"Значение кислорода для живых организмов". Исследовательская работа по химии

Исследовательская работа по теме:

«Значение кислорода для живых организмов»

Оглавление

Введение………………………………………………………… 3

Возникновение кислорода на Земле……………………….. 5

Поступление кислорода в организм………………………… 5

Биологическая роль кислорода……………………………… 6

Использование кислорода в медицине…………………….. 7

Применение кислорода в промышленности………………. 8

Образование кислорода в организме………………………. 9

Заключение………….…………………………………………..

Введение

Кислород называют элементом, дающим жизнь.

Он входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках.  По числу атомов в живых клетках кислород составляет около 25%, по массовой доле — около 65%. 

Кислород необходим для дыхания, окисления жиров, белков, углеводов, аминокислот, а также для многих других биохимических процессов.

Без кислорода невозможна нормальная жизнедеятельность, и многие организмы не могут существовать без него.

Актуальность:

       Жизненная необходимость кислорода.  Он обеспечивает дыхание, окисление жиров, белков, углеводов, аминокислот, а также многие другие биохимические процессы. Когда кислород поступает в клетку организма, происходит химическая реакция окисления, результатом которой становится выделившаяся энергия, необходимая для жизнедеятельности (роста, развития, размножения, взаимодействия с другими организмами). 

Цель:

       Целью данного проекта по химии «Значение кислорода для живых организмов» – выяснить, как кислород обеспечивает обмен веществ в живой природе, и понять, как он влияет на жизнедеятельность организмов.

Задачи:

·         Углубить и расширить знания о возникновении

    кислородосодержащей атмосферы;

·         Изучить историю открытия кислорода;

·         Показать значимость кислородосодержащей атмосферы

для жизнедеятельности живых организмов;

·         Ознакомиться со свойствами кислорода;

Объект исследования: Кислород

Предмет исследования: Зависимость

жизнедеятельности организмов от кислорода.

Возникновение кислорода на Земле

Кислород в атмосфере Земли возник в результате деятельности цианобактерий — организмов, способных осуществлять оксигенный (кислородный) тип фотосинтеза. 

Первые бактерии, вырабатывающие кислород, появились почти 3 млрд лет назад. До этого кислород полностью расходовался на окисление горных пород, растворённых в морской воде соединений и газов атмосферы. 

Около 2,3–2,45 млрд лет назад началась кислородная революция. Концентрация кислорода в атмосфере выросла примерно в тысячу раз. До прежних ничтожных величин (0,0001%) она не опустилась больше никогда. 

Также на повышение уровня кислорода повлияли изменения характера земного вулканизма, постепенное охлаждение поверхности планеты, замедление скорости вращения Земли и увеличение продолжительности светового дня. 

Поступление кислорода в организм

Поступление кислорода в организм происходит через дыхание. Это совокупность процессов, которые обеспечивают поступление кислорода, его использование в окислительно- восстановительных реакциях и удаление из организма углекислого газа и воды.

Вдыхаемый кислород попадает в лёгкие и достигает альвеол. Кислород быстро преодолевает барьер между воздухом и кровью и проникает в кровь в капиллярах. Насыщенная кислородом кровь течёт из лёгких по лёгочным венам в левую часть сердца, которое качает кровь в остальные части тела.

Процесс поступления кислорода включает несколько этапов:

1.     Вентиляция легких. Поступление воздуха в воздухоносные пути и обмен газов между альвеолами и окружающей средой.

2.     Газообмен в легких. Обмен газами между альвеолярным воздухом и кровью.

3.     Транспорт газов кровью. Кислород от лёгких к тканям, а углекислый газ — от тканей организма к лёгким.

4.     Газообмен в тканях. Обмен газами между кровью и тканями организма.

5.     Тканевое дыхание. Потребление кислорода тканями и выделение углекислого газа.

Биологическая роль кислорода

Получение энергии. Большинство населяющих планету организмов — аэробы — нуждаются в свободном кислороде, так как получают большую часть необходимой для жизнедеятельности энергии за счёт биологического окисления.

Усвоение богатых энергией органических продуктов. Аэробные гетеротрофы используют кислород для усвоения богатых энергией органических продуктов фотосинтеза, которые они получают с пищей.

Использование в клетках. Кислород используется в клетках, в основном в метаболизме белков, жиров, углеводов, ксенобиотиков, в окислительно-восстановительных реакциях в различных субклеточных фракциях, а также в межклеточном матриксе и в биологических жидкостях.

В организм человека кислород попадает двумя путями: в процессе дыхания (в чистом виде) и с пищей и водой (в связанном виде).

Использование кислорода в медицине

Оксигенотерапия (кислородотерапия) — это метод лечения, при котором через дыхательные пути подаётся кислородная смесь с концентрацией выше, чем в воздухе. Цель процедуры — увеличить уровень кислорода в крови и тканях организма человека, чтобы предотвратить осложнения, связанные с болезнью органов дыхания, а также нарушения в работе жизненно важных органов и систем.

Некоторые области использования оксигенотерапии в медицине:

·         острая или хроническая дыхательная недостаточность;

·         отек легких;

·         черепно-мозговая травма;

·         сердечная астма;

·         артрит и артроз;

·         декомпрессионная болезнь;

·         муковисцидоз;

·         приступы удушья, связанные с аллергическими реакциями.

Оксигенотерапия способствует быстрому восстановлению после химиотерапии, интоксикации алкоголем и отравлении угарным газом. 

Процедура проводится двумя способами:

• Ингаляционным. Подразумевает введение кислородосодержащих смесей непосредственно в дыхательные пути. Для этого используются респираторные маски, интубационные трубки, носовые катетеры, кислородные подушки.
• Неингаляционным. К данному способу относятся методики, проведение которых обеспечивает поступление кислорода в организм через кожу, путём внутривенного введения, энтерально, то есть через пищеварительный тракт.

Процедура, как правило, предполагает использование не чистого кислорода (ввиду его токсичности), а газовых смесей с содержанием кислорода до 90%. 

Применение кислорода в промышленности

Все тепловые электростанции, сжигающие твердое, газообразное и сжиженное топливо, для обеспечения работоспособности требуют кислород. В результате процесс горения проходит интенсивнее с высокой температурой горения, так как выделяющееся тепло не тратится для нагревания азота.

Чистый газ с высокой температурой горения востребован в большом количестве в машиностроении для обеспечения работы технологичного оборудования, выполняющего резку и сварку (плавку) металлических деталей. Для сварки в горелку через отдельные трубки подается кислород и ацетилен, образуя смесь газов, которая поджигается и расплавляет металл. С целью резки поверхность разогревается ацетиленовой горелкой, а затем горячая струя кислорода прожигает металл.

5. http://gidmed.com/dermatologiya/lechenie-

derm/sposoby/k islorodoterapiya.html

6. https://chemege-ru.turbopages.org/chemege.ru/s/kislorod/