Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

V O D A Biofyzikální vlastnosti znamenají možnost života na Zemi. Ztráta 10 % vody u hospodářských zvířat představuje vážné poruchy, ztráta 25 % smrt.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "V O D A Biofyzikální vlastnosti znamenají možnost života na Zemi. Ztráta 10 % vody u hospodářských zvířat představuje vážné poruchy, ztráta 25 % smrt."— Transkript prezentace:

1 V O D A Biofyzikální vlastnosti znamenají možnost života na Zemi. Ztráta 10 % vody u hospodářských zvířat představuje vážné poruchy, ztráta 25 % smrt.

2 Voda je nejvíce zastoupenou sloučeninou v organizmu Krev 93 % Ledviny 83 % Srdce, plíce 79 % Svalovina 76 % Mozek 70 % Skelet 22 % Zubní sklovina 0,2 % S věkem obsah vody klesá z 80 % narození na 50 % ve stáří

3 Silně polární struktura Parciální náboje Vodíkové vazby (můstky) E ~ 8 – 40 kJ mol -1 asociace (shlukování) molekul Polární rozpouštědlo H O 104,5 o σ σ + -

4 KAPALNÁ VODA USPOŘÁDÁNÍ DO „CLUSTERS“ Molekuly vzájemně asociují, střídají se oblasti organizované s neorganizovanými a se samostatnými molekulami Molekuly se mohou zasouvat do sebe Různé energie H můstků v závislosti na prostorovém uspořádání jednotlivých clusters Paměť molekul (transport informace, homeopatika)

5 „ VURTZITOVÁ“ struktura Každá molekula vody přitahuje 4 další molekuly Molekuly vytvářejí pravidelný tetraedr krystalů ledu Vodíkové můstky mají stejnou energii v závislosti na teplotě Pravidelné vzdálenosti vedou k zvětšení objemu Vmax 4 o C - anomálie vody objemu Vmax 4 o C - anomálie vody L E D

6 FUNKCE VODY Univerzální rozpouštědlo Prostředí pro fyzikální (osmóza) a chemické (hydrolýza) procesy Strukturální (uspořádání membrán) Transportní (plynů, živin, tepla) Termoregulační Velké specifické teplo 4,2 kJ mol -1 → akumulace tepla Výborná tepelná vodivost Vysoké skupenské teplo výparné 2,4 kJ mol -1 (37 o C) Evaporace Anomálie vody

7 ROZPOUŠTĚNÍ Kapaliny mají schopnost rozrušovat vzájemné interakce částic pevných látek nebo jiných kapalin a uvolněné částice rovnoměrně rozptylovat (snaha o dosažení rovnovážného stavu). ROZPUSTNOST je stavová veličina představující kvantitativní míru rozpouštění NASYCENÝ ROZTOK je rovnovážná soustava, kdy za dané teploty se přidávaná látka přestává rozpouštět a vytváří samostatnou fázi.

8 DISOCIACE – rozpad na menší části – ionty (disociační konstanta) ASOCIACE – spojování částic (H můstky) SOLVATACE (HYDRATACE) obalování částic molekulami rozpouštědla (vody)

9 ROZDĚLENÍ VODY Dříve volná x vázaná Nyní dle aktivity vody a w p iw a w = p iw o p iw parciální tenze vodních par nad potravinou p iw o parciální tenze vodních par nad čistou vodou

10 ROZDĚLENÍ VODY 1.a w 0,0 - 0,2 voda vicinální monomolekulární vrstva, nemá schopnost rozpouštědla, bez možnosti chemických reakcí 2. a w 0,2 - 0,7 voda vícevrstvá fyzikální sorpce na potravinu, převládají vodíkové vazby mezi vrstvami vody 3. a w 0,7 - 1,0 voda kondenzovaná voda volná získá se odpařením voda zachycená získá se lisováním

11 Všechny interakce vody v potravinách vedou k poklesu entropie, tedy k nárustu organizovanosti představované terciární a kvartérní strukturou koloidů. a w roste s teplotou 10 o C o 0,03-0,2 Představuje dostupnost mikroorganismů k vodě z potraviny, tedy vztah ke údržnosti Čerstvé maso 0,97 uzenina 0,82 – 0,85

12 KOLIGATIVNÍ VLASTNOSTI SOUVISÍ S POČTEM ČÁSTIC V ROZTOKU, JEJICHŽ VLASTNOSTI SE LIŠÍ OD VLASTNOSTÍ ČISTÝCH SLOŽEK Raultův zákon: Tenze par rozpouštědla nad roztokem je za stejných podmínek vždy nižší než nad čistým rozpoštědlem (p o ). Δ p = p o. X 2 X 2 molární zlomek rozpuštěné látky podíl počtu částic rozpuštěné látky vůči součtu počtu částic rozpuštěné látky a počtu částic rozpouštědla

13 EBULIOSKOPIE Bod varu roztoku je vždy vyšší než bod varu čistého rozpouštědla ΔT e = E e. m E e ebulioskopická konstanta m molární koncentrace [mol. m -3 ]

14 KRYOSKOPIE Bod tuhnutí roztoku je vždy nižší než čistého rozpouštědla ΔT k = E k. m E k kryoskopická konstanta m molární koncentrace [mol. m -3 ]

15 OSMOTICKÝ TLAK π Je výsledkem snahy koncentrovaného roztoku po zředění (vyrovnání koncentračního gradientu) Hydrostatický tlak: p = h. ρ. g [Pa] Vańt Hoffův vztah: π = R. T. c. i [Pa] c molární koncentrace [mol. m -3 ] i Vańt Hoffův opravný koeficient Pro neelektrolyty = 1 Pro elektrolyty počtu vzniklých iontů Osmolarita [mosmol. l -1 ] Osmolalita [mosmol. kg -1 rozpouštědla]

16 OSMÓZA - PRINCIP osmotický tlak je tlak potřebný k zastavení osmózy; závisí na koncentraci rozpuštěné látky a na teplotě

17 OSMÓZA – TOK ROZPOUŠTĚDLA Představuje transport hmoty látkový tok J = k. S (π 1 – π 2 ) k – koeficient propustnosti S – celková plocha rozhraní π 1, π 2 – osmotické tlaky roztoků oddělených membránou

18 TYPY ROZTOKŮ izotonický – stejný osmotický tlak hypotonický x hypertonický nižší osmotický tlak vyšší osmotický tlak směr pohybu molekul rozpouštědla

19 OSMOTICKÝ TLAK Roztoky hepertonické voda ven z buňky → svra š ťov á n í plazmorhyza (u rostlin plazmolýza) Roztoky hypotonické voda do buňky, zvětšení objemu plazmoptýza, haemolýza Roztoky isotonické pro krev π = 0,74 MPa 0,9 % NaCl (0,155 mol.l -1 ) nebo 5 % glukóza (0,31 mol.l -1 )

20 ONKOTICKÝ TLAK Týká se koloidů má v plazmě menší význam než osmotický tlak solí, působí proti hydrostatickému tlaku krve v končetinách, a proto má význam v tkáňové cirkulaci – zamezuje hromadění vody ve tkáních Hypoproteinemie plazmy vede k otokům

21 ONKOTICKÝ TLAK Schopnost potravin vázat přidanou vodu 1 g albuminu či globulinu váže 1,3 g vody 1 g škrobu váže 0,8 g vody (solení, prátování atd.)

22 KAPALINY Ideální kapalina viskozita = 0 stavová rovnice ρ = konst. Hustota ρ Hydrostatický tlak Hydrostatické paradoxon Pascalův zákon tlak se šíří všemi směry nezávisle na směru působící síly Hydraulický lis S 1. F 2 = S 2. F 1

23 HYDRODYNAMIKA Rovnice kontinuity S 1. v 1 = S 2. v 2 Rovnice Bernoulliho h. ρ. g + ½ ρ. v 2 = konst. Hydrodynamické paradoxon S 1 v 1 S 2 v 2 v 2 >v 1 => h 2

24 Viskozita – vnitřní tření kapalin Viskozita – transport hybnosti F. t Transp.vel. = - K. Plocha. Gradient dv F = η. S dx v rychlost x vzdálenost dvou vrstev dv/dx gradient rychlosti η dynamická viskozita

25 Viskozita suspenze (krve) η s = η. (1 + k. c) k konstanta charakterizující fyzikální vlastnosti částic c objemová koncentrace částic viskozita krve je závislá na teplotě pro 37 o C přibližně 3 – 3, Pa. s klinicky se stanovuje sedimentací krve

26 DRUHY PROUDĚNÍ LAMINÁRNÍ – vrstvy se pohybují rovnoběžně TURBULENTNÍ – vířivé REYNOLDSOVO ČÍSLO v. ρ. R (R průměr) R e = η kritická hodnota pro krev je 1000 (aorta člověka 964) ( R = 0,01 m v = 0,3 m. s -1 ρ = 1, kg. m -3 η = 3, Pa. s )

27 Tvar čela proudnice ideální kapalina - nulová viskozita – čelo je kolmé na stěnu nádoby reálná kapalina – parabola suspenze - paraboloid krvinky se drž í ve středu proudnice a brzdí čelo

28 Pružníkový efekt Srdce pracuje diskontinuálně pro difuzi ve tkáních je pulzace nevhodná pružníkové arterioly – převažují elastická vlákna – při systole se roztáhnou muskulární arterioly – převažují hladkosvalová vlákna – udržují tlak při diastole střídáním obou se odstraní pulzace a působí standardní tlak v kapilárách


Stáhnout ppt "V O D A Biofyzikální vlastnosti znamenají možnost života na Zemi. Ztráta 10 % vody u hospodářských zvířat představuje vážné poruchy, ztráta 25 % smrt."

Podobné prezentace


Reklamy Google