Диполь - система з двох зарядів, протилежних за знаком і однакових за величиною
Заняття № 2
· Вода і її роль в організмі;
Вода є основною неорганічною речовиною клітини, її вміст коливається від 40 % (механічна тканина рослин, жирова тканина тварин) до 99 % (клітини медузи). Унікальні фізико-хімічні властивості води забезпечують її здатність виконувати різні функції.
Функції води
Метаболічна. Завдяки тому що в цілому нейтральна молекула води являє собою диполь (на атомах Гідрогену зосереджений позитивний заряд, на атомі Оксигену — негативний), вона є полярним розчинником, середовищем для біохімічних реакцій (гідроліз, гідратація) і кінцевим продуктом багатьох біохімічних реакцій, а також донором електронів під час фотосинтезу.
Транспортна. Вода забезпечує перенесення біологічних молекул усередині клітин, з клітин, до клітин, крізь клітини, є головним компонентом транспортної системи вищих рослин і кровоносної системи тварин.
Механічна. Оскільки вода практично нестислива, вона забезпечує пружний стан клітин і тканин рослин (тургор), є амортизатором під час механічних впливів па організм, послаблює тертя між дотичними поверхнями.
Терморегуляторна. Вода забезпечує рівномірний розподіл тепла, що виділяється під час екзотермічних процесів усередині організму, а під час випаровування з поверхні тіла тварин (потовиділення) або рослин (транспірація) охолоджує організм.
· Поняття водного балансу та його зміни при м’язевій діяльності;
Водний баланс - це відношення кількості спожитої води до кількості виведеної. Для нормально діяльності організму важливо, щоб прихід води повністю покривав витрати.
Організму людини приносять шкоду як нестача води, так і її надлишок. Надмірне вживання води призводить до розрідження крові, збільшуючи рівень навантаження на серцево-судинну систему. З виведенням поту і сечі відбувається інтенсивна втрата мікроелементів, яка порушує сольовий баланс організму. Цей механізм небезпечний тим, що нетривалі перевантаження водою може призвести до загальної стомлюваності організму, ослаблення м'язів і судом. Саме з цієї причини спортсменам на тренуваннях не бажано пити воду, а тільки полоскати ротову порожнину.
· механізми транспорту речовин (дифузія, осмос, активний транспорт);
Дифузія -тип транспорту, який відбувається через пори в мембрані, таким чином проходять кисень та вуглекислий газ.
Осмос - рух води через напівпроникну мембрану за градієнтом концентрації.
Активний транспорт -відбувається за рахунок насосів та екзо- і ендоцитозу.
· електронна будова молекул води (поняття диполя, дипольного моменту);
До складу води входять два атоми Гідрогену й один атом Оксигену. Электронегативність Оксигену значно більша за електронегативність Гідрогену. Тому утворені за рахунок спільних електронних пар зв'язки О-Н у молекулі води ковалентні полярні.
Диполь - система з двох зарядів, протилежних за знаком і однакових за величиною.
Дипольний момент електричний,фізична величина, що характеризує електричні властивості системи заряджених часток.
· гідратуюча здатність молекул води;
Гідратація – оборотне приєднання води до речовин, що перебувають у розчиненому або вільному стані, з утворенням гідратів , де вона зберігає свою структурну цілість і здатна термічно відщеплюватися (процес дегідратації).
· суть процесу електролітичної дисоціації, поняття катіону та аніону;
Електроліти́чна дисоціа́ція —явище розпаду нейтральних молекул на іони, що відбувається в електролітах. Наприклад, молекула кислоти НCl розпадається при розчиненні на іони Н+ та Cl-.
Катіо́н — позитивно заряджений іон. Під час електролізу рухаються до катода.
Аніо́н — негативно заряджений йон.
· сила електроліту, зміст та Кд ;
Електролі́ти— речовини, розплави або розчини, які проводять електричний струм внаслідок дисоціації на іони, проте самі речовини не проводять електричний струм.
Електроліти, ступінь дисоціації яких у відносно концентрованих розчинах становить понад 30% називають сильними. Вони практично повністю дисоціюють на іони у розчинах будь-якої концентрації. До них відносять більшість солей, мінеральних кислот, лугів.
Для кількісної характеристики електролітичної дисоціації використовують поняття ступінь дисоціації – відношення кількості молекул, що розпались на іони (n) до вихідної кількості молекул (N):
де a (альфа) – безрозмірна величина, виражається у частках від одиниці або у %.
Якщо електроліт дисоціює повністю, то a = 1 або 100%. Для неелектролітів a = 0 або 0%.
· кислоти, солі, луги з точки зору теорії електролітичної дисоціації;
Виявлення класом сполук однакових властивостей пояснює теорія електролітичної дисоціації.
Дисоціація кислот завжди супроводжується утворенням іона Н+ (точніше Н3О+), з точки зору теорії електролітичної дисоціації кислоти – це електроліти, які при дисоціації у водних розчинах утворюють лише катіони H+ (H3O+).
Солідисоціюють з утворенням катіонів металу або NH4+, Н+ та аніонів кислотного залишку.
Дисоціація основ супроводжується утворенням аніонів лише одного типу – гідроксид-іонів ОН .Тому основи – електроліти, при
дисоціації яких у водних розчинах аніонами є лише гідроксид-іони ОН–.
· поняття активної реакції розчинів та водневого показника;
АКТИВНА РЕАКЦІЯ, реакція розчину, що обумовлюється вмістом у ньому вільних іонів Н 'і ОН'.
pH, Водневий показник — величина, що показує міру активності іонів водню (Н+) в розчині, тобто ступінь кислотності або лужності цього розчину.
pH нейтрального розчину становить 7, розчини із більшим значенням водневого показника є лужними, із меншими — кислими.
· сутність гідролізу;
Гідроліз — реакція обмінного розкладу між речовиною й водою. При гідролізі солей утворюються кислоти та луги. Органічні сполуки гідролізуються в присутності кислот (кислотний гідроліз) або лугів (лужний гідроліз).
· механізм дії буферних систем: ацетатної, гідрокарбонатної, амонійної;
Буферний розчин —водний розчин, що містить сполуки, які протистоять значній зміні pH при додаванні невеликої кількості кислоти або основи
До буферних систем належать суміші, що містять:
cлабку кислоту і сіль цієї кислоти, утворену сильною основою, наприклад СН3СООН + СН3СООNa (ацетатний буфер)
Гідрокарбонатна буферна система складається з вугільної кислоти - Н2СО3 і гідрокарбонату натрію - NaHCO3 у співвідношенні 1 : 20. Принцип її функціонування полягає в такому: при надходженні в кров кислоти (наприклад, молочної, С3Н6Оз), яка є більш сильною, ніж вугільна, лужний резерв забезпечує обмін іонами з утворенням вугільної кислоти, яка дисоціює на вуглекислий газ і воду.
слабку основу і сіль цієї основи, утворену сильною кислотою, наприклад NH4OH + NH4Cl (амонійний буфер);
· пояснити як впливає зміщення активної реакції крові в «кислу» сторону на працездатність організму і механізми відновлення працездатності.
Зміщення активної реакції крові (Ацидоз) –це збільшення кислотності, тобто зміщення кислотно-лужного балансу в бік зменшення pH.
Коли організм є здоровим, продукти окислення кислот не затримуються на довгий час, а швидко видаляються. Але під час голодування, вагітності, кишкових розладах, гарячкових захворюваннях можливі відхилення в їх виведенні, в результаті чого кислоти затримуються в організмі. Через це в сечі з'являється ацетон і ацетоуксусная кислота, а при цукровому діабеті можливо навіть настання коми. Дана зміна призводить до порушень діяльності ЦНС, що проявляється у втратах свідомості,
може призводити до порушення роботи серця,шлунку,кишечника.
Зміна кислотності до нормального рівня можливо лише при усуненні причини ацидозу, для симптоматичного лікування може використовуватися рясне пиття і прийом харчової соди всередину.