myös esimerkiksi syövän tunnistamisessa on hyötyä siitä, että tietää eläinsolun rakenteen.
KYSYMYS:
Mikä on koiran tuman kromosomimäärä?
Tästä osoitteesta luin koiran tumassa olevan 78 kromosomia, jossa on 39 kromosomiparia.
TEHTÄVÄ: s. 16 t. 4
1. Tuma
2. Tumakotelo
3. Solukalvo
4. Mitokondrio
5. Solulima
1. Eliöiden solut muistuttavat toisiaan
 |
| Kasvisolu |
 |
| Eläinsolu |
Kuvien lähteet: http://opinnot.internetix.fi/fi/muikku2materiaalit/lukio/bi/bi2/04_solun_rakenne/06_eukaryoottisolu/embedded2 ja http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/06/Kasvisolu.png/300px-Kasvisolu.png
Tärkein oppimani asia kappaleesta on, että solujen nerokas rakenne ja aineenvaihduntakyky ovat asioita, jotka ovat ominaisia kaikille maapallon eliöille. Solut ovat kaikilla eliöillä yhtä pieniä, vaikka eliöiden kokoerot vaihtelavatkin suuresti. Solujen pienuuden etuja ovat muun muassa se, että niiden pinta-ala on suuri tilavuuteen verrattuna (nopea aineiden vaihto, aineiden kuljetusmatkat lyhyitä) ja monet pienet solut muodostavat eliön (yhden solun tuhoutuminen ei haittaa; erityisen tarpeellista eliöillä, joilla on paljon erilaisia soluja). Solut ovat eliniältään lyhytaikaisia, jotkin solut tosin elävät pitempään (esim. ihmisen lihas- ja hermosolut). Myös hyvin tärkeä ominaisuus soluissa on niiden kyky erikoistumiseen.
Eläimillä kasvit muodostavat kudoksia ja kasveilla solukkoja. Kudokset ja solukot ovat rakenteeltaan samanlaisten ja johonkin tiettyyn "tehtävään" erikoistuneiden solujen ryhmittymiä. Eläimillä tärkeimpiä ovat epiteeli- eli pintakudos (kehon ulko- ja sisäpinnat, tehtävänä mm. suojaus, esim. iho, suoliston sisäpinta), lihaskudos (pitkät lihassolut, joissa supistumiskykyiset proteiinit, tehtävänä liikkeen tuotto), hermokudos (neuronit, tehtävänä aistiminen ja tiedonvälitys) ja tukikudos (sidekudos, luukudos, rasvakudos, rustokudos, veri, tehtävänä mm. rakenteiden yhteenliittäminen ja elinten suojaaminen) ja kasveilla kasvu-, perus- ja johtosolukot, joista rakentuvat kasvin osat.
UUSI KÄSITE:
Epiteeli- eli pintakudos = kehon ulko- ja sisäpinnoilla (iho, suoliston sisäpinta), suojaa elimiä, säätelee aineiden kulkua, eritteiden ja hormonien valmistusta, lisäksi iho tuntoaistii
Omassa elämässäni olen huomannut solujen nopean uusiutumisen esimerkiksi nähdessäni pienen haavan parantuvan nopeaan tahtiin ja saunassa ihoa hangatessani niin että kuollut ihosolukko irtoaa.
Tulevaisuudessa voin soveltaa tietoa vaikkapa, jos satun eksymään solubiologian alalle tai tutkiessani koulutöissä mikroskoopilla erilaisia näytteitä.
KYSYMYS:
Kuinka pitkä on solubiologin koulutus ja mitä siihen sisältyy?
Jyväskylän yliopiston nettisivuilta löytyi hyvä sairaalasolubiologin koulutusta koskeva artikkeli, josta sain melko tyhjentävän vastauksen kysymykseeni: https://www.jyu.fi/bioenv/opiskelu/jatko-opiskelu/sairaalasolubiologi.
TEHTÄVÄ: s. 12 t. 1 ja 2
Tilaa:
Blogitekstit (Atom)