Kako dobiti glukozu iz ugljičnog dioksida. Dobivanje energije iz glukoze. Nuklearna sila Nielsa Bohra
Mnogi vlasnici koji rastu sobne biljke, suočeni su s stvaranjem gljivica na tlu. Ako postoje povoljni uvjeti za razvoj plijesni na sjemenkama, tlu, cvijeću i lišću, tada se ona počinje širiti po kući. Budući da patogena mikroflora može imati negativan utjecaj na biljke i ljudsko tijelo, tada morate odmah upotrijebiti učinkovita sredstva da ga se riješite.
Plijesan na tlu može se pojaviti iz više razloga. Najčešće vlasnici pronalaze bijelu vrstu gljiva u loncima ili kutijama za cvijeće.
Bijela plijesan pojavljuje se na površini tla ako je prostorija dovoljno hladna. Na primjer, često se takva mikroflora može vidjeti u podrumima ili podrumima, gdje je hladno i vlažno. Razvoj kolonije počinje nakon što spore padnu u zemlju ili na samu biljku. Potrebno je da se prostorije stalno održavaju visoka razina vlažnost zraka glavni je uvjet za aktivan rast gljivične kolonije.
Uzrok može biti nakupljanje ili stagnacija vode u saksiji. Plitki sustav odvodnje u loncu može uzrokovati začepljenje rupa i višak vlage ostat će u korijenskom sustavu biljke.
Uobičajeni razlozi uključuju nepravilno zalijevanje sobnog cvijeća ili karakteristike supstrata. Vjerojatnost pojave bijelih gljivica u tlu veća je ako je tlo prilično kiselo ili ima puno teških tvari u svom sastavu. Bijela plijesan se može pojaviti bez obzira na vrstu sobne biljke.
Iz istih razloga može doći do pojave plijesni na površini tla u povrtnjacima i voćnjacima.
Video "Razlozi za pojavu"
Iz videa ćete saznati zašto se plijesan pojavljuje na tlu.
Negativni učinci na sadnice
Plijesan se može pojaviti u vašem domu kada su prisutne gljivične spore. Kada uđe u fazu aktivnog rasta, počinje štetiti biljkama. Za mlade sadnice vrlo je opasno stvaranje plijesni na površini. Nakon nekog vremena počinje trunuti. Ova patogena mikroflora sposobna je apsorbirati puno vlage, lišavajući cvijeće soka. Gljivična infekcija smanjuje opskrbu biljke kisikom i otežava regeneraciju. 
Kao rezultat, biljke mogu umrijeti.
Učinkovite metode kontrole
Ako vlasnici primijete da je tlo pljesnivo, onda moraju znati što učiniti u takvoj situaciji. Ima ih mnogo različiti putevi i metode za uništavanje patogene mikroflore, ali će na njihovu učinkovitost utjecati različiti čimbenici.
Prvo, morate zamijeniti kontaminirano tlo novim tlom za staklenike. Nakon toga morate ga temeljito popustiti kako bi zrak mogao lako prodrijeti u donje slojeve tla. Učestalost zalijevanja se smanjuje, a mali sloj kvarcnog pijeska se izlije na površinu zemlje. 
Uklonjene gljivice i stara zemlja potrebno iznijeti izvan stana ili vrta (staklenika).
Vlasnici bi trebali zapamtiti da sušenje tla ne jamči apsolutne rezultate u uklanjanju gljivica. Kad se plijesan jednom pojavi, nije je lako uništiti. Sušenje može dati malo vremena, jer će se tijekom tog razdoblja kolonija mikroflore prestati širiti.
Definitivno pozitivan učinak može se postići primjenom ugljičnih gnojiva – drvenog ugljena. Ako samljete ovaj ugljen u prah i njime pospete biljku, on može apsorbirati višak vlage i zaustaviti rast plijesni.
Za suzbijanje žute plijesni u cvjetnim posudama koristite Aktivni ugljik. Da biste to učinili, čak iu procesu sadnje biljke, u zemlju se dodaju komadići mahovine sphagnum i nekoliko tableta mljevenog aktiviranog ili drvenog ugljena. Mogu se dodati i u zemlju kojom ćete zamijeniti gornji sloj. Kada, uz pojavu plijesni na tlu, sobno cvijeće počne blijedjeti, treba koristiti Fundazol.
Kako ukloniti plijesan iz posuda za cvijeće ili u vrtu da se više ne pojavljuje na sadnicama? Gljivice koje se pojavljuju moraju se tretirati posebnim kemikalijama s ciljanim antiseptičkim i antibakterijskim djelovanjem.
Moguće je učinkovito riješiti se gljivične infekcije uz pomoć sljedećih lijekova: "HOM", "Oksikhom", "Fitosporin-M", "Fundazol". Ovi se proizvodi otapaju u vodi, pridržavajući se doze, specificiran od strane proizvođača. Otopina se izlije na gredice u kojima se promatra razvoj plijesni. Nakon zalijevanja ljekovitim pripravcima, tlo se mora popustiti, dopuštajući da se brže osuši.
Prilikom pripreme presadnica u plastenicima potrebno je paziti da se za uzgoj koristi dobro, čisto tlo. Soba se mora povremeno provjetravati. Preporučljivo je osigurati sunčevu svjetlost sadnicama, jer se ovom mjerom sprječava stvaranje kolonija gljivica bilo koje vrste. Kako bi se spriječilo da tlo u cvijetu postane pljesnivo, preporuča se koristiti otopinu limunovog soka ili kiseline za zalijevanje jednom svaka dva tjedna umjesto obične vode. Prstohvat limunske kiseline ili čajna žličica soka razrijedi se u čaši vode. 
Ako se plijesan u vrtu pojavi na kori drveća ili grmlja, možete ga prekriti otopinom vapnenca. Ne pokriva se samo izvor gljivica, već i susjedno područje kako se ne bi zarazilo nakon tretmana.
Video "Kako se boriti"
Iz videa ćete naučiti kako se nositi s takvim neugodnim fenomenom kao što je plijesan.
Plijesan je otpadni proizvod mikroskopske gljivice koja živi posvuda: od mračnih, vlažnih podruma do udobnih stanova. Širenje gljivice ne može se kontrolirati: njezine se nevidljive spore prenose zrakom i kada se nađu u za njih ugodnim uvjetima (toplina i vlaga), počinju snažno rasti. Tlo u loncima kućnog bilja pogodno je tlo za razmnožavanje patogenih mikroorganizama. Što učiniti ako nađete plijesan u posudi za cvijeće? Kako se riješiti ove pošasti?
Plijesan "cvjeta" u posudama s vašim omiljenim sobnim biljkama, mogu se razlikovati ne samo u boji, već iu stupnju štetni učinci na tlu, biljke i zdravlje ljudi koji žive u kući ili stanu.
- Crna plijesan- najviše opasan pogled za osobu. Može izazvati alergijske reakcije i izazvati bolesti dišnog sustava. Mrlje od crne plijesni nalaze se na raznim površinama u stambenim prostorima, kao i na hrani. Vrlo voli vlagu, teško se uklanja. Ima različita nijansa: Svijetlo siva do duboke crne.
- Bijela plijesan (mukor gljiva)- Ovu vrstu najčešće možemo pronaći u teglicama. Bijela plijesan se "radije" naseli na organskim ostacima, sijenu, prehrambeni proizvodi i gornjim slojevima tla. Predstavlja opasnost za ljude i životinje. Može izazvati alergijske reakcije i ozbiljne infekcija— mukormikoza.
- Plave gljive- pljesnivi premaz svijetloplave boje. Predstavlja ozbiljnu opasnost za drvo. Prodirući u stablo, mikroorganizmi ga mogu potpuno uništiti u kratkom vremenu.
- Aktinomicete (zračne gljive)- u izobilju nastanjuju tla bilo kojeg tipa. U farmaceutici se koriste za pripremu antibiotika. Može uzrokovati neke bolesti kod ljudi i životinja.
- Cvjetanje- rezultat kristalizacije raznih soli na površini tla. Često cvjetanje se pogrešno smatra plijesni, iako to nije. Prodirući duboko u tlo, mogu ozbiljno oštetiti korijenje domaćih biljaka.
Kako se riješiti i kako ukloniti plijesan
Otkrivši da je tlo u loncu prekriveno bijelom plijesni, morate poduzeti hitne mjere za njegovo uklanjanje.
Najradikalniji način da se riješite štetne gljivice je presaditi biljku u drugu posudu s novim tlom.- Lonac moraju imati drenažne rupe, preporuča se na dno sipati sloj ekspandirane gline ili granitnih čipova. Dakle, voda neće stagnirati u tlu, a korijenje biljke moći će slobodno primati kisik.
- Ako farma nema novu posudu za cvijeće, biljku možete presaditi u staru, nakon što ste je prethodno temeljito obradili. Lonac se mora temeljito oprati sodom ili sapun za pranje rublja, preliti kipućom vodom i dobro osušiti na zraku.
- Nakon presađivanja, zalijte biljku otopinom "Fundazola". Kako se ovim sredstvom riješiti plijesni u posudama za cvijeće pročitajte u priloženim uputama. Obično se koristi otopina lijeka u omjeru od 2g. za 1 litru vode.
Ako presađivanje biljke nije dio vaših planova, onda potrebno je barem obraditi postojeće tlo.
- Da biste to učinili, gornji sloj tla se uklanja (koliko dopuštaju korijeni biljke).
- Dodajte novu zemlju pomiješanu s ugljenom ili tresetnom mahovinom (možete dodati smrvljene tablete aktivnog ugljena).
- Tlo se zalije otopinom "Fundazola", a na vrh se spusti nekoliko češnja češnjaka.
Video: Kako se nositi s plijesni u loncima za cvijeće.
Zašto je plijesan opasna za sobne biljke?
Siva, crna, bijela plijesan na tlu u posudama za cvijeće nije samo vanjski nedostatak tla. Gljiva koja se nastanila u tlu uzrokuje nepopravljivu štetu samoj biljci.
- Tlo se prekriva gustom korom i poprima pljesniv miris. Normalna izmjena zraka u tlu je poremećena.
- Kvaliteta tla opada: mijenja se kiselost tla i njegov mineralni sastav.
- Korijeni biljke slabe a zbog prevelike vlage trunu.
- Stabljike i lišće ne primaju dovoljno hranjivim tvarima i počinju postupno blijedjeti.
- Biljka se osuši, požuti, počne mirisati po trulu i na kraju ugine.
Zašto se plijesan pojavljuje u loncima za cvijeće na zemlji?
Postoji nekoliko razloga zašto se plijesan pojavljuje u tlu sobnih biljaka. Većina njih nastaje zbog nekvalitetne brige o zelenim kućnim ljubimcima. Iskusni uzgajivači cvijeća to znaju Tlo u posudama za cvijeće mora se stalno pratiti. Početnici su skloni griješiti, zbog čega se u tlu pojavljuje plijesan, tlo počinje mirisati na vlagu i trulo, a biljke venu.
Rast gljivica i plijesni se povećava u oblačnim danima jesenski dani kada se dnevno svjetlo skraćuje, a vani postaje hladno i vlažno. U stanovima i kućama centralno grijanje obično još ne radi, zbog čega vlažnost zraka u prostoru postaje viša od normalne.Biljke počinju apsorbirati manje vlage, a preostala voda u tlu gotovo ne isparava zbog pada temperature. Spore mikroorganizama koje lebde u zraku ulaze u okolinu pogodnu za njih i počinju se snažno razmnožavati, stvarajući opasnu prevlaku na tlu.
Glavni razlozi koji dovode do pojave gljivičnih kolonija:
- Pretjerano zalijevanje.
- Zalijevanje hladna voda iz slavine.
- Visoka vlažnost u sobi.
- Stagnacija vode u loncu za cvijeće zbog loše drenaže.
- Tlo loše kvalitete.
Prevencija plijesni
Svaka domaćica želi da njen kućni vrt bude ne samo lijep, već i siguran. Ako se u vašoj kući iznenada pojavio nepozvani gost - plijesan u loncu za cvijeće: kako ga se riješiti i spriječiti da se ponovno pojavi?
O dobivanju ugljikohidrata iz ugljični dioksid te voda i tijek reakcija u biljkama
Karpunin Ivan Ivanovič,
Doktor tehničkih znanosti, profesor, profesor Odjela bjeloruskog nacionalnog tehničkog sveučilišta, akademik MIA i MAIT.
Najvjerojatnija konačna reakcija za stvaranje heksoza iz ugljičnog dioksida i vode, očito, je 6CO 2 + 6H 2 O=C 6 H 12 O 6 + 6O 2, pentoza -10CO 2 +10H 2 O=2C 5 H 10 O 4 + 11O 2 .
U literaturi je opisan utjecaj izvora svjetlosti na tijek fizioloških procesa in vivo i na biosintezu različitih tvari u biljkama.
Sastav ugljikohidrata i kvantitativni sadržaj ugljikohidrata određeni su papirnom kromatografijom.
Analiza se sastojala od dva dijela: a) odvajanje monosaharida papirnom kromatografijom; b) kvantitativno određivanje izdvojenih monosaharida.
Iz literarnih izvora poznato je da kao rezultat asimilacije ugljičnog dioksida od strane biljaka nastaje d-glukoza, a intermedijarni proizvod ove reakcije je formaldehid: CO 2 + H 2 O = CH 2 O + O 2, 6 CH 20 = C6H1206 (glukoza). Nastanak formaldehida kao međuproizvoda fotosinteze dokazuju pokusi asimilacije ugljičnog dioksida od strane ljubičastih bakterija koje sadrže zeleni pigment nalik klorofilu. Kao rezultat toga, pretvorba ugljičnog dioksida predstavljena je u obliku jednadžbe: CO 2 + 2H 2 A = h (CH 2 O) + H 2 O + 2A, gdje je H 2 A tvar koja dovodi vodik za CO 2 reakcija redukcije.
Štoviše, ako je tvar koja dovodi vodik voda, tada se oslobađa kisik. Međutim, prema drugim istraživačima koji su koristili radioaktivni izotop ugljika (C 11) za proučavanje procesa asimilacije CO 2, prva faza uključuje dodavanje ugljičnog dioksida aldehidima ili alkoholima. Ova reakcija dovodi do stvaranja hidroksi kiselina ili ketonskih kiselina i odvija se bez utjecaja svjetla (odnosi se na reakcije u mraku).
Drugi stupanj uključuje redukciju ketonske ili karboksilne skupine. Kao rezultat toga, prva prelazi u sekundarnu alkoholnu skupinu, a druga u aldehidnu skupinu. U ovoj reakciji, gdje voda odustaje od vodika, oslobađa se kisik. Za ovu drugu reakciju potreban je utjecaj svjetlosti.
Posljedično, formaldehid ne mora biti međuprodukt u sintezi ugljikohidrata iz ugljičnog dioksida i vode, a posebno d-glukoze.
Prethodno smo dobili ugljikohidrate iz ugljičnog dioksida i vode i predložili tehnologiju njihove proizvodnje. Pritom nije navedena vrsta korištenog katalizatora i količina njegovog unošenja u reakcijsku smjesu, a nije naznačen ni intenzitet zračenja UV svjetlom, što je stvar “znam-znam”. U cilju daljnjeg unapređenja tehnologije proizvodnje ugljikohidrata proveli smo sljedeće:
1) promijenjena je temperatura za dobivanje ugljikohidrata;
2) studije su provedene bez upotrebe UV zračenja;
3) promijenjeno je vrijeme procesa dobivanja ugljikohidrata;
4) Za reakciju su (umjesto čistih izoliranih klorofila) korišteni ksantofil i karoten (u određenom omjeru) zajedno s klorofilom (a i b) radi pojednostavljenja tehnologije, jer dobivanje čistog klorofila komplicira tehnologiju.
Kao rezultat toga, prinos ugljikohidrata je povećan na 9-10% u odnosu na vodu uzetu za reakciju.
Istovremeno, za daljnje unapređenje tehnologije proizvodnje ugljikohidrata (u cilju povećanja prinosa ugljikohidrata), potrebno ju je dodatno poboljšati.
Književnost
1. Nikitin V.M. lignin. M.: Goslesbumizdat, 1961.-586 str.
2. Biokemija fenolnih spojeva. Po. s engleskog Uredio N.M. Emanuel. M.: Mir.-1988.- 541 str.
3. Nikitin N.I. Kemija drva i celuloze. M.-L.- 1962.- 710 str.
4. Lignini (struktura, svojstva i reakcije). Pod reakcijom Sarkanena K.V. i Ludwig K.H. Po. s engleskog M.: Lesn. industrijski - 1975.- 632 str.
5. Karpunin I.I., Karpunin A.V. O proizvodnji ugljikohidrata iz ugljičnog dioksida i vode // Časopis diplomskih i doktorskih studenata. Kursk -2015, br. 3.- str. 122.
6. Karpunin I.I. O dobivanju ugljikohidrata iz ugljičnog dioksida i vode. Poruka 2 // Časopis diplomskih studenata i doktoranada. Kursk -2015, br. 4.- S. 132-133.
Glukoza prevedeno iz grčki jezik znači "slatko". U prirodi u velike količine Nalazi se u sokovima bobičastog i voća, uključujući i sok od grožđa, zbog čega se u narodu naziva "vinski šećer".
Povijest otkrića
Glukoza je otkrivena u početkom XIX stoljeća engleski liječnik, kemičar i filozof William Prout. Ova tvar postala je široko poznata nakon što ju je Henri Braccono izdvojio iz piljevine 1819. godine.
Fizička svojstva
Glukoza je bezbojni kristalni prah slatkog okusa. Vrlo je topiv u vodi, koncentriranoj sumpornoj kiselini i Schweitzerovom reagensu.
Struktura molekule
Kao i svi monosaharidi, glukoza je heterofunkcionalni spoj (molekula sadrži nekoliko hidroksilnih skupina i jednu karboksilnu skupinu). U slučaju glukoze, karboksilna skupina je aldehid.
Opća formula glukoze je C6H12O6. Molekule ove tvari imaju cikličku strukturu i dva prostorna izomera, alfa i beta forme. U čvrstom stanju, alfa oblik prevladava gotovo 100%. U otopini je beta oblik stabilniji (zauzima približno 60%). Glukoza je krajnji proizvod hidrolize svih poli- i disaharida, odnosno glukoza se u velikoj većini slučajeva dobiva na ovaj način.
Dobivanje tvari
U prirodi se glukoza proizvodi u biljkama kao rezultat fotosinteze. Pogledajmo industrijske i laboratorijske metode za proizvodnju glukoze. U laboratoriju je ova tvar rezultat aldolne kondenzacije. U industriji je najčešći način dobivanje glukoze iz škroba.
Škrob je polisaharid čiji su monodijelovi molekule glukoze. Odnosno, za njegovo dobivanje potrebno je polisaharid razgraditi na monodijelove. Kako se taj proces provodi?
Proizvodnja glukoze iz škroba počinje činjenicom da se škrob stavi u posudu s vodom i pomiješa (škrobno mlijeko). Zakuhajte drugu posudu s vodom. Vrijedno je napomenuti da bi trebalo biti dvostruko više kipuće vode nego škrobnog mlijeka. Kako bi se reakcija stvaranja glukoze odvijala do kraja, potreban je katalizator. U ovom slučaju to je slana voda ili se izračunata količina dodaje u posudu s kipućom vodom. Zatim se polako ulijeva škrobno mlijeko. U ovom procesu vrlo je važno da ne dobijete pastu, ako se stvori, trebate nastaviti kuhati dok potpuno ne nestane. U prosjeku, vrenje traje sat i pol. Kako bi bili sigurni da je škrob potpuno hidroliziran, potrebno je izvršiti kvalitativna reakcija. Odabranom uzorku dodaje se jod. Ako tekućina postane plava, to znači da hidroliza nije završena, ali ako postane smeđa ili crveno-smeđa, to znači da u otopini više nema škroba. Ali ova otopina ne sadrži samo glukozu, ona je proizvedena pomoću katalizatora, što znači da postoji i kiselina. Kako ukloniti kiselinu? Odgovor je jednostavan: pomoću neutralizacije čistom kredom i fino zdrobljenim porculanom.
Provjerava se neutralizacija, zatim se dobivena otopina filtrira. Treba učiniti samo jedno: dobivenu bezbojnu tekućinu treba ispariti. Formirani kristali su naš konačni rezultat. Sada razmotrite proizvodnju glukoze iz škroba (reakcija).
Kemijska suština procesa
Ova jednadžba za proizvodnju glukoze prikazana je prije međuprodukta - maltoze. Maltoza je disaharid koji se sastoji od dvije molekule glukoze. Jasno se vidi da su metode za proizvodnju glukoze iz škroba i maltoze iste. To jest, za nastavak reakcije možemo staviti sljedeću jednadžbu.
Zaključno, vrijedi sažeti potrebne uvjete kako bi proizvodnja glukoze iz škroba bila uspješna.
Potrebni uvjeti
- katalizator (klorovodična ili sumporna kiselina);
- temperatura (najmanje 100 stupnjeva);
- tlak (dovoljno atmosferski, ali povećanje tlaka ubrzava proces).
Ova metoda je najjednostavnija, s visokim prinosom konačnog proizvoda i minimalnim troškovima energije. Ali on nije jedini. Glukoza se također proizvodi iz celuloze.
Izvođenje iz celuloze
Suština procesa je gotovo potpuno u skladu s prethodnom reakcijom.
Prikazana je proizvodnja glukoze (formula) iz celuloze. U stvarnosti, ovaj proces je puno kompliciraniji i troši više energije. Dakle, produkt koji ulazi u reakciju je otpad iz drvoprerađivačke industrije, usitnjen na frakciju veličine čestica od 1,1 - 1,6 mm. Ovaj proizvod prvo obrađeno octena kiselina, zatim vodikov peroksid, zatim sumporna kiselina na temperaturi od najmanje 110 stupnjeva i hidromodul 5. Trajanje ovog procesa je 3-5 sati. Zatim, tijekom dva sata, dolazi do hidrolize sumpornom kiselinom na sobnoj temperaturi i hidromodulu 4-5. Zatim se razrjeđivanje s vodom i inverzija odvija otprilike sat i pol.
Metode kvantifikacije
Nakon što ste razmotrili sve metode za dobivanje glukoze, trebali biste proučiti metode za njezino kvantitativno određivanje. Postoje situacije kada tehnološki proces Treba uključiti samo otopinu koja sadrži glukozu, odnosno proces isparavanja tekućine dok se ne dobiju kristali je nepotreban. Tada se postavlja pitanje kako odrediti koja je koncentracija dane tvari u otopini. Rezultirajuća količina glukoze u otopini određuje se spektrofotometrijskim, polarimetrijskim i kromatografskim metodama. Postoji i specifičnija metoda određivanja - enzimska (pomoću enzima glukozidaze). U ovom slučaju, brojanje već je u tijeku produkti djelovanja ovog enzima.
Primjena glukoze
U medicini se glukoza koristi za opijanje (ovo može biti bilo koje trovanje hranom, i aktivnost infekcije). U ovom slučaju, otopina glukoze se primjenjuje intravenski pomoću kapaljke. To znači da je glukoza u farmaciji univerzalni antioksidans. Ova tvar također igra značajnu ulogu u otkrivanju i dijagnozi šećerna bolest. Ovdje glukoza djeluje kao stres test.
U Industrija hrane a u kulinarstvu glukoza zauzima vrlo važno mjesto. Zasebno treba istaknuti ulogu glukoze u proizvodnji vina, piva i mjesečine. Riječ je o o takvoj metodi kao što je proizvodnja etanola Razmotrimo ovaj proces u detalje.
Dobivanje alkohola
Tehnologija proizvodnje alkohola sastoji se od dvije faze: fermentacije i destilacije. Fermentacija se, pak, provodi uz pomoć bakterija. U biotehnologiji su odavno razvijene kulture mikroorganizama koje omogućuju postizanje maksimalnog prinosa alkohola u minimalnom vremenu. U svakodnevnom životu obični stolni kvasac može se koristiti kao pomoćnik reakcije.
Prije svega, glukoza se razrijedi u vodi. Korišteni mikroorganizmi se razrjeđuju u drugom spremniku. Zatim se dobivene tekućine pomiješaju, protresu i stave u posudu s ovom cijevi spojenom na drugu (u obliku slova U). Kraj epruvete se ulije u sredinu druge epruvete i zatvori gumenim čepom sa šupljim staklenim štapićem koji ima prošireni kraj.
Ovaj se spremnik stavlja u termostat na temperaturu od 25-27 stupnjeva četiri dana. Epruveta koja sadrži vapnenu vodu izgledat će mutno, što znači da je ugljični dioksid reagirao s njom. Čim se ugljični dioksid prestane oslobađati, fermentacija se može smatrati završenom. Slijedi faza destilacije. U laboratoriju se za destilaciju alkohola koriste povratni kondenzatori - uređaji u kojima se a hladna voda, hladeći nastali plin i pretvarajući ga natrag u tekućinu.
Na u ovoj fazi tekućina koja se nalazi u našoj posudi treba zagrijati na 85-90 stupnjeva. Tako će alkohol ispariti, ali voda neće prokuhati.
Mehanizam za proizvodnju alkohola
Razmotrimo proizvodnju alkohola iz glukoze u jednadžbi reakcije: C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2.
Dakle, može se primijetiti da je mehanizam za proizvodnju etanola iz glukoze vrlo jednostavan. Štoviše, poznata je čovječanstvu već stoljećima, a dovedena je gotovo do savršenstva.
Važnost glukoze u ljudskom životu
Dakle, imajući određeno razumijevanje ove tvari, njezinih fizičkih i kemijskih svojstava, njezine upotrebe u različitim područjima industrije, možemo zaključiti što je glukoza. Već samim dobivanjem iz polisaharida jasno je da je glukoza, kao glavni sastojak svih šećera, nezamjenjiv izvor energije za čovjeka. Kao rezultat metabolizma iz te tvari nastaje adenozin trifosforna kiselina koja se pretvara u jedinicu energije.
Ali ne koristi se sva glukoza koja uđe u ljudsko tijelo za obnavljanje energije. Dok je budna, osoba samo 50 posto primljene glukoze pretvara u ATP. Ostatak se pretvara u glikogen i nakuplja u jetri. Glikogen se s vremenom razgrađuje, čime se regulira razina šećera u krvi. Kvantitativni sadržaj ove tvari u tijelu izravan je pokazatelj njegovog zdravlja. Hormonsko funkcioniranje svih sustava ovisi o količini šećera u krvi. Stoga je vrijedno zapamtiti da prekomjerna uporaba ove tvari može dovesti do ozbiljnih posljedica.
Na prvi pogled, glukoza je jednostavna i razumljiva tvar. Čak i s kemijskog gledišta, njegove molekule imaju prilično jednostavnu strukturu, i Kemijska svojstva razumljiv i poznat u svakodnevnom životu. Ali unatoč tome, glukoza ima veliki značaj kako za samu osobu tako i za sve sfere njenog života.
Ugljični dioksid, glukoza i život ugljika
Na prvi pogled ovi pojmovi su potpuno nepovezani. Ali to je samo na prvi pogled. Ali iznimno je potrebno razumjeti te koncepte kako bismo bolje razumjeli sve procese koji se odvijaju u organskom životu, kao i za razumijevanje metaboličkih procesa pri proučavanju prirodne poljoprivrede. Ovo razumijevanje pomoći će vam da shvatite što je sam život (ugljik). Ova rezerva nije slučajna, jer nije sav život na planeti Zemlji predstavljen samo u obliku ugljika, kao što se donedavno vjerovalo. Ali o tome kasnije.
Cijeli naš život i život “živih” bića oko nas moguć je zahvaljujući glavnom kemijskom elementu ovog života – ugljiku (C). Da, mi smo stvorenja, kao i svi drugi, napola od ugljena - ugljika. To se objašnjava svestranošću ovog kemijskog elementa da uđe u širok izbor kemijske reakcije s gotovo svim drugim kemijskim elementima, poznato nauci. Njegova sposobnost da s njima tvori razne spojeve, od najjednostavnijih, poput glukoze (spoja ugljika s vodom), do nevjerojatno ogromnih polimera (koji imaju velika veličina, mjera). Ugljik je sposoban stvarati beskonačne oblike, lance i strukture te ulazi u kemijske reakcije s gotovo svime što mu se nađe u blizini.
Inače, razne plastike mogu biti primjeri polimera u svakodnevnom životu. Sve spojeve ugljika i njihova svojstva u živoj prirodi proučava posebna grana kemije - biokemija ili drugim riječima "kemija života", a neživu prirodu - organska kemija.
Ali prije nego što nastavim s objašnjenjem, moram vas upoznati s nekim pojmovima. Proces povezivanja kemijski elementi sinteza se također naziva drugačije (ovaj izraz se prevodi kao "veza"). Proces dekompozicije, odnosno rastavljanja kompleksa kemijski spojevi na jednostavnije se zove analiza (pojam se prevodi kao "razlaganje", "rastavljanje"). Ali ovi procesi jesu organska kemija sami po sebi nisu mogući, tj. nekontrolirano, a priroda je za to mudro smislila posebne tvari.
U procesu spajanja, odnosno sinteze, koriste se posebne tvari koje kontroliraju taj proces, ubrzavaju ga, a nazivaju se katalizatori. Oni stupaju u interakciju s početnim materijalima kemijskih reakcija, ali se ne troše i nisu dio sintetiziranih proizvoda. To su neka vrsta neutralnih "akceleratora", bez njihove prisutnosti sinteza (spoja) je ili nemoguća ili se odvija vrlo sporo, ali oni sami ostaju nepromijenjeni i ne troše se. Ulogu akceleratora kemijskih reakcija u živim stanicama obavljaju tvari nešto drugačije strukture, posebni proteini - enzimi. To su vrlo složeni specifični spojevi. I to su katalizatori, ali za procese u živim stanicama, odnosno živoj prirodi. Biokataliza, odnosno enzimska kataliza, temelji se na istim kemijskim principima kao i osnova nebiološke katalize (ubrzanje kemijskih reakcija, njihova kontrola). Enzimi ili biološki katalizatori prisutni su u svim živim stanicama. Bez njih se ne može dogoditi niti jedna kemijska reakcija. Oni su neka vrsta strogih “kontrolora”.
Ali njihova uloga je dvojaka. Oni su uključeni u sintezu (kombinacija) i analizu (cijepanje). Ovo je njihova svestranost. Ali svaka vrsta enzima "ubrzava" ili katalizira transformaciju određenih tvari, ponekad samo jedne, u jednom smjeru (sinteza ili analiza). Stoga se brojne kemijske reakcije u tijelu životinja i biljaka odvijaju uz pomoć velikog broja različitih enzima. Priroda je tako mudro zamislila da se kemijske reakcije ne odvijaju same od sebe, spontano, već su strogo regulirane, ovisno o potrebama organizma. Ovo je najviše opća shema poredak biokemijskih procesa, to je regulatorna osnova života.
Dakle, shvatili smo da se bez enzima - bioloških katalizatora u organskom životu ne događa ništa, nema biokemijskih reakcija ni transformacija. To je osnova biokemije životinja, biljaka i gljiva. Ali u primarnom procesu sinteze - nastanku molekule glukoze, kao temelja cjelokupnog organskog života i izvora energije, ulogu "katalizatora" u listovima biljaka (ako dopustimo takvu usporedbu) ima zelena tvar – klorofil. Ovaj proces je složen, da ne bude zabune, neću ga opisivati. Za opće razumijevanje to nije potrebno, samo trebate znati da se takav proces događa. Nadalje, sve funkcije se prenose na enzime, glavne regulatore biokemijskih procesa. Svi ovi pojmovi bit će nam korisni za daljnje proučavanje procesa sinteze (formiranja) humusa i "probave" ili analize (cijepanja) raspadajućih organskih ostataka (detritusa) mikroba, gljivica i crva pod djelovanjem enzima.
No, vratimo se ugljiku, kao glavnom kemijskom elementu koji čini organski život. Već sam spomenuo da je primarna organska tvar koja uključuje ugljik glukoza. Glukoza (doslovni prijevod - "slatka") je najčešći monosaharid u prirodi. Glukoza se u slobodnom stanju nalazi u medu, nektaru, biljnim i životinjskim tkivima, škrobu i sastavni dio vlakna i lignin (polimeri koji čine kostur biljaka). Glukoza u tijelu biljaka i životinja - glavni izvor energije. Metabolizam ugljika je vrlo složen, ali sve počinje stvaranjem, a završava razgradnjom glukoze.
Evo kako to izgleda, u pojednostavljenom dijagramu. Tijekom sinteze dolazi do apsorpcije solarna energija lišća biljaka, a pod djelovanjem klorofila iz ugljičnog dioksida i vode nastaje molekula glukoze (za to je potrebno nekoliko molekula ugljičnog dioksida i vode). Kada enzimi razgrade molekulu glukoze, dolazi do obrnutog procesa, oslobađanja energije i stvaranja molekula ugljičnog dioksida i vode. Tijekom sinteze energija se apsorbira, a tijekom cijepanja energija se oslobađa. Na taj način biljke, životinje i ljudi dobivaju energiju za svoj rast i kretanje po tijelu. I ovdje postoji vrlo važna točka za razumijevanje. Ti su procesi popraćeni otpuštanjem i apsorpcijom molekula kisika (dio procesa disanja). Kada se sintetizira molekula glukoze, lišće biljke oslobađa kisik. To nazivamo "hranjenjem" biljaka ugljikom. Kada se molekula glukoze razgrađuje, naprotiv, apsorbiraju se molekule kisika, a taj se proces naziva oksidacija, a popraćen je oslobađanjem energije. Sve to prate metabolički procesi - apsorpcija kisika i oslobađanje molekula ugljičnog dioksida, što se naziva disanje.
Zbog toga je atmosferski kisik toliko važan u metaboličkim procesima, bez njega nisu mogući procesi disanja i oksidacije, au konačnici i dobivanje energije potrebne za rast. Ugljikov dioksid iz zraka nije ništa manje važan kao dobavljač ugljične prehrane za biljke (i izvor kisika tijekom sinteze molekula glukoze). Ovi procesi u prirodi se međusobno izjednačuju, u zatvorenom sustavu, koliko se ovih elemenata ugljika i kisika troši, toliko ih se i oslobađa. Ti su procesi stalno međusobno povezani. A ako neki element nedostaje, sam život je poremećen. U nedostatku kisika dolazi do gušenja biljaka, životinja i ljudi. Kada postoji nedostatak ugljičnog dioksida, rast biljaka se zaustavlja. A ovo je vrlo važna točka za razumijevanje. Biljke “kao zrak” trebaju ugljični dioksid, bez njega ne mogu rasti niti graditi tkiva svog tijela. A bez kisika ne mogu dobiti energiju za rast.
Ali sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferskom zraku je vrlo mali, oko 0,03%. U Sunčani dani biljke apsorbiraju ugljični dioksid toliko intenzivno da njegova koncentracija u neposrednoj blizini lišća osjetno pada. U mirnom vremenu, usjevi otvoreno tločesto doživljavaju ugljičnu glad, da ne spominjemo staklenike kojima je pristup atmosferski zrak oštro ograničen. Opskrba ugljičnim dioksidom ima veliki utjecaj na rast biljaka, plodove i zdravlje. Ako se koncentracija ugljičnog dioksida smanji za 3-6 puta, fotosinteza (stvaranje glukoze u lišću) pada na kritičnu razinu i masa biljke se ne povećava. Izgladnjivanje ugljikom ne samo da smanjuje prinos, već i slabi imunitet - sposobnost da se odupre infekcijama.
Kako popraviti situaciju? Ne, neće nam pomoći ventilator i boca ugljičnog dioksida. Zapamtite, dao sam primjer da se u jednoj godini stvori biljna biomasa koja ima nekoliko puta veći udio ugljika od njegovog udjela pri izgaranju svih vrsta goriva u jednoj godini. Ovo neće riješiti problem. Glavni opskrbljivači ugljikovim dioksidom u tlo i atmosferu (osobito u njegov prizemni sloj) su stanovnici tla: aerobni mikrobi, gljive i životinje (crvi, itd.). Oni su ti koji “proizvode” količinu ugljičnog dioksida potrebnu biljkama, kao izvor ugljične prehrane. Stoga, brinući se o povećanju broja ovih nevidljivih pomagača - mikroba, gljivica i crva, poboljšavamo životne uvjete naših biljaka, opskrbljujući ih ugljikom - glavnim izvorom njihove prehrane.
Dakle, ovo je ono o čemu prvo morate voditi računa. Ne “gnojite” tlo kemijskim gnojivima, ona su otrov za mikrobe, gljivice i crve, ali naprotiv, nipošto nemojte koristiti kemijska gnojiva. Bez obzira koliko uvjerljivo pristaše takve poljoprivredne tehnologije opisuju korisnost gnojiva, u potrazi za žetvom, znajte da je to samozavaravanje. U težnji za povećanjem uroda ljudi počinju razmišljati samo glavom, a ne srcem, zaboravljaju da su i sami dio prirode koju svojim nerazumnim ponašanjem uništavaju.
Molim vas, nemojte biti budale. Da biste dobili visoke prinose i zdrave proizvode, uopće vam nisu potrebna gnojiva; da biste to učinili, dovoljno je razumjeti prave procese koji se događaju u životu. Svoje pomoćnike - mikrobe, gljive i crve jednostavno moramo "uzgajati" u svom vrtu i vrtu, poput kućnih ljubimaca, pazeći na njihovu brojnost i zdravlje. Rekao sam vam kako to učiniti u prethodnom članku, ali ću to ponoviti. Potrebno im je stvoriti dom - debeli sloj organskog malča, koji će im osigurati i hranu. To je sva "tajna" velikih žetvi, i to BESPLATNO. U prirodi je sve uravnoteženo i međusobno povezano, to ne smijemo zaboraviti.
Dakle, rekao sam vam o osnovnim konceptima života na Zemlji zasnovanog na ugljiku, o njegovoj osnovi - ugljiku i glukozi. Nakon što to svladate, razumjet ćete sve zamršenosti prirodnog uzgoja.
Na kraju mali odmak od teme. Donedavno se vjerovalo da je osnova života na Zemlji ugljik. Ali pokazalo se da je isti univerzalni kemijski element silicij, ali stoji u periodni sustav elemenata kemijski elementi red veličine niži od ugljika. Silicij, kao i ugljik, može stupiti u kemijske reakcije s gotovo svim elementima. On čini (87%) glavni sloj Zemljine površine, njenu "koru" u obliku raznih minerala. Znanstvenici su priznali teoretsku mogućnost postojanja takvih život silicija, ali nije pronašao nikakav dokaz na Zemlji. Bilo je sugestija o postojanju silicijevih oblika života na drugim planetima. No, relativno nedavno, na Zemlji su otkrivena bića čiji se život temelji na siliciju, a ne na ugljiku. To su dubokomorske spužve koje ne trebaju sunčeva svjetlost, sposobni su se razvijati i živjeti u potpunoj tami. Znanstvenici sada pokušavaju proučavati ovu manifestaciju života. Ali iz ovog primjera slijedi očito: hipoteze da je kamenje "živo" imaju stvarnu osnovu i potvrdu.
Usput, računalna "inteligencija" temelji se na spojevima silicija. Ova informacija nema nikakve veze s temom Prirodnog uzgoja, osim što još jednom potvrđuje ideju da je svijet oko nas raznolik i ogroman, a čovječanstvo još ne zna ni djelić onoga što se zapravo događa u prirodi. I to je još jedan argument u prilog tome da ako mi, zbog svojih ograničenja, nešto ne razumijemo, to ne znači da to ne postoji. Razmisli o tome. Sve najbolje i sretno u vašim nastojanjima.
Aleksandr Kuznjecov
Nastavak u članku
Ostali radovi Aleksandra Ivanoviča na stranici