История открытия углекислого газа. Углекислый газ образуется в
Углекислый газ вред и польза
Ещё в прошлом веке были проведены различные исследования по влиянию CO2 на организм человека. В 60-ых годах учёная О. В. Елисеева в своей диссертации приводит детальное исследование, как влияет углекислый газ в концентрациях 0,1% (1000 ррm) до 0,5% (5000 ррm) на организм человека, и пришла к выводу, что кратковременное вдыхание здоровыми людьми двуокиси углерода в этих концентрациях вызывает отчетливые сдвиги в функции внешнего дыхания, кровообращении и значительные ухудшения электрической активности головного мозга. Согласно ее рекомендациям, содержание CO2 в воздухе жилых и общественных зданий не должно превышать 0,1% (1000 ррm), а среднее содержание CO2 должно быть около 0,05% (500 ррm).
Исследователи знают, что существует связь между концентрацией CO2 и ощущением духоты. Это ощущение возникает у здорового человека уже на уровне 0,08%, т. е. 800 ррm. Хотя в современных офисах бывает 2000 ррm и более. И человек может не ощущать опасного воздействия CO2. Когда речь идёт о больном человеке, то порог чувствительности ещё увеличивается.
Основные изменения происходят, конечно же, в центральной нервной системе, и носят они при гиперкапнии фазный характер: сначала повышение, а затем снижение возбудимости нервных образований. Ухудшение условнорефлекторной деятельности наблюдается при концентрациях, близких 2%, понижается возбудимость дыхательного центра мозга, уменьшается вентиляторная функция лёгких, также нарушается гомеостаз (равновесие внутренней среды) организма, путем либо повреждения клеток, либо путем раздражения рецепторов неадекватным уровнем определенного вещества. А при содержании углекислого газа до 5% происходит значительное снижение амплитуды вызванных потенциалов головного мозга, десинхронизация ритмов спонтанной электроэнцефалограммы с дальнейшим угнетением электрической активности мозга.
Что происходит при повышении концентрации CO2 в воздухе, который попадает в организм? Увеличивается парциальное давление CO2 в наших альвеолах, его растворимость в крови повышается, и образуется слабая угольная кислота (CO2 + Н2O = Н2СО3), распадающаяся, в свою очередь, на Н+ и НССО3–. Кровь закисляется, что по-научному и называется ацидозом. Чем выше концентрация CO2 в воздухе, которым мы постоянно дышим, тем ниже рН крови и тем более кислую реакцию она имеет.
Когда начинается ацидоз, то сначала организм защищается, повышая концентрацию бикарбоната в плазме крови, — об этом свидетельствуют многочисленные биохимические исследования. Чтобы компенсировать ацидоз, почки усиленно выделяют Н+ и задерживают НССО3–. Потом включаются другие буферные системы, и вторичные биохимические реакции организма. Поскольку слабые кислоты, в т. ч. и угольная (Н2СО3), могут образовывать с ионами металлов слаборастворимые соединения (СаСО3), то они откладываются в виде камней, прежде всего в почках.
Сотрудник медицинской научно-исследовательской лаборатории военно-морского подводного флота США Карл Шафер исследовал, как влияют различные концентрации углекислого газа на морских свинок. Грызунов восемь недель содержали при 0,5% CO2 (кислород был в норме — 21%), после чего у них наблюдалась значительная кальцификация почек. Она отмечалась даже после длительного воздействия на морских свинок меньших концентраций — 0,3% CO2 (3000 ррm). Но это еще не все. Шафер и его коллеги нашли у свинок через восемь недель воздействия 1%-го CO2 деминерализацию костей, а также структурные изменения в легких. Исследователи расценили эти заболевания как адаптацию организма к хроническому воздействию CO2.
Отличительной особенностью долгосрочной гиперкапнии (повышенное CO2) является длительное отрицательное последствие. Несмотря на нормализацию атмосферного дыхания, в организме человека продолжительное время наблюдаются изменения биохимического состава крови, снижение иммунологического статуса, устойчивости к физическим нагрузкам и другим внешним воздействиям.
В нашем выдохе, примерно 4,5% углекислого газа. А если создать прибор накапливающий CO2. А если начать на нём дышать. То получится прибор «мечта начальника концлагеря». При этом в удушающую камеру жертвы направляются сами, потому что на входе написано «здоровье» и обещание, что когда у вас CO2 в крови будет 6,5%, то получите обещанное. И не важно, что по пути вы будете получать отравления мелкими дозами, привыкните и подготовитесь. Подготовитесь к разочарованию, так как отметка 6,5 это не причина здоровья, а следствие совсем противоположного действия.
Кто-то может сказать: «Когда двигаются деревья, то они создают ветер». Нет, всё наоборот. Дыхание с лечебным сопротивлением и с пониженным содержанием кислорода (как в горах) становится редким и глубоким. Кислород начинает хорошо усваиваться, расщепляются токсины и шлаки, содержащие кислород, проявляется естественный анаэробный способ получения энергии в теле человека. Каждая клетка организма начинает оживать. В результате потребность в кислороде уменьшается, а углекислый газ, отчасти занимает место кислорода. Как балансный газ он создаст устойчивую среду в организме.
Именно такая идея описана в древних трактатах по дыханию, именно это доказал на практике доктор медицинских наук Стрелков Р. Б. и другие учёные детально показав эффективность гипоксической терапии (умеренное уменьшение кислорода во вдыхаемом воздухе). Именно такую задачу ставили В. Ф. Фролов и Е. Ф. Кустов, создавая дыхательный прибор ТДИ-01 для каждого человека на этой планете.
Тем не менее, несмотря на заявления Министерства Здравоохранения и видных научных деятелей страны продолжается выпуск и широкая реализация дыхательных приборов, работающих без внутреннего давления, как накопители CO2 под маркой «Самоздрав».
С середины 19 века содержание CO2 катастрофически растёт на 1,7% каждый год, что в конечном счёте может привести к выводу из равновесия систему Земля. И, похоже, производители «Самоздравов» поставили задачу ускорить приближение конца света. Перефразируя классика можно закончить словами:
Уж сколько раз твердили миру, Что ложь гнусна, вредна; но только все не впрок, И в сердце ложь всегда отыщет уголок.
Источник http://www.lotos-blagova.com/articles/polza-i-vred-uglekislogo-gaza/
Газированная вода – это напиток, любимый всеми поколениями, от малышей до бабушек. Колючие пузырьки углекислого газа в ней еще никого не оставили равнодушными. Но так ли безвредна газированная вода или ее употребление стоит ограничить?
Из чего состоит?
Состав газированной воды очень простой. Она содержит непосредственно воду и углекислый газ. Такой состав имеет простая газированная вода. Вред или польза будет от нее организму – это предмет непрекращающихся споров сторонников и противников правильного питания. Все зависит от того, какая вода в составе. Она бывает простой, минеральной или сладкой с добавлением красителей и ароматизаторов.
Полезные свойства
Природная газированная вода известна человеку еще с древних времен. Изначально ее использовали только в качестве лечебного средства. Все желающие могли приехать к природному источнику, набрать воды и даже искупаться в ней. В XVIII веке вода начала разливаться в промышленных масштабах. Но поскольку такое предпринимательство оказалось невыгодным, так как жидкость быстро выдыхалась и теряла большую часть своих полезных свойств, было принято решение газировать ее искусственным путем.
Положительное влияние на организм может оказать только газированная минеральная вода. Вред или польза от этого продукта будет зависеть от количества и качества употребляемого напитка. В целом природная минеральная вода назначается врачом в лечебных целях. Не рекомендуется злоупотреблять этим напитком, несмотря на то, что он способствует выработке желудочного сока при пониженной кислотности, поддерживает щелочной баланс, активизирует работу ферментов, предотвращает вымывание кальция из организма.
Помимо природной газированной воды, полезными для организма могут быть и сладкие напитки на основе лекарственных трав («Тархун», «Байкал», «Саяны»).
Негативное влияние и противопоказания
Вода, которая искусственно стала газированной благодаря добавлению в нее углекислого газа, имеет синтетическое происхождение и никакой пищевой ценности в себе не несет. Особенно это касается сладких напитков.
Вред газированной воды на организм человека заключается в том, что углекислота, которая присутствует в составе этого продукта, вызывает метеоризм, отрыжку и вздутие кишечника.
Сладкие газированные напитки особенно вредны для человека. Они способствуют нарушению работы поджелудочной железы и печени, вызывают сбои в эндокринной системе, провоцируют развитие сахарного диабета и других серьезных заболеваний.
Газированная вода, вред или польза которой заключаются в ее составе, может либо восстановить и поддержать водно-солевой баланс, либо нарушить его.
Минеральная газированная вода
Полезные микро- и макроэлементы, а также минеральные соединения делают продукт полезным для организма. Следует отметить, что, кроме уровня газирования, такая вода бывает разной минерализации. Слабая и средняя «минералка» подходит для ежедневного употребления. Она не только прекрасно утолит жажду, но и насытит организм полезными соединениями. А вот газированная вода с высокой степенью минерализации предназначена для использования в лечебных целях. Употреблять ее нужно только в ограниченном количестве, поскольку содержание полезных элементов в ней достаточно велико для повседневного использования.
Газированная минеральная вода, вред или польза которой зависит от количества важных соединений в ней, безусловно, является более качественной, чем сладкие напитки. Но в каждом правиле есть исключения.
Сладкая газированная вода
Газированные напитки могут быть полезными. Все зависит от содержимого бутылки. Сладкая газированная вода, вред или польза которой являются предметом споров врачей, диетологов и производителей, может иметь в своем составе искусственные пищевые добавки или экстракты лекарственных трав.
«Дюшес» и «Тархун» содержат эстрагон, который является эффективным сосудосуживающим средством, улучшает работу пищеварительной системы и повышает аппетит. Газированная вода «Саяны» и «Байкал» имеет в своем составе экстракт растения левзея, который способствует снятию усталости, повышению активности мышц и нормализации нервной системы.
Помимо натуральных компонентов, в составе воды могут быть и вредные пищевые добавки: красители, консерванты, усилители вкуса. Такие газированные напитки могут вызвать привыкание, появление высыпаний и аллергических реакций, поражение слизистой оболочки желудка, повреждение эмали зубов.
Вред «шипучей» воды для ребенка
В последние годы диетологи и педиатры бьют тревогу. Родители все чаще стали покупать своим маленьким детям газированные напитки. Последствия от таких неразумных поступков налицо: количество мальчиков и девочек, страдающих ожирением, с каждым годом неуклонно растет. К чему может привести злоупотребление газировкой? Повышенная нервная возбудимость, проблемы с костной и эндокринной системами, плохие зубы. Все это лишь малая часть того, какой может быть вред сладкой газированной воды для организма.
Кроме детей, сладкую газировку следует исключить беременным женщинам и кормящим мамам, а также людям, которые ведут борьбу с лишним весом, заболеваниями органов желудочно-кишечного тракта, и аллергикам.
Газированная вода: вред или польза для похудения
Всем известно, что любая диета основана на достаточном потреблении жидкости, а именно чистой воды. В противном случае вес будет стоять на месте. Никакой пищевой и энергетической ценности газированная вода не несет. В ней не содержатся белки, жиры и углеводы, ее калорийность также равна нулю.
Способствовать похудению она будет точно так же, как и простая вода. Известно, что жидкость в желудке придает чувство сытости. Поэтому ее нужно пить обязательно тем, кто ведет активную борьбу с лишним весом. При этом вред газированной воды может проявляться в том, что она вызывает вздутие и метеоризм, то есть некоторый дискомфорт в кишечнике. Но если это не доставляет неудобств, то худеть можно с любой водой, и с газированной в том числе.
Следует отметить, что речь идет только о простой газированной воде, без пищевых добавок: подсластителей, консервантов, ароматизаторов, красителей. В противном случае вместо снижения веса можно заработать несколько дополнительных килограммов.
Подведение итогов
Сложно однозначно ответить на вопрос, что принесет организму газированная вода, вред или польза будет от ее употребления. Прежде всего, при выборе этого напитка следует обратить внимание на то, какое он имеет происхождение: природное или синтетическое. Натуральная минеральная вода содержит в своем составе полезные микроэлементы, которые способствуют оздоровлению организма. Газировка, особенно сладкая, полученная искусственным путем, не может быть полезной. От употребления напитков на ее основе следует ожидать только негативных последствий, ухудшения работы организма.
Источник http://fb.ru/article/202297/gazirovannaya-voda-vred-ili-polza-dlya-organizma
Ещё в прошлом веке были проведены различные исследования по влиянию CO2 на организм человека. В 60-ых годах учёная О.В.Елисеева в своей диссертации привела детальное исследование, как влияет углекислый газ в концентрациях 0,1% (1000 ррm) до 0,5% (5000 ррm) на организм человека и пришла к выводу, что кратковременное вдыхание здоровыми людьми двуокиси углерода в этих концентрациях вызывает отчетливые сдвиги в функции внешнего дыхания, кровообращении и значительные ухудшения электрической активности головного мозга. Согласно ее рекомендациям, содержание CO2 в воздухе жилых и общественных зданий не должно превышать 0,1% (1000 ррm), а среднее содержание CO2 должно быть около 0,05% (500 ррm).
Специалисты знают, что существует прямая связь между концентрацией CO2 и ощущением духоты. Это ощущение возникает у здорового человека уже на уровне 0,08% (т. е. 800 ррm). Хотя в современных офисах очень часто бывает 2000 ррm и более. И человек может не ощущать опасного воздействия CO2. Когда речь идёт о больном человеке, то порог его чувствительности ещё увеличивается.
Зависимость физиологических проявлений от содержания CO2 в воздухе приведена в таблице:
Основные изменения при вдыхании повышенных концентраций углекислого газа (гиперкапнии) происходят в центральной нервной системе, и носят они при этом фазный характер: сначала повышение, а затем снижение возбудимости нервных образований. Ухудшение условнорефлекторной деятельности наблюдается при концентрациях, близких к 2% – понижается возбудимость дыхательного центра мозга, уменьшается вентиляторная функция лёгких, нарушается гомеостаз (равновесие внутренней среды) организма путем либо повреждения клеток, либо путем раздражения рецепторов неадекватным уровнем определенного вещества. А при содержании углекислого газа до 5% происходит значительное снижение амплитуды вызванных потенциалов головного мозга, десинхронизация ритмов спонтанной электроэнцефалограммы с дальнейшим угнетением электрической активности мозга.
Что именно происходит при повышении концентрации CO2 в воздухе, который попадает в организм? Увеличивается парциальное давление CO2 в альвеолах, его растворимость в крови повышается, и образуется слабая угольная кислота (CO2 + Н2O = Н2СО3), распадающаяся, в свою очередь, на Н+ и НССО3-. Кровь закисляется, что по-научному называется газовым ацидозом. Чем выше концентрация CO2 в воздухе, которым мы дышим, тем ниже рН крови и тем более кислую реакцию она имеет.
Когда начинается ацидоз, то сначала организм защищается, повышая концентрацию бикарбоната в плазме крови, – об этом свидетельствуют многочисленные биохимические исследования. Чтобы компенсировать ацидоз, почки усиленно выделяют Н+ и задерживают НССО3-. Потом включаются другие буферные системы, и вторичные биохимические реакции организма. Поскольку слабые кислоты, в т. ч. и угольная (Н2СО3), могут образовывать с ионами металлов слаборастворимые соединения (СаСО3), то они откладываются в виде камней, прежде всего в почках.
Сотрудник медицинской научно-исследовательской лаборатории военно-морского подводного флота США Карл Шафер исследовал, как влияют различные концентрации углекислого газа на морских свинок. Грызунов восемь недель содержали при 0,5% CO2 (кислород был в норме – 21%), после чего у них наблюдалась значительная кальцификация почек. Она отмечалась даже после длительного воздействия на морских свинок меньших концентраций – 0,3% CO2 (3000 ррm). Но это еще не все. Шафер и его коллеги нашли у свинок через восемь недель воздействия 1%-го CO2 деминерализацию костей, а также структурные изменения в легких. Исследователи расценили эти заболевания как адаптацию организма к хроническому воздействию повышенного уровня CO2.
Отличительной особенностью долгосрочной гиперкапнии (повышенное CO2) являются длительные отрицательные последствия. Несмотря на нормализацию атмосферного дыхания, в организме человека продолжительное время наблюдаются изменения биохимического с
zdorovo-zhivi.ru
Значение словосочетания УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ. Что такое УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ?
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: гульбище — это что-то положительное, отрицательное или нейтральное?
Положительное
Отрицательное
Ассоциации к слову «углекислый газ»
Предложения со словом «углекислый газ»:
- Кислород в 28 раз менее растворим в воде, чем углекислый газ, и вдвое превосходит по этому показателю азот.
- Углекислый газ играет не менее важную роль в круговороте веществ, и в первую очередь — в процессе фотосинтеза.
- Углекислый газ образуется в результате дыхания растений и животных и за счёт разложения органических веществ.
- (все предложения)
Оставить комментарий
Текст комментария:
kartaslov.ru
История открытия углекислого газа
Углекислый газ был первым между всеми другими газами противопоставлен воздуху под названием “дикого газа” алхимиком XVI в. Вант Гельмонтом.
Открытием СО2 было положено начало новой отрасли химии – пневматохимии (химии газов).
Шотландский химик Джозеф Блэк (1728 – 1799 г.г.) в 1754 году установил, что известковый минерал мрамор (карбонат кальция) при нагревании разлагается с выделением газа и образует негашеную известь (оксид кальция):
CaCO3 CaO + CO2карбонат кальция оксид кальция углекислый газ
Выделяющийся газ можно было вновь соединить с оксидом кальция и вновь получить карбонат кальция :
CaO + CO2 CaCO3оксид кальция углекислый газ карбонат кальция
Этот газ был идентичен открытому Ван Гельмонтом “дикому газу”, но Блэк дал ему новое название – “связанный воздух” – так как этот газ можно было связать и вновь получить твердую субстанцию, а также он обладал способностью притягиваться известковой водой (гидроксидом кальция) и вызывать её помутнение:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + h3Oуглекислый газ гидроксид кальция карбонат кальция вода
Несколько лет спустя Кавендиш обнаружил еще два характерных физических свойства углекислого газа – его высокую плотность и значительную растворимость в воде.
Углекислый газ в природе
Содержание углекислого газа в атмосфере относительно небольшое, всего 0,04–0,03% (по объему). CO2, сосредоточенный в атмосфере, имеет массу 2200 биллионов тонн.В 60 раз больше углекислого газа содержится в растворенном виде в морях и океанах.В течение каждого года из атмосферы извлекается примерно 1/50 часть всего содержащегося в ней CO2 растительным покровом земного шара в процессе фотосинтеза, превращающего минеральные вещества в органические.Основная масса углекислого газа в природе образуется в результате различных процессов разложения органических веществ. Углекислый газ выделяется при дыхании растений, животных, микроорганизмов. Непрерывно увеличивается количество углекислого газа, выделяемого различными производствами. Углекислый газ содержится в составе вулканических газов, выделяется он и из земли в вулканических местностях. Несколько столетий функционирует в качестве постоянно действующего генератора CO2 “Собачья пещера” вблизи города Неаполя в Италии. Она знаменита тем, что собаки в ней не могут находиться, а человек может там пребывать в нормальном состоянии. Дело в том, что в этой пещере углекислый газ выделяется из земли, а так как он в 1,5 раза тяжелее воздуха, то располагается внизу, примерно на высоте роста собаки (0,5 м). В таком воздухе, где углекислого газа 14% , собаки (и другие животные, разумеется) дышать не могут, но стоящий на ногах взрослый человек не ощущает избытка углекислого газа в этой пещере. Такие же пещеры существуют в Йеллоустонском национальном парке (США). Природные источники углекислого газа называются мофетами. Мофеты характерны для последней, поздней стадии затухания вулканов в которой находится, в частности, знаменитый вулкан Эльбрус. Поэтому там наблюдаются многочисленные выходы пробивающихся сквозь снега и льды горячих источников, насыщенных углекислым газом.Вне земного шара оксид углерода (IV) обнаружен в атмосферах Марса и Венеры – планетах “земного типа”.
Получение углекислого газа
В промышленности углекислый газ получается главным образом как побочный продукт обжига известняка спиртового брожения и др.В химических лабораториях либо пользуются готовыми баллонами с жидким углекислым газом, либо получают CO2 в аппаратах Киппа или приборе для получения газов действием соляной кислоты на куски мрамора:
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + h3Oкарбонат кальция соляная кислота хлорид кальция углекислый газ вода
Пользоваться серной кислотой вместо соляной при этом нельзя, потому что тогда вместо растворимого в воде хлорида кальция получался бы гипс – сульфат кальция (CaSO4) – соль, малорастворимая в воде. Отлагаясь на кусках мрамора, гипс крайне затрудняет доступ к ним кислоты и тем самым очень замедляет течение реакции.
Свойства углекислого газа
CO2 – это бесцветный газ, не имеет запаха, тяжелее воздуха в 1,5 раза, с трудом смешивается с ним (по выражению Д.И. Менделеева, “тонет” в воздухе), что можно доказать следующим опытом: над стаканом, в котором закреплена горящая свечка, опрокидывают стакан, наполненный углекислым газом. Свечка мгновенно гаснет.Оксид углерода (IV) обладает кислотными свойствами и при растворении этого газа в воде образуется угольная кислота. При пропускании CO2 через подкрашенную лакмусом воду можно наблюдать изменение цвета индикатора с фиолетового на красный.Хорошая растворимость углекислого газа в воде делает невозможным собирание его методом “вытеснения воды”.Качественной реакцией на содержание углекислого газа в воздухе является пропускание газа через разбавленный раствор гидроксида кальция (известковую воду). Углекислый газ вызывает образование в этом растворе нерастворимого карбоната кальция, в результате чего раствор становится мутным:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + h3O углекислый газ гидроксид кальция карбонат кальция вода
При добавлении избыточного количества CO2 мутный раствор снова становится прозрачным из-за превращения нерастворимого карбоната в растворимый гидрокарбонат кальция:
CaCO3 + h3O + CO2 Ca(HCO3)2карбонат кальция вода углекислый газ гидрокарбонат кальция
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
zdamsam.ru
а. в лёгких Б.клетках тела В.Воздухоносных путях В.эритроцитах
думаю первый ответ
б. в клетках на 2 и 3 этапе катаболизма
Ответ Б. Странная формулировка вопроса.
А когда человека лечить придется - тоже будете на сайте у посетителей спрашивать, мол подскажите диагноз? Дорогие студенты, не ленитесь открывать учебники!!!
touch.otvet.mail.ru
Углекислый газ, образование в анаэробных
До тех пор, пока всеобъемлющий термин биотехнология не стал общепринятым, для обозначения наиболее тесно связанных с биологией разнообразных технологий использовали такие названия, как прикладная микробиология, прикладная биохимия, технология ферментов, биоинженерия, прикладная генетика и прикладная биология. Если не принимать в расчет производства мыла, то первая же из числа возникших технологий такого рода стала предшественницей прикладной микробиологии. Наши предки не имели представления о процессах, лежащих в основе таких технологий. Они действовали скорее интуитивно, но в течение тысячелетий успешно использовали метод микробиологической ферментации для сохранения пищи (например, при получении сыра или уксуса), улучшения вкуса (например, хлеба и соевого соуса) и производства спиртных напитков. Пивоварение до сих пор остается наиболее важной (в денежном исчислении) отраслью биотехнологии. Во всем мире ежегодно производится около 10 литров пива стоимостью порядка 100 млн, фунтов стерлингов. В основе всех этих производств лежат реакции обмена веществ, происходящие при росте и размножении некоторых микроорганизмов в анаэробных условиях. В конце XIX в. благодаря трудам Пастера были созданы реальные предпосылки для дальнейшего развития прикладной (технической) микробиологии, а также в значительной мере и биотехнологии. Пастер установил, что микробы играют ключевую роль в процессах брожения, и показал, что в образовании отдельных продуктов участвуют разные их виды. Его исследования послужили основой развития в конце XIX и начале XX вв. бродильного производства органических растворителей (ацетона, этанола, бутанола и изопропанола) и других химических веществ, где использовались разнообразные виды микроорганизмов. Во всех этих процессах микробы в бескислородной среде осуществляют превращение углеводов растений в ценные продукты. В качестве источника энергии для роста микробы в этих условиях используют изменения энтропии при превращениях веществ. Совсем иначе обстоит дело в аэробных процессах при контролируемом окислении химических веществ до углекислого [c.11]
Анаэробный гликолиз происходит не в митохондриях, но зато именно там протекают последующие стадии дыхания — цикл Кребса (называемый также циклом трикарбоновых кислот и циклом лимонной кислоты) и конечное дыхание. Эти реакции изучены до мельчайших подробностей. Нас здесь будет интересовать только основной принцип. Он состоит в том, что пировиноградная кислота расщепляется все дальше и дальше, до углекислого газа (СОг) и водорода (Нг), а в заключение водород окисляется кислородом воздуха (следовательно, этот этап процесса дыхания является аэробным) с образованием воды. Так как СОг и НгО представляют собой бедные энергией конечные продукты, следовательно, энергия, заключавшаяся ранее в пировиноградной кислоте, должна была перейти в какую-то иную форму. Часть ее (небольшая), очевидно, переходит в тепло большая же часть энергии обнаруживается в богатом энергией химическом соединении — это наш старый знакомый АТФ, который известен как универсальный донор энергии для клетки. [c.223]
Образование метана из углекислоты и окиси углерода. В природе, при разложении органического вещества, часто одновременно выделяются углекислота, окись углерода и молекулярный водород. Если это происходит в анаэробных условиях, то создается благоприятная обстановка жизнедеятельности микробов, которые могут образовывать метан из углекислого газа или из окиси углерода. [c.53]
Объектом для изучения анаэробного гликолиза уже с давних пор, наряду с дрожжевыми клетками, служит мышца. Оказалось, что гликолиз в мышцах и спиртовое брожение в дрожжевых клетках происходят по одному и тому же пути, следовательно, с образованием одинаковых промежуточных продуктов. Различия имеются только лишь на этапе превра-н1,ения пировиноградной кислоты, которая в мышцах при анаэробном гликолизе не подвергается декарбоксилированию, а восстанавливается с образованием молочной кислоты. Отсюда конечным продуктом анаэробного гликолиза в мышцах является молочная кислота, в то время как в дрожжевых клетках — этиловый спирт и углекислый газ. Необходимо отметить, что анаэробный распад углеводов с выделением молочной кислоты специфичен не только для мышц. Установлено, что подобный процесс происходит и в других тканях организма человека и животных. Он имеет место также у микроорганизмов (бактерий молочнокислого брожения), у которых анаэробный распад углеводов заканчивается образованием молочной кислоты. [c.288]
Пропионовую кислоту получают в анаэробных условиях методом глубинного культивирования (рис. 51). Используют среду, содержащую 2% глюкозы и источник органического азота, как, например, дрожжевой экстракт, а также соли молочной кислоты. Процесс идет в нейтральной среде (pH 6,8—7,2), при температуре 30°С, длится 7—12 сут. В процессе брожения накапливается про-пионовая, уксусная кислоты (5 1) и выделяется углекислый газ. Примерно 75% сахара потребляется на образование кислот, а 20% — на образование углекислого газа. [c.147]
Анаэробные пруды. В этих сооружениях бактерии осуществляют анаэробный распад органических веществ с образованием таких конечных продуктов, как углекислый газ и метан. Кроме того, образуются промежуточные соединения, обладающие запахом, такие, как органические кислоты и сероводород. Два основных преимущества анаэробной очистки по сравнению с аэробным процессом заключаются в малом количестве образующегося ила и в отсутствии необходимости в аэрационном оборудовании. К недостаткам этого способа относится то, что неполная стабилизация вызывает необходимость последующей аэробной очистки, а также то, что для анаэробного распада требуется относительно высокая температура. Сточная вода, подаваемая на анаэробную очистку, должна иметь следующие характеристики высокую концентрацию органических веществ, особенно белков и жиров, относительно высокую температуру, достаточное содержание биологических питательных веществ. Кроме того, в ней должны отсутствовать токсичные вещества. Этими свойствами обладают, например, типичные стоки с мясообрабатывающих предприятий, имеющие концентрацию [c.328]
В простейшем случае готовят тесто, смешивая при комнатной температуре муку, воду дрожжи и соль. При замесе слои теста перемещаются, создаются условия для образования пузырьков газа и подъема теста. Замешанному тесту дают возможность подойти , а затем режут на куски нужного веса, формуют (при этом тесто раскатывают и складывают, чтобы получить нужную текстуру) и выдерживают во влажной атмосфере. При выдержке и на первой, следующей за ней стадии выпечки образовавшиеся при замесе и формовке зародыши газовых пузырьков наполняются углекислым газом. Он выделяется в ходе анаэробного сбраживания глюкозы и мальтозы муки. Поднявшееся тесто выпекают. В ходе этого термического процесса крахмал желатинизируется, дрожжи погибают и тесто частично обезвоживается. В результате мы получаем имеющий определенную форму, плотный по консистенции продукт с легкой ячеистой структурой и очень вкусной корочкой. . [c.102]
Молочная кислота в тканях организма подвергается аэробному окислению с образованием полностью окисленных продуктов — углекислого газа и воды. При этом освобождается вся ее потенциальная энергия. Отличительная черта обмена углеводов у аэробов заключается в том, что конечный продукт анаэробного распада углеводов — молочная кислота — при наличии кислорода подвергается аэробному распаду. [c.292]
Однако, ни человеческая деятельность, ни процессы обмена веществ у растений и животных, ни извержения вулканов никогда не смогли бы обеспечить поддержание в воздухе необходимого количества углекислоты, если бы не жизнедеятельность бактерий. Дело в том, что громадное большинство растений непригодно в качестве пищи для животных, и поэтому все древесные породы, кустарники, а также и другие растительные остатки, накапливаясь в колоссально.м количестве, быстро привели бы к исчезновению углекислого газа из атмосферы. Если же этого не. происходит, то лишь благодаря тому, что существует обширная группа бактерий, которая способна разлагать безазотистые органические вещества с образованием свободной углекислоты. -Микроорганизмы осуществляют это или в анаэробных или аэробных условиях. В первом случае оно называется брожением. [c.49]
Физиологический эффект реакции Пастера легко понять, если учесть, что при аэробном выключении процесса образования молочной кислоты распад углево ,ов происходит до конца, т. е. с выделением углекислого газа и воды. Клетки и ткани способны покрыть свои энергетические затраты при аэробном распаде углеводов за счет значительно меньшего количества глюкозы, чем при анаэробном распаде. Отсюда понятно, что аэробный распад сберегает в клетках и тканях запас углеводов. [c.298]
Анаэробный распад пировиноградной кислоты на этиловый спирт и углекислый газ (при спиртовом брожении) или с образованием молочной кислоты (при молочнокислом брожении) можно схематически изобразить в следующем виде [c.163]
Биохимические процессы при анаэробном брожении протекают в две фазы — с образованием продуктов и кислой и щелочной природы. При кислом брожении загрязнения разлагаются до жирных кислот, которые в свою очередь расщепляются до водорода, углекислого газа, аммиака и др. При щелочном брожении процессы распада органических веществ происходят значительно интенсивнее, чем при кислом. Образовавшиеся жирные кислоты, распадаясь, образуют газы (углекислый газ, водород, метан). Количество образовавшегося метана столь велико, что щелочную фазу анаэробного распада органического вещества часто называют метановым брожением . [c.101]
Органические загрязнения бывают и животного происхождения. Основным химическим элементом их является азот в виде белковых веществ. Последние в живом организме в процессе обмена веществ дают мочевину. По мере движения сточных вод по сети и очистным сооружениям мочевина при участии гнилостных (анаэробных) бактерий подвергается гидролизу с образованием углекислого аммония (NN4)2003 с выделением в дальнейшем аммиака ЫНз и углекислоты СО2 [c.128]
Хотя подобного рода (биохимическая коррозия происходит в анаэробных условиях, недавние голландские исследования показали, что, если после того как произошло освобождение сернистого железа, условия становятся аэробными, начинается окисление сернистого железа до сернокислого железа, приводящее к образованию корки с сильно кислой реакцией (pH = 3,7), которая вызывает коррозию уже химического, а не биохимического характера. Такая корка никогда не образуется в почве, содержащей углекислый кальций. [c.256]
Сбраживание—процесс минерализации органических веществ — применяется для стабилизации осадков и предотвращения их загнивания. Оно может осуществляться с помощью как анаэробных, так и аэробных бактерий. При сбраж1шании в анаэробных условиях органические вещества распадаются с образованием основных конечных продуктов — метана СН4 и углекислого газа СО2. Распад происходит в две фазы [c.32]
До недавнего времени был известен только один процесс в мышцах, не нуждающийся в присутствии кислорода и сопровождающийся освобождением энергии — распад гликогена с образованием молочной кислоты. Часть возникающей при работе в анаэробных условиях молочной кислоты окисляется с образованием углекислого газа и воды, другая часть ее идет на образование гликогена. Углеводы считались единственным источником энергии, обеспечивающим работу мышц. [c.551]
Исследованиями Палладина, его сотрудников и других изучены в головном мозге отдельные ферменты анаэробного гликолиза. Можно считать установленным, что распад углеводов с образованием молочной кислоты (анаэробный гликолиз) в нервной системе происходит по тому же пути, как и в других тканях. В ткани головного мозга имеет место также и аэробный гликолиз (образование молочной кислоты в присутствии кислорода). Следует, однако, отметить, что энергия углеводов в основном используется в результате их аэробного распада с образованием углекислого газа и воды. [c.564]
Газообразная фаза почвы — это почвенный воздух. Его состав отличается от атмосферного повышенным содерлуглекислого газа, аммиака, сероводорода. Содержание названных компонентов почвенного воздуха зависит от состава твердой фазы почвы, содержания воды и жизнедеятельности организмов, разлагающих органические вещества. В почвенной среде меньше кислорода, нежели в атмосферном воздухе. Его содержание определяется пористостью почвы (соотношением капиллярных и некапиллярных пространств), которая, в свою очередь, зависит от механического состава, содержания гумуса и наличия специфической зернистой структуры. Почвы тяжелого механического состава, бесструктурные, всегда менее аэрируемы поэтому они содержат меньше кислорода в своем воздухе и больше различных газов, образующихся при анаэробном разложении органических веществ. Снижение уровня аэрации ухудшает снабжение корневой системы кислородом и ее рост, задерживает корнеобразование, особенно образование активных корней, тем самым отрицательно сказываясь на поглощении корнями воды и водном режиме растения в целом. Кроме того, влияние состава почвенного воздуха на водный режим растений осуществляется через изменения проницаемости клеток корня. Показано, что обеспеченность почвенного воздуха кислородом увеличивает проницаемость клеток всасывающих (активных) корней [122, 225—228]. Повышенная исе концентрация углекислоты, аммиака и сероводорода в почвенном воздухе, напротив, снижает проницаемость и нарушает ее избирательность. [c.96]
Примерное содержание метана в морских газогидратах составляет 10 Тг. Квазиприродным источником метана является сельскохозяйственное производство. Образование его происходит за счет метаногенов, находящихся в почвах, особенно занятых под выращивание риса, во внутренних органах скота, а также в организме насекомых-фитофагов, например, термитах. Значительный вклад в поток метана вносят свалки бытовых отходов, предприятия по переработке бытовых стоков и отходов животноводства. Во всех случаях анаэробное микробиологическое окисление проходит с образованием углекислого газа и метана. [c.29]
Эти бактерии относятся к факультативным анаэробам (т. е. могут развиваться как при наличии "Кислорода, так и в его отсутствии) . Однзко для развития в анаэробных условиях им необходимы угледоДы, которые они сбраживают с образованием молочной, янтарной, уксусной кислот, этилового спирта, углекислого газа и водорода. При этом молочной кислоты образуется около 40% от сброженного сахара, 20% янтарной кислоты, этилового спирта и уксусной кислоты по 10 и 20% газов. Такое большое разнообразие п родуктов, возникающих в ходе брожения, объясняется тем, что эти бактерии могут расщеплять пировиног-радную кислоту на уксусный альдегид и углекислый газ. Далее уксусный альдегид образует этиловый спирт и уксусную кислоту. Но не вся пировиноградная кислота расщепляется до уксусного альдегида и углекислого газа Часть ее остается и далее восстанавливается водородом до молочной кислоты или в результате взаимодействия с углекислотой и последующего восстановления водородом образует янтарную кислоту [c.136]
Образование метана, часто наблюдаемое на дне илистых водоемов, может происходить не только при брожении клетчатки. Существуют микробы, способные в анаэробных условиях образовывать метан восстановлением углекислого газа молекулярным водородом С02+4Н2- СН4 + 2Нг0. Поэтому при ана- [c.140]
Процессы минерализации совершаются прн обязательном участии бактерий в первом случае аэробных, развивающихся в присутствии воздуха (кислорода) и способсгвующпх процессу окисления и образования кислот, а в соединении с калием н натрием — минеральных солей (углекислых, азотнокислых, сернокислых или фосфорнокислых, а также углекислоты СО2) во втором случае анаэробных, развивающихся при отсутствии воздуха и способствующих процессам гь иения — расщепления сложных органических веществ, которые сопровождаются выделением дурно пахнущих газов, взрывоопасных (метана) и незначительных количеств углекислоты СО2, переходом серы в сероводород Н, -, азота — в аммиак ЫНз. Кроме того, создается среда, способствующая распространению заразных микробов. [c.150]
Единство и теснейшая связь процессов брожения и дыхания растений, микроорганизмов и животных вытекают из того факта, что почти у всех живых организмов имеются одинаковые ферменты и те же основные промежуточные продукты, которые образуются в процессе их жизнедеятельности. Начальные этапы распада углеводов при анаэробном и аэробно.м дыхании одинаковы и начинаются с образования фосфорных эфиров глюкозы, именно глюкозо-1-фосфата, глюкозо-6-фосфата и фруктозо-1,6-дифосфата. Фосфорилирование глюкозы является необходимым условием как при аэробном распаде углеводов до углекислого газа и воды во время дыхания, так и при распаде углеводов в анаэробных условиях с образованием молочной кислоты и спирта. Пути аэробного и анаэробного распада углеводов расходятся на стадии образования пировиноградной кислоты в животные тканях или соответственно уксусного альдегида в дрожжевых клетках. Пировиноградная кислота занимает центральное положение в обмене углеводов. Она образуется из глюкозы (после фосфорилирования) или из гликогена (после фосфоролиза) путем нормального гликолиза. В анаэробных условиях пировиноградная кислота либо распадается в результате прямого декарбоксилирования, как это наблюдается в дрожжах, либо восстанавливается водородом до молочной кислоты, как это имеет место в мышцах. Спирт и молочная кислота являются конечными продуктами анаэробного обмена. В аэробных условиях пи-роаиноградная кислота полностью окисляется до углекислого газа и воды, [c.339]
Из первого уравнения следует, что окисление глюкозы может протекап. при наличии акцепторов водорода (/ ) в отсутствие кислорода, т. е. в анаэробных условиях. Кислород, необходимый для образования углекислого газа из подвергающейся окислению глюкозы, берется из воды. Процессы анаэроб ного окисления глюкозы катализируются дегидразами. [c.242]
С давних пор известно, что распад углеводов может происходить не только в аэробных, но и в анаэробных условиях. Распад глюкозы в дрожжевых клетках не требует участия кислорода и приводит к образованию этилового спирта и углекислого газа. Бактерии молочнокислого брожения без участия кислорода вызывают расщепление углеводов с выделением молочной кислоты —> 2 H . H0H 00H). Не участвует также кис- [c.277]
Один из видов анаэробного распада углеводов — спиртовое брожение, известен человеку с незапамятных времен. Однако причина спиртового брожения была установлена после 1860 г. исследованиями Л. Пастера. Уже в глубокой древности спиртовым брожением пользовались при изготовлении вина, пива, прн хлебопечении. Неудивительно поэтому, что процесс спиртового брожения с давних нор изучается биохимиками. В первом периоде изучения спиртового брожения интересовались главным образом количественной стороной дела и вопросом о том, насколько полно используется углерод глюкозы для образования этилового спирта и углекислого газа. Исследования этого периода привели к балансовому уравнению спиртового брожения — gHj, 0 .— -2СНзСН20Н -i- 2СО-2. Однако это балансовое уравнение спиртового брожения не вскрывает химические превращения, которым подвергается глюкоза при образовании из нее спирта и углекислого газа. Чрезвычайно важным моментом в изучении химизма спиртового брожения явилось открытие бесклеточного спиртового брожения. Первые указания на возможность бесклеточного спиртового брожения были сделаны в 1871 г. М. Манасеиной (стр. 168). Окончательно эта возможность была доказана в 1897 г. братьями Бухнер. [c.277]
Наряду с изучением промежуточных продуктов анаэробного гликолиза, шло изучение ферментов, катализирующих отдельные его этапы. Открытие бесклеточного спиртового брожения дало возможность подойти к изучению ферментов дрожжевых клеток. Комплекс ферментов катализирующий распад глюкозы с образованием этилового спирта и углекислого газа, получил название дрожжевой зимазы. Вначале предполагалось, что зимаза является однородным ферментом. Однако ошибочность этого пред-иоложеиия вскоре была устаноилена. [c.279]
Схема анаэробного гликолиза показывает участие в нем аденозинтрифосфорной и аденозиндифосфорной кислот. Из этой схемы легко, видеть, что при спиртовом брожении, нри распаде каждой молекулы глюкозы с образованием двух молекул этилового спирта и двух молекул углекислого газа, фосфорилируются две молекулы аденозиндифосфорной кислоты. Учитывая это, валовое уравнение спиртового брожения, которое с давних пор изображается в виде ,.ЫJ 0,, - - 2СН3СН2ОН+2СО2, может быть представлено следующим образом [c.285]
В мышцах также содержатся ферменты, катализирующие аэробный распад ацетоуксусной кислоты. На определенном этапе этого распада образуется ацетил SKoA, окисляющийся по циклу трикарбоновых кислот с образованием углекислого газа и воды. Значительная часть энергии, освобождающейся при аэробном окислении ацетоуксусной кислоты, идет на фосфорилирование аденозиндифосфорной кислоты. Таким образом, в мышцах, где интенсивно происходит анаэробный распад углеводов, а также аэробный распад молочной кислоты и других веществ, фосфорилируются большие количества аденозиндифосфорной кислоты с образованием аденозинтрифосфорной кислоты. Процессы окисления органических веществ сопряжены, как известно, с процессами фосфорилирования аденозиндифосфорной кислоты (стр. 251). [c.548]
Как уже указывалось (стр. 544), нити, полученные из актомиозина, помещенные в раствор аденозинтрифосфорной кислоты, с добавлением ионов магния и калия обладают способностью укорачиваться. При этом происходит расщепление аденозинтрифосфорной кислоты. Это явление, установленное впервые В. А. Энгельгардтом, а также и А. Сцент-Дьиордьи, указывает, что распад аденозинтрифосфорной кислоты каким-то образом связан с изменением физико-химического состояния сократительного белка мышц, т. е. что распад аденозинтрифосфорной кислоты является процессом, непосредственно связанным с работой мышц. Аденозинтрифосфорной кислоте, ее синтезу и распаду, принадлежит особенно важная, если не главная, роль в превращении химической энергии в механическую. Распад гликогена с образованием молочной кислоты, как и дефосфорилирование креатинфосфорной и аденозинтрифосфорной кислот не требуют участия кислорода, и это объясняет, почему изолированная из организма мышца способна работать в анаэробных условиях. В утомленной при работе в анаэробных условиях мышце накопляются молочная кислота и продукты распада креатинфосфорной и аденозинтрифосфорной кислот в ней исчерпываются запасы веществ, расщепление которых дает необходимую для работы энергию. При помещении утомленной мышцы в среду, содержащую кислород, она начинает его потреблять. Некоторая часть молочной кислоты, накопившейся в мышце при работе, подвергается окислению с образованием углекислого газа и воды. Освобождающаяся энергия используется для ресинтеза гликогена, креатинфосфорной и аденозинтрифосфорной кислот из продуктов их распада, и мышца снова приобретает способность к работе. [c.553]
Восстанавливать углекислый газ под влиянием солнечных лучей могут также и низшие растения, некоторые бактерии и сине-зеленые водоросли. В отличие от высших зеленых растений у бактерий фотосинтез осуществляется в анаэробных условиях без образования свободного кислорода. У фотосинтезирующих бактерий, как и у низших сине-зеленых водорослей, пластиды не найдены. Пигменты у этих организмов диффузио распределяются в протопласте. Следовательно, эволюция синтетических функций у растений была тесно связана с дифференциацией и развитием сложных пигментно-белково-липоид-ных образований — хлоропластов (рис. 22). [c.152]
Установлено также, что углекислый газ, фиксированный в темноте, используется растениями на образование органических кнслот. С изменением газового состава воздуха меняются интенсивность кислородного дыхания, соотношение активности отдельных ферментных систем и путь превращения глюко.зы. При недостатке кислорода преобладают анаэробные процессы и гликолитический путь превращения глюкозы, а в условиях высокого содержания его в воздухе может быть достаточно сильно выражен иентозофосфатный цикл нревращеиия глюкозы, т. е. прямое окисление глюкозы без предварительного гликолиза. Так, в хорошо аэрированных тканях листьев значительное место в катаболизме занимает пентозофосфатиый распад [c.271]
Успехи современной науки и практическая деятельность человека свидетельствуют о том, что реальным источником дополнительной энергии может стать биологический метан. Он образуется в результате разложения в анаэробных условиях биомассы, основная часть которой состоит из целлюлозы. В природе интенсивное образование метана постоянно происходит в плохо аэрируемых условиях в иле рек, озер, лиманов, в болотах, в местах скопления различных органических отходов. Подсчитано, что из 1 кг сухих органических веществ образуется 200—600 л биогаза (метан углекислый газ), содержащего до 60—85% чистого метана (Панцхава, 1978). [c.203]
chem21.info
