8. solut tarvitsevat energiaa

Kaikki eliöt vapauttavat energiaa käyttöönsä hajottamalla orgaanisia yhdisteitä. Orgaanisten yhdisteiden sisältämän kemiallisen energian avulla ladataan ATP-molekyylejä. Omavaraiset eliöt kuten kasvit ja yhteyttävät bakteerit käyttävät tuottamiaan sokereita ja muita yhdisteitä tarvitsemansa ATP:n tekemiseen. Energiaa tarvitaan soluissa lukemattomiin erilaisiin reaktioihin.

soluhengitys = aerobinen eli happea vaativa reaktio. Soluhengitys tapahtuu kahdessa solun osassa, solulimassa ja mitokondriossa. Reaktiosarjan ensimmäinen vaihe on solulimassa tapahtuva glykoosi. Siinä glukoosi hajoaa kahdeksi pienemmäksi molekyyliksi, palorypälehapoksi. Seuraavaksi ne kuljetetaan mitokondrion sisään, jossa ne jatkavat hajoamistaan sitruunahappokierroksessa eli Krebsin kierrossa.

7. fotosynteesi tuottaa ravintoa eliökunnalle

Lähes kaikki elämä maapallolla perustuu 150 miljoonan kilometrin päästä tulevaan auringon säteilyenergiaan. Se muutetaan fotosynteesissä orgaanisten yhdisteiden sisältämäksi kemialliseksi energiaksi. Kasvit, levät ja mm. rikki- ja syanobakteerit kykenevät fotosynteesiin. Fotosynteesiin kykenevät eliöt ovat omavaraisia tuottajia. Fotosynteesissä vesi ja hiilidioksidi yhteytetään auringon valoenergian avulla sokeriksi, reaktiossa vapautuu ilmakehään happea.

Fotosynteesi on kaksivaiheinen tapahtumaketju, jossa valoreaktio ja hiilen yhteyttämisreaktio eli pimeä reaktio seuraavat välittömästi toisiaan. Kumpikin fotosynteesin osa on moniportainen biokemiallinen reaktiosarja monine välireaktiotuotteineen ja näitä reaktioita kiihdyttävine entsyymeineen.
Valoreaktiossa auringon säteilyenergia muutetaan kemialliseksi energiaksi. Fotosynteesin valoreaktiota seuraa hiilen yhteyttämisreaktio, jossa ilmakehän hiilidioksidia pelkistetään sokeriksi. Hiilen yhteyttämisreaktion tapahtumapaikkana on viherhiukkasen kalvopussien välitila.

Sokeriin kemialliseksi energiaksi sidottu auringon säteilyenergia on muun eliökunnan energianlähde. Fotosynteesissä muodostunutta sokeria viedään yhteyttävistä solukoista eri puolille kasvia johtojänteiden nilaosissa. Sokerista saadaan energiaa kasvin soluhengitysreaktiossa.

6. kasvien vesi- ja ravinnetalous

Kasvin on kyettävä nousemaan kohti valoa ja löytämään juurillaan vettä ja ravinteita. Vesi ja ravinteet on saatava tehokkaasti kasvin sisään. Ne samoin kuin yhteyttämistuotteet on myös kuljetettava eri puolille kookastakin putkilokasvia, sen juuriin, varsiin ja lehtiin.
Kasvin on nostettava vettä maaperästä juuriston kautta versoon ja lehtiin painovoimaa vastaan. Kasveilta ei kuitenkaan kulu tähän juuri lainkaan energiaa. Kasvit eivät saa lakastua, joten niiden täytyy jatkuvasti säilyttää  vesitasapaino soluissaan. Maaperässä on yleensä suurempi vesipitoisuus kuin kasvin juuren soluissa.

Kasvien edeltäjillä viherlevillä ja alkeellisimmilla kasveilla kuten sammalilla ei ole juuria ja ne saavat veden ja ravinteet soluihinsa sekovarren läpi. Putkilokasvien sopeutuessa kuivalle maalle niille kehittyi verso ja juuristo sekä tehokas kuljetusjärjestelmä niiden välille. Veden, ravinteiden ja yhteyttämistuotteiden kuljetukseen erilaistunut johtosolukko koostuu johtojäänteistä.
Johtojäänteiden puuosassa vesi ja ravinteet siirtyvät eri puolille kasvia. Johtojäänteiden nilaosassa kulkee verson yhteyttämistuotteita veteen liuenneena kasvin viherhiukkasettomiin osiin kuten juuristoon.

5. solukalvo

Solukalvo on solua ympäröivä suojakelmu ja se pystyy valikoimaan mitä aineita pääsee soluun sisään ja mitä solusta pois. Solukalvo on jähmeydeltään kasviöljyn luokkaa ja sen muoto voi vaihdella joustavasti.
Solukalvo erottaa solun sisällön ympäristöstä. Eläinsolussa solukalvo on ulommaisena kerroksena, mutta kasveilla, sienillä, levillä ja bakteereilla sen ulkopuolella on vielä jäykkä soluseinä.
Solukalvo ei ole kiinteä, sillä kalvon molekyylit eivät ole juurikaan kiinnittyneet toisiinsa. Tämän ansiosta solukalvon pinta on taipuisa ja sen muoto voi muuttua suurestikkin ilman solukalvon rikkoutumista.
Solukalvossa on proteiinimolekyylejä eriasteisesti uppoutuneena ja paikoin ne yltävät kokonaan solukalvon läpi.
Solukalvo eristää soluliman solun ulkoisesta nesteestä, jolloin solu voi toimia itsenäisenä yksikkönä. Solukalvo ylläpitää solun sisäistä tasapainoa säätelemällä aineiden pääsyä soluun ja solusta ulos. Osa aineista kulkee solun kannalta passiivisesti kuluttamatta solun energiavaroja.

osmoosi = veden diffuusiota puoliläpäisevän kalvon, kuten solukalvon läpi. Solukalvo päästää helposti pieniä vesimolekyylejä lävitseen, mutta soluun liuenneet aineet kuten sokerit ja ionit läpäisevät solukalvon huonosti.

Diffuusio ja osmoosi ovat solulle taloudellisia tapoja ottaa aineita, sillä ne eivät kuluta solun energiavaroja.

4. entsyymit ovat solun kemiallisia robotteja

Entsyymit ovat solujen valmistamia valkuaisaineita, joita tarvitaan solun kemiallisissa reaktioissa. Entsyymit toimivat katalyytteinä. Ne vähentävät reaktion käynnistymiseen tarvittavan energian määrää, minkä seurauksena entsyymit nopeuttavat reaktioita soluissa ja saavat ne tapahtumaan melko alhaisissa lämpötiloissa ja laimeissa liuoksissa. Entsyymit eivät muutu tai kuulu reaktiossa, vaan ne voivat reaktion jälkeen katalysoida välittömästi uuden reaktion.

Entsyymin tärkein osa on proteiiniosa, jossa on aktiivinen keskus. Aktiiviseen keskukseen sitoutuu reaktion ajaksi substraatti, aine, johon entsyymi vaikuttaa.

Entsyymejä käytetään paljon elintarvikketeollisuudessa moniin eri käyttötarkoituksiin, esimerkiksi entsyymien avulla poistetaan paperin valmistusmassasta paperia tummentavaa ligniiniä, joka on soluseinän yleinen polysakkaridi. 

3. solun kemiallinen rakenne

Eliölajien solut poikkeavat niin rakenteeltaan kuin toiminnaltaan toisistaan. Soluissa on kuitenkin yhtäläisyyksiä enemmän kuin eroavaisuuksia.
Solut koostuvat molekyyleistä, ne voidaan pilkkoa kemiallisissa reaktioissa alkuaineatomeiksi, elävien solujen yleisimmät alkuaineet ovat hiili, vety, happi ja typpi.
Useita hiiliatomeja sisältäviä yhdisteitä kutsutaan orgaanisiksi yhdisteiksi. Näistä yhdisteistä ovat kaikki solurakenteemme muodostuneet. Yhdisteitä jotka eivät ole muodostuneet hiilirungosta, kutsutaan epäorgaanisiksi yhdisteiksi.

Hiilihydraatit ja rasvat ovat solun tärkeitä energianlähteitä. Solujen monet osat rakentuvat valkuaisaineista eli proteiineista. Valkuaisaineet koostuvat aminohapoista, joita on 20 erilaista.
Proteiinimolekyylin aminohappojärjestys on molekyylin primaarirakenne. Monet valkuaisainemolekyylit koostuvat useista aminohappoketjuista, jotka ovat kääriytyneet toistensa ympärille kerälle. Tälläista rakennetta kutsutaan kvaternaarirakenteeksi.

2. solun perusrakenne

Solut ovat pieniä, kalvon peittämiä elämän perusyksiköitä, jotka pystyvät aineenvaihduntaan ja jotka lisääntyvät jakautumalla. Kaikki eliöit rakentuvat soluista. Yksisoluiset eliöt, kuten bakteeri on elämän yksinkertaisempia ja pieninpiä muotoja.

solukalvo = ympäröi jokaista solua ja eristää soluliman solun ulkoisesta nesteestä. Solukalvon ansiosta solu voi toimia itsenäisenä yksikkönä.
soluseinä = kasveilla, sienillä, levillä ja bakteereilla oleva ulommainen kerros.
solulima = on solukalvon sisäpuolella, suurin osa siitä on vettä johon on liuennut erilaisia yhdisteitä. Solulimassa on myös proteiinisäikeitä ja -putkia joista on muodostunut solun tukiranka.
mitokondrio = soluelin, joka osallistuu soluhengitykseen eli ravinnosta saadun energian muuttamiseen soluille käyttökelpoiseen muotoon.
lysosomi = soluelin, jonka entsyymit pilkkovat bakteereita ja vieraita aineita.
solunesterakkula = kasvi- ja sienisoluissa olevia solunestettä sisältäviä jotka toimivat vesivarastoina.