Дыхание является универсальным свойством всех живых организмов, которые населяют Землю. Суть этого процесса у растений, также как у животных, состоит в поглощении кислорода, который взаимодействует с органическими соединениями тканей их организмов с образованием углекислоты и воды. При дыхании вода используется самим растительным организмом, а углекислоту растения выделяют в окружающее пространство. Дыхание характеризуется тем, что для выделения энергии расходуется органическое вещество, то есть это процесс, обратный фотосинтезу, при котором происходит накопление питательных веществ в тканях растений. В светлое время суток практически все растения продуцируют кислород, но в их клетках имеет место и дыхание, протекающее менее интенсивно. В ночное время процесс дыхания происходит активнее, тогда как фотосинтез прекращается без доступа света.Жизнь растительной клетки и, соответственно, существование растения в целом, возможно лишь при условии постоянного притока энергии и пластических веществ, которые можно рассматривать как строительный материал. С точки зрения химической природы акт дыхания – это состоящая из многочисленных звеньев цепочка сопряженных окислительно-восстановительных реакций, происходящих на уровне клеточных органелл и сопровождающихся расщеплением органических веществ с последующим использованием заключенной в них энергии для питания растений. Внешним дыханием называют газообмен между организмом растения и окружающей средой через устьица листьев, чечевички в коре стволов деревьев. Органами дыхания высших растений являются зеленые листья, стебли (стволы деревьев), у водорослей – все их клетки. От стандартного типа очень отличается принцип дыхания некоторых бактерий, которые добывают необходимую для существования энергию посредством окисления мнеральных веществ. Так, нитрифицирующие бактерии осуществляют окисление аммиака до азотной кислоты, а серные бактерии сероводород – до серной кислоты.Клеточное дыхание растений происходит в специальных структурах клеток – митохондриях. Причем эти органеллы растительных клеток имеют ряд существенных отличий от таковых животных, что связано с особенностями жизнедеятельности растений (прикрепленный образ жизни, необходимость изменять метаболизм в соответствии с переменчивыми условиями окружающей среды). Поэтому у растений имеются дополнительные пути окисления органических соединений, вырабатываются альтернативные ферменты. Схематически процесс дыхания выглядит как реакция окисления сахаров посредством поглощаемого кислорода до воды и углекислоты. При этом выделяется тепло, что четко прослеживается при прорастании семян и распускании цветов некоторых видов растений. Дыхание не следует рассматривать исключительно как процесс поставки энергии для роста и развития организма растения. Значение процесса дыхания растений очень велико. На промежуточных этапах этого процесса образуется ряд органических соединений, используемых затем в разных реакциях обмена веществ, к примеру, пентозы и органические кислоты. Несмотря на то, что дыхание и фотосинтез по своей природе противоположны, часто они взаимодополняют друг друга, так как являются источниками энергетических носителей (АТФ, НАДФ-Н) и метаболитов в клетке. В засушливых условиях вода, выделяемая при дыхании, может уберечь растение от обезвоживания. Но не во всех случаях интенсификация этого процесса полезна для растения, так как избыточное выделение энергии дыхания в виде тепла приводит к ненужной потере сухого вещества клеток.
При дыхании происходит распад органических веществ с высвобождением энергии С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + энергия(2 875кДж/моль). Брожение распад органических веществ при отсутствии кислорода. Конечные продукты брожения - органические вещества, содержащие много энергии. Поэтому брожение, например, спиртовое, характеризуется меньшим по сравнению с дыханием выходом энергии С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2(234 кДж/моль). Дыхание - один из центральных процессов метаболизма растений.Оно универсально.По суммарному уравнению дыхание подобно горению.Принципиальное отличие дыхания состоит в том, что это многоступенчатый ферментативный процесс. В сложном окислительно-восстановительном процессе наряду с кислородом активное участие принимает водород.Процесс дегидрирования и перенос электронов составляют основу процесса дыхания.
Богдан Зиновий Хмельницкий (1595–1657) — украинский государственный деятель, гетман, полководец.
Первое обучение в биографии Богдана Хмельницкого проходило в братской школе Киева. Затем же он стал учиться в Иезуитском коллегиуме Львова. После участия в польско-турецкой войне в 1620-1621 годах два года провел в плену. Сбежав, вступил в казацкое войско. Будучи писарем, писал договор о капитуляции в 1638 году.
Затем в биографии Хмельницкого последовали военные действия против царских войск в войне между Речью Посполитой и Россией. В 1648 году Хмельницкий был избран гетманом войска запорожского, хотя за несколько лет до этого Хмельницкий уже был провозглашен гетманом, но отказался.
В апреле 1648 года войско Хмельницкого выступило против поляков. В битве на Желтых Водах и Корсуни Хмельницкий одержал победу, которая вдохновила весь украинский народ на борьбу с Польшей. После этого в биографии Богдана Хмельницкого были взяты Староконстантинов, Збараж, Львов был осажден.
В январе 1649 года, когда слава Хмельницкого была велика, гетманское звание ему было передано польским королем. После победы в битве при Зборове и перехода татар на сторону Польши, Хмельницкий пошел на уступки, заключив зборовский договор. В сентябре 1651 был после битвы с поляками и литовцами под Белой Церковью был заключен следующий невыгодный договор.
Затем же поблизости урочища Батог польское войско было разгромлено.
За свою биографию Хмельницкий совершил несколько попыток присоединить Украину к России, в 1653 году на земском соборе вопрос был решен утвердительно. А после Переяславской рады Хмельницкий убедил всех в необходимости союза с Московией, затем же был подписан конфедеративный союз.
Тем не менее, война с Польшей продолжалась. Московский царь и польский король втайне заключили мир. По наставлению тяжело больного Хмельницкого, рада преемником избрала сына гетмана – Юрия.
Для того, чтобы кто-то получил электроны, сначала кто-то другой должен их отдать!
Поэтому в схеме СЛЕВА ("сначала") всегда записывают АНОД, а СПРАВА - КАТОД.
Или, если схема не дана (или дана, но неверно - такое тоже бывает), можно определить анод и катод по значениям электродных восстановительных потенциалов: у кого φº ВЫШЕ - тот КАТОД (легко запомнить: кто сильнее - тот забирает электроны)!
Bi(3+) + 3ē ⇆ Bi φº= + 0,215 В
Mn(2+) + 2ē ⇆ Mn φº= – 1,179 В
φº электродной ячейки висмута выше, чем марганца, поэтому - висмут Bi (к) катод (отрицательный электрод), на нем происходит восстановление, а Mn (к) - анод (положительный электрод), на нем происходит окисление.
Т.о. данная схема верна: слева анод, справа - катод.
ЭДС = φº восст. – φº окисл. (или φº катод – φº анод) = 0,215 – (– 1,179) = 1,394 В >0 (положительное значение показывает, что реакция действительно идет)
Схемы электродных процессов:
на аноде: Mn – 2ē → Mn(2+) | 3
(т.е. атомы анода-марганца теряют электроны = окисляются, превращаются в ионы и переходят в раствор - концентрация раствора растет, анод теряет атомы и уменьшается в размерах и в массе, а электроны переходят на связанный с анодом катод - висмут)
на катоде: Bi(3+) + 3ē → Bi | 2
(т.е. катионы висмута, находящиеся в растворе, притягиваются к получившему электроны и потому отрицательному катоду Bi (к), получают от него электроны = восстанавливаются, превращаются в атомы и оседают на катоде - концентрация раствора падает, анод получает дополнительные атомы и увеличивается в размерах и в массе)
Общее уравнение (с электронным балансом):
3Mn + 2Bi(3+) → 3Mn(2+) + 2Bi
или: 3Mn + Bi2(SO4)3 → 3MnSO4 + 2Bi
Кстати, чем выше концентрация раствора, тем выше электродный потенциал.
Т.к. в анодной ячейке концентрация раствора растет, то и φ растет, а в катодной ячейке по той же причине φ снижается, т.е. разница между ними уменьшается. Поэтому во время работы ГЭ ЭДС постепенно падает, пока не дойдет до нуля (это произойдет, когда φ в обеих ячейках сравняется, и наступит равновесие).
