Uploaded by Alishan Salihi

Bio 1

advertisement
BIOLOGIJA
1. LETNIK
Martin Podlipec
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Kazalo
KAZALO
2
UVOD
4
ZAHVALE
4
UVOD V BIOLOGIJO
5
1.
2.
3.
4.
5.
5
6
6
7
7
SMERI (PODROČJA) PREUČEVANJA BIOLOGIJE IN BIOLOŠKE PANOGE (DISCIPLINE)
BIOLOGIJA KOT NARAVOSLOVNA VEDA
BIOLOŠKI KONCEPTI
ZNANOST KOT RAZISKOVANJE
ZNANSTVENA METODA DELA
CELICA
9
1. ZGRADBA IN DELOVANJE
ZGODOVINA CITOLOGIJE
SPLOŠNE LASTNOSTI CELIC
VRSTE CELIC
2. NOTRANJA ZGRADBA PROKARIONTSKE CELICE
3. NOTRANJA ZGRADBA EVKARIONTSKE CELICE
CELIČNA MEMBRANA
CELIČNA STENA
CITOPLAZMA
CELIČNI ORGANELI
4. ENDOPLAZEMSKA HIPOTEZA
9
9
9
10
10
11
11
12
12
12
16
KEMIČNA SESTAVA CELICE
17
1. SNOVI, KI SESTAVLJAJO CELICO
2. ANORGANSKE SNOVI
VODA → H2O
3. ORGANSKE SNOVI
OGLJIKOVI HIDRATI
LIPIDI
BELJAKOVINE
VITAMINI
17
17
17
18
18
19
20
21
CELIČNI PROCESI
22
1. CELIČNA MEMBRANA = PLAZMALEMA = BIOTSKA MEMBRANA
PREHAJANJE SNOVI SKOZI CELIČNO MEMBRANO
22
22
2
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
2. PRESNOVNI PROCESI / METABOLIZEM
BAZALNI METABOLIZEM
3. ATP – ADENOZIN TRIFOSFAT
ZGRADBA ATP-JA
PROCESI V KATERIH SE ATP PORABLJA
4. KOFAKTORJI
5. ENCIMI / BIOKATALIZATORJI
ZGRADBA ENCIMOV
POIMENOVANJE ENCIMOV
LASTNOSTI ENCIMOV
UPORABNOST ENCIMOV
6. ENERGIJSKI METABOLIZEM
7. VRENJE / FERMENTACIJA
ALKOHOLNO IN MLEČNOKISLINSKO VRENJE
8. AEROBNO CELIČNO DIHANJE
9. ANABOLIZEM / IZGRAJEVANJE
FOTOSINTEZA
23
23
24
24
24
25
26
26
26
26
26
27
27
27
28
30
30
VIRI
33
VIRI – SLIKE
33
PERIODNI SISTEM ELEMENTOV
34
3
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Uvod
Živjo! Ime mi je Martin in sem velik ljubitelj kemije in biologije. Narava in njeni procesi me
zanimajo že od malih nog, poleg tega pa sem imel to srečo, da sem imel/imam mentorje, ki
so me vedno znova navduševali/me navdušujejo nad naravoslovjem.
Kot veste, se s tretjim letnikom pojavi čas, ko je potrebno stvari vzeti v roke in začeti garati.
Vpisne točke za naravoslovne fakultete so iz leta v leto višje, zato se moramo v zadnjih dveh
letih prav lepo namučiti, da jih zberemo čim več.
To je bil eden izmed razlogov, da sem začel pisati ta »učbenik«. Odločil sem se namreč za
dokaj mazohistično kombinacijo maturitetnih predmetov (kemija in biologija). Glavni razlog za
pisanje tega »učbenika« pa je zagotovo urejenost zapiskov. Dobri zapiski nam lahko služijo
dolga leta, zato se mi je zdelo večdnevno pretipkavanje zvezkov v Word smiselno opravilo.
Kakorkoli, upam, da ti bo moj »učbenik« dobro služil in upam, da ti bo pomagal priti do boljše
ocene. S sošolcem sva bila »testna zajčka« za te zapiske in morava reči, da delujejo odlično.
Vendar, kot vedno, je pogoj učenje. Dobro se navadi osnov in ne boš imel/a problemov pri
razumevanju snovi nadaljnjih treh let.
Želim ti srečno šolsko leto!
Martin Podlipec
Zahvale
Posebno bi se rad zahvalil še nekaterim:

Sonja Kačar, prof.
Zahvaljujem se Vam za vso prejeto znanje in praktične nasvete v šolskem letu
2017/18, za pomoč pri nastajanju tega »učbenika« in seveda za prenašanje mene
in Alishana.

Isabela Rizvić
Zahvaljujem se ti za lektoriranje »učbenika« in za neskončno podporo.

Mihala Korelc
Zahvaljujem se ti za izposojene zapiske, ki so super urejeni. So 100-krat lažje
berljivi kot moji.

Alishan Salihi
Zahvaljujem se ti za dodaten pregled reakcijskih shem in za tvoje modrosti, ki sem
jih bil deležen med poukom kemije.

In še ostalim, ki ste pomagali pri izboljšavi »učbenika«.

Če sem slučajno pozabil nate, se lahko dopišeš: ________________________
4
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Uvod v biologijo



Bios (življenje), logos (nauk)
Je naravoslovna veda in znanost o življenju in živih bitjih
Proučuje razvoj, zgradbo in delovanje živih sistemov in njihovo povezanost
Ekosistem → skupek
žive in nežive narave
Tkiva:




Celica →
živa enota
Mišično
Krovno
Žično
Vezivno
najmanjša
Populacija → skupina
osebkov, ki pripada isti
vrsti, živi v določenem
prostoru ob istem času
in
se
med
seboj
razmnožuje
Slika 1 - hierarhična ureditev živih sistemov




Za živi svet sta značilni raznolikost (1.850.000) in enakost vrst
Znanost → načrtno odkrivanje novih spoznanj s pomočjo znanstvenikov
Veda → tako imenujemo vso znanje človeštva o nekem tematsko zaokroženem
območju
Stroka → uporabno znanje s področja neke vede
1. Smeri (področja) preučevanja biologije in biološke
panoge (discipline)



Področja:
o Mikrobiologija → bakterije (mikroorganizmi)
o Mikologija → glive
o Botanika → rastline
o Zoologija → živali
o Virologija → virusi
o Antropologija → človek
Smeri delimo glede na to, kaj znanstveniki pri posameznih področjih preiskujejo
Panoge:
o Morfologija:
 Anatomija → veda o delih, ki jih vidimo s prostim očesom (zgradba)
 Histologija → veda o tkivih
 Citologija → veda, ki proučuje celice
o Fiziologija → veda o življenjskih procesih
o Genetika → veda o dedovanju
o Molekularna biologija → molekule, ki sestavljajo naše celice
o Ekologija → odnosi med živo in neživo naravo
o Embriologija → veda o razvoju življenja
o Paleontologija → fosili
o Etologija → živali v skupnosti
o Kozmična biologija → življenje izven zemlje
o Forenzična mikrobiologija → bioterorizem
5
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
2. Biologija kot naravoslovna veda






Naravoslovne vede proučujejo naravne zakonitosti:
o Biologija
o Kemija
o Fizika
o Geologija
o (matematika)
Biologija je osnova:
o Medicini
o Veterini
o Gozdarstvu
o Agronomiji
Pomembna je pri napovedovanju družboslovnih ved in znanosti
Prepleta se tudi s tehničnimi vedami in znanostmi:
o Biotehnologija
o Genski inženiring
Interdisciplinarnost → pri reševanju biološkega problema sodelujejo fiziki, kemiki,
matematiki, …
Medstrokovne / interdisciplinarne panoge:
o Biokemija
o Bionika
o Biofizika
o Biogeografija
3. Biološki koncepti





So splošne zakonitosti oz. trditve, ki razlagajo zgradbo in delovanje sveta
Splošni koncepti → veljajo za vse organizme
Posebni koncepti → veljajo samo za določene skupne organizmov ali za nekatere
celice
Temeljni biološki koncepti so temelj za razumevanje biologije in povezujejo biologijo v
celoto
Koncepti:
1. Celica je osnovna enota živega:
 Prokarionti (bakterije) brez jedra
 Enocelični evkariontski organizmi
 Evkarionti
2. Dedna informacija je zapisana v molekulah DNK → lahko se identično
podvoji in tako zagotavlja kontinuiteto življenja
3. Živi sistemi so organizirani hierarhično → glej sliko 1 (str. 4)
4. Zgradba živih sistemov je povezana z njihovim delovanjem
5. Organizmi potrebujejo vir energije → ta lahko gre le v eno smer: svetlobna
energija → kemična energija → toplotna energija
6. Delovanje živih sistemov je uravnano → delujejo usklajeno → njihovo
delovanje je uravnano
7. Enotnost in raznolikost živih sistemov
8. Evolucija je osnovni koncept v biologiji → je posledica dednih variacij in
naravnega izbora
6
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Slika 2 - kroženje energije v naravi
4. Znanost kot raziskovanje



Biologija → naravoslovna veda
Značilnosti:
o Ukvarja se samo z naravnimi pojavi
o Znanstveniki zbirajo in urejajo podatke o naravi na natančen in sistematičen
način ter iščejo povezave med njimi
o Na temelju zbranih podatkov predlagajo razlage o naravnih pojavih, ki jih je moč
preveriti s kritično presojo dokazov
Glede na cilj raziskovanja delimo:
o Temeljne / bazične raziskave → razlaganje naravnega pojava in iskanje
odgovora na to, kako deluje življenje
o Uporabne / aplikativne raziskave → usmerjene v razvoj novih tehnologij in
izdelkov; raziskave temeljijo na znanju pridobljenem s temeljnimi raziskavami
5. Znanstvena metoda dela
1. Izhodišče je problem → vedno mora biti v obliki vprašanja
2. Dejstva in podatki:
o Kvantitativni:
 Količinski
 Pridobivamo jih s pomočjo meril oz. pripomočkov
o Kvalitativni:
 Pridobivamo jih s pomočjo čutil
 Podatki kot npr. kako se oglaša neka žival
3. Delovna hipoteza:
o Razlaga
o Napoved
4. Preverjanje hipoteze:
o Opazovanje
o Meritev
o Poskus ali eksperiment:
 Kontroliran
 Nekontroliran
7
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
5. Teorija
6. Nauk
7. Zakon
Primer metode znanstvenega dela:
Hipoteza: roža ne more zdržati brez vode
Razlaga: večina rastlin, še posebej rože, zahteva veliko vode
Napoved: roža brez vode se bo posušila
Preverjanje: 20 dni v poletju nismo zalivali rož in so ovenele
Teorija: roža brez vode se posuši
8
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Celica
1. Zgradba in delovanje



Celica je majhen, kompleksen in dinamičen živi sistem
Je osnovna in funkcionalna enota vseh organizmov:
o Prokarionti → celice brez jeder
o Evkarionti
Pri delitvi celice se dedni material prenese iz materine na hčerinski celici (mitoza)
Skica 1 - celična delitev
Zgodovina citologije








Prvi mikroskop → Zacharias, Hans Janssen → 9-kratna povečava
Antonie Van Leeuwenhoek → mikroskop z eno lečo
Rober Hooke → prvi poimenoval celice; izboljšal svetlobni mikroskop
Robert Brown → v 19. stoletju odkril celično jedro
Matthias Schleiden in Theodore Schwain sta postavila temelje celične teorije:
o Trdila sta, da so vse rastline iz celic, in da ima vsaka celica dvoje življenj →
svoje in tisto, ki ga prispeva organizmu, katerega del je
o Isto sta kasneje potrdila tudi za živali
Rudolf Wirchov → odkril mitozo
Walter Flemming → opisal delitev celic
20. stoletje → ogromen napredek celične teorije → odkritje elektronskega mikroskopa
Splošne lastnosti celic
Oblika celic



Stalne oblike
Spreminjajoče oblike (malo) → levkociti, amebe, spermiji
Oblika celice je odvisna od njene funkcije:
o Okrogle → krovne
o Zvezdaste
o Nitaste
o Pravokotne (rastlinske)
Velikost celic






Celice merimo v μm (mikrometri → 10-6)
Rastlinske celice so največje, virusne pa najmanjše
Bakterijske celice → živalske celice → rastlinske celice (10-krat večje od živalskih)
Imajo ugodno razmerje med površino in prostornino za potovanje snovi v celico
Jedro zaradi tega hitreje nadzoruje delovanje celic
Transport snovi po celici je hitrejši
9
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Barva


Rastlinske celice so zelene
Živalske celice so prozorne, lahko pa vsebujejo različne pigmente:
o Eritrociti → rdeči
o Koža → rjavi
o Lasje, oči, koža → melanin
Število

Odvisno je od vrste, velikosti in starosti organizma
Vrste celic

Vsem celicam je skupno, da imajo:
o Membrano
o Beljakovine
o DNK
o Vse potrebujejo snovi in energijo
o Imajo skupnega evolucijskega prednika
2. Notranja zgradba prokariontske celice



Koki
Bacili
Spirohete / spirili
Posebnosti:

Cianobakterije se
lahko preživljajo s
fotosintezo zaradi
posebnih pigmentov v
citoplazmi
Razmnoževanje:
nespolno → celična
cepitev
Slika 3 - prokariontska celica










Plazmid → odpornost na antibiotike, spolno razmnoževanje
Kapsula (sluz) → varuje pred izsušitvijo, temperaturnimi ekstremi, virusi
Celična stena → opora, oblika, zaščita
Celična membrana → prehod snovi
Bički → premikanje
Mezosomi → tukaj so encimi, ki omogočajo celično dihanje
DNK → dedni material
Ribosomi → tu nastajajo beljakovine → spajanje aminokislin
Pili → votle cevke, po katerih se izmenjuje plazmid
Citoplazma → iz vode, beljakovin, maščob; nukleoid → del citoplazme z molekulo DNK
10
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
3. Notranja zgradba evkariontske celice

Vse imajo:
o Citoplazmo
o Jedro
o Celične organele
o Celično membrano
o Celično steno (glive, rastline)
Slika 4 - evkariontske celice
Celična membrana
Slika 5 - celična membrana






Sestavljena je iz dveh slojev fosfolipidov
Glavice fosfolipidov so polarne (hidrofilne), preostali del je nepolaren (hidrofoben)
Med fosfolipidi je holesterol, ki deluje kot lepilo → jih učvrsti
Model celične membrane imenujemo tudi model tekočega mozaika
Je izbirno prepustna / selektivno prepustna
V rastlinski celici podobne membrane obdajajo tudi jedro, mitohondrije, lizosome,
plastide, Golgijev aparat, …
11
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Celična stena






Imajo jo glive in rastline
Celico ščiti in ji daje oporo
Pri rastlinah je sestavljena iz celuloze, pri glivah pa iz hitina
To je mrtvi del celice
Piknja je stanjšani del celične stene, skozi katero prehajajo snovi
Plazmodezme so tuneli, ki potekajo skozi piknje
Citoplazma



Vse, kar se nahaja med celično membrano in jedrom, je citoplazma
Tekočina, v kateri plavajo celični organeli, je citosol
Citosol je iz vode, lipidov, maščob, ogljikovih hidratov, …
Celični organeli



Membranski celični organeli:
o Endoplazemski retikulum
o Golgijev aparat
o Lizosomi
o Mitohondriji
o Kloroplasti
o Vakuola
Nitasti organeli
Zrnati celični organeli:
o Ribosomi
Membranski celični organeli
1. Vakuola:
o Samo v rastlinskih celicah
o Velika (do 95% prostornine), po navadi ena
o Obdaja jo membrana → tonoplast
o V njej je voda → turgorski tlak → daje obliko in oporo
o Lahko je shramba ali prebavilo
o Celični sokovi:
 Voda
 Soli, ioni, kristali
 Sladkorji (glukoza, fruktoza, saharoza)
 Beljakovine
 Maščobe
 Eterična olja
 Barvila (cvetovi, plodovi)
 Alkaloidi (kofein, tein, teobromin, nikotin, morfin)
 Čreslovine (v nekaterih plodovih → brusnice)
12
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
2. Endoplazemski retikulum:
o Sploščene cisterne, ki so blizu jedra in se z njim povezujejo
o Zrnati / granularni:
 Vsebuje ribosome → sinteza beljakovin za membrane tistih beljakovin,
ki se izločijo iz celice
o Gladki / agranularni:
 Nastanek fosfolipidov, steroidov, razgradnja strupenih snovi, kopičenje
Ca2+
o Oblikujeta membranske mehurčke, ki se odcepljajo in zlivajo z drugimi
membranami
Slika 6 - endoplazemski retikulum
3. Golgijev aparat:
o Sploščene cisterne
o Od njega se odcepljajo vezikli
o Zbira snovi, ki so prej nastale npr. v endoplazemskem retikulumu, jih še
preoblikuje, zapakira in pošlje po celici proti membrani ali kam drugam
4. Lizosomi:
o Mehurčki, ki jih imajo le živalske celice
o Nastanejo iz Golgijevega aparata → se odcepijo od njega
o V njih poteka razgrajanje
o Snovi, ki jih celica sprejme, so obdane z membrano → endocitotski vezikel
o Ta se zlije z lizosomi, ki vsebujejo encime → prebavna vakuola ali sekundarni
lizosom
Slika 7 - delovanje lizosomov
13
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Dvomembranski celični organeli
1. Mitohondrij:
o Celično dihanje
o Molekule ATP → adenozin trifosfat → ''celične elektrarne''
o Ima svoj DNK in svoje ribosome
o Se deli
Slika 8 - mitohondrij
2. Plastidi:
o Neobarvani plastidi:
 Levkoplasti (amiloplasti → škrob)
o Obarvani plastidi:
 Kromatofori:
 Fotosintetsko neaktivni → kromoplasti (rumeni, rdeči)
 Fotosintetsko aktivni → kloroplasti (zeleni)
o Kloroplast:
 Okrogel
 Velikost → 5-10 mikronov
Slika 9 – kloroplast
o
Peroksisom:
 Okrogli organeli obdani z membrano → imajo encime
 Sodelujejo v presnovi
 Stranski produkt → vodikov peroksid, ki ga pretvarjajo v vodo in v O2 s
pomočjo encima katalaza
14
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Zrnati celični organeli
1. Ribosomi
o Pripeti so na endoplazemski retikulum ali pa plavajo prosto v citoplazmi
o So iz RNK in beljakovin
o Sinteza beljakovin
o Imajo jih tudi prokariontske celice
o So iz dveh podenot
Nitasti celični organeli
1.
2.
3.
4.
Mikrofilamenti → 7nm
Intermediarni filamenti → 8-10nm
Mikrotubuli → 20-25nm
Centrioli:
o Le v živalskih celicah
o Sta dva in nahajata se v jedru
o Sodelujeta pri celični delitvi
o Na obodu 9*3 mikrotubuli
5. Bički, migetalke → 9*2 mikrotubula + 2 v sredini
Jedro in jedrce


Jedro:
o V vseh evkariontskih celicah, razen pri eritrocitih in trombocitih
o Največji del celice → 5-50μm
o Eno ali več
o Različnih oblik
o Nadzorni center
o Delitev
o Informacijsko središče → DNK
o Vsebuje DNK, RNK, vodo, ione, ribosome in proteine
o Obdano z jedrnim ovojem, ki ima dve membrani s porami
o Kromatin → kromosom
o V njem je eno ali več jedrc
Jedrce:
o V jedru
o Med mitozo se raztopi
o Število je različno
o So iz beljakovin in 5% RNK
o Funkcija → v njem nastajajo ribosomske predenote, ki pa so iz ribosomske RNK
(nastajajo v jedru) in beljakovine, ki pridejo iz citoplazme preko jedrnih por
Slika 10 – jedro
15
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
4. Endoplazemska hipoteza






Evkariontska celica se je razvila iz prokariontske z njunim združevanjem → endocitoza
Celica vrinjenca ni prebavila, ampak je med njima nastalo sožitje
Vrinjenci so v celici dobili funkcijo celičnega dihanja → mitohondriji
Fotosintetski vrinjenci
Nastali so še drugi organeli
Dokazi za simbiotsko hipotezo:
o Mitohondriji in kloroplasti nastajajo samo iz sebi enakih in nikoli iz drugih delov
celice → razmnožujejo se z delitvijo
o Imajo lastno DNK, ki daje informacije za sintezo specifičnih mitohondrialnih in
kloroplastnih RNK proteinov
o Njuna DNK ima lastnosti prokariontske in evkariontske DNK → ker nima
beljakovin
o Vsebujeta lastne ribosome
o Fosilni ostanki
o Razlika v zgradbi zunanje membrane kloroplastov in mitohondrijev (izvira od
gostiteljev) se po kemizmu loči od notranje membrane (izdelal jo je vrinjenec)
o Še danes prosto živeči sorodniki kloroplastov, ki živijo v simbiozi →
modrozelena cepljivka Nostoc v celicah glive Geosiphon
16
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Kemična sestava celice
1. Snovi, ki sestavljajo celico

Biogeni elementi:
o C
o H
o N
o O
o P
o S
2. Anorganske snovi
Voda → H2O




Je polarna molekula
Ima dva električna pola → dipol
Topilo za polarne molekule
Vezana voda okoli vezanega naredi hidratacijski ovoj
Slika 11 - hidratacijski ovoj





Manjši ioni imajo večji hidratacijski ovoj (večji privlak) → so manj gibljivi
Večji ioni imajo manjši hidratacijski ovoj (manjši privlak) → so bolj gibljivi
Prosta voda → metabolna voda
Molekule vode se med seboj povezujejo z vodikovo vezjo
Fizikalne lastnosti vode:
o Gostota vode → spreminja se s temperaturo; led ima manjšo gostoto od vode,
zato plava na njej
o Anomalija vode → najgostejša je pri 4oC
o Velika specifična toplota → za segrevanje 1kg tekoče vode za 1oC je
potrebno veliko energije, ko pa se ohlaja, v okolje sprosti ogromno energije; to
omogoča stabilno življenjsko okolje
o Velika površinska napetost
17
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
3. Organske snovi


Biomonomeri → majhne organske molekule, topne v H2O, ki jih imajo vsi organizmi
Biopolimer ↔ Biomonomer; (→ hidroliza; +H2O) (← polimerizacija; -H2O):
o Polisaharidi ↔ monosaharidi
o Beljakovine ↔ aminokisline
o Lipidi ↔ glicerol, maščobne kisline
o Nukleotinske kisline ↔ nukleotidi
Ogljikovi hidrati







So glavni vir energije za organizme
Mono- in polisaharidi → njihova energija se porabi takoj
Škrob, glikogen → energijska zaloga
Celuloza, hitin → zaščitna funkcija
So gradbena sestavina celic → celična membrana
Sestavljeni so iz C, H, O v razmerju 1:2:1 → CnH2nOn (C6H12O6 → glukoza)
Delimo jih na:
o Enostavne → monosaharidi, monomeri
o Sestavljene
Enostavni sladkorji







Pentoze → 5 ogljikovih atomov → riboza (ima –OH skupino), deoksiriboza, ribuloza
Heksoze → 6 ogljikovih atomov → glukoza, fruktoza, galaktoza
Vsi monosaharidi se raztapljajo v vodi in nastajajo pri fotosintezi
Riboza → v RNK in energetsko bogatih molekulah
Deoksiriboza → v DNK
Glukoza → grozdni sladkor
Fruktoza → sadni sladkor
Sestavljeni sladkorji



Disaharidi → sestavljeni iz dveh monosaharidov (s polimerizacijo):
o Saharoza → trsni ali pesni sladkor → glukoza + fruktoza
o Laktoza → mlečni sladkor → galaktoza + glukoza
o Maltoza → sladni sladkor → glukoza + glukoza
Ogliosaharidi → od tri do devet monomerov
Polisaharidi → sestavljeni iz veliko monomerov → polimeri = makromolekule (se ne
raztapljajo v vodi):
o Škrob → rastline
o Hitin → gobe, raki
o Celuloza → rastline
o Glikogen → živali
Slika 12 – polisaharidi

Rezervni / založni polisaharidi → škrob in glikogen:
18
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Škrob → v rezervnih rastlinskih celicah; zmes dveh sestavljenih sladkorjev
Glikogen → rezervni polisaharidi za živali in človeka (v skeletnih mišicah in
jetrih); presežek glukoze se shrani v obliki glikogena
Strukturni polisaharidi → celuloza in hitin:
o Celuloza → glavna sestavina pri rastlinah (v nitkah); je najbolj razširjena
organska snov; lahko jo uporabimo za knjige, bombaž, toaletni papir
o Hitin → sestavni del zunanjega ogrodja členonožčeve hitinjače (kutikula) in tudi
celičnih sten gliv; glavna sestavina hitina je glukozamin
Mono- in disaharidi so topni v vodi, polisaharidi pa ne
o
o


Lipidi





So maščobe in maščobam podobne snovi
Niso topni v vodi
Topijo se v nepolarnih organskih topilih (bencin, eter, kloroform)
Skica 2 - triglicerid
Vloga lipidov:
o So pomemben vir energije
o So zaloga energije
o Predstavljajo toplotno izolacijo za telo in mehansko zaščito notranjih organov
o Nekateri vitamini (A, E, D, K) se shranjujejo v maščobah
o Fosfolipidi gradijo biotske membrane
o Holesterol v membrani povečuje stabilnost celične membrane
o Iz holesterola (steroidov) nastajajo nekateri spolni hormoni → progesteron in
estrogen za ženski spol in testosteron za moški spol
o Holesterol je pomemben pri izgradnji maščobnih ovojnic okoli aksonov
o Iz holesterola v naši koži nastaja vitamin D
Delitev:
o Enostavni lipidi → prave maščobe (masti in olja), voski
o Sestavljeni (kompleksni) lipidi → fosfolipidi, steroidi (holesterol)
Prave maščobe







So trigliceridi
So estri alkohola glicerola in treh višjih maščobnih kislin
Nastajajo s polimerizacijo, razpadajo s hidrolizo
Maščobe, ki vsebujejo nasičene maščobne kisline, so pri sobni temperaturi trdne
Največ nasičenih maščobnih kislin najdemo v maščobah živalskega izvora
V olju prevladujejo nenasičene maščobne kisline
Živalske maščobe so bolj zdravju škodljive → sodelujejo pri zamašitvi žil
Fosfolipidi
Skica 3 – fosfolipid
19
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Beljakovine


So biopolimeri → makromolekule
Najštevilčnejše in najbolj kompleksne organske snovi v celici
Vloga beljakovin

Strukturni proteini:
o Kolagen → daje trdnost vezivnemu tkivu (koža, hrustanec)
o Keratin → v koži
o Beljakovine v celični membrani
o Encimi → katalizatorji (pospeševalci) biokemične rekcije:
 Pepsin → v želodcu razgrajuje beljakovine
o Nekateri živalski hormoni → beljakovine, ki sodelujejo pri celičnih procesih
o Protitelesa → obrambni proteini, ki ščitijo organizem pred tujki
o Gibalni proteini → miozin, aktin; sodelujejo pri krčenju mišic
o Transportni proteini → hemoglobin; prenašajo kisik po krvi
o Založni proteini → jajčni beljak; zarodku zagotavljajo vir dušika → za nastanek
DNK
o Toksini → onesposobijo ali ubijejo plen
o Signalni proteini → G proteini; sodelujejo pri uravnavanju celičnih procesov
tako, da se vežejo na druge beljakovine
Zgradba beljakovin


Sestavljene si iz elementov C, H, O, N in S
Lahko tudi P, Fe, Cu, Mo, Zn
Skica 4 – osnovna formula aminokislin

Sestavljene so iz vsaj 50 povezanih aminokislin
Skica 5 – dipeptid









Peptidna vez povezuje aminokisline
Esencialne aminokisline → telo jih ne more sintetizirati → zato jih moramo vnašati s
hrano
Neesencialne aminokisline → organizem jih sintetizira sam
Ogliopeptid → do 10 aminokislin
Polipeptid → več kot 10 aminokislin
Beljakovina je polipeptid, ki ima med seboj povezanih vsaj 50 aminokislin
Beljakovine se razlikujejo po številu in vrstnem redu aminokislin
Samo enojajčni dvojčki imajo enake beljakovine
Informacija za beljakovine je zapisana na DNK verigi
20
Podlipec M. 2017/18


Biologija – 1. letnik
Delitev glede zgradbe:
o Enostavne beljakovine ali proteini → samo iz aminokislin
o Sestavljene beljakovine ali proteidi → nanjo vezane še druge snovi (sladkorji,
vitamini, barvila, kovinski ioni, nukleinske kisline)
Delitev glede na obliko:
o Kroglaste ali globularne beljakovine → beljakovine jajčnega beljaka
o Nitaste ali fibilarne beljakovine → kolagen
Struktura beljakovin





Biološka funkcija beljakovin je odvisna od prostorske oblike:
o Primarna struktura
o Sekundarna struktura
o Terciarna struktura
o Kvartarna struktura
Primarno strukturo omogočajo peptidne vezi med aminokislinami
Sekundarna struktura → lahko v obliki vijačnice ali prepognjenega lista
Terciarna → prostorska zgradba (3D), različne vezi
Kvartarna → več terciarnih struktur; beljakovine, ki jih sestavlja več povezanih podenot
Denaturacija beljakovin




Sprememba strukture oz. oblike beljakovine → izguba biološke aktivnosti
Vzroki:
o Močnejše segrevanje → nad 60oC, v telesu nad 42oC
o Nekatere kemikalije → alkohol, detergent, kisline, baze, organska topila
Reverzibilna:
o V ugodnih pogojih se vrne nazaj
Ireverzibilna:
o Se ne vrne v enako stanje, preide v trdnejše stanje → zakrkne
Vitamini



So organske spojine, ki jih organizem potrebuje za opravljanje življenjskih potreb
Potrebna dnevna količina vitaminov je odvisna od:
o Presnove
o Načina življenja
Delitev:
o Topni v maščobah (A, D, E, K):
 Skladišči vse, razen K
 Zlasti v rastlinskih maščobah
o Topni v vodi (B, C):
 V sadju, zelenjavi
21
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Celični procesi
1. Celična membrana = plazmalema = biotska membrana

Celična membrana povezuje in hkrati ločuje celico od okolja
Prehajanje snovi skozi celično membrano





Umetne membrane so polprepustne → semipermeabilne
Biotske membrane so izbirno prepustne → selektivno permeabilne
Snovi, ki gredo lažje skozi membrano:
o Voda
o Majhne anorganske molekule → glicerol, sečnina, etanol
o Organske snovi, topne v lipidih → vitamini
Snovi, ki gredo težje skozi membrano:
o Polarni delci, ki so majhni ioni → H+, Na+, Cl-, Mg2+
o Velike polarne molekule → sladkorji, aminokisline
Kje prehajajo snovi skozi celico:
o Skozi fosfolipidni dvosloj
o S pomočjo beljakovinskih prenašalcev
o Skozi kanal v beljakovini → beljakovinski kanal
Načini prehajanja snovi skozi membrano





Pasivni transport → prehod snovi iz višje koncentracije v nižjo:
o Difuzija → mešanje delcev:
 Molekule se gibajo zaradi kinetične energije
 Difuzija je enakomerno razporejanje molekul s pomočjo kinetične
energije, ki se pojavi zaradi težnje po enakomerni razporeditvi
 Pospešimo jo z mešanjem in s segrevanjem
 Poteka v celici in skozi celično membrano
o Osmoza:
 Prehod vodnih molekul skozi celično membrano
 Poteka skozi posebne kanalčke → akvaporini
 Izotonično okolje → nevtralno okolje (enaka količina vode znotraj
celice kot zunaj celice)
 Hipotonično okolje → več vode zunaj kot znotraj celice
 Hipertonično okolje → manj vode zunaj kot znotraj celice
 Polnjenje vakuole → deplazmoliza
 Krčenje vakuole → plazmoliza
o Pospešena difuzija:
 Je prehod snovi s pomočjo posebnih beljakovinskih prenašalcev in je
hitrejša
Aktivni transport:
o Teče s pomočjo beljakovinskih črpalk in ATP (energija → adenozin trifosfat)
o Primer → natrij-kalijeva črpalka v živčnem sistemu
Endocitoza in eksocitoza:
Endocitoza → membrana objame delček hrane, ki je prevelik, potem sprejme potrebne
snovi → tako se hrani večina enoceličnih organizmov (ameba, bele krvničke)
Eksocitoza → izločanje
22
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Slika 13 - vrste transportov
2. Presnovni procesi / metabolizem







Metabolizem ali presnova je ena od osnovnih lastnosti živih bitij
So biokemični procesi, kjer potekajo energijske in snovne pretvorbe v celici
Bistven pomen imajo encimi, ki katalizirajo kemijske reakcije
Procesi presnove potekajo v dveh smereh:
o Katabolizem / razgradnja:
 Iz velikih molekul v manjše, enostavnejše
 Energija se sprošča
 Celično dihanje, vrenje
o Anabolizem / izgrajevanje:
 Iz enostavnih molekul nastajajo bolj zapletene
 Energija se porablja / veže
 Fotosinteza, kemosinteza, sinteza beljakovin, sinteza glikogena, sinteza
posameznih aminokislin
o Procesa sta povezana
Hitrost metabolizma merimo tako, da izmerimo:
o Količino toplote, ki jo organizem sprosti v določenem času
o Porabo kisika v določenem času
Poraba energije je pri različnih aktivnostih višja od bazalne porabe energije
Za vse procese metabolizma organizmi potrebujejo energijo:
o Avtotrofni organizmi:
 Iz preprostih anorganskih spojin in svetlobne energije ali iz preprostih
anorganskih spojin in energije, ki jo dobijo z oksidacijo anorganskih
spojin, so sposobni sintetizirati organske molekule (s fotosintezo ali
kemosintezo)
o Heterotrofni organizmi:
 Iz okolja morajo prejeti organske in anorganske spojine
Bazalni metabolizem



Najmanjša hitrost metabolizma, ki je potrebna za to, da se med mirovanjem organizem
ohrani pri življenju
Sprosti se le toliko energije, da potekajo najosnovnejše življenjske naloge (dihanje,
utrip srca, delovanje živčevja, delovanje prebavil, izdelava novih krvnih celic)
Hitrost bazalnega metabolizma je odvisna od starosti, spola, telesne višine, načina
prehrane, ...
23
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
3. ATP – adenozin trifosfat

ATP je energijsko bogata molekula → univerzalni vir energije
Zgradba ATP-ja

Organska dušikova baza → adenin
Skica 6 - adenin

Sladkor pentoza → riboza (C5H10O5)
Skica 7 - riboza

Tri fosfatne skupine → anorganski fosfati (ima energijsko bogate vezi)
Skica 8 - anorganski fosfati
Skica 9 – ATP


ATP ↔ ADP (adenozin difosfat) ↔ AMP (adenozin monofosfat)
Reverzibilna reakcija → lahko poteka v obeh smereh
Procesi v katerih se ATP porablja






Mehansko delo → kadar smo aktivni
Celično delo → mitoza in mejoza
Kemično delo → sinteza beljakovin
Transportno delo → aktivni transport
Organizmi uporabljajo ATP za kratkoročno shranjevanje energije
Energijo za daljše shranjevanje shranjujejo v velikih polimerih (polisaharidi, maščobe)
24
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
4. Kofaktorji







Sodelujejo pri pretvorbah v celici
Pomoč encimom pri prenašanju p+ in e- (oksido-redukcijski procesi → redoks reakcije)
Navadno so nukleotidi in jih imenujemo koencimi
Nastanejo iz vitaminov → nukleotinska kislina → 133 vitaminov
Pri celičnem dihanju sodelujeta NAD+ in FAD+
Pri fotosintezi sodeluje NADP+
Nikotin adenin dinukleotid:
Skica 10 – NAD

Nikotin adenin dinukleotid fosfat:
Skica 11 – NADP





Oksidacija:
o Oddajanje e- → samostojno ali skupaj z izgubo vodikovih protonov
o Snov, ki oddaja e-, je reducent
Redukcija:
o Sprejemanje e- → samostojno ali skupaj s p+ vodika
o Snov, ki sprejema e-, je oksidant
NAD+ + 2e- + 2H+ → NADH + H+
NADP+ + 2e- + 2H+ → NADPH + H+
Prenaša od energetsko bogatih molekul H+ in e- iz enega mesta v celici na drugo oz. iz
enega procesa v drugega
25
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
5. Encimi / biokatalizatorji


Encimi so snovi, ki pospešijo kemijske reakcije že pri nižjih temperaturah in pri nižjem
pritisku s tem, da zmanjšujejo aktivacijsko energijo
Po koncu reakcije ostanejo encimi nespremenjeni
Zgradba encimov


Beljakovine ali proteini → iz aminokislinskih ostankov
Proteidi → beljakovine + nebeljakovinski del (anorganske snovi: kovinski ioni,
organske snovi → koencimi (ti niso trajno vezani na encim))
Poimenovanje encimov


Končnica –aza
Proteaza, lipaza, karbohidraza, nukleaza, …
Lastnosti encimov




Slika 14 - delovanje encima
So specifični
Njihove reakcije so reverzibilne
Katalitično delovanje encima je omejeno na določeno mesto → aktivni center
Dejavniki, ki vplivajo na encimsko aktivnost:
o Temperatura:
 Če se temperatura zniža, se reakcija upočasni
 Najboljša temperatura za človeka je 36oC
 Če je temperatura višja od 40oC, je to za nas smrtno nevarno, saj encimi
koagulirajo / se strdijo
 Optimalna temperatura je telesna temperatura
o pH:
 Večina encimov deluje v rahlo kislem, nevtralnem ali rahlo bazičnem
okolju
 Izjema so želodec, trebušna slinavka in jetra
 Sprememba pH prepreči delovanje encimov → denaturacija encimov
o Koncentracija substrata
o Koncentracija encima → večja kot je, hitreje poteče reakcija
o Inhibitorji → cianid, težke kovine, detergenti → upočasnjujejo encime
o Aktivatorji → pospešujejo delovanje encimov → hormoni, kofein, tein, …
Uporabnost encimov




Mikrobni encimi v medicini
V industriji in proizvodnji hrane
V siru, pivu, marmeladi za razgradnjo organskih snovi
Biosenzorji za prikaz glukoze v krvi, s pomočjo encima glukoze → oksidaze
26
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
6. Energijski metabolizem


Anaerobna metabolna pot:
o Vrenje / fermentacija:
 Končni oksidant je organska snov
 Sproščanje energije → ATP za opravljanje dela
o Anaerobno celično dihanje:
 Končni oksidant je anorganska snov → nitrat, sulfat, žveplo
Aerobna metabolna pot:
o Aerobno celično dihanje
o Končni oksidant je anorganska snov → kisik
7. Vrenje / fermentacija







Vrenje je katabolni proces, pri katerem se v anaerobnih pogojih (brez kisika) sprošča
energija (ATP) iz organskih snovi
Izvira iz obdoja, ko v ozračju še ni bilo kisika
Poznamo več vrst vrenj:
o Alkoholno (etanolno) vrenje:
 Encimi gliv kvasovk → pridobivanje piva, vina, peka kruha
o Mlečnokislinsko vrenje:
 Encimi v skeletnih mišicah
 Encimi mlečnokislinskih bakterij → kisanje zelja, repe, zorenje sirov,
pridobivanje jogurta
o Ocetnokislinsko vrenje:
 Etanol → ocetna kislina
o Propinovo vrenje
o Mravljičnokislinsko vrenje
o Maslenokislinsko vrenje
Vrenje poteka v citosolu ob sodelovanju številnih encimov pri anaerobnih pogojih
Energija se sprosti postopoma
Encimi omogočajo več reakcij → vmesni produkti in ATP
Vrenje poteka v nekaterih bakterijah in glivah kvasovkah, mlečnokislinsko vrenje pa
tudi v živalskih mišicah
Alkoholno in mlečnokislinsko vrenje

Alkoholno vrenje:
Skica 12 - alkoholno vrenje

Mlečnokislinsko vrenje:
Skica 13 - mlečnokislinsko vrenje
27
Podlipec M. 2017/18



Biologija – 1. letnik
Začetni proces razgradnje glukoze je enak do piruvata (molekula) in se imenuje
glikoliza
Glikoliza → začetna razgradnja glukoze
Da glukoza lahko reagira, sta za začetek potrebni dve molekuli ATP → fosforilacija
(vstop ATP molekul)
Skica 14 - shema vrenja




Do piruvata vsa vrenja potekajo enako, nato pa zaradi različnih encimov nastajajo
vrenja različnih vrst
Glive kvasovke povzročajo alkoholno vrenje:
o Alkoholno vrenje je anaerobni proces, ki ga povzročajo glive kvasovke
o Te glukozo spreminjajo v etanol in CO2
o Pri tem se sprošča energija, ki jo kvasovke rabijo za življenje in rast
Mlečnokislinske bakterije in mišice povzročajo mlečnokislinsko vrenje:
o Poteka v citosolu in v živalskih celicah, ko primanjkuje kisika
o Pri tem iz glukoze nastane mlečna kislina
Energijski izkupiček vrenja sta dve molekuli ATP, ki ostaneta v končnem produktu
8. Aerobno celično dihanje




Je aerobni katabolni proces v celici, kjer se kompleksne organske spojine
(sladkorji) razgradijo na enostavne anorganske spojine s pomočjo kisika
Organizem tako pridobiva energijo (38 molekul ATP)
Vzrok za hitrejše razmnoževanje organizmov je kisik → omogoča, da iz glukoze
nastane več energije
Alkoholno vrenje brez kisika:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP

Aerobno celično dihanje s kisikom:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38ATP
Alkoholno vrenje
Nepopolna razgradnja organskih snovi
Končni produkt je organska snov → alkohol
V končnem produktu je še nakopičena
energija
Celično dihanje
Popolna razgradnja organskih snovi
Končni produkt so anorganske snovi →
CO2, H2O
Končni produkti nimajo več proste energije
Tabela 1 - primerjava celičnega dihanja in alkoholnega vrenja


Fakultativne bakterije → lahko živijo v anaerobnih ali aerobnih pogojih
Celično dihanje v mitohondrijih:
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 6CO2 + 12H2O + 38ATP
28
Podlipec M. 2017/18









Biologija – 1. letnik
Štiri faze celičnega dihanja:
1. Glikoliza → citosol celic
2. Nastanek acetil-koencima A (acetil Co A) ali nastanek aktivirane ocetne
kisline → matriks mitohondrija
3. Krebsov cikel ali citratni cikel → matriks mitohondrija
4. Elektronska transportna veriga (prenos elektrnov) ali dihalna veriga ali
citokromska veriga ali oksidativna fosforilacija → notranja membrana
mitohondrija (kriste)
Glikoliza (glycolisis → razkroj sladkorja):
o Proces poteka anaerobno
o Glukoza se razgradi v dva piruvata
o Celotni izkupiček sta 2 ATP in 2NADH + H+
Nastanek acetil-koencima A:
o Razgradnja piruvata in nastanek acetil-Co A
o Piruvata s pasivnim transportom vstopita v mitohondrijski matriks
o V vsakem piruvatu se sprosti 1 CO2 ter 2e- in H+ → NADH + H+, nastane
spojina z dvema ogljikovima atomoma; to je acetil-koencim A
Krebsov cikel / citratni cikel
o Acetil-Co A vstopi v Krebsov cikel
o V ciklu nastajata NADH + H+, FADH2 in ATP;
sprosti se CO2
o Od začetka glikolize:
 Vstopi 6 molekul vode
 Prenašalci vodika 10-krat odvzamejo po
dva vodika
 Ogljikov skelet se razcepi
 Nastane 6CO2 in 4ATP
 Nastali CO2 potuje z difuzijo ven iz celice
 Molekule ATP potujejo v citosol s pomočjo
Slika 14 primerjava cel. vretja in
prenašalnih membranskih beljakovin → za
dihanja
celično delo
 V notranji mitohondrijski tekočini imamo 12 vodikovih prenašalcev (2 iz
glikolize in 10 iz Krebsovega cikla), ki nosijo 24H+ in 24e- skupaj z veliko
kemično energijo vodikovih eo Pomen Krebsovega cikla:
 Je osrednji cikel metabolizma
 Spojine tega cikla so izhodne spojine za sintezo novih molekul
Oksidativna fosforilacija:
o NADH + H+ in FADH2 preneseta e- in H+ na dihalno verigo, kjer so ustrezne
beljakovine
o Pri oksidativni fosforilaciji se prenašajo elektroni po dihalni verigi (zaporedje
encimov)
o Sintetizira se ATP
o Elektroni in p+ sprejemajo kisik → nastane voda (stranski produkt dihanja)
ATP sinteza izkorišča razliko v napetosti med obema stranema membrane, ki potiska
električno nabite H+ ione preko membrane, za sintezo ATP
Celično dihanje je oksidacija glukoze v CO2 in redukcija kisika v vodo
C6H12O6 v CO2 in O2 v H2O
Energija pri celičnem dihanju nastane tudi z razgradnjo beljakovin in maščob
29
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Slika 15 - povzetek celičnega dihanja
9. Anabolizem / izgrajevanje




Organske snovi, ki se v organizmu porabijo pri katabolnih procesih za pridobivanje
energije, se morajo nadomestiti
Avtotrofni organizmi:
o Iz preprostih anorganskih spojin in svetlobne energije ali iz preprostih
anorganskih spojin in energije, ki jo dobijo z oksidacijo anorganskih snovi, so
sposobni sami sintetizirati organske molekule → avtotrofna asimilacija
(fotosinteza)
Spajanje s pomočjo sončne energije → fotosinteza
Spajanje s pomočjo oksidacije anorganskih snovi → kemosinteza
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Fotosinteza

Bakterijska fotosinteza:
Skica 15 - bakterijska fotosinteza

Rastlinska fotosinteza:
Skica 16 - rastlinska fotosinteza

Sonce:
o Le majhen del žarkov doseže Zemljino površino
o Rastline absorbirajo le 1-5% svetlobe
o Iz H in He
o Masa je 300.000-krat večja od Zemlje
o Premer: 1.392.000 km
o Temperatura na površju je 6000oC
30
Podlipec M. 2017/18









Biologija – 1. letnik
Rastline absorbirajo vse vidne svetlobe, razen zelene
Svetlobo, ki je potrebna za fotosintezo absorbirajo (vpijejo) asimilacijska barvila
(fotosintetski pigmenti)
Celoten proces fotosinteze pri rastlinah poteka v kloroplastih
Fotosintetski pigmenti v rastlinah:
o Klorofili (a,b,c,d)
o Karoteini
o Fikoeritrin (rdeč)
o Fikocianin (moder)
o Klorofil je organska spojina sestavljena iz C, H, O, N in Mg
o Klorofil a je glavno fotosintetsko barvilo
o Dva absorpcijska vrhova → v rdečem in modro-vijoličnem delu spektra
Rastline so zelene zato, ker odbijajo zeleno barvo
Pomožni fotosintetski pigmenti → ostala barvila, ki
vsrkajo še ostale dele valovne dolžine vidne svetlobe
V tilakoidno membrano so vgrajeni različni
fotosintetski pigmenti
V tilakoidni membrani kloroplasta so fotosintetska
barvila razporejena v posebnih skupkih →
fotosintetske enote
Vsaka fotosintetska enota vsebuje dva fotosistema:
o Fotosistem 1 → prenašanje H- po tilakoidni
membrani
o Fotosistem 2 → razgradnja vode
Slika 16 - svetlobne reakcije
Potek fotosintetskih reakcij













Fotosinteza vsebuje od svetlobe odvisne / primarne in od svetlobe neodvisne /
sekundarne reakcije → Calvinov cikel
Svetlobne reakcije potekajo v tilakoidah kloroplasta, Calvinov cikel pa poteka v stromi
kloroplasta
Reakcija v tilakoidah → fotofosforilacija
Svetlobne reakcije / fotofosforilacija je povezava elektronskega transporta,
protonskega črpanja in sinteze ATP in poteka na tilakoidnih membranah v kloroplastu
Sodelujejo prenašalci elektronov ter fotosintetski enoti, sestavljeni iz fotosintetskih
barvil in beljakovin
Fotoni svetlobe zadanejo molekulo klorofila a v fotosistemu 2
S tem se izbijejo e-, ki vstopajo v prenašalno verigo
Izpraznjena mesta nadomestijo e-, ki se sprostijo ob cepitvi vode; pri tem se sprostijo
tudi protoni in kisik
e- se prenašajo na fotosistem 1 in do zadnjega člena, ki na zunanji strani tilakoide
reducira NADP+ v NADPH
Rezultat cepitve vode, prenosa e- po prenašalni verigi in prenosa protonov v tilakoidni
prostor je nastanek protonskega gradienta
Vsak protonski gradient predstavlja potencialno energijo, ki se lahko sprosti in koristno
uporabi
Pri fotofosforilaciji se ta energija porabi za sintezo ATP v stromi kloroplasta, ko se odpre
črpalka → sinteza ATP na koncu prenašalne verige
Protoni se prečrpajo v stromo, od koder se kasneje spet vrnemo v tilakoidni prostor
31
Podlipec M. 2017/18





Biologija – 1. letnik
Ta tok poganja sintezo ATP
Nastala ATP (18) in NADPH (12) se v temotni stopnji porabita za redukcijo CO2 v
sladkorje
CO2 vstopa skozi listne reže in se reducira v sladkor → za to je potrebna energija
Ključen je encim rubisco, ki veže CO2 na sladkor s 5 ogljikovimi atomi
Calvinov cikel se mora 6-krat zavrteti za eno molekulo glukoze
Slika 17 - skica fotosinteze 1
Slika 18 - skica fotosinteze 2
32
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Viri


Sonja Kačar, prof.
STUŠEK P., VILHAR B. 2011 BIOLOGIJA CELICE IN GENETIKA, biologija v
gimnaziji. Ljubljana: DZS. ISBN 978-86-341-3989-1
Viri – slike
Vse skice v tem učbeniku so bile prirejene po mojih zapiskih v šolskem letu 2015/16.
Vse slike v tem učbeniku so fotokopije iz učbenika za biologijo: STUŠEK P., VILHAR B. 2011
BIOLOGIJA CELICE IN GENETIKA, biologija v gimnaziji. Ljubljana: DZS. ISBN 978-86-3413989-1
Razen slik:






Slika 5:
https://www.google.si/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact
=8&ved=2ahUKEwjy0e2uyJ_dAhXRblAKHcLVBvAQjRx6BAgBEAQ&url=http%3A%2
F%2Fdijaski.net%2Fget%2Fbio_sno_celica__membrana_01.pdf&psig=AOvVaw2EO
N405Wf9Dq65fwlKR9mY&ust=1536089207893058
Slika 11:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/67/Na%2BH2O.svg/2000pxNa%2BH2O.svg.png
Slika 12:
https://www.shtreber.com/uploads_gallery/originals/Hemija/8.%20razred/BIOLO%C5
%A0KI%20VA%C5%BDNA%20ORGANSKA%20JEDINJENJA/Polisaharidi%20%20skrob%20i%20celuloza/polisaharidni%20lanci%20(Small).jpg?1487253879167
Slika 13: https://image.slidesharecdn.com/passiveandactivetransport-110310145716phpapp01/95/passive-and-active-transport-3-728.jpg?cb=1299769125
Slika 14: https://www.delo.si/images/slike/picture/20150116/o_EncimiSubstrat_1024.jpg
Slika 19: https://www.ric.si/mma/M171-431-1-1/2017101014421057/
33
Podlipec M. 2017/18
Biologija – 1. letnik
Periodni sistem elementov
Slika 19 - RIC-ov periodni sistem elementov
34
Download