1 / 28

V O D A

V O D A. Biofyzikální vlastnosti znamenají možnost života na Zemi. Ztráta 10 % vody u hospodářských zvířat představuje vážné poruchy, ztráta 25 % smrt. Krev 93 % Ledviny 83 % Srdce, plíce 79 % Svalovina 76 % Mozek 70 % Skelet 22 % Zubní sklovina 0,2 %.

yeo-walsh
Download Presentation

V O D A

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  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. 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 Voda je nejvíce zastoupenou sloučeninou v organizmu

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

  6. 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 (37oC) Evaporace Anomálie vody FUNKCE 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 aw piw aw = ------------ piwo piw parciálnítenze vodních par nad potravinou piwo parciálnítenze vodních par nad čistou vodou

  10. ROZDĚLENÍ VODY • aw 0,0 - 0,2voda vicinální monomolekulární vrstva, nemá schopnost rozpouštědla, bez možnosti chemických reakcí 2. aw 0,2 - 0,7 voda vícevrstvá fyzikální sorpce na potravinu, převládají vodíkové vazby mezi vrstvami vody 3.aw 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. • aw roste s teplotou 10 oC 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 (po). Δ p = po . X2 X2 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 ΔTe = Ee . m Ee ebulioskopická konstanta m molární koncentrace [mol . m-3]

  14. KRYOSKOPIE • Bod tuhnutí roztoku je vždy nižší než čistého rozpouštědla ΔTk = Ek . m Ek 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] iVańt 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 (π1 – π2) k– koeficient propustnosti S– celková plocha rozhraní π1 , π2– 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 → svrašťování 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 S1 . F2 = S2 . F1

  23. HYDRODYNAMIKA • Rovnice kontinuity S1 . v1 = S2 . v2 • Rovnice Bernoulliho h . ρ . g + ½ρ . v2= konst. • Hydrodynamické paradoxon h1 v2>v1=> h2<h1 h2 h2 S1 v1 S2 v2

  24. Viskozita – vnitřní tření kapalinViskozita – 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) ηs = η . (1 + k . c) k konstanta charakterizující fyzikální vlastnosti částic c objemová koncentrace částic viskozita krve je závislá na teplotě pro 37 oC přibližně 3 – 3,5 . 10-3 Pa . s klinicky se stanovuje sedimentací krve

  26. DRUHY PROUDĚNÍ • LAMINÁRNÍ – vrstvy se pohybují rovnoběžně • TURBULENTNÍ – vířivé REYNOLDSOVO ČÍSLO v . ρ . R (R průměr) Re = ----------------- η kritická hodnota pro krev je 1000 (aorta člověka 964) ( R = 0,01 m v = 0,3 m . s-1 ρ = 1,06 . 103 kg . m-3 η = 3,3 . 10-3 Pa . s )

  27. Tvar čela proudnice • ideální kapalina - nulová viskozita – čelo je kolmé na stěnu nádoby • reálná kapalina – parabola • suspenze - paraboloid krvinky se drží 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

More Related