Proteiinisynteesi

Mitä tapahtuu transkipitossa?

• DNA:n ohjeiden mukaisesti syntyy esiaste-RNA:ta
• tapahtuu tumassa

1. entsyymit avaavat DNA-molekyylin, katkaisee emästen väliset vetysidokset
2. RNA-polymeraasientsyymi tarttuu promoottoriin, joka sijaitsee geenin säätelyalueella
3. RNA-polymeraasientsyymi alkaa rakentaa tumassa sijaitsevista RNA-nukleotideista esiaste-RNA-molekyylin emäspariperiaatteen mukaisesti
4. esiaste-RNA:n mallina toimii mallijuoste
5. esiaste-RNA:sta tulee samanlainen kuin DNA:n koodaavasta juosteesta (paitsi T -> U)

Mitä tapahtuu silmukoinnissa?

• poistetaan intronit esiaste-RNA:sta
• syntyy lopullinen lähetti-RNA, joka ei sisällä introneita
• vaihtoehtoisessa silmukoinnissa voidaan poistaa introneiden lisäksi eksoneita, jolloin samasta geenistä voidaan tuottaa erilaisia lähetti-RNA-molekyylejä ja proteiineja

Mitä tapahtuu translaatiossa?

• tapahtuu solulimassa

1. lähetti-RNA tarttuu ribosomiin
2. ribosomi liukuu lähetti-RNA:ta pitkin, kunnes saavuttaa aloituskolmikon
3. aminohappoketjun kokoaminen käynnistyy
4. siirtäjä-RNA-molekyylit muuntaa emäskielen aminohappokieleksi 

Kpl 2: Fotosynteesi

Mitä osia viherhiukkasessa on?

Ulkokalvo, sisäkalvo, nestemäinen välitila, yhteyttämiskalvosto, ribosomi, DNA

Miten vesi ja hiilidioksidi kulkevat putkilokasveissa?

Vesi:

1. Maakasvi ottaa vettä juurillaan
2. Vesi kulkee kasvin johtojänteiden puuosaa pitkin lehtien lehtisuoniin
3. Seuraavaksi vesi menee lehden yhteyttämissolukon viherhiukkasiin

Hiilidioksidi:

1. Hiilidioksidi tulee lehtiin lehden ilmarakojen kautta

Miten lehtien ilmaraot toimivat?

• Ilmarakojen toiminta perustuu huulisolujen viherhiukkasissa tapahtuvaan fotosynteesiin
• Kun vettä on vähän, huulisolut veltostuvat ja ilmarako sulkeutuu

1. Huulisolujen fotosynteesissä syntyy glukoosia -> väkevöittää huulisolujen soluliman
2. Ympäröivistä soluista siirtyy vettä huulisoluihin
3. Huulisolut turpoavat ja ilmarako aukeaa

Mitä fotosynteesiin reaktioissa tapahtuu?

Valoreaktiot:

- valoreaktioissa ADP -> ATP

- valoreaktiossa syntynyt happi poistuu viherhiukkasesta

- tapahtuu viherhiukkasen yhteyttämiskalvostolla

1. Auringon valoenergiaa säteily osuu lehteen
2. Energia imeytyy viherhiukkasten väriainemolekyyleihin
3. Väriainemolekyylit virittäytyvät
4. Väriainemolekyylien elektronit siirtyvät korkeammalle energiatasolle
5. Valoenergia muuntuu väriainemolekyylien viritysenergiaksi
6. Viritysenergian avulla vesi hajoaa vetyioneiksi, elektroneiksi sekä hapeksi
7. Vedynsiirtäjämolekyylit ottavat vastaan elektroneja ja vetyioneja
8. Elektronit ja vetyionit pelkistyvät
9. Vedynsiirtäjämolekyylit kuljettavat vetyionit pimeäreaktioihin

Pimeäreaktiot:

- tapahtuu viherhiukkasen nestemäisessä välitilassa

1. Energia saadaan ATP-molekyylien runsasenergisten sidosten purkautumisesta
2. Hiilidioksidia ja vetyioneista syntyy glukoosia

Kpl 3: Soluhengitys

Mitä tapahtuu glykolyysissä?

• Glukoosimolekyyli hajoaa kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi. Samalla irtoaa vetyioneja.
• Anaerobinen reaktio
• Tapahtuu solulimassa
• Vapautuu myös vähän energiaa, ADP -> ATP

Mitä tapahtuu sitruunahappokierrossa?

• Syntyy hiilidioksidia, vetyioneja ja elektroneja
• Vapautuu pieni määrä energiaa, joka sitoutuu ATP-molekyyleihin
• Anaerobinen reaktio
• Tapahtuu mitokondrion sisällä

Mitä tapahtuu elektroninsiirtoketjussa?

• Anaerobinen reaktio, kunnes happi ottaa vastaan veden elektronit
• Tapahtuu mitokondrion sisemmällä kalvolla

1. Vedynsiirtäjät kuljettavat vetyionit ja elektronit kalvolle
2. Elektroninsiirtäjät kuljettavat vetyioneilta saadut elektronit elektroninsiirtäjältä toiselle
3. Edellinen reaktio vapauttaa energiaa, jota tarvitaan vetyionien pumppaamiseen sisä- ja ulkokalvon väliseen tilaan
4. Tämä saa aikaiseksi vetyionien pitoosuuseron
5. Vetyionit siirtyvät takaisin kalvon sisäpuolelle tasoittaakseen pitoisuuseron
6. Samalla vapautuu energiaa, ADP -> ATP
7. Happi ottaa vastaan vedyn elektronit -> muodostuu vettä

Kpl 4: Aineiden passiivinen kulkeutuminen

Mitä tapahtuu diffuusiossa?

• Molekyylien lämpöliike mahdollistaa
• Aineiden liikkumista suuremmasta pitoisuudesta pienempään
• Esim happi ja hiilidioksidi

Mikä on avustettu diffuusio?

• Tapahtuu kantajaproteiinien avustuksella
• Suuret molekyylit esim aminohapot ja glukoosimolekyylit

Mitä tapahtuu osmoosissa?

• Veden diffuusio
• Vesi menee kohti väkevämpää pitoisuutta, kunnes pitoisuuserot tasoittuvat
• Tapahtuu kanavaproteiinien avustuksella

Kpl 7: Häiriöt hiilen kierrossa muuttavat ilmastoa

Miten ilmastonmuutosta voitaisiin hidastaa?

• hiilinielujen lisääminen: metsät (merten (plankton) ja mantereiden kasvillisuus), suot (turvekerrokset)
• kasvihuonekaasujen päästöjä vähennettävä
• kansainväliset sopimukset
• energiankulutuksen vähentäminen
• fossiilisten polttoaineiden korvaaminen uusiutuvilla energiamuodoilla
• asenteiden muuttuminen: kulutus (yksilöautoilu, lentomatkailu)

Miten ilmastonmuutos vaikuttaa biomeihin?

• ilmastonmuutos siirtää biomien rajoja
• lajit eivät kykene sopeutumaan ilmastonmuutokseen -> vähentää monimuotoisuutta
• ikirouta sulaa, soiden turve alkaa lahota, ilmaan vapautuu hiilidioksidia ja metaania
• tundra- ja havumetsävyöhyke kaventuvat
• aavikot laajenevat
• vuoristoilla kasvillisuus siirtyy ylöspäin
• kasvukausi pitenee
• sateet vähenevät
• muuttolintujen aikataulut muuttuvat
• lajien levinneisyys muuttuu pohjoisemmaksi

Hiilen kiertokulku: Miten ja minne hiiltä on varastoitunut ekosysteemeissä?

• fotosynteesi: kasvit, levät ja bakteerit sitovat hiilidioksidia
• ilmakehän hiilidioksidi -> liukenee veteen hiilihapoksi
• kuluttajat ja tuottajat saavat orgaaniset hiiliyhdisteet ravinnosta
• soluhengitys: hiilidioksidia vapautuu takaisin ilmakehään. hajottajien soluhengitys = maahengitys
• fossiilisiin polttoaineisiin on varastoitunut hiiltä (maakaasu, maaöljy, kivihiili)
• fossiilisia polttoaineita poltetaan -> hiili vapautuu ilmaan

Kpl 2: Eliöiden elinmahdollisuudet ja sopeutuminen

Selitä käsitteet:

abioottinen = eloton tekijä

bioindikaattori, ilmentäjälaji  = kapea-alainen laji, jonka esiintymisestä voidaan tehdä päätelmiä ympäristön ominaisuuksista (happamuus, suolaisuus...) esim. naava

bioottinen = elollinen tekijä

ekolokero = ekologinen lokero, lajin paikka, tehtävä ja asema ekosysteemissä. miten sopeutunut ja selviytyy ekosysteemissä

kapea-alainen laji = lajeja, jotka sopeutuvat huonosti/sietokyky on vähäinen jonkun tietyn

ympäristötekijän suhteen, esim monet jäkälälajit sekä pikkulimaska

laaja-alainen laji = lajeja, jotka sopeutuvat helposti moniin erilaisiin ekosysteemeihin. selviää hyvin ympäristössä, vaikka ympäristötekijät vaihtelisivat

levinneisyys = minne laji on levinnyt

minimitekijä = niukkuustekijä, joka rajoittaa ensimmäisenä eliön esiintymistä

sietoisuus = eliöiden kyky sitää ympäristön ja ympäristötekijöiden vaihtelua

sopeutuminen = evoluution myötä tapahtuvaa mukautumista uusiin/erilaisiin ympäristöoloihin. sopeutuminen ilmenee rakenteen ja elintoimintojen lisäksi eläimillä myös käyttäytymisessä. sopeutuminen mahdollistaa selviytymisen muuttuvissa ympäristöissä.

tasalämpöinen = nisäkkäiden ja lintujen kyky pitää ruumiinlämpöä samalla tasolla. tasalämpöisyys perustuu hermoston ja hormonien yhteistoimintaan

vaihtolämpöinen = ruumiinlämpötila muuttuu ympäristön lämpötilan mukaan

ympäristöresurssi = ympäristötekijä, jota eliöt hyödyntävät (valo, lämpö, ravinto)


Eliöihin vaikuttavia ympäristötekijöitä:

Abioottiset:

• happi ja hiilidioksidi
• lämpötila
• kosteus
• valo ja lämpö
• happamuus
• suolaisuus
• maaperä
• ravinteet

Bioottiset:

• ravinto
• pedot
• loiset
• kilpailijat
• lisääntymiskumppanit
• ihminen

Kasvien talvehtiminen:

• lehtivihreän talteenotto
• lehtien varistaminen
• talvehtivat siemenet
• talvehtiva maavarsi tai juurakko
• lumen alla talvehtiminen
• kylmyyttä kestävät varret tai silmut

Eläinten talvehtiminen:

• muutto lämpimämmille alueille
• talviuni
• talvihorros
• kylmänhorros
• paksumpi karva- tai höyhenpeite
• suojaväri
• ruokavaraston kerääminen
• lumipeitteen suojan hyödyntäminen
• rakennusten suojaan hakeutuminen

Maaperän ja veden vaikutus eliöihin?

• maaperässä on ravinteita: typpeä sisältäviä nitraatteja, fosfaatteja, kaliumia ja magnesiumia (jota tarvitaan lehtivihreän rakenteeseen)
• ravinteet säätelevät kasvien runsautta ja kasvilajistoa yhdessä muiden abioottisen tekijöiden kanssa
• maaperän happamuus vaikuttaa ravinteiden määrään -> vaikuttaa kasveihin
• vesi on eliöiden olemassaolon edellytys
• suurin osa solujen sisällöstä on vettä
• kaikki elämälle tärkeät reaktiot tapahtuvat vedessä
• vesi on fotosynteesin raaka-aine

Kpl 12: Ihmisten evoluutio

Selitä käsitteet:


apinaihmiset = ihmisen varhainen kehitysvaihe, liikkuivat pystyasennossa, aivojen koko pienempi mitä nykyihmisellä

isot ihmisapinat = Hominidae-heimoon kuuluvat mm. gorillat, simpanssit, orangit

kulttuurievoluutio = yhteisöön kertyneen tiedon siirtämistä sukupolvelta toiselle.  kommunikointi, puhe-, ajettelu- ja oppimiskyky mahdollistavat

kädelliset = nisäkäslahko, johon kuuluvat mm. apinat, puoliapinat ja ihminen

neandertalinihmiset = laji, joka kuuluu ihmisen sukuun. neandertalinihminen eli jääkaudella samaan aikaan nykyihmisen kanssa Euroopassa ja Lähi-idässä

nykyihmiset = homo sapiens

varhaiset ihmiset = kehitysvaihe, joka oli nykyihmisen ja apinaihmisen välissä. esim aivojen koko oli kaksinkertainen apinaihmisiin verrattuna


Ihmislajille tyypilliset piirteet:


puhekyky, poimuttuneet ja suuret aivot, kulttuurievoluutio ja yhteisöllisyys, pitkä lapsuusikä, seksuaalinen aktiivisuus, käsien tarkkuusote, pitkäikäisyys, suurikokoisuus, monipuolinen ruokavalio, tasalämpöisyys, kahdella jalalla liikkuminen, vähäinen karvapeite, iso hikirauhasten määrä


Mitkä tekijät ovat mahdollistaneet nykyihmisen synnyn?

• Kädelliset elivät sademetsissä -> puista puuhun liikkuminen, työkalut ja muu tarttuminen johti kämmenien muodon kehitykseen
• Aistien kehittyminen mahdollisti sademetsässä selviytyminen -> aivojen koko suureni aisti-informaation myötä
• Kädellisillä oli hyvä oppimiskyky, ne olivat sosiaalisia ja huolehtivat jälkeläisistään
• Isolaatiotekijänä Afrikan laatan erkaneminen: erotti sademetsässä ja metsäsavannilla asuvat yksilöt -> mahdollisti oman lajin synnyn
• Pystyasento mahdollisti monia asioita: havainnointi parani, nopeus lisääntyi, energiankulutus väheni, kädet vapautuivat muuta käyttöä varten
• Liikkuminen lisääntyi -> karvapeite poistui ja syntyi hikirauhasia
• Varhaiset ihmiset kehittyivät -> aivojen koko kaksinkertainen apinaihmisiin verrattuna
• Ruohosavannit pakottivat ihmiset oppimaan metsästystä ja tulen käytön -> mikrobit kuoli ruokaa kypsentäessä
• Varhaiset ihmiset syrjäyttivät apinaihmiset
• Indonesian tulivuorenpurkaus johti vain Afrikassa asuvan ihmislajin säilymiseen (pullonkaulailmiö)
• Nykyihmisestä 1-4% perimästä on neandertalinihmiseltä, joka oli Eurooppaan levittäytynyt ihmislaji
• Pullonkaulailmiön seurauksena ihmislajilla ei ole ollut kilpailua

Mitä eroja ja yhtäläisyyksiä nykyihmisellä on sitä edeltäneisiin ihmisapinoihin?

Yhtäläisyyksiä:

• tarkat aistit
• oppimiskyky, sosiaalisuus, kommunikointitaidot
• pystyasento
• käsien tarkkuusote
• tasalämpöisyys

Eroavaisuuksia:

• ihmisillä kirjoitustaito ja oma kieli
• ihmisellä vähemmän karvoitusta
• ihmisellä aivot ovat selkärangan jatkeena
• ihmisen asento on vakaa kahden selkärengassa sijaitsevan mutkan ansiosta
• ihmisen lantio on leveämpi ja matalampi
• ihmisen alaraajat ovat pidemmät kuin yläraajat, alaraajat ojentuvat suoraksi kävellessä
• ihmisillä pienemmät hampaat
• ks ihmislajille tyypilliset piirteet