Сабақ барысында берілген ақпараттарды белсенді қабылдау


ОБСӨЖ тақырыбы: Термодинамиканың І – заңы және оның биологиялық жүйелерде орындалуы



бет5/8
Дата18.04.2016
өлшемі1.02 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8

ОБСӨЖ тақырыбы: Термодинамиканың І – заңы және оның биологиялық жүйелерде орындалуы

1.Термодинамиканың І – заңының тұжырымдамасы.

2.Термодинамиканың І – заңының биологиялық жүйелерде орындалуына экспериментальды дәлелдер.


  1. Метоболиттік процесстердің термодинамикасы.

  2. Адам организмінің қоршаған ортамен жылу алмасуы.

Егер де дене Q - жылу мөлшерін қабылдаса, онда оның ішкі энергиясы осы мәнге өседі U = Q немесе басқа сөзбен айтқанда дене Q мөлшерде жылу қабылдаса белгілі бір жұмыс А орындай алады. Мыс, газдың көлемі ұлғайып, поршенді көтеруі мүмкін. Жылу қабылдаған дене жұмыс жасаса ішкі энергияның өсуі азырақ болады. Дененің ішкі энергиясының өзгеруі дене қабылдаған энергиямен жасалған жұмыстың айырмасына тең болады:

U = Q – A (1)

Немесе басқаша айтқанда жүйенің сыртқы ортадан алған жылуы оның ішкі энергиясын өсіруге және сыртқы күштерге қарсы жұмыс жасалуына жұмсалады.

Q = U + A (2)

Жұмыс сыртқы қысым күштеріне қарсы жұмыс және максималды пайдалы жұмыстан құралады.

A = *Amax + PdV (3)

Мұндағы *Amax –максималды пайдалы жұмыс, PdV - сыртқы қысым күш қарсы жұмыс.


  1. теңдеу термодинамиканың І-заңы д.а. Мұнда ешқандай жаңа физикалық идея жоқ.. Бұл тек энергияның санталу заңының жаңаша, ішкі энергияны ескере отырып, айтылатын түрі.Бұл заң- адамзаттың көп ғасырлық тәжірибесінің жалпы қорытындысы.

Биологиялық объектілерді термолинамиканың І-заңының орындалуын тексеруде ғалымдар ерте кезден-ақ талпына бастады.1780жылы Лавуазье мен Лапласс деген ғалымдар теңіз шошқасына тәжірибе жасап, мұз калориметрде қанша жылу бөлінетінін және қанша көлем СО2 бөлінетінін есептеп, теңіз шошқасына берілген қоректік заттарды жаққанда дәл сондай мөлшерде жылу бөлінетінін және сондай көлемде СО2 бөлінетінін эксперимент жүзінде дәлелдеді. Осындай тәірибелер нәтижесінде жылу кезінде де организмде тотыққан кезде де, 1л оттегі жұмсалғанда 1л СО2 бөлініп, 21,2 кДж жылу бөлінетіні белгілі болды. Екі жағдайда да реакцияның жылу эффектілерінің бірдей болуы метоболизм процесінде жүретін химиялық реакцияларда да, клеткалардан тыс химиялық реакцияларда да қорытынды жылу эффектілері эквивалентті болады. Басқаша айтқанда метаболизм процестерінде де физикалық химиядағы белгілі Гесс заңы орындалады. Ол заң былай айтылады. “Химиялық реакцияның жылу энтальпиясы реакцияға қатысқан заттар мен реакция нәтижесінде түзілген заттардың күйіне ғана байланысты. Ол реакцияның қандай жолмен жүруіне байланысты емес. ”

Гесс заңы күрделі биохимияның реакция циклдерінің жылу эффектісін есептеуге мүмкіндік береді. Ол үшін циклдің бастапқы және соңғы өнімдері белгілі болса болғаны.Адам органзміне 1 тәулік ішінде қоректік заттармен түсетін энергия мөлшері осы уақыт ішінде бөлінетін жылуға тең екендігін нақты тәжірибелер көрсетті. Осындай эксперименттер биологиялық объектілерде де термодинамиканың І-заңының орындалатындығына нақты дәлелдер болып табылады. Биологиялық ғылымдарда жылу мөлшерін Дж мен емес Калориямен көрсетіледі. Орташа адамның тіршілік әрекеті үшін қабылдауға қажет тәуліктік тағам мөлшері 3000 ккал кем болмауы керек. Бірақ бұл тағамдардың энергиясының жұмсалуы адамның белсерділігіне байланысты болады.

1сағатта . жұмсалатын ккал мөлшері



Организмнің күйі


ккал/сағ

1.Ұйқы, демалыс

70

2.Төмен белсенділік (серуендеу) үй шаруашылығын орындау.

250

3.Орташа белсенділік (велосипедпен баяу қозғалу, баяу жүзу)

450

4.Жоғары белсенділік (ағаш жару)

600

5.Шекті жүктеме (1 мин. шыдай алатын шекті жүктеме)

700

6.Шекті жүктеме (10 сек. шыдай алатын шекті жүктеме)

1200

Алмасу реакциясында түзілген энергияның тек шамалы мөлшері ғана пайдалы жұмыс қа айнала алады.Ең жоғары ПӘК мысалы, велосипед айдағанда 20 % жетуі мүмкін, бірақ тәулік бойы орташа ПӘК бірнеше % ғана құрайды. Организмге түскен тағамның барлығы дерлік жылуға айналады.Алмасу реакциясында түзілетін энергия көмірсу ,белок, майлардың тотығуы кезінде бөлініп шығады. Денені энергиямен қамтамасыз ететін химиялық реакция :

С6Н12 О6 6СО2 + 6Н2О ға дейін ыдырау реакциясы.
Толық ыдырау процесін биохимия курсында қарастырдық.Суммарлық реакция

С6Н12 О6 +6О2 → 6СО2 + 6Н2О +685 ккал

1г С6Н12 О6 тотыққанда 3,7ккал энергия бөлінеді, майлар одан жоғары 9,1 ккал энергия бөлінеді. Орта есеппен кез келген қосылыс тотыққанда әр литр жұмсалған оттегіге 5ккал энергия бөлінеді. Оттегі организмге өкпе арқылы енеді. Сондықтан оттегіні тұтыну жылдамдығы метоболизм жылдамдығымен анықталады. Ұйқы және демалыс кезінде тыныс алу баяу, ал белсенді жұмыс кезінде тыныс алу терең және жиі болады. Себебі оттегіге сұраныс көбейеді.Өкпенің орташа көлемі 6л, бірақ ол толық жұмыс істемейді.Тыныштықта өкпеге 0,5л ғана ауа кіреді. Ауа 80% азот және 20% оттектен тұрады. Олай болса әрбір демалғанда 0,1л оттегі жұтылады, бірақ оның 22 % жұмсалады. 1 мин. 11 рет тыныс алу қозғалыстары жасалады. Демек, энергия бөліну жылдамдығы

Энергия бөліну жылдамдығы = 0,1л демалу * 0,22 * 11 демалу /мин * 5 ккал = 72,6 ккал /сағ

Организм метаболизм нәтижесінде түзілген жылудан қандай жолдармен арылады. Бұл қызықты мәселе. Тыныштық күйде жылудың көпшілігі жылулық сәуле шығару арқылы бөліп шығарылады. Мұны дәлелдеу үшін Стефан – Больцман заңын пайдаланамыз. Жылудың басым бөлігі дененің ашық жерлерінен сәулеленеді. Егер қоршаған ортаның температурасы дене температурасынан жоғары болса, организм энергияны жұтады. Мұндай кезде дене терлеп, булану арқылы артық жылу кетеді. Белсенді қозғалу кезінде жылу терлеу арқылы әкетіліп тұрады.

№ 4. ОБСӨЖ

Тапсырма 2


Каталог: CDO -> OBSOJ
OBSOJ -> Білім және ғылым министрлігі
OBSOJ -> Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
OBSOJ -> Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
OBSOJ -> 1 обсөж тақырып: Әдеби тілдің жалпыхалықтық тілмен арақатынасы
OBSOJ -> Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
OBSOJ -> ²àçàºñòàí Ðåñïóáëèêàñû Áiëiì æ¸íå ¹ûëûì ìèíèñòðëiãi “Ñûðäàðèÿ” óíèâåðñèòåòi
OBSOJ -> Сабақ барысында берілген ақпараттарды белсенді қабылдау
OBSOJ -> «Мәдениеттану» пәнінен СӨЖ сабақтарының
OBSOJ -> Сабақ барысында берілген ақпараттарды белсенді қабылдау


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет