7. Solut lisääntyvät jakautumalla

Solunelämänkierron vaiheet

http://www02.oph.fi/etalukio/biologi
a/kurssi2/solujenlisaantyminen.html

1. Välivaihe
2. Jakautumisvaihe

Välivaiheen vaiheet

1. Kasvu
2. Aktiivinen toiminta
3. Valmistautuminen jakautumiseen

Välivaiheen aikana DNA kahdentuu tumassa.

Solun jakautumisen vaiheet

1. Esivaihe (profaasi)
• Kromatiinirihmat pakkautuvat tiiviimmin
• Jokainen kromosomi on kahdentunut
• Sisarkromatidit ovat kiinni toisissaan sentromeerin kohdalta
• Solulimassa alkaa muodostua tumasukkula, joka rakentuu sukkularihmoista, jotka ovat toisesta päästä kiinni keskusjyväsessä (kasvisolussa soluseinäsää)
• Keskusjyväset liikkuvat vähitellen solun vastakkaisille puolille



http://www.solunetti.fi/fi/
solubiologia/m-solunjakautuminen/

• Profaasin jälkeen tumakotelo häviää
2. Keskivaihe (metafaasi)
• Sukkularihmat kiinnittyvät kromosomien sentromeerikontiin, koska tumakoteloa ei enää ole
• Kromosomit liukuvat sukkularihmojen vetäminä ja asettuvat riviin
3. Jälkivaihe (anafaasi)
• Alkaa, kun sisarkromatidit irtoavat toisistaan sukkularihmojen vetäminä
• Tytärkromosomit liukuvat rihmojen vetäminä solun vastakkaisille puolille
4. Loppuvaihe (Telofaasi)
• Aluksitumakotelo alkaa vähitellen muodostua molempien kromosomiryhmien ympärille
• Tumasukkula alkaa hävitä
• Vähitellen kromosomit aukeavat pakkautuneesta muodostaan kromatiinirihmaksi
• Mitoosi eli tuman jakautuminen on ohi, ja lopputuloksena on kaksi perimältään samanlaista solua
• Solulima jakutuu syntyneiden tumien ympärille

6. Solut ovat toimivia kokonaisuuksia

Eri soluja ovat:

• Eläinsolu
• Kasvisolu
• Sienisolu
• Esitumallinen solu

Solun hienorakenne osat:

• Solulima
• Tuman ja soluelinten ulkopuolelle jäävää nestemäinen osa
• Ribosomit
• Pieniä soluelimiä. Koostuvat ribosomaalisesta RNA:sta ja proteiineista. Keskeinen asema proteiinisynteesissa.
• Tuma
• Kromosomit
• Tumajyvänen
• Ribosomeja tuottava alue
• Golgin laite

• Eräät solun valmistamat aineet kootaan ja varastoidaan
• Mitokondrio
• Omaa DNA:ta ja ribosomeja ja lukuisia entsyymejä
• Soluhengitys
• Rakentuu sileästä ulkokalvosta ja pimuttuneesta sisäkalvosta
• Lysomit
• Vain eläin- ja sienisoluissa
• Pieniä kalvorakkuloita.
• Ottavat jäteaineita sekä solun vanhoja ja kuluneita osia
• Keskusjyvänen
• Eläinsolussa
• Osallistuvat tumasukkulan muodostumiseen solunjakautumisen aikana
• Solun tukiranka
• Koostuu erikoisista proteiinisäkeistä
• Säätelee solun rakennetta
• Kalvorakenteet

• Kuljettaa ja valmistaa aineita
• Karkea solulimakalvosto
• Tuotetaan ja muokataan proteiineja
• Sileä solulimakalvosto
• muiden aineiden kuten lipidien muokkaus
• Solukalvo
• Säätelee mitä aineita soluun otetaan ja mitä sieltä poistetaan
• Reseptorimolekyylit tunnistavat viestiaineita
• Peroksisomeja
• kasvi-, sieni- ja eläinsoluissa



http://iinabiologia.blogspot.fi/2013/04/p
erusrakenne-jokaisella-solulla-on.html

• Hajottaa ja pilkkoo yhdisteitä
• Viherhiukkanen
• kasvi- ja leväsoluissa
• Fotosynteesi
• Omaa DNA:ta ja ribosomeja
• Soluseinä
• Kasvisolussa
• Tukee ja estää vaurioitumasta
• Siimat ja karvat



http://iinabiologia.blogspot.fi/2013/04
/perusrakenne-jokaisella-solulla-on.html

• Bakteerrit pystyvät liikkumaan ja tarttumaan
• Vakuolit
• Hoitavat kasvisolussa lysomien tehtävän
• Aiheuttaa nestejänniyksen solun sisään
• Toimii aineiden varastona 
• Kalvostot
• Soluhengitys (bakteeri)
• Fotosynteesi (bakteeri)

5. Entsyymit pilkkovat ja rakentavat molekyylejä

Entsyymit ovat proteiineja. Elävissä soluissa tapahtuu valtava määrä kemialllisia reaktioita. Solut valmistavat monenlaisia kemiallisia yhdisteitä. Kaikki nämä kemialliset reaktiot ovat solujen aineenvaihduntaa.Aineenvaihdunnan reaktiot tapahtuisivat soluissa liian hitaasti, ellei niillä olisi mukana entsyymejä. Jokainen entsyymi katalysoi vain tiettyä reaktiota.

Aineenvaihduntaan kuuluu kahdenlaisia reaktioita:

http://nea-biologia2.blogspot.fi/2013_05_01_archive.html

1. Hajottavia (katabolisia): Aineita hajotetaan yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi      (esim. soluhengitys)
2. Rakentavia (anabolisia):Aineita yhdistetään monimutkaisemmiksi yhdisteiksi(esim. kun kasvisolussa glukoosimolekyylit liittyvät pitkäksi ketjuksi ja muodostuu tärkkelystä)

Entsyymireaktioon vaikuttavia tekijöitä:

• Lämoötila: Kaikilla entsyymeillä on optimi lämpötila toiminnalleen (ihmisellä yleensä 37°C)
• pH-arvo: Jokaiselle entsyymille on optimi pH-arvo
• Inhibiittori: Aineita, jotka pystyvät estämään entsyymin toiminnan.

Entsyymejä käytetään myös monissa arkielämän tuotteissa.

• Useimmata pyykinpesujauheet
• Lihassa¨
• Mehussa
• Oluessa
• jne.

4. Geenit ohjaavat proteiinin rakentumista

http://www.kurrinsuku.net/15

Kaikilla eliölajeilla perinnöllinen informaatio on DNA:ssa eli deoksiribonukleiinihapossa. DNA- molekyylissä on rinnakkain kaksi juostetta, joista kumpikin voi sisältää kymmeiä miljoonia nukleotideja.
Kaikkien tumallisten eliöiden geenit muodostuvat koodavasta alueesta ja säätelyalueesta. Koodaava alue sisältää informaation proteiinin.

Proteenin rakennusohje on DNA:n emäsjärjestyksessä. DNA sisältää neljää erilaista emästä. 

Lähetti-RNA rakentuu geenin informaation perusteella ja vie viestin solulimaan. Ribosomi rakentaa aminohappoketjun lähetti-RNA:n emäsjärjestyksen perusteella siirtymä RNA:n avulla.

http://fi.wikipedia.org/wiki/Proteiinin_rakenne

Proteiinin kolmiulotteinen rakenne määräytyy aminohappojärjestyksen perusteella:

• Primaarirakenne
• Aminohappojärjestys
• Sekundaarirakenne
• Primaarirakenne kiertyy tai laskostuu
• Tertiaarirakenne
• Proteiinin kolmiulotteinen rakenne, aminohappoketjut
• Kvartaarirakenne
• Koostuu useammasta aminohappoketjusta

3. Solu ottaa ja poistaa aineita

Kaikkien eliöiden soluja ympäröi solukalvo. Sen ulkopuolella voi olla lisäksi soluseinä, joka kasvisoluilla koostuu pääosin selluloosasta.Solut valmistavat eri aineita. Valmistamisessa syntyy tarpeettomia ja haitallisiakin aineita. Ne poistuvat ssolusta tai varastoituvat siihen.. Solukalvon on läpäistävä aineita, mutta toisaalta sen pitää myös suojata, jotta solu pysyy tomintakykyisenä.

Lipidit eli rasva-aineet ovat melko yksinkertaisia orgaanisia molekyylejä. Ne koostuvat yllensä hiilestä, vedystä ja hapesta. Lipidit liukenevat huonosti veteen ja niillä on soluissa erilaisia tehtäviä. Eliöissä esiintyviä tyypillisiä lipidejä ovat:

1. Fosfolipidit
2. Triglyseritidit
3. Steroidit
4. Karotenoidit

http://madeyfaceeckhart.blogspot.fi/2011/12/i
n-picture-you-see-above-is-all-parts.html

Fosfolipidit ovat tärkeimpiä solujen kalvorakenteiden rakennusaineita. Fosfolipidien toinen pää on sähköisesti varautunut, mutta toinen pää ei. Sähköisesti varautunut pää on vettä kohti hakeutuva eli hydrofiilinen, kun taas toinen pää vettä karttava eli hydrofobinen. Niinpä fosfolipidit asettuvat veteen tai vesiliuokseen joutuessaan siten, että muodostuu kaksikerroksinen kalvo.

http://www.youtube.com/watch?v=qKzE_XHDaoo

Osa aineista kulkeutuu solukalvon läpi, osan kuljetus tarvitsee energiaa:

• Passiivinen kulkeutuminen
• Ei tarvita energiaa
• Pienet varauksettomat molekyylit liikkuvat suuremmasta pitoisuudesta pienempään 
• Kaasut läpäisevät solukalvon helposti
• Rasvaliukoiset aineet pääsevät solukalvon läpi liukenemalla lipidikerrokseen
• Avustettu diffuusio
• Liian suuret ja ei-rasvaliukoiset molekyylit
• Kuljettava aine liittyy väliaikisesti kuljetusproteiiniin, joka päästää aineen irti toisella puolella
• Ei tarvita energiaa
• Aktiivinen kuljetus
• Tarvitsee enrgiaa
• Aine siirtyy pienemmästä pitoisuudesta suurempaan
• Aineiden siirto tapahtuu kuljetusproteiininen avulla

2. Solun toiminta tarvitsee energiaa

Kaikkien solujen toiminta tarvitsee energiaa. Kasvit hankkivat sitä fotosynteesin/kemosynteesin
kautta ja eläimet soluhengityksen kautta.

Fotosynteesi:
Fotosynteesissa on kaksi eri vaihetta

http://biologia2oppimispvkirja.blogspot.fi
/2013/05/7-fotosynteesi-tuottaa-ravintoa.html

1.Valoreaktiot

• Viherhiukkasissa oleva yhteyttämiskalvosto ottaa vastaan valoenergiaa
• Lähtöaineena on vesi ja lopputuotteina on happi ja vety
• Auringonvalo sitoutuu ATP-molekyyleihin

2. Pimeäreaktiot

http://lahtisan.blogspot.fi/2013_08_01_archive.html

• Tapahtuu ilman valon energiaa
• Tapahtuvat viherhiukkasen välitilassa yleensä heti valoreaktioiden jälkeen
• Energia valoreaktiossa syntyneistä ATP-molekyyleistä
• Lähtöaineina ovat hiilidioksidi ja valoreaktioista saatu vety ja lopputuotteena on glukoosi

http://biologiak2.blogspot.fi/2013/09/2-solun-toiminta-tarvitsee-energiaa.html

Kemosynteesi:
Energian sitomista ilman auringonvaloa. Tuottajat käyttävät hyväkseen energiaa, jota ne vapauttavat hapettamalla epäorgaanisia yhdisteitä.

Soluhengitys:

http://oppiminen.yle.fi/

Energiaa vapautuu glukoosista. Energian vapautumisessa on kolme vaihetta.

1. Glykolyysi tapahtuu solulimassa. Se on monivaiheinen reaktiosarja, jonka joka vaiheessa tarvitaan eri entsyymiä. Glukoosimolekyyli hajoaa kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi, ja samalla vapautuu pieni määrä vetyä. Reaktiossa vapautuu pieni määrä energiaa, joka sitoutuu ATP-molekyyleihin. Glykolyysi on anaerobinen reaktio, eli siinä ei tarvitse happea. (2 ATP)

2. Glykolyysissä syntyneet pyruvaattimolekyylit kuljetetaan mitokondrion sisälle sitruunahappokiertoon. Monimutkaisen reaktiosarjan eri vaiheissa syntyy entsyymien avulla hiilidioksidia sekä vetyioneja ja elektroneja. Lisäksi vapautuu energiaa, joka sitoutuu ATP-molekyyleihin. Hiilidioksidi siirtyy eläimillä soluista veren kuljetettavaksi ja poistuu uloshengityksessä elimistöstä. Kasvit käyttävät hiilidioksidia fotosynteesiin lähtöaineena ja poistavat siitä osan ilmarakojen kautta. (2 ATP)

http://pakkomestari2.blogspot.fi/p/8.html

3. Soluhengityksen viimeinen vaihe on elektronisiirtoketju mitokondrion sisemmällä kalvolla, johon vedyn siirtäjät kuljettavat glykolyysissä ja sitruunahappokierrossa syntyneet vetyatomit, jotka ovat hajonneet vetyioneiksi ja elektroneiksi. Kalvostolle sitoutuneet ns. elektronikiertäjät kuljettavat vedyltä saadut elektronit siirtäjältä toiselle. Aivan viimeiseksi happi ottaa vastaan vedyn elektronit eli pelkistyy ja muodostaa vedyn kanssa vettä. Happi on siis välttämätön soluhengityksen tässä vaiheessa, joten soluhengitys on aerobinen reaktio. Elektroninsiirtoketjun hapetuspelkistysreaktioiden sarja tuottaa runsaastu energiaa, joka sitoutuu syntyviin ATP-molekyyleihin. Yhden glukoosimolekyylin pilkkoutuminen soluhengityksen erivaiheissa tuottaa 30-32 ATP-molekyyliä. (28 ATP)

1. Eliöt rakentuvat soluista

Solujen koko, elinikä ja muoto vaihtelevat. Soluje koko vaihtelee yleensä 10-100 mikrometrin välillä.
Eliöt jaetaan solurakenteensa perusteella kahteen ryhmään: Esitumallisiin ja tumallisiin. Solun toimintra perustuu kemiallisiin reaktioihin.

Tumallisissa soluissa on olemassa kasvi- ja eläinsoluja.