Химия в жизни человека — Химия

Химия в жизни человека - Химия Реферат

Вопросы химии и их влияние на дальнейшее
развитие химической науки.

Химия в содружестве 
с другими науками, дает обширный,
фундаментальный материал для выработки
ученого научно-философских взглядов
на природу и окружающий мир.

Известно, что 
практические достижения химии стали 
одним из важнейших моментов происходящей
научно-технической революции, а 
масштабы производственно-химической
деятельности людей стали весьма
ощутимыми по своим воздействиям на природу и общество.

Стремительный
рост химизации производства ставит ряд
проблем социологического характера.
Экономическая, политическая, идеологическая,
нравственная, эстетическая сторона развития
химии и химизации производства, их роль
в прогрессе техники, производительных
сил, в отношениях общества с природой,
прямые и опосредованные социальные последствия
химизации, и обратное влияние различных
социальных факторов на ход развития химической
науки, направление практических применений
ее достижений — вот некоторые из этих
вопросов. Можно выделить три основные
группы вопросов химии.

Первая из них 
связана с обобщением того нового,
что достигла химия в познании
вещества, с выявлением того, как 
она обогащает общую научную 
картину вещества, природы, каково мировоззренческое значение
сделанных открытий. Это онтологический
аспект достижений химии.

Разработка этих
вопросов позволяет выяснить, глубже понять
сущность тех или иных открытых химией
явлений, увидеть их связи с другими — физическими,
биологическими и прочими — явлениями,
осмыслить их место в общей системе природы.
Разработка этих вопросов необходима
не только для выработки общего научного
мировоззрения, соответствующего достигнутому
уровню знаний о природе, но и для корректировки
дальнейших направлений химического исследования.

Вторую и 
самую обширную группу вопросов составляют
вопросы гносеологические и методологические.
В них затрагивается сама познавательская деятельность химика,
ее логический инструментарий, анализ
развивающегося химического знания применяемых
в химии понятий, абстракций, методов исследования
и т.д.

Результаты познания, оформляясь
в виде новых понятий, принципов, теорий,
всегда становятся и инструментами дальнейшего
познания. Раскрыть не только общую естественнонаучную,
мировоззренческую значимость новых знаний,
но их значение в развитии познавательного
аппарата науки, их функционирования в
роли орудий и средств познания — вот задача
исследований методологической и гносеологической
стороны химии.

Третья группа
вопросов химии- это вопросы, относящиеся 
к раскрытию социального аспекта 
развития химии и химической практики.
Это вопросы, связанные с превращением химии в производительную
силу, связанные с тем, что вырабатываемые
наукой понятия становятся орудиями практической
деятельности людей по преобразованию
объективной действительности.

Это вопросы,
связанные и с тем, что изучаемые химией
вещества — не только загадочный предмет
упорных научных исследований, но и то,
жизненно нужно человечеству. Наличие
или отсутствие тех или иных видов вещества,
доставляемое химией умением переделывать
вещество, управлять его свойствами и
превращениями, все это является существенным
фактором общественного развития и заметно
отражается на различных сторонах жизни
общества.

Конечно, деление 
проблем химии на указанные три 
группы довольно условно. Законы бытия,
объективного мира и законы познания,
мышления не есть нечто абсолютно независимое друг
от друга, они едины, совпадают и в определенном
смысле тождественны.

Субъективная диалектика,
диалектика понятий есть отражение диалектического
движения действительного, объективного
мира. Поэтому первую группу вопросов
(онтологический аспект) нельзя полностью
оторвать от гносеологических проблем.
Общая научная картина природы вещества
представляет собой результат познания.

Она выражается в понятиях, в абстракциях
и несет на себе печать гносеологической,
методологической позиции исследователей
и сама выступает, в свою очередь, орудием
познания, базой для совершенствования
познавательного аппарата науки, возникновения
и решения, гносеологических и методологических
вопросов (например, для анализа сдвигов
в структуре научной теории).

Разработка 
гносеологических, мировоззренческих 
проблем в науке всегда несет 
на себе печать идеологической борьбы,
социальных процессов своего времени.
Мировоззренческое значение тех или иных
достижений химии не ограничиваются только
тем, что они дают данные для уточнения
общих представлений о природе.

Вопросы химии, как и всякой другой
частной науки, не являются вопросами
абсолютно самостоятельными, внешними
по отношению к ней, вопросами, волнующими
лишь отдельных любителей, стремящихся
удовлетворить свою праздную любознательность.
Можно без преувеличения сказать, что
вопросы выступают как одна из непременных
составных частей в разработке научных
и практических проблем химии.

Проект «химия в нашей жизни» | образовательная социальная сеть

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение

 Тюкалинского муниципального района Омской области

«Тюкалинский лицей»

Тема проекта: «Химия в нашей жизни»

Учебно-исследовательская работа

Научное направление: химия 9 класс

Выполнили:

учащиеся  9б  класса

Андриянова Елизавета и

Манькова   Валентина

Руководитель проекта:

Хиневич Татьяна Васильевна,

учитель химии

Тюкалинск — 2021

                                  Оглавление

 I  Введение …… ……………… ……………………………  3                                                            

1.Актуальность темы, цель, задачи, методы   ………………….. 3                                

II Основная часть…………………………………………  4-18

2.  Теоретический материал………………………………   4-9

2.1 Вода   ……………………………………  ……………. 4

2.2 Хлор……………………………… …………………    4-6

2.3.Пищевая сода ……………………………………         6-7

2.4 Уксусная  кислота……………………………………. 7-8

2.5 Лимонная кислота……………. ……………………   8

2.6 Иод …………………………………… ……………….8-15  

2.7. Аммиак …………………………………………………

2.8. Перекись водорода ………………………………………

III Заключение………………………………………………19-22

5. Выводы………………………………………………………  19

 6. Рекомендации………………………………………………   20

 7. Перспективы  работы……………………………………….  21

 8. Литература…………………………………………………    22

I  Введение

  1. Актуальность темы, цель, задачи, гипотеза, методы

    Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие… Куда ни посмотрим, куда не оглянемся, везде обращаются перед очами нашими успехи её прилежания.

 (М.В. Ломоносов)

    Химия – это целый удивительный мир, мир загадок и открытий, мир прошлого, настоящего и будущего. Именно она позволяет человеку извлекать из минерального, животного и растительного сырья вещества, одно другого чудесней и удивительней. Она не только копирует природу, подражая ей, а и – с каждым годом всё более начинает превосходить её. Рождаются тысячи и десятки тысяч веществ, природе неизвестных. Со свойствами очень полезными и важными для практики, для жизни человека.

Оглянитесь вокруг, и Вы увидите, что жизнь современного человека невозможна без химии. Мы используем химию при производстве пищевых продуктов. Мы передвигаемся на автомобилях, металл, резина и пластик которых сделаны с использованием химических процессов. Мы используем духи, туалетную воду, мыло и дезодоранты, производство которых немыслимо без химии. Химия окружает нас на каждом шагу. Роль её огромна. Многие жизненные и природные процессы связаны с химией. Во все времена химия служила человеку в его практической деятельности, служит и по сей день. Знания по химии обязательно помогут сохранить здоровье, найти нестандартный способ решения бытовых проблем, дадут ответы на многие наши вопросы, химия раскроет тайны не только привычных нам вещей, но и далеких звезд…   

Цель работы:  Исследовать химические вещества, которые помогают нам  в нашей жизни.

Задачи: 1. Выявить степень информативности о химических веществах, используемых в нашей жизни среди родителей и обучающихся 9 класса МОБУ « Тюкалинский лицей».

2. Проанализировать информацию о химических веществах в Интернете и научно-популярной литературе.

3. Обработать результаты и сделать выводы.

4. Выработать ряд рекомендаций по  правильному употреблению химических веществ.

Гипотеза: не все вещества нужны в жизни человека.

Предмет исследования: химические вещества

Объект исследования:  Образцы химических веществ

Методы исследования:

1. Сбор информации по теме

2. Анализ информации по теме

3. Наблюдение

II Основная часть

  1. Теоретический материал
  1. ВОДА

Вода́ (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение с химической формулой Н2O. При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеющую цвета (при малой толщине слоя), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном — водяным паром. Вода также может существовать в виде жидких кристаллов.

Химия в жизни человека - Химия

Свойства воды используется живыми существами. В живой клетке и в межклеточном пространстве вступают во взаимодействие растворы различных веществ в воде. Вода необходима для жизни всех без исключения одноклеточных и многоклеточных живых существ на Земле.

Живое человеческое тело содержит от 50 % до 75 % воды, в зависимости от веса и возраста. Потеря организмом человека более 10 % воды может привести к смерти. В зависимости от температуры и влажности окружающей среды, физической активности и т. д. человеку нужно выпивать разное количество воды.

Выращивание достаточного количества сельскохозяйственных культур на открытых засушливых землях требует значительных расходов воды на ирригацию, доходящих до 90 % в некоторых странах.

Вода является растворителем для многих веществ. Она используется для очистки как самого человека, так и различных объектов человеческой деятельности. Вода используется как растворитель в промышленности.

Среди существующих в природе жидкостей вода обладает наибольшей теплоёмкостью. Теплота её испарения выше теплоты испарения любых других жидкостей. В качестве теплоносителя воду используют в тепловых сетях, для передачи тепла по теплотрассам от производителей тепла к потребителям. Воду в виде льда используют для охлаждения в системах общественного питания, в медицине. Большинство атомных электростанций используют воду в качестве теплоносителя.

Многими видами спорта занимаются на водных поверхностях, на льду, на снегу и даже под водой. Это подводное плаваниехоккей, лодочные спорта, биатлоншорт-трек и др.

Вода используется как инструмент для разрыхления, раскалывания и даже резки пород и материалов.

Вода применяется как смазочный материал для смазки подшипников из древесины, пластиков, текстолита, подшипников с резиновыми обкладками и др. Воду также используют в эмульсионных смазках.

2.2 ХЛОР

Хлор (от греч. χλωρός — «зелёный») — химический элемент с атомным номером 17.Простое вещество хлор, при нормальных условиях — ядовитый газ желтовато-зелёного цвета, тяжелее воздуха, с резким запахом и сладковатым, «металлическим» вкусомМолекула хлора двухатомная (формула Cl2).

Хлор применяют во многих отраслях промышленности, науки и бытовых нужд: В производстве поливинилхлорида, пластикатов, синтетического каучука, из которых изготавливают: изоляцию для проводов, оконный профиль, упаковочные материалы, одежду и обувь, линолеум и грампластинки, лаки, аппаратуру и пенопласты, игрушки, детали приборов, строительные материалы.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/thumb/6/69/Okno.jpg/130px-Okno.jpg                                                            Химия в жизни человека - Химия

Оконный профиль, изготовленный из хлорсодержащих полимеров

Отбеливающие свойства хлора известны с давних времен

Производство хлорорганических инсектицидов — веществ, убивающих вредных для посевов насекомых, но безопасных для растений. Один из самых важных инсектицидов.

Для обеззараживания воды — «хлорирования». В химическом производстве соляной кислоты, хлорной извести, ядов, лекарств, удобрений.

2.3.ПИЩЕВАЯ СОДА

Гидрокарбонат натрия (Natrii hydrocarbonas) NaHCO3 (другие названия: питьевая сода, пищевая сода, бикарбонат натрия, натрий двууглекислый) — кислая соль угольной кислоты и натрия. Обыкновенно представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета. Используется в пищевой промышленности, в кулинарии, в медицине как нейтрализатор ожогов кожи и слизистых оболочек человека кислотами и снижения кислотности желудочного сока.

Химия в жизни человека - Химия                                               Химия в жизни человека - Химия

Применяется {mathsf  {NH_{4}HCO_{3} NaClrightarrow NaHCO_{3}downarrow  NH_{4}Cl}}в химической промышленности — для производства красителей, пенопластов и других органических продуктов, фтористых реактивов, товаров бытовой химии, наполнителей в огнетушителях, для отделения диоксида углерода, сероводорода из газовых смесей.

В  легкой промышленности — в производстве подошвенных резин и искусственных кож, кожевенном производстве (дубление и нейтрализация кож), текстильной промышленности (отделка шелковых и хлопчатобумажных тканей).

В  пищевой промышленности — хлебопечении, производстве кондитерских изделий, приготовлении напитков.

Гидрокарбонат натрия входит в состав порошка, применяемого в порошковых системах пожаротушения, утилизируя тепло и оттесняя кислород от очага горения выделяемым углекислым газом.

2.4. УКСУСНАЯ КИСЛОТА

У́ксусная кислота (эта́новая кислота) — органическое вещество с формулой CH3COOH. Слабая, одноосно́вная карбоновая кислота.

Уксусная кислота представляет собой бесцветную жидкость с характерным резким запахом и кислым вкусомГигроскопична, т.е поглощает воду.

Водные растворы уксусной кислоты широко используются в пищевой промышленности (пищевая добавка E260) и бытовой кулинарии, а также в консервировании.

Уксусную кислоту применяют для получения лекарственных и душистых веществ, как растворитель. Она используется в книгопечатании и крашении.

Уксусная кислота используется для избавления от накипи.

Уксусная кислота используется как реакционная среда для проведения окисления различных органических веществ.

Поскольку пары уксусной кислоты обладают резким раздражающим запахом, возможно её применение в медицинских целях в качестве замены нашатырного спирта для выведения больного из обморочного состояния.

Пары уксусной кислоты раздражают слизистые оболочки верхних дыхательных путей. Действие уксусной кислоты на биологические ткани зависит от степени её разбавления водой. Опасными считаются растворы, в которых концентрация кислоты превышает 30 %. Концентрированная уксусная кислота способна вызывать химические ожоги.

2.5. ЛИМОННАЯ КИСЛОТА

Лимо́нная кислота́  (C6H8O7) Кристаллическое вещество белого цвета. Хорошо растворима в воде.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ae/Zitronensäure_im_Mikroskop_mit_Polfilter_besser.jpg/220px-Zitronensäure_im_Mikroskop_mit_Polfilter_besser.jpg Кристаллы лимонной кислоты под микроскопом.

Широко используется в пищевой промышленности и в бытовой химии в качестве очистительного средства.

Лимонная  кислота опасна только в очень больших количествах, так как приводит к ожогам пищеварительного тракта.

2.6. ЙОД

Ио́д( от др.-греч.ἰώδης — «фиалковый (фиолетовый)») .

Простое вещество иод при нормальных условиях — кристаллы чёрно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском, легко образует фиолетовые пары, обладающие резким запахом.

Иод ядовит. Смертельная доза — 3 г. Вызывает поражение почек и сердечно-сосудистой системы. При вдыхании паров иода появляется головная боль, кашель, насморк, может быть отёк лёгких. При попадании на слизистую оболочку глаз появляется слезотечение, боль в глазах и покраснение. При попадании внутрь появляется общая слабость, головная боль, повышение температуры, рвота, понос, бурый налёт на языке, боли в сердце и учащение пульса. Через день появляется кровь в моче. Через 2 дня появляются почечная недостаточность и миокардит. Без лечения наступает летальный исход.

5-процентный спиртовой раствор иода используется для дезинфекции кожи вокруг  повреждения (рваной, резаной или иной раны), но не для приёма внутрь при дефиците иода в организме.

В криминалистике пары иода применяются для обнаружения отпечатков пальцев на бумажных поверхностях, например, на купюрах.

Иод используется в источниках света:

галогеновых лампах — в качестве компонента газового наполнителя колбы для осаждения испарившегося вольфрама нити накаливания обратно на неё.

Иод используется в качестве компонента положительного электрода (окислителя) в литиево-иодных аккумуляторах для автомобилей.

В последние годы резко повысился спрос на иод со стороны производителей жидкокристаллических дисплеев.

У животных и человека иод входит в состав так называемых гормонов, вырабатываемых щитовидной железой, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма.

В организме человека (масса тела 70 кг) содержится 12—20 мг иода. Суточная потребность человека в иоде определяется возрастом, физиологическим состоянием и массой тела. Для человека среднего возраста нормальной комплекции  суточная доза иода составляет 0,15 мг.

Отсутствие или недостаток иода в рационе (что типично для некоторых местностей) приводит к заболеваниям (эндемический зобкретинизм, базедова болезнь).

Также при небольшом недостатке иода отмечается усталость, головная боль, подавленное настроение, природная лень, нервозность и раздражительность; слабеет память и интеллект. Со временем появляется аритмия, повышается артериальное давление, падает уровень гемоглобина в крови.

2.7.АММИАК

Аммиа́к (нитрид водорода) — химическое соединение с формулой NH3, при нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом.

Жидкий аммиак — хороший растворитель для очень большого числа органических, а также для многих неорганических соединений. Твёрдый аммиак — бесцветные кубические кристаллы.mathsf{NH_4OH = NH_3   H_2O}

По физиологическому действию на организм относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы.

Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Это человек и воспринимает как резкий запах. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюнктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи. При соприкосновении сжиженного аммиака и его растворов с кожей возникает жжение, возможен химический ожог с пузырями, изъязвлениями.

В основном используется для производства азотных удобрений (нитрат и сульфат аммония, мочевина), взрывчатых веществ и полимеров, азотной кислоты, соды (по аммиачному методу) и других продуктов химической промышленности. Жидкий аммиак используют в качестве растворителя.

В холодильной технике используется в качестве холодильного агента(R717)

В медицине 10 % раствор аммиака, чаще называемый нашатырным спиртом, применяется при обморочных состояниях (для возбуждения дыхания), для стимуляции рвоты, а также наружно — невралгии, миозиты, укусах насекомых, для обработки рук хирурга.

Физиологическое действие нашатырного спирта обусловлено резким запахом аммиака, который раздражает специфические рецепторы слизистой оболочки носа и способствует возбуждению дыхательного и сосудодвигательного центров мозга, вызывая учащение дыхания и повышение артериального давления.

2.8. ПЕРОКСИД ВОДОРОДА

Перокси́д водоро́да или перекись водородаH2O2 — простейший представитель пероксидов. Бесцветная жидкость с «металлическим» вкусом, неограниченно растворимая в воде.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4d/Hydrogen_peroxide.jpg/200px-Hydrogen_peroxide.jpg      3 % раствор перекиси водорода

Благодаря своим сильным окислительным свойствам пероксид водорода нашёл широкое применение в быту и в промышленности, где используется, например, как отбеливатель на текстильном производстве и при изготовлении бумаги.

Применяется как ракетное топливо, в качестве окислителя. Используется в аналитической химии, в качестве пенообразователя при производстве пористых материалов, в производстве дезинфицирующих и отбеливающих средств.

 Хотя разбавленные растворы перекиси водорода применяются для небольших поверхностных ран. Обеспечивая антисептический эффект и очищение, также продлевает время заживления. Обладая хорошими очищающими свойствами, пероксид водорода на самом деле не ускоряет заживление ран. Достаточно высокие концентрации, обеспечивающие антисептический эффект, могут также продлевать время заживления из-за повреждения прилегающих к ране клеток. Более того, пероксид водорода может мешать заживлению и способствовать образованию рубцов из-за разрушения новообразующихся клеток кожи. Без предварительной обработки пероксидом водорода антисептический раствор не сможет удалить эти патологические образования, что приведет к значительному увеличению времени заживления раны и ухудшит состояние больного.

Пероксид водорода применяется также для обесцвечивания волос и отбеливания зубов, однако эффект в обоих случаях основан на окислении, а следовательно — разрушении тканей. В пищевой промышленности растворы пероксида водорода применяются для дезинфекции технологических поверхностей оборудования, непосредственно соприкасающихся с продукцией. Кроме того, на предприятиях по производству молочной продукции и соков, растворы перекиси водорода используются для дезинфекции упаковки (технология «Тетра Пак»). Для технических целей пероксид водорода применяют в производстве электронной техники.

В быту применяется также для выведения пятен MnO2, образовавшихся при взаимодействии перманганата калия («марганцовки») с предметами (ввиду его восстановительных свойств).

3%-ный раствор пероксида водорода используется в аквариумистике для оживления задохнувшейся рыбы, а также для очистки аквариумов и борьбы с нежелательной флорой и фауной в аквариуме.

III Заключение

5. Выводы

  1. В нашей жизни очень много химических веществ, которые нужны нам.
  2. Для того, чтобы применять химические вещества в быту нужно знать о них: как они применяются, какими свойствами обладают, какие правила техники безопасности нужно соблюдать.

6. Рекомендации

  1. Беречь воду, использовать только необходимое количество.
  2. Перед применением любого химического вещества внимательно причитать инструкцию.
  3. Не использовать химические вещества с истекшим сроком годности.

7. Перспективы  работы

Провести анализ других химических веществ, встречающихся в нашей жизни.

8. Литература

  1. https://ru.wikipedia.org/wiki/ 
  2. Энциклопедический словарь юного химика Крицман В.А., Станцо В.В., М, Просвещение, 1990г.
  3. Я познаю мир: Детская энциклопедия. Растения. М. АСТ, 1996.  

Химия жизни

Насколько сейчас известно, наша планета образовалась приблизительно 4.6 миллиарда лет назад, а простейшие ферментирующие одноклеточные формы жизни существуют 3.5 миллиарда лет. Уже 3.

Рефераты:  Реферат: Предпринимательская деятельность и ее функции

1 миллиарда лет они могли бы использовать фотосинтез, но геологические данные об окислительном состоянии осадочных отложений железа указывают, что атмосфера Земли приобрела окислительный характер лишь 1.8-1.4 миллиарда лет назад.

Многоклеточные формы жизни, которые, по-видимому, зависели от изобилия энергии, возможного только при дыхании кислородом, появились На Земле приблизительно от миллиарда до 700 миллионов лет назад, и именно в то время наметился путь дальнейшей эволюции высших организмов.

Наиболее революционным шагом, после зарождения самой жизни, было использование внеземного источника энергии, Солнца. В конечном итоге, именно это превратило жалкие ростки жизни, которые использовали случайно встречающиеся природные молекулы с большой свободной энергией, в огромную силу, способную преобразовать поверхность планеты и даже выйти за её пределы.

В настоящее время учёные придерживаются точки зрения, что зарождение жизни на Земле происходило в восстановительной атмосфере, которая состояла из аммиака, метана, воды и диоксида углерода, но не содержала свободного кислорода.

Первые живые организмы получали энергию, разлагая молекулы небиологического происхождения с большой свободной энергией на меньшие молекулы без их окисления.

Предполагается, что на ранней стадии существования Земли она имела восстановительную атмосферу, состоящую из таких газов как водород, метан, вода, аммиак и сероводород, но содержащую очень мало свободного кислорода или вообще его не имевшего.

Свободный кислород разрушал бы органические соединения быстрее, чем они могли синтезироваться в результате естественно протекающих процессов (под воздействием электрического разряда, ультрафиолетового излучения, теплоты или естественной радиоактивности).

В этих восстановительных условиях органические молекулы, которые образовались небиологическими способами, не могли разрушаться в результате окисления, как это происходит в наше время, а продолжали накапливаться в течении тысячелетий, до тех пор, пока, наконец, не появились компактные локализованные образования из химических веществ, которые можно уже считать живыми организмами.

Рефераты:  Документы на объект недвижимости. Полный пакет документов на недвижимость здесь!

Появившиеся живые организмы могли поддерживать существование за счёт разрушения естественно образующихся органических соединений, поглощая их энергию. Но если бы это был единственный источник энергии, то жизнь на нашей планете была бы крайне ограниченной.

К счастью, около 3 миллиардов лет назад появились важные соединения металлов с порфиринами, и это открыло путь к использованию совершенно нового источника энергии – солнечного света.

Первым шагом, который поднял жизнь на Земле над ролью простого потребителя органических соединений, было включение в неё процессов координационной химии.

По-видимому, перестройка явилась побочным следствием появления нового способа запасания энергии – фотосинтеза*, – который давал его обладателям огромное преимущество над простыми ферментативными поглотителями энергии.

Организмы, в которых развилось это новое свойство, могли использовать энергию солнечного света для синтеза своих собственных энергоёмких молекул и уже не зависеть от того, что находится среди их окружения. Они стали предшественниками всех зелёных растений.

Сегодня все живые организмы можно подразделить на две категории: те, которые способны изготовлять свою собственную пищу при помощи солнечного света, и те, которые не имеют такой возможности.

Скорее всего, и родственные ей бактерии сегодня являются живыми ископаемыми, потомками тех древних способных к ферментации анаэробов, которые отступили в редкие анаэробные области мира, когда атмосфера в целом накопила большие количества свободного кислорода и приобрела окислительный характер.

Общая реакция фотосинтеза в зелёных растениях обратна реакции сгорания глюкозы и проходит с поглощением значительного количества энергии.

6 CO2 6 H2O —> C6H12O6 6 O2

Вода расщепляется на элементы, что создаёт источник атомов водорода для восстановления углекислого газа в глюкозу, а нежелательный газообразный кислород выделяется в атмосферу. Энергия, необходимая для осуществления этого в высшей степени несамопроизвольного процесса, обеспечивается солнечным светом.

Рефераты:  Реферат: Оценка двигательных качеств -

В наиболее древних формах бактериального фотосинтеза в качестве источника восстановительного водорода использовалась не вода, а сероводород, органические вещества или сам газообразный водород, но лёгкая доступность воды сделала этот источник наиболее удобным, и в настоящее время он используется всеми водорослями и зелёными растениями.

Простейшими организмами, в которых осуществляется фотосинтез с высвобождением кислорода, являются сине-зелёные водоросли. Их правильнее обозначать современным названием цианобактерии, поскольку это, в самом деле бактерии, научившиеся добывать собственную пищу из углекислого газа, воды и солнечного света.

К сожалению, фотосинтез приводит к высвобождению опасного побочного продукта, кислорода. Кислород был не только бесполезен для ранних организмов, он конкурировал с ними, окисляя естественно образующиеся органические соединения прежде, чем они могли быть окислены в процессе метаболизма этими организмами.

Кислород представлял собой гораздо более эффективный «пожиратель» энергоёмких соединений, чем живая материя. Ещё хуже было то, что слой озона, который постепенно образовывался из кислорода в верхней части атмосферы, преграждал доступ ультрафиолетовому излучению Солнца и ещё более замедлял естественный синтез органических соединений.

Со всех современных точек зрения, появление свободного кислорода в атмосфере представляло собой угрозу для жизни.
Но, как часто случается, жизнь сумела обойти это препятствие и даже обратила его в преимущество. Отходами жизнедеятельности первичных простейших организмов были такие соединения, как молочная кислота и этанол.

Эти вещества намного менее энергоёмки по сравнению с сахарами, но они способны высвобождать большое количество энергии, если полностью окисляются до СО2 и Н2О. В результате эволюции возникли живые организмы, способные «фиксировать» опасный кислород в виде Н2О и СО2, а взамен получать энергию сгорания того, что прежде было их отходами.

Преимущества сжигания пищи с помощью кислорода оказались столь велики, что подавляющее большинство форм жизни – растения и животные – пользуются в настоящее время кислородным дыханием.

Когда появились новые источники энергии, возникла новая проблема, связанная уже не с получением пищи или кислорода, а с транспортировкой кислорода в надлежащее место организма. Малые организмы могли обходиться простой диффузией газов через содержащиеся в них жидкости, но этого недостаточно для многоклеточных существ. Так перед эволюцией возникла очередная преграда.

Выход из тупика в третий раз оказался возможен благодаря процессам координационной химии. Появились такие молекулы, состоящие из железа, порфирина и белка, в которых железо могло связывать молекулу кислорода, не окисляясь при этом. Кислород просто переносится в различные участки организма, чтобы высвободиться при надлежащих условиях – кислотности и недостатке кислорода.

Одна из таких молекул, гемоглобин, переносит О2 в крови, а другая, миоглобин, получает и запасает (хранит) кислород в мышечных тканях до тех пор, пока он не понадобится в химических процессах. В результате появления миоглобина и гемоглобина были сняты ограничения на размеры живых организмов.

Это привело к появлению разнообразных многоклеточных, и, в конечном итоге, человека.

* Фотосинтез – это процесс преобразования энергии света в энергию химической связи получающихся веществ.

** Метаболизм – расщепление богатых энергией веществ и извлечение их энергии.

Оцените статью
Реферат Зона
Добавить комментарий