tiistai 17. huhtikuuta 2012

Liukoisuustuloja ja ekologiaa

Terve,



Nyt sitten on luvassa pitkä kirjoitus, koska ajattelin tuon lukion 1 kurssin kirjoittaa päätemoiltaan auki tänään, koska ne käytiin biologiassa aika hyvin tänään läpi. Eli tiedossa kasveja, ekologiasia lokeroita, biosfääriä ja suvullista sekä suvutonta lisääntymistä, mutta ensin kemiaan...



Eli tosiaan tänään kemiassa käytiin lävitse liukoisuustuloja ja liukoisuusyhtälön laskemista sekä todella pikakelauksella lävitte reaktio entalpia. Liukoisuustulohan on ainoastaan suoloille, ja siitä se on erittäin mukava, että tasapainovakioon verrattuna ei ales tule mittee, vaan aina voidaan olettaa, että lähtöainetta on tasapainotilanteessa 0. Tällöin voidaan liukoisuustulo kirjoittaa seuraavasti:

aAbB (s) -> A+^a + B-^b

Eli suolasta AB muodostuu ionit A ja B sekä niiden moolimäärä on kerjojana liukoisuustulossa.

Sitten hieman helppo ja niukkaliukoisia suoloja veteen ja ensinnä helepot.
liukoiset:
-Kaikki alkalimetalliensuolat
-Kaikki ammoniumsuolat (NH4)
-Nitraatit (NO3-)
-Kloridit,Bromidit,Jodidit (poislukien Ag ja Hg) (Hopea on erittäin niukkaliukoinen)

Niukkaliukoiset
-hydroksidit (OH-)
-Fosfaatit (PO4-3)
-Sulfidit (S2-)
-Karbonaatit (CO3-2)













Huomioina niukkaliukoisista suoloista esim. hydroksidiapatiitti[Ca5OH(HPO4)3] (luu,hammaskiille), kalsiumoksalaatti [Ca(C2O4)] (antikoagulantit=kalsium saostetaan suolaksi verinäytteessä ja tällöin verei ei hyydy ja sitä voidaan tutkia)

Vinkkinä hieman, eli mikäli tehtävässä on annettu liukoisuustulo niin siitä voidaan päätellä ioneiden yhtenäiset kertoimet. Eli mikäli Ks=1,0*10^-9 M^3 -> A ja 2B (tulee jompaa kumpaa ionia olla 2 moolia, muuten liukoisuustulo ei täsmäisi)



Ionitulo Q

Ionitulo on sama lausekkeena kuin liukoisuustulo, mutta tasapainokonsentraatioiden sijaan käytetään alkutilanteen konsentraatioita. Sen avulla voidaan selvittää ensinnä se, että saostuuko suolaa vai ei liuokseen ja sen lisäksi tämän jälkeen voidaan laskea saostuneen suolan määrä.

Hyviä tehtäviä liukoisuustulosta ja suolan saostumisesta on vuoden 2007 lääketiteteen pääsykokeessa, jonka löydät täältä http://www.epione.fi/vanhat-paasykokeet/ ja sieltä tehtävä 10 on hyvä treeni tähän!

Tämän jälkeen hieman entalpiasta, joka todellakin käytiin erittäin nopeasti läpi.
Reaktiota voi olla endoterminen (lämpöä sitova) tai eksoterminen eli lämpöä vapauttava ja näin tapahtuu spontaanisti.
Video kertoo hyvin endotermisen ja ekstotermisen reaktion eron. Lisäksi lopussa pienimuotoinen pähkinä, ei o vaikia.


Tuon verran päästiin tänään lävitte kemiassa ja seuraavalle tunnille jäi sitten kinetiikka, Hessin laki..jne eli siitä enemmän sitten torstaina.




Eli sitten Biologiaan ja tästä tulee kohtuu pitkä sepustus, joten toivottavasti jaksatte lukea. Ensinnä hieman huomiona, koska pääsykoevaatimukset ovat muuttunut sitten aikaisemman on hyvä jokaisen kerrata lävitte myös nämä "vähemmän" tärkeämmät biologian osa-alueet eli ekologia ja eliöyhteisö.




Lähdetäänpä alusta. Eli mitä kaikkea vaatii, että voidaan sanoa jotain eliötä eläväksi.

1. Eliöt koostuvat epäorgaanisista ja orgaanisista hiilenyhdisteistä (C,N,O,H)
2. Eliöillä on kaikilla perusyksikkönä solu (jokainen eliö muodostuu 1 solusta tai useasta solusta)
3. Eliöillä on aineenvaihduntaa (tarvii ravintoa ja poistaa sitä)
4. Eliöt tarvitsevat elääkseen abioottisia tekijöitä (valo,lämpö, jne)
5. Eliöillä on alku,sukukypsävaihe,loppu (ihmisen anekdootti mikä on aamulla 4 jalalla,päivällä 2 ja illalla 3:lla?)
6. Eliöiden muuntuminen ja olemassaolo perustuu muunteluun ->evoluutioon
7. Eliöit lisääntyvät perimän avulla (DNA)

Tämän lisäksi voimme jaksaa eliöt prokaryootteihin (esitumalliset) ja eukaryootteihin (aitotumalliset).
Tällöin eliöt laijitellaan hyvin karkeasti.


Eli kuusijakoinen järjestelmä perinteinen taksonomia bakteerit,arkit,alkueliöt,sienet,kasvit ja eläimet

Tämän lisäksi on eliöiden fylogeneettinen taksonomia

Taksonmia tarkoittaa teiteellistä luokittelua. Sen "isänä" voidaan pitää Carl Von Linnèä, joka kehitti lajien nimeämisen, mutta hän vain nimesi eliöt kasveihin ja eläimiin.
Perinteinen esimerkki Linnèn määrityksestä on seuraava:

Ylhäältä eläimet
1. kunta
2. pääjakso
3. luokka
4. lahko
5. heimo
6. suku
7. laji

Kasvit taas muodostavat kaaria
1. kaari
2. alakaari
3. luokka
4. lahko
5. heimo
6. suku
7. laji



Tämän jälkeen päästään lajien määrittelystä eteenpäin. Eli yksilö on yhden lajin yksi eliö.
Populaatio muodostuu tietyssä ajassa, tietyllä tiheydellä ja tietyllä alueella olevista saman lajin yksilöistä, jotka kykenevät tuottamaan lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä. Eli siis saman lajin yksilöitä.
Eliöyhteisö muodostuu useasta eri lajien populaatioista. Ekosysteemistä puhutaan, kun otetaan mukaan eliöhteisöön abiotioottiset tekijät esim. Tundra, aavikko, aro, sademetsät, savanni, jne... Biosfääri on sitten useampien ekosysteemien summa ja se sisältää kaiken elollisen määritteen omaavat eliöt. Jälkimmäistä kolmea tutkii ekologia.



Sitten voitaisiin käsitellä arkit. Eli arkit ovat ääriolosuhteissa eläviä autotrofisia eliöitä, joiden dna on muodostunut introneista,eksoneista ja ne ovat histoneiden ympärillä pääosin arkeissa. Tämän vuoksi arkit ovatkin enemmän sukua aitotumallisille kuin bakteereille.
                                               Halobakteereita (nimestä huolimatta arkkeja)

Arkkien jälkeen alkueliöistä eli protististeista. Ovat yksisoluisia ja monisoluisia aitotumallisia, jotka eivät oikein sovellu kasveihin,sieniin tai eläimiin. Eli aikalailla välimuotoisia voisi sanoa. Periaattessa tästä ryhmästä pyritään mahdollisimman paljon eliöitä saada siirrettyä kolmeen pääryhmäämme, koska nämä välimuodot ovat vähän hankilia, mutta esimerkkeinä alkueliöistä on mm. siimaeliöt,malarialoisio,ameba .


 Tämän jälkeen päästään sieniin. Sienet muodostavat sienirihmastoja, jotka ovat maanalla. Päälinen osa minkä myökin kerätään ruuaksi on itiöemä. Sienet toimivat yleensä, joko mutualistisessa tai sitten loisina muihin eliöihin, koska ne eivät itse kykene yhteyttämään ja ovat näin heterotrofisia. Pitkien sienirihmastojen avulla ne kykenevät kuljettamaan vettä esim puulle, joka saa mutualistisessa suhteessa sieneltä vettä ja taas luovuttaa sienelle samalla yhteyttämisen tuotteena sokeria. Sienet lisääntyvät itiöiden avulla.

Kasveista sitten tämän jälkeen. Kasvit jaotellaan karkeasti itiökasveihin ja siemenkasveihin.
Itiökasveihin kuuluvat  sammaleet ja sanikkaiset. Siemenkasveihin kuuluvat koppi- ja paljassieminiset kasvit. Näidin väliin jaa sitten epähäröryhmä putkilokasvit, jotka ovat sekä osa siemenkasvisia ja osa itiökasveja.


Sammaleet
-yksinkertaisia ja pienikokoisia
- sekovartisia
- alaryhmät: maksa- ja lehtisammaleet
- ei juuria eikä johtosolukkoa
- vaatii vedelliset olosuhteet elääkseen
Sanikkaisiet
- kolme sukua: sanikkaiset kortteet ja liekokasvit
- vaatii vedellisen olosuhteet elääkseen
- pitää sisällään kehittyneen johtosolukon,lehdet, varren ja juuren
-Lisääntyminen tapahtuu sukupolvenvuorottelun avulla
  - suvullinen ->hedelmöitys veden välityksellä  (ei näkyvä osa kasvia)
  - suvuton -> kasvattaa itiöitä -> näkyvä osa maanpinnalla


Siemenkasvit
- soveltuneet kuiviin olosuhteisiin verrattuna aiemmat
- Koppi- ja paljassiemeniset
- sisältävät varrenm,lehdet, juuret ja kehittyneen johtosolukon (nila ja puuosa)
- suvullinen hedelmöitys siemenien välityksellä
   - siemenen sisällä monisoluinen alkio
   - siemenen itäessä -> tapahtuu yhteyttäminen alkeis- eli sirkkalehtisillä
-haihtumisimu ja juuripaine luo mahdollisuuden tehokkaaseen aineiden välitykseen (vastaava idea vedellä kasveissa kuin verellä eläimissä)


paljassiemen                         koppisiemen


Paljassiemeniset

- pääosin puuvartisia
- siemenaiheet ovat emilehden pinnalla
- pölyttyminen tuulin välityksellä
- emikukinnosta kehittyy käpy -> siemen 
- havupuut (lehdet neulamaisia, kasvivyöhykkeenä boreaalinen havumetsävyöhyke)

Koppisiemeniset 
-puu- tai ruohovartisia pensaita ja puita
-lisääntymisrakenteena kukka
- siemenaiheet suojassa umpinaisen emin sikiäimen sisällä
- suurin osa kaksisirkkaisia

Koppisiementen pölyttäytyminen tapahtuu kolmella eri tavalla
1. itsepölytys
- siitepöly emin luotille saman kasviyksilön heteestä
- tällöin kyseessä yksikotinen (sama yksilö hede ja emikukinto)
- vähentää perinnöllistä muuntelua 

2. ristipölytys
- siitepöly peräisin saman lajin toiselta yksilöltä
-kaksikotinen (heteet ja emit eri yksilöissä)
- muuntelua muodostuu

3. avustettu pölytys
- tuuli
- hyönteiset
-linnut 

Yksineuvoinen= hede tai emikukinto eri kukassa
kaksineuvoinen= hede ja emikukinto samassa yksilössä

Kasvit muodostuvat solukoista, kun taas eläimet kudoksista. Kasvien solukot jaetaan kasvusolukkoon, pintasolukkoon, perus/tylppäsolukkoon, tukisolukkoon ja johtosolukkoon.

kasvusolukko
- kärkikasvu,paksuuskasvu
-nopeasti jakautuvia kasvien soluja tapahtuu kasvin kasvu

perus/tylppysolukko
-suurin osa kasvin elävistä solukoista
-yhteyttäminen ja aineiden varastointi

Pintasolukko 
-uloin kerros
-suojaa kasvia
- kaasujen välitys ja haihtumisen säännöstely (lehdet)
- veden ja ravinteiden otto (juurista)
- osa erilaistunutta (huulisolut,karvat)

Tukisolukko
-paksuseinäistä juuren, varren ja lehden rakennetta lujittava solukko
- tukee kasvia

Johtosolukko
-toimii kuljettajana vettä,ravinteita juurista lehtiin ja yhteyttämistuoteita juuriin
-puuosa (vesi ravinteet) ksyleemi
-nilaosa (yhteyttämistuotteet) floeemi
-pitää sisällään johtjänteet (paksuuskasvua aiheuttava jälsi)


Kasvien ravinnetalous
- tärkeimmät aineet (N,P,K) lisäksi Ca,S,Mg
- hivenaineet (entsyymien toiminnan takaamiseksi) Cu,B,Zn, Cl
-minimilaki (kasvin kasvua rajoittaa aine se aine, jota on vähiten saatavilla kasvin tarpeeseen nähden)

Kasvihormonit
- Auksiini (edistää pituuskasvua versossa ja estää juurissa) -> kasvin taipuminen valoa kohti
- Gibbereliinit (edistää varren pituuskasvua) -> vaikuttavat siementen itämiseen
- Sytokiniini (edistää solunjakautumista) -> ehkäisee lehtien kellastumista ja hedelmien kypsymistä
-Abskissihappo[ABA] (ehkäisee kasvua,sulkee ilmaraot&ylläpitää siementen lepotilaa)->stressihormoni
-etyleeni (hedelmien kypsyminen,lehtien pudotus,) -> kasvin ikääntyminen 

Tämän lisäksi on keinotekoisesesti luotuja kasvunsääteitä
-synteettisiä valmisteita ja vaikuttavat kasvihormonien tavoin
- edistävät tai ehkäisevät kehitystä/kasvua
-rikkakasvihävitteet,pistokkaiden juurruttaminen ja viljakasvien lakoontumisen ehkäisy

Sitten lopuksi vielä hieman elinkiertostrategioista kaksi mallia ja sen lisäksi vielä kasvudiagrammit.

Tyyppi 1 on ihminen eli K-strategia (huolehtii jälkeläisistään, jälkeläisiä vähän lisääntymiskykyisiä enemmän ja näin jälkeläistuotto hyvä)
Tyyppi 2 on välimalli (jälkeläisistä huolehditaan hieman, jokaisessa ikäpolvessa tasainen kuolleisuus ja ei merkittäviä eroja ikäryhmien välillä) linnut
Tyyppi 3 on kalat eli r-strategia (suuri jälkeläistuotta, joista vain murto-osa selviää ja kykenee jatkamaan sukua, eli jälkeläisistä ei huolehdita, vaan pyritään tuottamaan mahdollisimman paljon jälkeläisiä ja toivotaan ns. parasta)

Kuviosta havaitaan, että ihmisen kasvu on ollut ekspotentiaalista. Ympäristön kantokyky ollaan kuitenkin ylitetty, joten missä vaiheessa tulee tasoitus? :) Sen ken tietää kertokoon....



Ekspotentiaalinen kasvun malli
-mikään ei rajoita populaation kasvua (perustajavaikutuksessa yleensä)
-J-käyrä  




Logistinen kasvu malli (tiheydestä riippuva)
-populaation kasvu hidastuu lähestyttäessä ympäristön kantokykyä
-S-käyrä 







Aivan lopuksi sitten vielä musiikkia hyvän tavan mukaisesti. Tämä päivä jotenkin korostuu tähän, joten nauttikaa!


Over and out!

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti