Funcțiile biologice ale pânzei freatice. Structura, proprietățile și funcțiile apei. Caracteristicile apei de topire

Structura, proprietățile și funcțiile biologice ale apei

Viața de pe planeta Pământ își are originea în mediul acvatic. Nici un organism nu se poate lipsi de apă. În ciuda simplității compoziție chimicăși structura, apa este unul dintre compușii uimitori, are proprietăți fizice și chimice unice și funcții biologice.

Molecula de apă (H 2 O) este un compus polar în care atomul de oxigen electrofil atrage electroni perechi din atomii de hidrogen, dobândind o sarcină negativă parțială, în timp ce atomii de hidrogen capătă o sarcină parțial pozitivă. O caracteristică importantă a apei este capacitatea moleculelor sale de a se combina în agregate structurale datorită formării legăturilor de hidrogen între atomi cu încărcare opusă. Asociații de formare (Fig. 1) constau din mai multe molecule de apă, în acest sens, ar fi mai corect să scriem formula apei ca (H 2 O) l, unde P= 2, 3, 4, 5. Legăturile de hidrogen au exclusiv importanţăîn formarea structurilor de biopolimeri, complexe supramoleculare, în metabolism.

J. Pimentel și O. McClellan cred că în chimia sistemelor vii, legătura de hidrogen este la fel de importantă ca și legătura carbon-carbon. Ce este o legătură de hidrogen?

Orez. 1. Asociat al moleculelor de apă (punctele indică legăturile de hidrogen)

legătură de hidrogen- aceasta este interacțiunea unui atom de hidrogen cu un atom mai electronegativ, care este parțial donor-acceptor, parțial electrostatic.
Găzduit pe ref.rf
Orice legătură chimică se caracterizează prin energia formării sale. Din punct de vedere energetic, legătura de hidrogen ocupă o poziție intermediară între covalent (200-400 kJ/mol) și ionic. legături chimiceși interacțiuni slabe van der Waals, fiind în intervalul 12-30 kJ/mol.

Structura neobișnuită a apei determină proprietățile sale fizice și chimice unice. Toate procesele biochimice din organism au loc în mediul acvatic. Substanțele în soluție apoasă au o înveliș apoasă, care se formează ca urmare a interacțiunii moleculelor polare de apă cu grupuri încărcate de macromolecule sau ioni. Cu cât o astfel de înveliș este mai mare, cu atât solubilitatea substanței este mai bună.

În raport cu apa, moleculele sau părțile lor sunt împărțite în hidrofil (solubil în apă) și hidrofob (insolubil în apă). Hidrofili sunt toți compușii organici și anorganici care se disociază în ioni, monomeri biologici și biopolimeri având grupări polare. Hidrofobii ar trebui să includă compuși ale căror molecule conțin grupări sau lanțuri nepolare (triacilgliceroli, steroizi etc.). Moleculele unor compuși conțin atât grupări hidrofile, cât și hidrofobe; astfel de compuși se numesc amfifil (din greaca. amfie- dublu). Acestea includ acizi grași, fosfolipide etc.
Găzduit pe ref.rf
Din cele de mai sus rezultă că dipolii de apă sunt capabili să interacționeze nu numai între ei, ci și cu molecule polare de substanțe organice și substante anorganice localizate în celula corpului. Acest proces se numește hidratare a substanțelor.

Proprietățile fizice și chimice ale apei definiți funcțiile sale biologice:

‣‣‣ Apa este un solvent excelent.

‣‣‣ Apa acționează ca un regulator echilibru termic organism, deoarece capacitatea sa de căldură este mult mai mare decât capacitatea de căldură a oricărui organism substanta biologica. Din acest motiv, apa poate reține căldura mult timp atunci când temperatura se schimbă. mediu inconjuratorși purtați-l la distanță.

‣‣‣ Apa ajută la menținerea presiunii intracelulare și a formei celulare (turgența).

‣‣‣ În anumite procese biochimice, apa acționează ca substrat.

Conținutul de apă din corpul uman depinde de vârstă: cu cât persoana este mai tânără, cu atât este mai mare conținutul de apă. La nou-născuți, apa reprezintă 75% din greutatea corporală, la copiii de la 1 la 10 ani - 60-65%, iar la persoanele peste 50 de ani - 50-55%. In interiorul celulelor contine 2/3 din cantitatea totala de apa, apa extracelulara este 1/3. Continutul necesar de apa din corpul uman este mentinut prin aportul acestuia din exterior (aproximativ 2 litri pe zi); aproximativ 0,3 litri pe zi se formează în procesul de degradare a substanțelor din interiorul corpului. Încălcare echilibrul apeiîn celulele corpului duce la consecințe grave până la moartea celulelor. Funcțiile celulare depind de cantitatea totală de apă intracelulară și extracelulară, de mediul acvatic al macromoleculelor și structurilor subcelulare.
Găzduit pe ref.rf
O schimbare bruscă a conținutului de apă din organism duce la patologie.

Structura, proprietățile și funcțiile biologice ale apei - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Structura, proprietățile și funcțiile biologice ale apei” 2017, 2018.

Continuare. Vezi Nr. 11/2005

Lecții de biologie la orele de științe

Planificare avansată, clasa a 10-a

2. Capacitatea apei de a adeziune. Capacitatea sa de a fi atras de orice suprafață care poartă o sarcină electrică îi permite să se ridice prin porii mici din sol și prin vasele de xilem ale plantelor la o înălțime mare.

3. Forțele de coeziune dintre moleculele de apă îl asigură viscozitate, deci apa este un lubrifiant în sistemele biologice. De exemplu, lichidul sinovial în articulațiile vertebratelor.

4. Apa este bună solvent ionice (polare), precum și unii compuși neionici, în moleculele cărora există grupări încărcate (polare). Orice compuși polari din apă hidratat(înconjurat de molecule de apă), în timp ce moleculele de apă participă la formarea structurii moleculelor de substanțe organice. Dacă energia de atracție a moleculelor de apă față de moleculele unei substanțe este mai mare decât energia de atracție dintre moleculele substanței în sine, atunci substanța se dizolvă în apă. În ceea ce privește apa, există: substanțe hidrofile(din greaca. hidros- apa si fileo- dragoste), foarte solubil în apă și hidrofob substante(din greaca. hidrosȘi phobos- frică), practic insolubilă în apă.

Molecule hidrofile (A) și hidrofobe (B).

Moleculele de substanțe hidrofile sunt dominate de grupări polare (–OH; C=O; –COOH; –NH2), care sunt capabile să stabilească legături de hidrogen cu moleculele de apă. Sărurile, acizii, alcaliile, proteinele, carbohidrații au proprietăți hidrofile.

Substanțele hidrofobe au molecule nepolare care sunt respinse de moleculele de apă. Grăsimile, benzina, polietilena și alte substanțe nu se dizolvă în apă.

Proprietatea apei ca solvent este de mare importanță pentru organismele vii, deoarece majoritatea reacțiilor biochimice pot avea loc numai într-o soluție apoasă. În plus, ca solvent, apa asigură atât afluxul de substanțe în celulă, cât și îndepărtarea deșeurilor din aceasta.

5. Mobilitate moleculele de apă se explică prin faptul că legăturile de hidrogen care leagă moleculele învecinate sunt slabe, ceea ce duce la ciocniri constante ale moleculelor sale în faza lichidă. Mobilitatea moleculară a apei permite osmoză(difuzia, mișcarea direcționată a moleculelor printr-o membrană semipermeabilă într-o soluție mai concentrată), necesară pentru absorbția și mișcarea apei în sistemele vii.

6. Dintre cele mai comune lichide din natură, apa are cea mai mare capacitate de căldură, deci are un punct de fierbere ridicat (100 ° C) și un punct de îngheț scăzut (0 ° C). Astfel de proprietăți ale apei i-au permis să devină componenta principală a fluidelor intracelulare și intraorganisme. Adevărat, punctul de îngheț al apei este oarecum mai mare decât ar fi ideal pentru viață, deoarece zone vaste de pe Pământ au temperaturi sub 0 ° C. Dacă se formează cristale de gheață într-un organism viu, ele pot distruge structurile sale interne delicate și pot provoca moartea acestuia. Grâul de iarnă, o serie de insecte și broaștele au antigel naturali în corpul lor care împiedică formarea gheții în celulele lor.

7. „Neobișnuit” densitateși „comportamentul” apei aproape de punctul de îngheț duce la faptul că gheața plutește pe suprafața corpurilor de apă, creând un strat izolator care, atunci când temperaturi scăzute protejează viața acvatică și rezervorul de înghețul complet.

8. Apa are o căldură specifică mare de vaporizare, prin urmare, evaporarea apei ajută la răcirea corpului(Când 1 g de apă se evaporă, corpul pierde 2430 J de energie). Se știe că în timpul zilei de muncă grea o persoană pierde până la 10 litri de transpirație. Dacă transpirația în timpul muncii nu iese în evidență și nu s-a evaporat, atunci corpul s-ar „încălzi” la 100 ° C. Evaporarea apei de la suprafața frunzelor plantelor în timpul transpirației contribuie, de asemenea, la răcire.

9. Apa este reactiv In multe reacții chimice. De exemplu, descompunerea hidrolitică a proteinelor, carbohidraților, grăsimilor etc. Apa joacă rolul unei surse de oxigen eliberat în timpul fotosintezei, iar hidrogenul, care este folosit pentru a reduce produsele de asimilare a dioxidului de carbon.

10. Capacitatea mare de căldură și conductibilitatea termică a apei contribuie la distribuirea uniformă a căldurii în celulă și în organism.

Astfel, apa este cel mai uimitor lichid de pe Pământ, ale cărui proprietăți depășesc orice fantezie. Proprietățile unice ale apei îi permit să îndeplinească funcții biologice nu mai puțin unice.

III. Consolidarea cunoștințelor

Completarea tabelului „Funcțiile biologice ale apei”.

Tabelul 3 functii biologice apă

IV. Teme pentru acasă

Studiați paragraful manualului (structura, proprietățile și funcțiile biologice ale apei).

Lecția 4

Echipament: tabele de biologie generală, diagrame ale structurii moleculei de apă și formarea legăturilor de hidrogen.

I. Testul de cunoștințe

Munca cu carduri

Card 1. Citiți un fragment dintr-o poezie de M. Dudnik:

Se spune că optzeci la sută
Omul este făcut din apă.
Din apă – voi adăuga – râurile sale natale.
Din apă – voi adăuga – ploile pe care i-au dat să bea.
Din apă - voi adăuga - din apa străveche a izvoarelor,
Din care au băut bunicii și străbunicii săi...

Cum înțelegeți acest text din punctul de vedere al cunoștințelor despre compoziția materiei vii și rolul apei în viața sălbatică?

Cardul 2. Dacă măcinați o tabletă de fenolftaleină într-un mojar și adăugați câteva granule alcaline, atunci nu se observă nicio reacție între aceste substanțe - nu apare nicio colorare. Ce trebuie făcut pentru ca reacția să apară?

Card 3. Un recipient mare cu apă pus în pivniță împiedică înghețarea legumelor. De ce?

Card 4. Într-o zi senină de primăvară, temperatura aerului este de 10 ° C, umiditatea relativă este de 80%. Va fi îngheț noaptea? De ce răsadurile de roșii și castraveți sunt udate abundent înainte de congelare?

Card 5. De ce sunt plantele alpine scurte? De ce zahărul se acumulează în toate părțile acestor plante mai mult decât în ​​aceleași plante din afara zonei alpine?

Cartela 6. În zilele cele mai uscate și călduroase, albinele atârnă picături de apă pe pereții superiori ai dulapurilor din stup. Pentru ce?

Cardul 7. Ca urmare a evoluției faunei sălbatice, a fost creat un depozit bogat de compuși chimici. Se știe că lumea plantelor este cea mai bogată în compuși chimici utilizați activ de om. Cum poate fi explicată abundența? substanțe chimiceîn lumea vegetală și nu în lumea animală? În ce regiuni ale Pământului ne putem aștepta la creșterea comunităților de plante cele mai bogate în compuși chimici?

Cartela 8. Toată lumea știe că cei care trec pe apă aleargă pe apă ca pe uscat. Apa poate fi turnată într-un pahar „cu blat” și nu se va vărsa, spre deosebire de alte lichide. Cum explicați acest fenomen? Ce proprietate a apei o face posibil?

1. Legătura de hidrogen și rolul ei în „chimia” vieții.

3. Structura moleculei de apă. Formarea legăturilor de hidrogen între moleculele de apă.

4. Proprietățile și funcțiile apei în celulă și corp ( doi elevi).

II. Învățarea de materiale noi

Celula conține 1-1,5% săruri minerale. Sărurile sunt compuși ionici, adică conțin atomi cu sarcină pozitivă și negativă parțial dobândită. În apă, sărurile se dizolvă ușor și se descompun în ioni, adică. se disociază pentru a forma un cation metalic și un anion rezidual acid. De exemplu:

NaCl ––> Na + + Сl – ;

H3PO4 ––> 2H + + HPO42–;

H 3 RO 4 ––> H + + H 2 RO 4 –.

Prin urmare, spunem că sărurile sunt conținute în celulă sub formă de ioni. În cea mai mare măsură în celulă sunt reprezentate și au cea mai mare valoare

cationi: K+, Na+, Ca2+, Mg2+;

anioni: HPO 4 2–, H 2 RO 4 –, Cl –, HCO 3 –, HSO 4 –.

Există, de asemenea, săruri în țesuturile vii care sunt în stare solidă, de exemplu, fosfatul de calciu, care face parte din substanța intercelulară a țesutului osos, în cochilii de moluște.

2. Semnificația biologică a cationilor

Luați în considerare importanța celor mai importanți cationi în viața celulei și a organismului.

1. Cationii de sodiu și potasiu (K + și Na +), a căror concentrație în celulă și în spațiul intercelular variază foarte mult - concentrația de K + în interiorul celulei este foarte mare, iar Na + este scăzută. Atâta timp cât celula este vie, diferențele în concentrația acestor cationi sunt puternic menținute. Datorită diferenței dintre concentrațiile de cationi de sodiu și potasiu de pe ambele părți ale membranei celulare, se creează și se menține o diferență de potențial pe aceasta. De asemenea, datorită acestor cationi, este posibilă transmiterea excitației de-a lungul fibrelor nervoase.

2. Cationii de calciu (Ca 2+) sunt un activator al enzimelor, favorizează coagularea sângelui, fac parte din oase, cochilii, schelete calcaroase, participă la mecanismele de contracție musculară.

3. Cationii de magneziu (Mg 2+) sunt, de asemenea, activatori enzimatici și fac parte din moleculele de clorofilă.

4. Cationii de fier (Fe 2+) fac parte din hemoglobina și alte substanțe organice.

3. Semnificația biologică a anionilor

În ciuda faptului că în timpul vieții celulei se formează continuu acizi și alcalii, în mod normal reacția celulei este ușor alcalină, aproape neutră (pH = 7,2). Acest lucru este asigurat de anionii acizilor slabi conținuti în acesta, care se leagă sau eliberează ioni de hidrogen, drept urmare reacția mediului celular rămâne practic neschimbată.

Se numește capacitatea unei celule de a menține o anumită concentrație de ioni de hidrogen (pH). tamponare.

În interiorul celulei, tamponarea este asigurată în principal de anioni H2PO4. În lichidul extracelular și în sânge, CO 3 2– și HCO 3 – joacă rolul de tampon. Parțial, tamponarea este asigurată și de cationi care formează baze slab solubile - ei leagă ionii hidroxil (OH -) în excesul lor.

III. Consolidarea cunoștințelor

Generalizarea conversației în cursul învățării materialelor noi.

IV. Teme pentru acasă

Studiați paragraful manualului (sărurile minerale și rolul lor biologic).

Folosind textul manualului, notițele făcute în clasă și sursele suplimentare de informații, completați tabelul. 4 (introduceți informații despre rol biologic următoarele elemente: Mg, Na, Ca, Fe, K, S, P, Cl, Zn, Cu, I, F, Mn, B, Mo, Co).

Lecția 5. Substanțe organice. Lipidele - relația dintre structură, proprietăți și funcții

Echipament: tabele privind biologia generală, schemele structurii lipidelor și clasificarea acestora.

I. Testul de cunoștințe

Munca cu carduri

Card 1. Ce credeți că poate explica asemănarea compoziției de sare a plasmei vertebratelor terestre și a apei de mare?

Card 2. La ce poate duce o modificare a compoziției de sare a plasma sanguină?

Card 3. Cum afectează lipsa oricărui element necesar din celulă și organism activitatea lor vitală? Cum se poate manifesta acest lucru? Dă exemple.

Cardul 4. Este adevărată afirmația: „Ionii de dihidrofosfat sunt capabili să scadă pH-ul celulei, transformându-se în ioni de hidrofosfat”?

Card 5. Printre sărurile formate dintr-un cation monovalent și un anion monovalent, sunt mult mai solubile în apă decât printre sărurile formate dintr-un cation divalent și un anion divalent. De ce crezi?

Test oral de cunoștințe pe întrebări

2. Funcţiile biologice ale cationilor.

3. Funcţiile biologice ale anionilor.

Verificarea completării Tabelului 4 (vezi Tabelul 4a).

II. Învățarea de materiale noi

1. Substante organice ale materiei vii

Apa cu săruri dizolvate în ea este un mediu necesar proceselor chimice care alcătuiesc viața. Cu toate acestea, viața în sine este tot felul de transformări ale multor molecule mari diferite, elementul principal în care este carbonul.

Substanțele care conțin atomi de carbon se numesc organice. Doar cei mai simpli compuși care conțin carbon, cum ar fi monoxidul de carbon (IV) - CO 2 sau sărurile acidului carbonic (NaHCO 3; Na 2 CO 3), sunt considerați anorganici. Substanțele anorganice includ toți compușii care nu conțin carbon, deși mulți dintre ei sunt prezenți în celulă.

Rolul unic al carbonului în chimia vieții este legat de structura atomilor săi. Un atom de carbon poate forma patru legături covalente și număr mare astfel de atomi pot fi combinați în lanțuri lungi. Uneori, capetele lanțurilor de carbon se unesc pentru a forma structuri inelare.

Atomii de carbon pot forma legături cu atomii altor elemente, de obicei H, O, N, S. Lanțurile și inelele de carbon alcătuiesc „scheletele” moleculelor organice.

Carbonul este singurul element capabil să se formeze suficient alt fel compuși complecși și stabili pentru a oferi diversitatea moleculelor găsite la ființele vii.

Știm deja că substanțele organice ale materiei vii includ carbohidrați, grăsimi, acizi nucleici, proteine, precum și ATP și alți compuși organici cu greutate moleculară mică. Să începem să caracterizăm rolul substanțelor organice în „chimia” vieții din grăsimi.

2. Conținutul de lipide din celulă și din organism

Lipidele sunt un grup extins de substanțe organice naturale. Numele lor vine de la cuvânt grecesc lipos- grăsimi, deoarece includ grăsimi (lipide adecvate) și substanțe asemănătoare grăsimilor (lipoide). Fiecare celulă a unui organism animal sau vegetal conține o anumită cantitate de lipide.

Grăsimile animale se găsesc în lapte, carne, țesut subcutanat, în plante - în semințe, fructe și alte organe. Grăsimile vegetale se numesc uleiuri.

Grăsimile libere pot fi împărțite în două mari grupe: protoplasmatice (constituționale) și de rezervă.

Grăsimea protoplasmatică este implicată în construcția fiecărei celule. Face parte din structurile intracelulare ale membranei. Cantitatea de grăsime protoplasmatică este constantă și practic nu se modifică în nicio condiție a corpului. De exemplu, la om, grăsimea protoplasmatică reprezintă aproximativ 25% din toată grăsimea din organism.

Acizi grași nesaturați - stearic (a), palmitic (b) și saturati - oleic (c)

Grăsimea de rezervă este o formă foarte convenabilă de conservare a energiei. Acest lucru se datorează faptului că conținutul caloric al grăsimilor este aproape de două ori mai mare decât conținutul caloric al proteinelor și carbohidraților. Cantitatea de grăsime de rezervă poate varia în funcție de diferite condiții (sex, vârstă, natura activității, dietă etc.). La om, depozitele de grăsime sunt țesutul subcutanat, epiploonul, capsula perirenală etc.

Celulele creierului, spermatozoizilor și ovarelor sunt bogate în grăsime - în ele cantitatea lor este de 7,5-30%.

În organism, alături de grăsimea liberă, există o cantitate mare de grăsime asociată cu carbohidrați și proteine.

3. Structura și proprietățile lipidelor

Lipidele sunt compuși organici cu structuri diferite, dar proprietăți comune. De structura chimica grăsimile sunt esteri alcool trihidric glicerol și acizi grași cu greutate moleculară mare.

R1, R2, R3 sunt radicali de acizi grași. Dintre aceștia, acizii grași palmitic [CH3–(CH2)15–COOH], stearic [CH3–(CH2)16–COOH] și oleic sunt cei mai frecventi.

Toți acizii grași sunt împărțiți în două grupe: saturați, i.e. care nu conțin duble legături și nesaturate sau nesaturate care conțin duble legături.

Din formulele de mai sus, se poate observa că acizii palmitic și stearic aparțin acizilor saturați, iar acizii oleici aparțin celor nesaturați. Proprietățile grăsimilor sunt determinate de compoziția calitativă a acizilor grași și raportul lor cantitativ. Grăsimile vegetale sunt bogate în acizi grași nesaturați, sunt fuzibile - lichide la temperatura camerei. Grăsimile animale sunt solide la temperatura camerei deoarece conțin în principal acizi grași saturați.

Din formula grăsimii se poate observa că molecula sa, pe de o parte, conține un reziduu de glicerol, o substanță foarte solubilă în apă, iar pe de altă parte, reziduuri de acizi grași, ale căror lanțuri de hidrocarburi nepolare sunt practic insolubil în apă (atomii de carbon și hidrogen atrag electronii cu forță aproximativ egală). Lanțurile nepolare de acizi grași gravitează așadar către substanțe organice nepolare (cloroform, eter, ulei). Datorită acestei caracteristici, moleculele de lipide sunt situate la interfața dintre apă și nepolar compusi organici sau între faza de apă și aer, fiind orientate astfel încât părțile lor polare să fie orientate spre apă.

Această orientare a moleculelor de lipide în raport cu apă joacă un rol foarte important. Cel mai subțire strat al acestor substanțe, care face parte din membranele celulare, împiedică amestecarea conținutului celulei sau a părților sale individuale cu mediul.

Astfel, lipidele sunt molecule mici cu predominanța proprietăților hidrofobe.

4. Clasificarea lipidelor

În organismele vii se găsesc diferite lipide. După caracteristicile structurale, se disting mai multe grupuri de lipide.

1. Lipide simple(grăsimi, ceară). Moleculele lor constau din acizi grași combinați cu glicerol - grăsimi sau alți alcooli monohidroxici - ceară. Cerurile formează un lubrifiant protector pe piele, lână și pene, acoperă frunzele și fructele plantelor superioare, precum și cuticula scheletului extern la multe insecte. Aceste substanțe sunt foarte hidrofobe.

2. Lipide complexe- constau din glicerina, acizi grasi si alte componente. Acest grup include: fosfolipidele (derivați ai acidului fosforic, fac parte din toate membranele celulare); glicolipide (conțin reziduuri de zahăr, există multe în țesutul nervos); lipoproteine ​​(complexe de lipide cu proteine).

3. sunt mici molecule hidrofobe derivate din colesterol. Acestea includ mulți hormoni importanți (hormoni sexuali și hormoni ai cortexului suprarenal), terpene (uleiuri esențiale de care depinde mirosul plantelor), câțiva pigmenți (clorofilă, bilirubină), unele vitamine (A, D, E, K), etc. .

Va urma

Transport. Apa asigura miscarea substantelor in celula si organism, absorbtia substantelor si excretia produselor metabolice.

metabolic. Apa este mediul pentru toate reacțiile biochimice din celulă. Moleculele sale sunt implicate în multe reacții chimice, de exemplu, în formarea sau hidroliza polimerilor. În timpul fotosintezei, apa este un donor de electroni și o sursă de atomi de hidrogen. Este, de asemenea, o sursă de oxigen liber.

Structural. Citoplasma celulelor conține între 60 și 95% apă. La plante, apa determină turgența celulelor, iar la unele animale îndeplinește funcții de susținere, fiind un schelet hidrostatic (rotund și anelide, echinoderme).

Apa este implicată în formarea fluidelor lubrifiante (sinoviale în articulațiile vertebratelor; pleurală în cavitatea pleurală, pericardică în sacul pericardic) și mucus (care facilitează mișcarea substanțelor prin intestine, creează un mediu umed pe membranele mucoase). ale căilor respiratorii). Face parte din salivă, bilă, lacrimi, spermatozoizi etc.

saruri minerale. Moleculele de sare dintr-o soluție apoasă se disociază în cationi și anioni. Cea mai mare valoare au cationi: K + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ şi anioni : Cl - , H 2 PO 4 - , HPO 4 2- , HCO 3 - , NO 3 - , SO 4 2- . Esențial nu este doar conținutul, ci și raportul ionilor din celulă.

Diferența dintre numărul de cationi și anioni de la suprafață și din interiorul celulei asigură apariția unui potențial de acțiune, care stă la baza excitației nervoase și musculare. Diferența de concentrație a ionilor pe diferite părți ale membranei este asociată cu transferul activ de substanțe prin membrană, precum și cu conversia energiei.

Anionii acidului fosforic creează un sistem tampon fosfat care menține pH-ul mediului intracelular al organismului la un nivel de 6,9.

Acid carbonic iar anionii săi creează un sistem tampon de bicarbonat care menține pH-ul mediului extracelular (plasma sanguină) la 7,4.

Unii ioni sunt implicați în activarea enzimelor, crearea presiunii osmotice în celulă, în procesele de contracție musculară, coagulare a sângelui etc.

Unii cationi și anioni pot fi incluși în complexe cu diferite substanțe (de exemplu, anionii de acid fosforic fac parte din fosfolipide, ATP, nucleotide etc.; ionul Fe 2+ este parte din hemoglobină etc.).

Principalii poluanți ai apei

S-a stabilit că peste 400 de tipuri de substanțe pot provoca poluarea apei. Dacă norma admisă este depășită de cel puțin unul dintre cei trei indicatori de nocivitate: sanitar-toxicologic, sanitar general sau organoleptic, apa se consideră contaminată.

Există poluanți chimici, biologici și fizici. Dintre poluanții chimici, cei mai des întâlniți includ petrolul și produsele petroliere, agenții tensioactivi (agenți tensioactivi sintetici), pesticidele, metalele grele, dioxine etc. Poluanții biologici poluează apa foarte periculos: viruși și alți agenți patogeni; si fizic- substanțe radioactive, căldură etc.

Procesele de poluare a apelor de suprafață sunt cauzate de diverși factori. Cele principale includ:

· Evacuarea apelor uzate neepurate în rezervoare.

· Spălarea precipitațiilor cu pesticide.

· Emisii gazoase.

· Scurgeri de ulei și produse petroliere.

Poluanți prioritari ai ecosistemelor acvatice pe industrie:

Producția de petrol și gaze, rafinarea petrolului: Produse petroliere, surfactanți, fenoli, săruri de amoniu, sulfuri. Industria lemnului: Sulfati, substante organice, lignine, substante rasinoase si grase, azot.

Inginerie mecanică, prelucrarea metalelor, metalurgie: Metale grele, solide în suspensie, fluoruri, cianuri, azot de amoniu, produse petroliere, fenoli, rășini.

Industria chimica: Fenoli, produse petroliere, surfactanți, hidrocarburi aromatice, substanțe anorganice.

Mineritul, industria cărbunelui: Reactivi de flotație, anorganici, fenoli, solide în suspensie.

Industria ușoară, textilă, alimentară: Surfactanți, produse petroliere, coloranți organici etc.

Pe lângă apele de suprafață, apele subterane sunt și poluate constant, în primul rând în zonele marilor centre industriale. Poluanții pot pătrunde în apele subterane în diverse moduri: prin infiltrații de ape uzate industriale și menajere din instalațiile de depozitare, iazuri de stocare, rezervoare de decantare etc., prin inelul puțurilor defecte, prin puțuri absorbante, doline etc.

Sursele naturale de poluare includ apele subterane foarte mineralizate sau apa de mare, care pot fi introduse în apa proaspătă nepoluată în timpul funcționării instalațiilor de captare a apei și pompării apei din puțuri.

Este important de subliniat că poluarea apelor subterane nu se limitează la aria întreprinderilor industriale, a instalațiilor de depozitare a deșeurilor etc., ci se răspândește în aval la distanțe de până la 20-30 km sau mai mult de sursa de poluare. Aceasta reprezintă o amenințare reală pentru alimentarea cu apă potabilă.

apa de curățare este un indicator al calității.

Dintre problemele de protecție a apei, una dintre cele mai importante este dezvoltarea și implementarea metode eficiente dezinfectarea și purificarea apelor de suprafață utilizate pentru alimentarea cu apă potabilă.

Cele mai comune impurități care degradează calitatea apei potabile:

Solidele în suspensie sunt suspensii, emulsii insolubile în apă. Prezența solidelor în suspensie în apă indică faptul că aceasta este contaminată cu particule de argilă, nisip, nămol, alge etc.

materie organică origine naturală - particule de humus din sol, deșeuri și descompunerea organismelor vegetale și animale.

Substanțe organice de origine tehnogenă - acizi organici, proteine, grăsimi, carbohidrați, compuși organoclorați, fenoli, produse petroliere.

Microorganisme - plancton, bacterii, virusuri.

Săruri de duritate - săruri de calciu și magneziu ale acizilor carbonic, sulfuric, clorhidric și azotic.

Compuși de fier și mangan - organici compuși complecși, sulfați, cloruri și bicarbonați.

Compuși ai azotului - nitrați, nitriți, amoniac.

Gaze solubile în apă - hidrogen sulfurat, metan.

Efectul impurităților asupra calității apei:

Turbiditatea crescută a apei indică o contaminare semnificativă a acesteia cu solide în suspensie și împiedică utilizarea acesteia în scopuri menajere și de băut.

Substanțele organice provoacă diverse tipuri de mirosuri (pământoase, putrede, mlaștină, pește, farmacie, ulei etc.), măresc culoarea, spumează și au un efect negativ asupra corpului uman.

Microorganismele cresc cantitatea de materie organică, pot provoca boli precum tifoidă, dizenterie, holeră, poliomielita etc. incolor.

Sărurile de duritate în cantități mari fac ca apa să nu fie potrivită pentru nevoile casnice. Consumul crește în apă dură detergenti la spălare, carnea și legumele sunt fierte încet, vasele și încălzitoarele de apă se defectează. Fierul și manganul dau apei o culoare neplăcută maro-roșcat sau neagră, îi afectează gustul și provoacă dezvoltarea bacteriilor de fier. Excesul de fier în organism crește riscul de atac de cord, utilizarea prelungită a apei care conține fier provoacă boli hepatice, reduce funcția de reproducere a organismului. Apele care conțin mangan se disting printr-un gust astringent, culoare și au un efect toxic asupra organismului.

Compuși cu azot - atunci când se utilizează apă de băut cu nitrați mai mari de 45 mg / l, nitrozaminele sunt sintetizate în corpul uman, care contribuie la formarea tumorilor maligne.

Prezența hidrogenului sulfurat în apă înrăutățește drastic calitatea acesteia, dă un miros neplăcut și provoacă dezvoltarea bacteriilor cu sulf.

Menaj - apa potabilă ar trebui să fie inofensivă pentru sănătatea umană, să aibă indicatori fizici, chimici și sanitari buni.

Metoda sau setul de metode de curățare se alege pe baza studiului proprietăților sursei de apă, a rezervelor acesteia în sursă, a cantității necesare de produs, precum și a capacității de recepție a sistemului de canalizare de a primi contaminanți izolați din apă.

Metode de tratare a apei

În râuri și alte corpuri de apă are loc un proces natural de autopurificare a apei. Cu toate acestea, rulează încet. În timp ce deversările industriale și menajere erau mici, râurile înseși le-au făcut față. În epoca noastră industrială, din cauza creșterii puternice a deșeurilor, corpurile de apă nu mai pot face față unei poluări atât de semnificative. Era nevoie de neutralizare, purificare a apelor uzate și eliminarea lor.

Tratarea apelor uzate este tratarea apei uzate pentru a distruge sau a elimina substanțele nocive din aceasta. Eliberarea apelor uzate din poluare este o producție complexă. Acesta, ca în orice altă producție, are materii prime (ape uzate) și produse finite (apă purificată). Tratarea apelor uzate este o întreprindere forțată și costisitoare, care este o sarcină destul de dificilă asociată cu o mare varietate de poluanți și apariția de noi compuși în compoziția lor.

Metodele de purificare a apei pot fi împărțite în 2 grupuri mari: distructive și regenerative.

In nucleu metode distructive sunt procesele de distrugere a poluanţilor. Produșii de descompunere rezultați sunt îndepărtați din apă sub formă de gaze, precipitații sau rămân în apă. dar deja într-o formă defunctă.

Metode regenerative- aceasta nu este doar tratarea apelor uzate, ci și eliminarea substanțelor valoroase formate în deșeuri.

Metodele de tratare a apei pot fi împărțite în: mecanice, chimice, hidrochimice, electrochimice, fizico-chimice și biologice. Când sunt utilizate împreună, metoda de purificare și eliminare a apelor uzate se numește combinată. Utilizarea unei anumite metode în fiecare caz specific este determinată de natura contaminării și de gradul de nocivitate al impurității.

Esență metoda mecanica consta in faptul ca impuritatile mecanice sunt indepartate din apele uzate prin decantare si filtrare. Particulele grosiere, în funcție de dimensiune, sunt captate de grătare, site, capcane de nisip, fose septice, capcane de gunoi de grajd de diferite modele și poluarea suprafeței - prin capcane de ulei, capcane de ulei, rezervoare de decantare. Tratamentul mecanic vă permite să izolați până la 60-75% din impuritățile insolubile din apele uzate menajere și până la 95% din apele uzate industriale, multe dintre acestea fiind folosite ca impurități valoroase în producție.

metoda chimica Constă în faptul că în apele uzate se adaugă diverși reactivi chimici, care reacţionează cu poluanţii şi îi precipită sub formă de precipitate insolubile. Curățarea chimică realizează o reducere a impurităților insolubile cu până la 95% și a impurităților solubile până la 25%.

Metode hidromecanice utilizat pentru extragerea impurităților grosiere insolubile ale substanțelor organice și anorganice din apele uzate prin decantare, strecurare, filtrare, centrifugare. În acest scop, se folosesc diverse modificări de proiectare ale site, grătare, capcane de nisip, rezervoare de decantare, centrifuge și hidrocicloane.

Metode electrochimice Tratarea apelor uzate din diverse impurități solubile și dispersate includ oxidarea anodică și reducerea catodă, electrocoagularea, electrodializa. Procesele care stau la baza acestor metode decurg prin trecerea prin apa uzată curent electric. Sub acțiunea unui câmp electric, ionii încărcați pozitiv migrează către catod, iar cei încărcați negativ către anod. Procesele de reducere au loc în spațiul catodic, iar procesele de oxidare au loc în spațiul anodic.

Metode fizico-chimice tratarea apelor uzate sunt diverse. Acestea sunt coagularea, flotarea, purificarea prin adsorbție, schimbul de ioni, extracția, osmoza inversă și ultraficarea. Prin metoda fizico-chimică de tratare, impuritățile anorganice fin dispersate și dizolvate sunt îndepărtate din apele uzate și sunt distruse substanțele organice și slab oxidate.

Metode biochimice epurare a apelor uzate. Sunt utilizate pentru curățarea apelor uzate menajere și industriale din substanțe organice și unele anorganice (acid sulfurat, sulfuri, amoniac, nitrați etc.). Procesul de purificare se bazează pe capacitatea microorganismelor de a folosi aceste substanțe pentru alimentație, transformându-le în apă, dioxid de carbon, ion sulfat-fosfat etc., și creșterea biomasei acestora.

De asemenea, principalele metode de purificare a apei includ următoarele metode:

Luminarea- îndepărtarea solidelor în suspensie din apă. Se realizează prin filtrarea apei prin elemente de filtrare poroase (cartușe) sau printr-un strat de material filtrant. Limpezirea apei prin sedimentarea solidelor în suspensie. Această funcție este îndeplinită de clarificatoare, rezervoare de sedimentare și filtre. În clarificatoare și rezervoare de decantare, apa se mișcă cu o viteză mai mică, ducând la sedimentarea particulelor în suspensie. Pentru a precipita cele mai mici particule coloidale, care pot fi suspendate la infinit, o soluție de coagulare (de obicei sulfat de aluminiu, sulfat de fier sau clorură de fier). Ca urmare a reacției coagulantului cu sărurile metalelor polivalente conținute în apă, se formează fulgi, antrenând suspensii și substanțe coloidale în timpul precipitației.

Coagulare- tratarea apei cu reactivi chimici speciali pentru grosierul particulelor de poluare. Face posibilă sau intensifică clarificarea, decolorarea, deferizarea. Coagularea impurităților apei este procesul de mărire a celor mai mici particule coloidale și în suspensie, care are loc ca urmare a aderării lor reciproce sub acțiunea forțelor de atracție moleculară.

Oxidare- tratarea apei cu oxigen atmosferic, hipoclorit de sodiu, permanganat de potasiu sau ozon. Tratarea apei cu un agent oxidant (sau o combinație a acestuia) permite sau intensifică albirea, dezodorizarea, dezinfecția, îndepărtarea fierului și demanganizarea.

Albire- indepartarea sau modificarea substantelor care dau culoare apei. Se implementează prin diverse metode, în funcție de cauza culorii. Decolorarea apei, de ex. eliminarea sau decolorarea diverșilor coloizi colorați sau a substanțelor complet dizolvate se poate realiza prin coagulare, utilizarea diverșilor agenți oxidanți (clorul și derivații săi, ozon, permanganat de potasiu) și adsorbanți (cărbune activ, rășini artificiale).

Dezinfectare- tratarea apei cu oxidanți și/sau radiații UV pentru a ucide microorganismele. Dezinfecția apei (înlăturarea bacteriilor, sporilor, microbilor și virușilor) este etapa finală în prepararea apei de băut. Utilizarea apei subterane și de suprafață pentru băut în majoritatea cazurilor este imposibilă fără dezinfecție. Metodele comune pentru purificarea apei sunt:

• Clorarea prin adăugare de clor, dioxid de clor, hipoclorit de sodiu sau calciu.
• Ozonarea. Când se utilizează ozon pentru prepararea apei potabile, se folosesc proprietățile oxidante și dezinfectante ale ozonului.
• Iradierea ultravioletă. Energia radiațiilor ultraviolete este folosită pentru a distruge contaminanții microbiologici. Escherichia coli, bacilul de dizenterie, patogenii holerei și tifoizi, virusurile hepatitei și gripale, salmonella mor la o doză de iradiere mai mică de 10 mJ/cm2, iar sterilizatoarele cu ultraviolete asigură o doză de iradiere de cel puțin 30 mJ/cm2.

Îndepărtarea fierului/demanganizarea- transformarea compușilor dizolvați ai fierului și manganului, de regulă, prin materiale filtrante speciale. Rezolvarea problemei epurării apei din fier pare a fi o sarcină destul de complexă și complexă. Cele mai frecvent utilizate metode includ:

Aerisire- oxidare cu oxigen din aer urmată de precipitare și filtrare. Consumul de aer pentru saturarea apei cu oxigen este de aproximativ 30 l/m3. Aceasta este o metodă tradițională care a fost folosită de multe decenii. Reacția de oxidare a fierului necesită un timp destul de lung și rezervoare mari, așa că această metodă este utilizată numai pe sisteme municipale mari.

Oxidare catalitică urmată de filtrare. Cea mai comună metodă de îndepărtare a fierului de astăzi utilizată în sistemele compacte de înaltă performanță. Esența metodei constă în faptul că reacția de oxidare a fierului are loc pe suprafața granulelor unui mediu de filtrare special, care are proprietățile unui catalizator (accelerator). reactie chimica oxidare). Mediile de filtrare pe bază de dioxid de mangan (MnO2) au găsit cea mai mare distribuție în tratarea modernă a apei. Fierul în prezența dioxidului de mangan se oxidează rapid și se depune pe suprafața granulelor mediului de filtrare. Ulterior majoritatea fierul oxidat este spălat în canal în timpul spălării în contra. Astfel, stratul de catalizator granular este în același timp un mediu de filtrare. Oxidanți chimici suplimentari pot fi adăugați în apă pentru a îmbunătăți procesul de oxidare.

Înmuiere- inlocuirea cationilor de calciu si magneziu in apa cu o cantitate echivalenta de cationi de sodiu sau hidrogen. Se realizează prin filtrarea apei prin rășini speciale schimbătoare de ioni. Toată lumea a întâlnit apă dură, amintiți-vă doar cântarul din ibric. Apa dură nu este potrivită pentru vopsirea țesăturilor cu vopsele solubile în apă, în fabricarea berii și în producția de vodcă. Praf de spălat și spumă de săpun mai rău în ea. Duritatea mare a apei o face nepotrivită pentru alimentarea cazanelor și cazanelor electrice cu abur și pe gaz. Un strat de scară de 1,5 mm reduce transferul de căldură cu 15%, iar un strat de 10 mm grosime reduce transferul de căldură cu 50%. O scădere a transferului de căldură duce la o creștere a consumului de combustibil sau energie electrică, care, la rândul său, duce la formarea de arsuri, fisuri în țevi și pereții cazanului, dezactivând prematur sistemele de încălzire și alimentare cu apă caldă. Cel mai mod eficient combaterea durității mari este utilizarea filtrelor automate – dedurizatoare. Munca lor se bazează pe un proces de schimb ionic, în care sărurile dure dizolvate în apă sunt înlocuite cu altele moi care nu formează depozite solide.

Desalinizarea- îndepărtarea sărurilor dizolvate din apă pe rășini schimbătoare de ioni sau filtrarea apei prin pelicule speciale (membrane) care permit trecerea doar a moleculelor de apă.

Măsurile agro-silvicole-ameliorare și hidrotehnice devin din ce în ce mai importante în protecția apelor de suprafață împotriva poluării și colmatării. Cu ajutorul lor, este posibil să se prevină colmatarea și creșterea excesivă a lacurilor, rezervoarelor și râurilor mici. Realizarea acestor lucrări va reduce scurgerea de suprafață poluată și va contribui la curățenia corpurilor de apă.

Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), aproximativ 5 milioane de oameni mor în fiecare an din cauza calității proaste a apei. Morbiditatea infecțioasă a populației asociată cu alimentarea cu apă ajunge la 500 de milioane de cazuri pe an. Acest lucru a dat motive să se numească problema alimentării cu apă de bună calitate în cantități suficiente. numărul unu.

În natură, apa nu se găsește niciodată sub formă de compus chimic pur. Deținând proprietățile unui solvent universal, transportă în mod constant un număr mare de elemente și compuși diferiți, a căror compoziție și raport sunt determinate de condițiile de formare a apei, de compoziția acviferelor. Apa atmosferică absoarbe dioxidul de carbon din sol și devine capabilă să dizolve sărurile minerale pe parcurs.

Trecând prin roci, apa capătă proprietățile caracteristice acestora. Deci, la trecerea prin roci calcaroase, apa devine calcaroasă, prin roci dolomitice - magneziu. Trecând prin sare gemă și gips, apa este saturată cu săruri sulfat și clorură și devine minerală.

După construirea unei fântâni și, într-adevăr, a oricărei alte surse de alimentare cu apă, este necesar să se efectueze cercetări privind calitatea și compoziția apei pentru a determina adecvarea acesteia pentru utilizare și consum. Trebuie amintit că apa potabilă menajeră se referă la produsele alimentare, iar indicatorii săi trebuie să respecte Legea Federației Ruse „Cu privire la bunăstarea sanitară și epidemică a populației” din 19 aprilie 1991, regulile sanitare SanPiN 4630-88. și cerința GOST 2874-82 „Apă potabilă”.

MPC PENTRU CUNOAȘTERE (NU ÎNVĂȚAȚI TABELE O_o)

MPC a principalelor substanțe anorganice din apa potabilă în diferite. țări (mg / dm 3).

* limitarea calităților organoleptice și de consum ale apei.

** în ceea ce privește nitrații, respectiv nitriți.

Parametri obligatorii stabiliți de standardul principal al SUA (National Primary Water Drinking Regulations).

Acest parametru este stabilit de așa-numitul „standard secundar” al Statelor Unite (National Secondary Water Drinking Regulations), care este de natură consultativă.

bând apă..." 98/93/CE din 1998

Parametru indicator, conform „Directiva de calitate bând apă..." 98/93/CE. din 1998

Parametru obligatoriu conform „Directiva de calitate bând apă..." 80/778/CE din 1980

Nivel recomandat conform Directivei CE privind apa potabilă 80/778/CE din 1980 (dată numai pentru elementele pentru care nu există o concentrație maximă admisă - MAC (Concentrația Maximă Admisibilă)). Sunt indicate valorile maxime admise la punctul de utilizare.

UO (Nedetectabil Organoleptic) - nu trebuie detectat organoleptic (gust și miros), conform „Directivei Calității bând apă..." 80/778/CE din 1980

MPC de dezinfectanți și produse de dezinfecție (µg/dm 3).

O liniuță înseamnă că acest parametru nu este standardizat.

OMS - Organizația Mondială a Sănătății, USEPA (Agenția SUA pentru Protecția Mediului) - Agenția SUA pentru Protecția Mediului, UE - Comunitatea Europeană, SanPiN - Rusia - Goskomsanepidemnadzor al Rusiei, SanPiN Ucraina - Ministerul Sănătății al Ucrainei.

Proprietățile apei și rolul acesteia în celulă:

Pe primul loc printre substanțele celulei se află apa. Reprezintă aproximativ 80% din masa celulei. Apa este de două ori importantă pentru organismele vii, deoarece este necesară nu numai ca componentă a celulelor, ci pentru multe și ca habitat.

1. Apa determină proprietăți fizice celule - volumul său, elasticitatea.

2. Multe procese chimice au loc numai într-o soluție apoasă.

3. Apa este un solvent bun: multe substanțe intră în celulă din mediul extern într-o soluție apoasă, iar într-o soluție apoasă, produsele reziduale sunt îndepărtate din celulă.

4. Apa are o capacitate ridicată de căldură și conductivitate termică.

5. Apa are o proprietate unică: atunci când este răcită de la +4 la 0 grade, se extinde. Prin urmare, gheața este mai ușoară decât apa lichidă și rămâne la suprafața ei. Acest lucru este foarte important pentru organismele care trăiesc în mediul acvatic.

6. Apa poate fi un lubrifiant bun.

Rolul biologic al apei este determinat de dimensiunea redusă a moleculelor sale, de polaritatea acestora și de capacitatea de a se combina între ele prin legături de hidrogen.

Funcțiile biologice ale apei:

transport. Apa asigura miscarea substantelor in celula si organism, absorbtia substantelor si excretia produselor metabolice. În natură, apa transportă deșeurile în sol și în corpurile de apă.

metabolic. Apa este mediul tuturor reacțiilor biochimice, donatorul de electroni în timpul fotosintezei; este necesar pentru hidroliza macromoleculelor la monomerii lor.

apa este implicată în formarea fluidelor lubrifiante și a mucusului, secretelor și sucurilor din organism.

Cu foarte puține excepții (os și smalțul dinților), apa este componenta predominantă a celulei. Apa este necesară pentru metabolismul (schimbul) celulei, deoarece procesele fiziologice au loc exclusiv în mediul acvatic. Moleculele de apă sunt implicate în multe reacții enzimatice ale celulei. De exemplu, descompunerea proteinelor, carbohidraților și a altor substanțe are loc ca urmare a interacțiunii lor cu apa catalizată de enzime. Astfel de reacții se numesc reacții de hidroliză.

Apa servește ca sursă de ioni de hidrogen în timpul fotosintezei. Apa din celulă este sub două forme: liberă și legată. Apa liberă reprezintă 95% din toată apa din celulă și este folosită în principal ca solvent și ca mediu de dispersie pentru sistemul coloidal al protoplasmei. Apa legată, care reprezintă doar 4% din toată apa celulară, este slab conectată la proteine ​​prin legături de hidrogen.

Datorită distribuției asimetrice a sarcinii, molecula de apă acționează ca un dipol și, prin urmare, poate fi legată de grupuri de proteine ​​încărcate pozitiv și negativ. Proprietatea de dipol a unei molecule de apă explică capacitatea acesteia de a se orienta într-un câmp electric, de a se atașa de diferite molecule și secțiuni de molecule care poartă o sarcină. Acest lucru duce la formarea de hidrați.

Datorită capacității sale mari de căldură, apa absoarbe căldură și astfel previne fluctuațiile bruște de temperatură în celulă. Conținutul de apă din organism depinde de vârsta și activitatea sa metabolică. Este cel mai mare la embrion (90%) și scade treptat odată cu vârsta. Conținutul de apă al diferitelor țesuturi variază în funcție de activitatea lor metabolică. De exemplu, în substanța cenușie a creierului, apa este de până la 80%, iar în oase până la 20%. Apa este principalul mijloc de deplasare a substanțelor în organism (fluxul sanguin, limfa, curenții ascendenți și descendenți de soluții prin vasele plantelor) și în celulă. Apa servește ca material „lubrifiant”, necesar oriunde există suprafețe de frecare (de exemplu, în rosturi). Apa are o densitate maximă la 4°C. Prin urmare, gheața, care are o densitate mai mică, este mai ușoară decât apa și plutește pe suprafața ei, ceea ce protejează rezervorul de îngheț. Această proprietate a apei salvează viețile multor organisme acvatice.

Să vedem ce este apa?

Acesta este, în primul rând, un compus chimic simplu, care include un atom de hidrogen și doi atomi de oxigen - aceasta este formula apei.

Însă apa pe care o folosim, fie pentru băut, fie pentru spălat, în general, toată apa care ne înconjoară, este purtătoarea diferitelor microelemente dizolvate în ea, care îi determină compoziția minerală.

De unde o persoană ia apă, poate fi apă din surse deschise (râuri, lacuri, mări) sau din munții Caucazului (glaciar), sau în cele din urmă din cămări naturale subterane (arteziene) și compoziția acesteia se va modifica, ceea ce determină utilitatea fizică a apei și de care depinde în mod direct sănătatea umană.

Utilitatea fiziologică este determinată de compoziția sa optimă de micro și macroelemente pentru organism.

Și o altă direcție nouă în studiul proprietăților apei este cercetarea: structura apei, care include concepte precum energia-informație sau memoria cluster a apei.

Dacă bem apă completă fiziologic (apă cea mai înaltă categorie), atunci celulele nu trebuie să adapteze această apă la mediul intern al organismului. Cert este că organismul trebuie să depună eforturi enorme pentru biocompatibilitate dacă apa nu este de o calitate suficientă (trebuie să existe o anumită tensiune superficială, potențial redox, duritatea apei, structură, mineralizare slabă, alcalinitate slabă etc.). De exemplu, se știe că apa de la robinet are o tensiune superficială de 73 de dine/cm, în timp ce în interiorul celulei și în apa extracelulară este de 43 de dine/cm. Tensiunea de suprafață este molecule care sunt strâns legate între ele. Puteți verifica așa: puneți un brici sau un ac pe suprafața apei. Al lor gravitație specifică De 8-10 ori mai mult decât apa, dar nu se scufundă în ea din cauza tensiunii superficiale a apei.

Apa are multe proprietăți unice. De aceea, ființele vii l-au ales ca principal material de construcție pentru corpul lor.

1)Funcția de transport al apei și epurare: Apa transportă substanțele nutritive către celule, elimină toxinele și toxinele, furnizează oxigen. Soluție de apă Sângele este format din apă pură în proporție de 80%. Toate curatenia si sistemul excretor corp - limfa, transpirație, urină - de asemenea apă pură, în care se dizolvă produsele îndepărtate din organism. Transpiram si transpiram pana la un litru si jumatate de apa pe zi, chiar si la umbra si intr-un climat temperat. Sistemul de canalizare al corpului nostru, prin care toată „zgura” metabolismului este evacuată din organism, necesită, de asemenea, multă apă pentru funcționarea sa normală. În plus, pe măsură ce îmbătrânim, corpul nostru produce din ce în ce mai puțini hormoni. Se știe că 80% dintre hormoni sunt secretați în intestinul subțire. Cu cât intestinul subțire este mai poluat cu mucus, substanțe insolubile în apă, cu atât mai puțini hormoni, cu atât funcționează mai rău. sistem digestiv. Și este foarte ușor de curățat. Nu este nevoie să cumpărați medicamente speciale sau să așteptați ceva. Este necesar în fiecare zi dimineața pe stomacul gol și, de asemenea, înainte de fiecare masă, beți 1-2 pahare de apă. Deci apa este absorbită imediat în intestine și o clătește. În niciun caz nu trebuie să bei apă în timp ce mănânci. Îndepărtăm enzimele care digeră alimentele. Dar după ce ai mâncat, după 2,5 ore, ar trebui să bei și un pahar cu apă.

În caz de otrăvire, unei persoane i se administrează în principal doar apă. Pentru a elimina rapid produsele otrăvitoare din organism și a reînnoi toată apa din organism. Acest lucru este valabil mai ales pentru mamele care alăptează. Dacă o astfel de femeie a fost otrăvită de un produs, atunci puteți alăpta copilul, principalul lucru este să beți apă !!! Din el se formează în principal laptele, iar apa va îndepărta toate otrăvurile.

Apa poate ameliora constipația și hemoroizii, deoarece va fi un fel de lubrifiant pentru toate sistemele digestive și de excreție.

Despre proprietățile apei: Se știe că apa dizolvă toate substanțele cunoscute, însă nu interacționează cu substanțele transportate de ea. În plus, apa are o fluiditate ridicată în organe și celule în oricare dintre condițiile sale. Niciun alt lichid în condițiile Pământului nu posedă o combinație simultană de astfel de proprietăți!

2) Apa furnizează oxigen celulelor și ajută sângele să se elimine dioxid de carbon . Când respirăm cu plămânii, eliminăm 300-400 de grame de apă în fiecare zi. Iar pielea, atunci când respiră, consumă chiar și de două ori mai multă apă.

3) Apa- solvent universal După cum am spus deja, apa dizolvă toate substanțele cunoscute în sine, dar în raport cu organismul este neutră! Apa descompune toți nutrienții în componentele lor primare (proteinele în aminoacizi, amidonul în zaharuri simple, grăsimile în acizi grași). Aceasta explică de ce apa ajută sămânța să crească și să se transforme într-o floare sau un copac.

Cea mai mare parte a apei din organism acționează ca un mediu în care au loc diferite reacții. Apa care intră în organism ar trebui să fie neutră și, de preferință, ușor alcalină, precum și fluidele din organism.

4) Mentine temperatura constanta 36,6 grade Apa are o capacitate termică mare (4,19 kJ/(kg. K), care este de 30 de ori mai mare decât alte substanțe. Aceasta înseamnă că oferă cele mai bune condiții pentru acumularea și conservarea căldurii, de care organismul nostru are nevoie pentru a menține stabilitatea a tuturor proceselor din organism.Intrucat reglarea proceselor din organism necesita mentinerea temperaturii cu o precizie de zecimi de grad.Proprietatea apei: in acelasi timp are o capacitate termica mare si o conductivitate termica destul de scazuta.Omul a folosit această proprietate nu doar pentru a-și încălzi corpul, ci și pentru a-și încălzi locuința cu ajutorul bateriilor de încălzire centrală, unde circulă și apa.

5) Apa menține proprietățile electrice normale ale celulelor și transferurilor sarcini electrice care celule comunică între ele. Apa este un electrolit. Parametrii electrolitului nostru sunt specifici și sunt determinați de mineralele dizolvate în apă, care servesc ca purtători ai sarcinilor electrice.

Important! Apa care intră trebuie să aibă un anumit potențial redox al apei (ORP) pentru că apa de înaltă calitate trebuie să corespundă potențialului lichidului interstițial din organism. Când apa potabilă de la robinet sau apa creată artificial pătrunde în țesuturile corpului uman (sau altui) corp, ea preia electroni din celule și țesuturi care sunt 80 - 90% apă. Ca urmare, structurile biologice ale corpului ( membranele celulare, organele celulare, acizi nucleici etc.) suferă degradare oxidativă. Deci corpul se uzează, îmbătrânește, organele vitale își pierd funcția. Dar aceste procese negative pot fi încetinite dacă organismul primește apă care are proprietăți protectoare reparatoare, adică apă naturală. Acest lucru este confirmat de numeroase studii de specialitate centre științificeîn Rusia și în străinătate.

6) Este un material de construcție O parte din apă se descompune în micro și macro elemente care sunt implicate în repararea celulelor, țesuturilor și organelor. Astfel, apa accelerează procesele de refacere a celulelor și de regenerare a țesuturilor.

7) Protector de organe Datorită „incompresibilității”, apa creează un hidroschelet în interiorul celulelor și a întregului organism. La urma urmei, principalul vital organe interne sunt cunoscute a fi în limbo (plămâni, inimă, ficat etc.) Fiecare dintre aceste organe are o masă semnificativă. Când alergăm, sărim, mergem, datorită legilor inerției, aceste organe sunt supuse unor sarcini. Dar, deoarece corpul nostru este format din 70% apă, masa tuturor organelor importante a devenit minimă. În plus, apa a început să joace rolul unui mediu de absorbție a șocurilor, iar acest lucru a făcut posibilă protejarea aproape completă a organelor interne de suprasolicitare. Natura, ca întotdeauna, a găsit calea cea mai ușoară! Astfel, apa protejează oasele și organele de impact, ține împreună structurile solide din celula însăși și servește și ca lubrifiant pentru articulații.

8) Apa activează procesele metaboliceîn organism. Într-adevăr, apa trebuie să fie calitate bună completă din punct de vedere fiziologic. În acest sens, chiar și un sindrom de mahmureală poate fi eliminat fără pastile și saramură speciale. Arsurile la stomac pot dispărea. La urma urmei, baza oricărei diete este o dietă echilibrată și consumul de multă apă, deoarece apa ajută stomacul să absoarbă alimente și să mănânce mai puține alimente. Apa este, de asemenea, o modalitate bună de a pierde în greutate, deoarece umple spațiul din stomac și te face să vrei să mănânci mai puțin. La urma urmei, nicio dietă nu este completă fără apă.

9) Energie suplimentară. Dacă apa este completă din punct de vedere fiziologic și are o anumită structură și memorie, potențialul redox necesar, atunci organismul primește energie suplimentară curată. Oamenii de știință moderni îi sfătuiesc pe copii să dea mai multă apă în timpul examenelor, deoarece apa poate elimina oboseala. Cum oferă apa energie? În primul rând, din apă organismul ia toate macro și microelementele importante. Din ele apare energia suplimentară. Când apa intră în celulă, pompele sunt pornite, trecând prin care se generează energie pură în membranele tuturor celulelor. Fără suficientă apă, energia unei persoane scade și sănătatea bună este înlocuită cu oboseală severă.

Este posibil ca energia să fie dată organismului și prin informații „înregistrate” pe moleculele de apă, deoarece apa își amintește informațiile cu care a interacționat. Dacă informația este favorabilă (lângă apă cântă muzică clasică, se rostesc rugăciuni sau doar cuvinte amabile), atunci cristalele de lângă apă devin forma corectă - structura va fi armonioasă. Cele două cuvinte „DUBIRE ȘI RECUNOȘTENȚE” au cel mai pozitiv efect asupra structurii și memoriei apei. Și, dacă apa a interacționat cu viruși, bacterii, otrăvuri, metale grele, atunci structura și memoria nu vor fi armonioase, deoarece orice substanță are propria frecvență de radiație, iar apa își amintește și transmite aceste radiații. Din păcate, apa de la robinet își amintește substanțele cu care a fost în contact mai devreme, nefiind încă purificată și, de asemenea, trecând prin țevi, își pierde structura și absoarbe adesea plumbul, clorura de polivinil și alte substanțe din acestea.

Pe această capacitate a apei de a-și aminti informațiile se bazează și homeopatia, care are deja două sute de ani de experiență. Cu toții cunoaștem și o astfel de expresie ca „daune aduse”. Cert este că starea proastă a altcuiva, înjurăturile cuiva în transport, certuri în familie, totul ne afectează emoțiile. Și corpul nostru, după cum știți, este format din 60-70% apă, acest lucru se reflectă în starea generală a tuturor organelor. De aceea vorbesc despre daune. Schimbându-ne atitudinea mentală și folosind apă naturală care nu și-a pierdut structura și memoria bună, ne îmbunătățim sănătatea. Cercetătorul japonez Massaru Emoto a investigat aceste proprietăți ale apei. Și, de asemenea, dr. Wolfgang Ludwig, Stanislav Zenin. Puteți distruge structura și șterge memoria dacă înghețați apa în congelator și o țineți acolo cel puțin trei ore. Apoi poți scrie altul Informatii utile. Este posibil ca datorită acestei proprietăți particulare, apa să îmbunătățească memoria. Important! După încălzirea apei la 42C, apa își pierde structura și se transformă în apă normală.

10) Tonifică pielea, încetinește procesul de îmbătrânire

În tinerețe, celulele sunt mari datorită apei și eliberează multă energie. Apoi celula se micșorează (se micșorează), iar spațiul intercelular crește. Dacă celula este în mod constant lipsită de apă, data viitoare corpul creează puțin mai puțină apă. Deci celula este în continuă scădere, iar corpul primește mai puțină energie. Una dintre principalele cauze ale îmbătrânirii premature și ale multor boli este conținutul crescut de radicali liberi din organism, care sunt produse secundare ale proceselor de oxidare din organism. Ei preiau electroni din celule și sunt deteriorați. Apa leagă radicalii liberi dintre celule. Și acest lucru încetinește procesul de îmbătrânire și, de asemenea, previne bolile, oncologia.

11) Elimina stresul

Odată cu stresul și anxietatea, apa iese pentru a elibera tensiunea din organism. De asemenea, nu întâmplător, atunci când o persoană este nervoasă, îi dau un pahar cu apă de băut pentru a reține umiditatea în organism, pentru a se calma puțin și pentru a adăuga energie. Toate aceste obiceiuri sunt derivate din proprietățile apei, precum și din mecanismele de distribuție a apei sub stres. Anticii știau despre aceste calități.

După cum știți, viața de pe Pământ își are originea în apă. Primele creaturi au venit pe uscat și au avut nevoie să creeze un sistem în organism care să fie responsabil pentru conservarea și reținerea apei în organism. Astăzi, la persoanele stresate, intră în joc același mecanism de distribuție de criză a apei ca acum milioane de ani - controlul ei strict: organele cele mai importante primesc apă, sau nu o primesc deloc (studii ale Dr. F. Batmanghelidzh). Deoarece fiecare funcție din organism necesită apă, organismul gestionează cantitatea de apă pentru a se asigura că toți nutrienții necesari ajung la cele mai importante organe, care din nou vor trebui să facă față stresului. Deshidratarea cauzează stres, iar stresul duce la deshidratare suplimentară, deoarece stresul mobilizează toate rezervele. Doctorul aflat în proces de cercetare a ajuns la următoarea concluzie: că în condiții de stres, precum și de stres fizic și psihic mare și de boală, trebuie să bei de două ori mai multă apă!!!

În viață, putem testa cum, cu puțin stres, apa calmează organismul. De exemplu, atunci când ești foarte nervos la un examen sau la un discurs, înaintea unei sarcini responsabile, s-ar putea să simți gura uscată. Acest lucru elimină umezeala din corp pentru a elibera tensiunea din corp. Dacă nu bei apă în decurs de o jumătate de oră, vei avea o durere de cap. Deoarece apa iese prin piele pentru a elibera tensiunea.

Despre alte funcții ale apei: Au existat și cazuri în care utilizarea regulată a apei de înaltă calitate pietrele se dizolvăîn rinichi, pancreas. Nu e de mirare că spun că „apa uzează o piatră”.

Oamenii de știință din vremea noastră (F. Batmanghelinge, R. Mohanty, Stanislav Zenin) spun că multe boli, precum alergiile, obezitatea, excesul de colesterol, scăderea imunității, hipertensiunea arterială, apar și sunt agravate de lipsa apei din organism. Totul depinde de ce zonă și în ce măsură are nevoie de apă.

Iată, de exemplu, cum afectează lipsa apei organismul cu hipertensiune arterială. Când nu există suficientă apă în organism, celulele încep să atragă apă extracelulară. Și aceasta este cauza edemului. Pentru că creierul dă comanda de a crește concentrația de sare din organism pentru a reține apa. Mai departe - mai mult - presiunea osmotică crește pentru a crește fluxul de apă în celule. Aceasta provoacă hipertensiune arterială. Când volumul de lichid din organism scade, vasele trebuie și ele să îngusteze găurile pentru a umple întregul sistem circulator. În caz contrar, gazele sunt separate de sânge și umplu spațiul. Acest lucru duce la hipertensiune arterială și la o frecvență cardiacă mai rapidă. Inima încearcă să pompeze mai mult sânge către organe pentru a echilibra cantitatea de sânge din vasele înguste. O sănătate bună depinde de menținerea unui echilibru în organism între cele două oceane - intracelular și extracelular. Echilibrul în organism poate fi atins prin consumul de apă de calitate, potasiu și sare (sodiu).

Poti crede in aceste studii, nu poti crede, in orice caz, apa potabila este mai benefica pentru organism si mai putin costisitoare decat achizitionarea unor medicamente scumpe pentru fiecare boala.

Apa este una dintre cele mai esențiale substanțe pentru ființe vii. Pe Pământ, cu excepția apei, nu mai există o singură substanță care să se afle în condiții normale sub formă lichidă, gata de utilizare, în cantități mari, sub formă lichidă în condiții normale pentru oameni și accesibilitate relativ ușoară pentru organisme. În plus, nicio altă substanță lichidă nu poate asigura toate procesele vitale dintr-un organism viu așa cum o face apa.

Și există mai mult decât suficientă apă în corpul nostru. 70% din apa corpului se află în interiorul celulelor ca parte a protoplasmei celulare. 30% apă în lichidul extracelular. Lichidul intercelular este de 20%, apa plasmatică - 8%, apa limfatică - 2%. Dacă calculăm cât de mult lichid avem în organism, obținem următoarele cifre: sânge - aproximativ 5 litri, limfa - 2,5 litri, saliva - 1,5 litri, bilă - 05-1,5 litri, suc gastric - 2,5 litri, suc intestinal - 3l. Restul apei se află în celule și în spațiile intercelulare intercelulare. În plus, fiecare țesut, cu excepția osului, este umplut cu apă ca un burete. Mai ales creierul. Corpul nostru este un sistem de vase comunicante, prin care fluxuri de diverse fluide se deplasează continuu, interacționând între ele. Și nu ar trebui să ne pese ce calitate este această apă și lichid din corpul nostru! Comandă apă „Divo”

Reguli pentru apa potabilă:

• bea 1,5 pahare de apă pe stomacul gol dimineața pentru a curăța intestinele și bea un pahar cu apă înainte de fiecare masă
• nu beți imediat înainte de masă (la doar o oră după apă puteți mânca)
• dupa masa, bea si apa abia dupa 2,5 ore, ca sa nu mai vorbim de ceai
• în timpul zilei ar trebui să bei aproximativ 2 litri de apă, sau mai degrabă 30 ml la 1 kg de greutate
• pentru 1 litru de apă ¼ linguriță. sare de mare (sarea reține apa în organism, iar cafeaua, ceaiul, pastilele, sifonul, alcoolul elimină apa din organism)
• Dr. Agapkin sfătuiește să bei 2-3 înghițituri de apă la fiecare 20 de minute în timpul zilei, astfel încât apa să fie absorbită în celule, deoarece atunci când bem apă într-un pahar întreg dintr-o dată, lichidul intră în mare parte în urină. (Canal TV Rusia, programul „Despre cele mai importante”).
• dacă bem cafea, ceai, băuturi carbogazoase, alcool, tablete - un pahar suplimentar de apă
• bea mai multa apa in timpul stresului fizic si psihic, in timpul bolii!
• nimic nu poate înlocui apa. Dar, dacă nu aveți apă la îndemână, atunci cel mai bine este să beți sucuri proaspăt stoarse, fructe și fructe decofeinizate, ceaiuri din plante și lapte. Doar, de la sine, dacă ai încredere în calitatea produsului.