Urmas Lekk
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 71

Urmas Lekk 2008 PowerPoint PPT Presentation


  • 155 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Urmas Lekk 2008. Aine – ja energiavahetus. Leonardo da Vinci (15.04.1452 -02.05.1519). “Inimese proportsioonid”. SÜSTEEM ( systema – ühendus, tervik ). Süsteem on omavahel seotud objektide ( elementide) kogum.

Download Presentation

Urmas Lekk 2008

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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Urmas Lekk

2008

Aine – ja energiavahetus


Leonardo da Vinci (15.04.1452 -02.05.1519)

“Inimese proportsioonid”


SÜSTEEM ( systema – ühendus, tervik )

  • Süsteem on omavahel seotud objektide

    ( elementide) kogum.

    Süsteeme moodustavad materiaalsed objektid ( heliotsentriline maailmasüsteem, keemiliste elementide süsteem; eluslooduse kooslus),

    terminid, kasutusviisid (arvusüsteemid) ja liigitusüksused (süstemaatika).


  • AVATUD ja SULETUD SÜSTEEM

  • STAATILINE ja DÜNAAMILINE

    SÜSTEEM

    Maa on ............ ja .......... süsteem. MIKS?


Perpetuum mobile - igiliikur

on kujutletav masin, mis mingit protsessi korrates on võimeline tegema piiramatult tööd, saamata energiat väljaspoolt või masin, mis teeb piiramatult tööd, muutes kogu soojusallikalt saadava soojuse tööks. Paraku on see võimatu, sest mõlemad väited on vastuolus termodünaamika seadustega!


Kas eluslooduse perpetuum mobile ?


Ökosüsteem on pidevalt muutuv isereguleeruv süsteem.


Aine – ja energiavahetusehk METABOLISM

on elu tunnus.

Nimeta veel olulisemad elu tunnused.


Elusate asjade ja keskkonna vahel toimub pidev aine – ja energiavahetus.

Energia vabaneb kudedes toimuval bioloogilisel oksüdatsioonil.

*********************************************

Autotroofid ( sh. kemosünteesijad )

Heterotroofid

Miksotroofid


Ainevahetus on füsioloogiline protsess, kus loomorganismid muudavad toitainetega saadavat energiat bioloogilise oksüdatsiooni teel

elutegevuseks sobivateks energialiikideks.

Bioloogiline oksüdatsioon toimub astmeliselt

ensüümide ja koensüümide abil

raku mitokondrites.

Reaktsioonide astmelisuse tõttu vabaneb energia järk-järgult.


Toitainete bioloogiline oksüdatsioon

Oksüdatsiooniprotsess algab oksüdeeritavalt substraadilt vesinikioonide ja elektronide eemaldamisega ( dehüdrogeenimine ).

****************************************

*oksüdatsioon on elektronide loovutamine

*reduktsioon on elektronide vastuvõtmine

****************************************

Eemaldatud elektronid ja prootonid kantakse ensüümide ja koensüümide abil hingamisahelas nende lõppaktseptorile – õhuhapnikule.


HINGAMISAHEL – mitokondrites toimuv elektronide astmeline ülekandumine õhuhapnikule ning elektronide transpordil saadava energia arvel toimub ATP süntees.

Hingamisahelas vabanev energia läheb osaliselt soojuseks,

põhiosa aga akumuleeritakse ATP makroergilistesse sidemetesse.


1 glükoosi molekuli lõplikul oksüdatsioonil

sünteesitakse 38 ATP ( adenosiintrifosfaat) molekuli.

Salvestatud ATP energiat kasutab organism :

*ainete aktiivtranspordiks

*biosünteesireaktsioonide läbiviimiseks

*lihaste kontraktsiooniks


METABOLISM


FOTOSÜNTEES

HINGAMINE

Millised on nende sarnasused?

Millised on erinevused?

Millised on erinevused?

Mida ma teada sain?


Kes või mis on pildil ?


ATP ehitus

Lämmastik-

alus

Riboos

3 fosfaatrühma


ATP annab transportvalgu molekulile energiat, et see saaks oma kuju muuta.


Toitainete energeetika


Põhiainevahetus ( PAV )

on energia hulk, mida organism vajab täielikus füüsilises ja vaimses puhkeolekus ärkvel olles ruumis, mille temperatuur on 18...20 C°,

kusjuures viimasest söömisest peab olema möödas 12...14 tundi.

PAV suurus oleneb isiku soost, vanusest, kehamassist, pikkusest ja sisesekretsiooninäärmete talitlusest.


PAV suurus 1 m² kehapinna kohta tunnis on keskmiselt 170 kJ ( 40 kcal ) meestel

ja 155 kJ ( 35 kcal ) naistel.

1 kg kehamassi kohta tuleb tunnis 4,186 kJ ( 1 kcal ) .

70 kg kaaluva mehe põhiainevahetuse suurus on seega 7032 kJ ( 1680 kcal )


SI- süsteemis on töö ( energia ) ühikuks džaul

1 J = 1Nm = 1 kg m² sˉ²

Seda ühikut kasutatakse erinevate energialiikide ( mehhaaniline-, soojus-, elektri-, tuuma- ) käsitlemisel.

1 kcal = 4, 1868 x 10³ J

1kWh = 3,6 x 1000000 J

Võimsuse ehk ajaühikus sooritatud töö ühik SI –süsteemis on vatt : 1 W = 1J sˉ¹


1 kcal / h = 1,163 W

1paskal = 1 Pa = 1 N mˉ²

*********************************************

1 atm = 760 mmHg = 101325 Pa

1 bar = 100 x 10³ Pa

1 mmHg = 133, 322 Pa


Töö sooritatakse tehtud aja jooksul.

Võimsus on seda suurem, mida suurem on ajaühikus tehtud töö.

Keskmine võimsus : Pk = W / t

Võimsuse ühik on W = P = 1 J/s = 1W =1 vatt

Hobujõud : 1 hj = 736 W


Töö sooritamiseks vajatakse energiat. Niisiis võimsus kujutab endast ka energia kulutust ajaühikus.

Inimene, kelle mass on 70 kg kulutab päevas umbes 10 MJ energiat.

Sellest tulenev keskmine võimsus

( ainevahetuse võimsus ) on

Pk = 10000000 J / (24x60x60) s ~120 W


Orgaaniliste ainete energeetika

SAHHARIIDID

  • 1 grammi glükoosi lõplik lõhustamine inimorganismis annab ~ 4,1 kcal energiat

    ja oleks soodne, kui organismi üldisest energiabilansist kaetaks süsivesikute

    arvelt kuni 60 %

    ( Lisa : lk.19-20 “Inimtoidu loomulikud ... “ )


LIPIIDID

  • 1 grammi lipiidide täielikul lõhustamisel inimorganismis vabaneb ~ 9,3 kcal energiat

    ja oleks soodne, kui organismi üldisest energiabilansist kaetaks lipiidide

    arvelt 26 kuni 30 %


VALGUD

1 grammi valkude täielikul lõhustamisel inimorganismis

vabaneb ~ 4,1 kcal energiat

ja oleks soodne, kui organismi üldisest energiabilansist kaetaks

valkudearvelt 12 kuni 13 %


Kleiberi seaduse

järgi inimese

( M = 70 kg )

põhienergiavahetuse

võimsus

on umbes 100 - 120 W


AVATUD ja DÜNAAMILINE SÜSTEEM


  • Elukutse alusel jaotatakse töötav elanikkond (18... 60 a. vanused) viide tööraskuse rühma:

  • I rühm — inimesed, kelle töö ei ole seotud kehalise tegevusega või ,kelle füüsiline pingutus on minimaalne, nagu vaimsel alal töötajad, .teenistujad, kes töötavad istudes või need, kellelt nõutakse suurt tähelepanu ja närvipinget (dispetšerid, juhtimispultidel töötajad jne.);

  • II rühm — töötajad mehhaniseeritud töö alal ja teenindussfääris, kelle töö ei nõua olulist füüsilist pingutust. Siia kuuluvad raadioelektroonika ja automaatjuhtimise töötajad, õmblejad, konduktorid, müüjad, medõed ja sanitarid;

  • III rühm — mehhaniseeritud tööaladel ja teenindussfääris töötajad, kelle töö toimub märkimisväärsete füüsiliste pingutustega, nagu stantsijad, trammi- ja trollijuhid, postiljonid, enamik ühiskondlikus toitlustuses töötajatest jne.

  • IV rühm — osaliselt või täielikult mehhaniseerimata tööd tegevad inimesed, kelle töö on füüsiliselt raske. Siia kuuluvad näiteks kaevurid, ehitus- ja metsatöölised, veomasinate juhid, metallurgid, enamik põllumajandustöötajaid jne.

  • V rühm — eriti raske füüsilise töö tegijad nagu betoneerijad, terase-sulatajad, puutüvede järkajad metsatöödel, laadijad ja ehitusmaterjalide .tootjad, kelle töö ei ole mehhaniseeritud


  • Login