Naturfag 2 28.03.96

Energiøverføringer:

Kjemoautotrofe:

• C-kilde: CO₂ --> C₆H₁₂O₆(glukose)
• energi-kilde: kjemiske forbindelser/ioner som oksideres
• eks: nitrifiserende bakterier som overfører
  NH₃/NH₄⁺ --> NO₂^- --> NO₃^-

Energi og stoffskifte i cellen

Flere energikrevende prosesser i cellen er avhengig av ATP, som dannes både ved nedbryting av næringsstoffer og ved hjelp av lysenergi gjennom fotosyntesen.

Energilagre i celler og organismer

1. Langtidslagre:
   • Planter: Glukose <--> stivelse
   • Dyr:
     • LEVER:
       • glukose <--> glukogen
       • glukose <--> fett
     • MUSKLER:
       • glukose <--> glykogen
     • FETTVEV:
       • Lipider lagres

   OBS! Protein lagres ikke i langtidslager. Proteinoverskudd forbrennes i lever til CO₂, vann og ammoniakk(NH₃)
   NH₃ og CO₂ --> urea(urinstoff)

2. Korttidslagre:
   • utgjøres av energibærende molekyl
   • ATP er det viktigste
   • ATP har tre fosfatgrupper som kan spaltes etter tur
   • fosfatgruppene er bundet med "energi-rike" bindinger
   • avspaltning av fosfat grigjør energi til anabolske prosesser i cellen
   • Reaksjoner:
     • ATP <==> ADP + P + energi (D=Di)
       ADP <==> AMP + P + energi (M=Mono)

   • Vanligvis veksler cellen mellom ATP og ADP
   • Utnyttelse av energi i glukosen til ATP:
     • energien i glukosen kan danne 86 ATP
       energien i glukosen danner 38 ATP
       
       Dette gir en utnyttelsesgrad på 44%, resten går tapt som varme

Anaerob celleånding:

1. Strikt anaerob organisme
   • har bare anaerob celleånding
2. Fakultativt anaerob organisme
   • har både anaerob og aerob celleånding. Kan overleve i både O ₂-rikt og O₂-fattig miljø

Nedbrytere

• viktige som nedbrytere i naturen
• bryter ned organisk materiale ufullstendig - ikke til CO₂ og H₂O
• sluttprodukt er bl.a. metan, etanol og hydrogensulfid
• finnes i
  • myrer
  • innsjøer
  • trange fjordarmer med dårlig vannutskiftning(innerst i en del terskelfjorder)

Gjærceller

• tilhører soppene
• ingen fotosyntese
• fakultativt anaerob organisme
• anaerob celleånding hos gjær kalles alkoholgjæring
  1. Glykolyse
     Glykose overføres til pyrodruesyre - likt aerob gjøring
     
     C₆H₁₂O₆ --> 2C₂ H₅O₃ + 4H + energi
  2. Gjæring
     Pyrodruesyre overføres til etanol og CO₂
     
     2C₂H₅O₃ --> 2C₂ H₂OH + 2CO₂

  OBS! Alle organismer trenger energi for å overleve. Gjær er heterotrof!

Energiomsettning hos grønne planter:

1. Celleånding

   Utnyttelse av den kjemiske energien i glukose til å danne energibæreren ATP og varme. Foregår i alle deler dag og natt

2. Fotosyntesen:
   • Omforming av:
     • lysenergi --> kjemisk energi
     • energifattige stoff --> energirike stoff
     • uorganiske stoff --> organiske stoff

   • Avhengig av:
     • lys
     • fuktighet
     • temperatur og CO₂-mengde

   • Foregår i/ikke i:
     • de grønne delene av planter og trær
     • ikke i rot og stamme hos trær
     • ikke pm natten/vinteren

     
     

   • Fotosyntesen er begrenset til planter som har klorofyll som fanger opp sollys og omformer solenergi til kjemisk energi i form av ATP.

   • Prosessen forgår i plantens kloroplaster
     • Fotosynteseligningen
       
       CO₂ + H₂O + lysenergi --> C₆H₁₂O₆ + =₂

   • CO₂ tas opp fra luften, mens H₂O tas opp fra jorden

   • glukosen(druesukkeret)
     • utskilles i celleåndingen
     • omdannes til stivelse i bladet(korttidslager)
     • transporters til rot/frø/skudd og lagres som stivelse (langtidslager)
     • omdannes og utnyttes til å lage cellulose, pektin og vedstoff
     • samt andre organiske byggenheter som aminosyrer og fettsyrer

   • O₂:
     • utnyttes i celleåndingen
     • overskudd frigis til luften rundt planten

   • I vekstsesongen er: Nettoproduksjon = fotosyntese - celleånding

     

Genetikk

Kromosomer

1. Oppbygning:
   1. Proteiner
      • skjelett
      • regulerer aktivitet

      
      
      
      

   2. DNA
      • arvestoff
      • delt inn i gener
      • funksjonelle, ikke strukturelle skiller i DNA

   • Kromosomer har ulik form, størrelse og geninnhold
   • et gen har info om oppbygningen av et protein

2. Antall
   • variere fra art til art

Celletyper og gener:

• utvikling av ulike celletyper og vev
• skyldes gener som "slås av" under fosterutviklingen
• utviklet individ => ulike gener fungerer i ulike vev

OBS! Alle celler har alt DNA!

Celledeling

Arv

Gen

• bit DNA som inneholder informasjon om proteinoppbygning
• lokalisert en bestemt plass på ett bestemt kromosom
• homologe kromosm har gener for de samme egenskapene
• gener på samme kromosom tilhører samme koplingsgruppe og arves ikke uavhengig av hverandre
• genenes plassering på kromosom studeres nå intensivt

Ploidi

• n = antall ulike kromosom
• haploid(n) - en utgave av hvert kromosom(gjærsopp)
• diploid(2n) - eukaryoter
• triploid(3n) - uvanlig; skaper problem ved dannelse av kjønnsceller
• tetraploid(4n) - ikke uvanlig hos planter
• heksaploid(6n)
• oktoploid(8n)

Nedarvingsmønstre

1. Monohybrid nedarving - ulikhet i en egenskap
   1. Dominant monohybrid nedarving
      • det ene genparet dominerer fullstendig
      • fenotypisk vil heterozygoter vide den dominerende egenskapen
      • krysning av heterozygoter gir fordelingen 3:1 i avkommet

   2. Intermediær/kodominant monohybrid nedarving
      • de to genene er like sterke
      • homozygoten vil vise en blanding av de to utgavene av egenskapene
      • krysning av homozygoter gir fordelingen 1:2:1

   3. Kjønnsbundet nedarving
      • knyttet til egenskaper med gener lokalisert på kjønnskromosomene - i praksis X-kromosomet
      • hanner er hemizygote for egenskaper på X-kromosomet - har bare en utgave
      • reccessive egenskaper hos X-kromosomet vil derfor alltid komme til uttrykk hos hanner
      • hunner får vanligvis dominant/kodominant medarving

2. Dihybrid nedarving - ulikhet i to egenskaper
   1. Genene er koplet
      • koplede gener på samme kromosom
      • egenskaper knyttet til gen arves ikke uavhengig

   2. Genene sitter på hvert sitt kromosom

Utleverte stensiler

• Kapittel 4: Genetikk(Hernes et al: TreBi, Grunnbok)