Wie viel strom produziert ein mensch. Große Enzyklopädie von Öl und Gas

Wie viel künstliche Energie wird tatsächlich benötigt, um eine Person mit Nahrung zu versorgen?

Wenn wir uns daran erinnern, dass Naturvölker nur ihre eigene Muskelkraft für die Beschaffung von Nahrung aufwendeten und jetzt der mächtigste agroindustrielle Komplex denselben Zweck erfüllt, dann kann man die düstere, halb scherzhafte Prognose eines prominenten Spezialisten verstehen: „Die Energiekosten werden steigen , wie sie sagen, von null bis unendlich. ".

Aber Unendlichkeit ist kein sehr eindeutiges Konzept, und daher ist es unwahrscheinlich, dass sich irgendjemand mit einer solchen falschen Vorhersage zufrieden geben wird. Das heißt, wir brauchen zumindest eine bedingte Energierechnung, die uns der Wahrheit näher bringt.

Schon kleine Kinder wissen, dass Rosinen nicht aus Brötchen genommen werden und die Brötchen selbst nicht an Bäumen wachsen. Damit Trauben zu Rosinen und Weizenkörner zu Brot werden, müssen sie eine Reihe von Prozessen durchlaufen. Ebenso bei anderen Lebensmitteln. Und als Folge ihrer „Veredelung“ in Fabriken, Kombinaten und Fabriken steigt der Energiepreis von Lebensmitteln dramatisch an. Manchmal fast zehnmal, meistens aber fünfmal. Und wenn laut Experten in unserer durchschnittlichen täglichen Ernährung 7,5 MJ auf pflanzliche Lebensmittel entfallen, dann erfordert ihre Produktion 37,5 MJ Energie, von denen ein relativ kleiner Teil (bis zu 20%) auf dem Feld oder in geschützten Böden verbraucht wird , und der Rest geht an die Fabrik "Umwandlung" von Rohstoffen.

Der Energiepreis von Milch und Fleisch ist sogar noch höher.

Erinnern Sie sich an den Dukhaninsky-Komplex: Es gibt eine Bioenergierendite von 5,3 %, oder jedes Megajoule tierischer Nahrung auf der Stufe der landwirtschaftlichen Produktion erfordert etwa 20 MJ der Gesamtmenge, einschließlich mehr als 5 MJ künstlicher Energie. Darüber hinaus seine 5-fache Erhöhung während der Verarbeitung in Fleisch- und Molkereien. Insgesamt: eins bis fünfundzwanzig. Viele Menschen lieben Kondensmilch. Also wissen Sie: Mit jeder Kalorie "Kondensmilch" "essen" wir alle Energiekosten 25-mal mehr. Dasselbe gilt für z. Fleischrollen und Hackfleisch aus dem Angebot der Küche.

Ernährungswissenschaftler gehen davon aus, dass ein Mensch täglich 5,5 MJ mit Lebensmitteln tierischen Ursprungs zu sich nehmen sollte. Multipliziert man diese Zahl mit dem Energieäquivalent 25, erhält man 137,5 MJ – das ist der Energiefluss, der neben Milch, Fleisch und anderen tierischen Produkten jeden Tag unsichtbar auf den Tisch kommen sollte. Dieser Strom enthält auch die Energie, die für Maschinen, Düngemittel, Gebäude, Strukturen, Ausrüstung, Brennstoffe und Materialien aufgewendet wurde, die sowohl direkt in der Landwirtschaft selbst als auch in anderen Sektoren des agroindustriellen Komplexes verwendet werden.

Es stellt sich heraus, dass die Produktion von pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln für unser Frühstück, Mittag- und Abendessen 37,5 + 137,5 = 175 MJ an Gesamtenergie verbraucht, fast 14-mal mehr als das, was jeder von uns täglich zu sich nimmt. Dies sind 6,0 ​​kg des sogenannten bedingten Kraftstoffs. Nun, ein Jahr pro Person wird 365-mal mehr erfordern, dh 2,2 Tonnen Standardbrennstoff (fast 64.000 MJ). Natürlich sind diese Werte nicht absolut genau, aber für Berechnungen sind sie durchaus geeignet. Warum, und unsere Energieration wird je nach den spezifischen Bedingungen angepasst. Außerdem ist das Verhältnis von pflanzlichen und tierischen Nährstoffen darin wichtig. Beispielsweise verbrauchen wir im Durchschnitt täglich 14,2 MJ (3400 kcal) und nicht 13 MJ (3160 kcal), also mehr als nach anerkannten internationalen Standards. Daher müssen wir in naher Zukunft den nicht-gesamten Kaloriengehalt erhöhen. Tagesration, sondern der von Ärzten empfohlene Energieanteil tierischer Nahrung.

Lassen Sie uns jedoch nicht gegen die akzeptierte Energieanalyse verstoßen und bei dem erhaltenen Standard von 64.000 MJ pro Einwohner und Jahr stehen bleiben, wobei im Voraus festgelegt wird, dass Forstwirtschaft und Meereswirtschaft nicht berücksichtigt werden. Wir werden bald 284 Millionen Menschen im Land sein, was bedeutet, dass die Agroindustrie pro Jahr eine kolossale Menge an anthropogener Energie benötigt – 18 Billionen MJ für die Nahrungsmittelproduktion. Aber es lohnt sich: Immerhin erwirtschaftet der agroindustrielle Komplex ein Drittel des Volkseinkommens. Natürlich sollte bei gleicher spezifischer Energieintensität aller Teile des Volkseinkommens die Energieproportionalität gewahrt bleiben.

Wie versorgt man den agroindustriellen Komplex mit Energie? Und hier kommen wir zum zweiten Ausgangspunkt unserer Berechnungen - den Bestimmungen des Energieprogramms der UdSSR. Seine zentrale These lautet wie folgt: „Die Umsetzung des Energieprogramms der UdSSR ist eine der notwendigen Voraussetzungen für die Beschleunigung des Übergangs der Wirtschaft des Landes auf einen intensiven Entwicklungspfad und wird die Stromversorgung der Sektoren des Landes erheblich steigern Wirtschaft, insbesondere den agroindustriellen Komplex, und wird zur erfolgreichen Umsetzung des Ernährungsprogramms beitragen."

Es ist angebracht, darauf hinzuweisen, dass die heimische Energiewirtschaft in den Jahren der Sowjetmacht drei Hauptphasen durchlief. In der ersten wurde die Energiebilanz von Brennholz, landwirtschaftlichen Abfällen und der Muskelenergie von Zugtieren dominiert. Zum anderen entwickelte sich die „Mineralisierung“ der Energiebilanz durch die überwiegende Nutzung von Kohle. Die aktuelle – die dritte – Stufe ist durch den immer stärkeren Einsatz von Erdöl und Erdgas gekennzeichnet. In naher Zukunft ist die „Atomisierung“ der Energiebilanz aufgrund der erweiterten Nutzung von Kernbrennstoffen geplant. Gleichzeitig werden nicht-traditionelle erneuerbare Energiearten – Sonne, Erdwärme, Wind, Biogas, Wasserstoff, Stickstoffwasserstoff usw. – stärker in den Kreislauf einbezogen, wobei der Beitrag dieser Quellen übrigens auf 60 geschätzt wird -120 Milliarden MJ, und sie sind die umweltfreundlichsten.

Zur Lösung der Brennstoff- und Energieprobleme unseres Landes ist die Umsetzung des Energieprogramms von entscheidender Bedeutung. Es sieht vor, dass 15,8-17,0 Billionen MJ in der gesamten Volkswirtschaft durch die Senkung der spezifischen Normen des Energieverbrauchs eingespart werden können, und weitere 12-14 Billionen MJ durch die zunehmende Nutzung von Kernbrennstoffen. Die Analyse des Programms lässt uns insbesondere folgende Schlussfolgerungen zu. Erstens werden die gesamten Kraftstoffeinsparungen in Höhe von 27,8 bis 31 Billionen MJ die Energieintensität aller Sektoren der Volkswirtschaft, einschließlich des agroindustriellen Komplexes, verringern. Zweitens beschleunigt sich die Elektrifizierung des Landes, wodurch der spezifische Verbrauch an elektrischer Energie zur Erwirtschaftung des Volkseinkommens im nächsten Jahrzehnt um 5-6% und in 20 Jahren um etwa 15% steigen sollte der spezifische Verbrauch aller Energieressourcen für die gleichen Zwecke sinkt. Dies bedeutet, dass der agroindustrielle Komplex gezwungen ist, sich auf Strom einzustellen. Drittens betrifft die Entwicklung nicht traditioneller erneuerbarer Energiequellen direkt die Interessen der landwirtschaftlichen Agrozooenergie. Tatsächlich wird die Landwirtschaft oft als Freiluftwerkstatt bezeichnet – ohne Dach, Wände oder Boden. Hier scheint die Sonne, der Wind brummt, der heiße Erdkörper (Thermalwasser) brodelt unter der Erde. Die Zersetzung von organischem Material in der Natur wird durch die Freisetzung von Methan (Biogas) unter dem Einfluss von begleitet Sonnenstrahlen Wasserstoff wird aus dem Wasser freigesetzt, und durch die Aktivität von Mikroorganismen werden stickstoffhaltige Wasserstoffe (z. B. Ammoniak) freigesetzt.

Die Reserven hier sind riesig, und im Allgemeinen ist die Formel für die Energiestrategie des agroindustriellen Komplexes einfach: weniger "mineralische" Bilanz, mehr Strom und erneuerbare Energien. Wissenschaftler belegen und untermauern ihre Meinung mit vernünftigen Berechnungen, wann bestimmte Bedingungen Die Agroindustrie des Landes kann auf der Grundlage einer harmonischen Kombination der Energie des agroindustriellen Komplexes mit der Energie natürlicher Prozesse autark sein. Lassen Sie uns, zumindest an einzelnen Beispielen, diskutieren, wie dies bewerkstelligt werden kann.

"Ein Mensch ist kein Ofen" - Kalorienzählen ist nicht nötig! ….oder warum Kalorienzählen notwendig ist.

Für diejenigen, die fest davon überzeugt sind, dass der menschliche Körper kein Herd ist, dass Kalorien darin nicht „verbrannt werden, dass Kalorienzählen nicht nötig, schädlich, nicht sinnvoll ist, veröffentlichen wir einen Beitrag von Oleg Tern, in dem die Frage nach dem Warum a Person – Herd, und warum Kalorienzählen der beste Weg zum Abnehmen ist.

Nach den neuesten Daten zu urteilen, sind einige grundlegende Dinge, ohne die die Annäherung an die Ernährung dasselbe ist wie das Entwerfen eines Raumschiffs, ohne eine Ahnung von Mathematik zu haben, nicht jedem klar. Einige sind sogar stolz darauf, obwohl ich es nicht wäre. Für diejenigen, die verstehen wollen, was zu antworten ist, wenn jemand berühmt und selbstlos behauptet, dass „eine Person kein Herd“ ist, traditionelle Polyliterale.

In der Ausgabe: Beck, die Schule für Verschlafene - eine Feuershow mit doppeltem Cheeseburger, Cocacola und einer kleinen Kartoffel - die Wissenschaft hat wieder Analphabetismus und Ignoranz besiegt - Meteorologen ruhen, während andere abnehmen.

Zuerst ein paar Momente für diejenigen, die Physik und Chemie übersprungen haben.

Erstens - was ist die Hauptfigur der Diskussion.

Kalorie (cal, cal) - eine systemfremde Einheit der Arbeits- und Energiemenge, gleich der Zahl Wärme, die erforderlich ist, um 1 Gramm Wasser um 1 K (Kelvin - ein Maß für die Temperatur) bei einem Standardatmosphärendruck von 101,325 kPa zu erwärmen.

Früher wurde die Kalorie häufig verwendet, um Energie, Arbeit und Wärme zu messen. Jetzt wird diese Maßeinheit hauptsächlich in zwei Richtungen verwendet - um die Wärmemenge zu messen, die von einigen Geräten erzeugt oder verbraucht wird, hauptsächlich in öffentlichen Versorgungsunternehmen (Batteriewärme wird in Gigakalorien gemessen, nächsten Winter Sie können die ZhEK fragen, ob Ihre Batterien genug Wärme abgeben, bei der Erwähnung von Kalorien werden sie normalerweise nervös); sowie in uns vertrauten Angelegenheiten - bei der Berechnung des Kaloriengehalts von Produkten und der von einer Person geleisteten Arbeit.

Noch eins wichtiger Punkt, die aus irgendeinem Grund von allen hartnäckig ignoriert werden - Naturschutzgesetze.

Dies sind grundlegende physikalische Gesetze, nach denen einige Eigenschaften eines abgeschlossenen Systems bei allen Änderungen im System unverändert bleiben. Die wichtigsten sind die Gesetze der Erhaltung von Materie und Energie.

Das Gesetz der Erhaltung der Materie besagt, dass Materie weder erzeugt noch zerstört wird; bei chemischen Umwandlungen bleibt die Gesamtmasse unverändert. Auch die Gesamtenergiemenge im System bleibt unverändert; Energie wird nur von einer Form in eine andere umgewandelt. (Es gibt auch Gesetze zur Erhaltung des Impulses, der elektrischen Ladung usw.).

Die Gesetze zur Erhaltung von Materie und Energie sind nicht ganz korrekt - unter bestimmten Bedingungen kann sich Materie in Energie verwandeln und umgekehrt, aber das hat nichts mit dem menschlichen Körper zu tun, zumindest bis er in die thermonukleare Fusionszone gelangt oder beschleunigt auf Lichtgeschwindigkeit. Es stimmt, einige verrückte Pranoisten denken, dass es bei E=MC2 um sie geht.

Außerdem. Erinnern wir uns an interatomare Bindungen in organischen Molekülen. Ich weiß, dass nur wenige bis hierher gelesen haben, und sie werden mit dem ersten Bild und Wort belohnt, das eine langweilige Biochemiestunde entschärfen könnte – Alkohol. Erinnern wir uns an die Formel von Alkohol, Geliebte, Ethyl, genau das C2H5OH. Sein Molekül kann auf zwei Arten dargestellt werden:

Im zweiten Bild sehen Sie horizontale und vertikale Stäbchen - das sind die sehr erwähnten interatomaren Bindungen, die Atome in einem Molekül halten. In ihnen ist potenzielle Energie enthalten - wenn diese Bindungen beispielsweise irgendwie gespalten werden, wird Alkohol in Gegenwart von Sauerstoff unter Bildung neuer Moleküle verbrannt - Kohlendioxid und Wasser (CO2 und H2O), dann bricht die überschüssige Energie aus und wird in Form von Wärme freigesetzt.

Es ist leicht zu verstehen, dass, wenn wir am Eingang ein Alkoholmolekül und drei Sauerstoffmoleküle und am Ausgang 2 Kohlendioxidmoleküle und drei Wassermoleküle (eine konstante Stoffmenge) haben, die Energiemenge bei einer solchen Reaktion freigesetzt wird , egal wie wir sie verzerren, wird nach dem Erhaltungssatz gleich sein. Was auch immer wir tun - wir führen Katalysatoren in die Reaktion ein, verbrennen Alkohol in einem Ofen oder mit Streichhölzern, führen mehrstufige biochemische Umwandlungen durch - in jedem Fall wird bei dieser Reaktion die gleiche Energiemenge freigesetzt.

Was passiert mit Alkoholmolekül im Organismus? Lesen Sie in Ruhe, nützlich für die allgemeine Entwicklung und um Kindern zu erklären, was Alkoholismus ist. Alkohol im Körper wird ziemlich schwierig und in mehreren Stufen, aber letztendlich zerfällt er unter Beteiligung von Sauerstoff zu Wasser und Kohlendioxid. Wie viel Energie kann also durch solche Reaktionen freigesetzt werden? So viel wie beim Verbrennen in einem Ofen, so viel wie beim Aufspalten interatomarer Bindungen und der Bildung neuer Bindungen freigesetzt werden kann.

Also fanden wir heraus, dass, wenn einige organische Materie Verbrennen Sie Endprodukte - Wasser, Kohlendioxid und andere Substanzen (z. B. Stickoxide oder Schwefeloxide, wenn Sie die Aminosäuren verbrennen, in denen sie enthalten sind) in Gegenwart von Sauerstoff, dann wird eine gewisse Menge an Energie freigesetzt, die kann in Kalorien gemessen werden. Diese Menge wird durch die Anzahl der am Oxidationsprozess beteiligten interatomaren Bindungen bestimmt - von ihnen wurde Energie freigesetzt, weil. Die Menge der Materie bleibt unverändert (Anzahl der Atome - Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff usw.). Und in allen Situationen, in denen die Oxidation des Moleküls stattfindet, wird die gleiche Menge dieser Energie freigesetzt.

Um herauszufinden, wie viel Energie (Wärme) aus diesen Molekülen freigesetzt werden kann, wurden einst verschiedene Nährstoffe tatsächlich in Öfen bei hohen Temperaturen verbrannt und herausgefunden, wie viele Kalorien dabei freigesetzt werden. Heutzutage verbrennt niemand mehr einen Hamburger, eine Cola und eine kleine Pommes im Ofen, um herauszufinden, wie viele Kalorien sie haben - es macht Spaß, aber Wissenschaftler haben nicht nur Spaß an ihrer Arbeit, wie viele Leute denken.

Das untersuchte Produkt wird einer chemischen Analyse unterzogen und ermittelt, wie viel Proteine, Fette, Kohlenhydrate und andere Substanzen es enthält. Die Proteinmenge wird also durch Proteinstickstoff bestimmt (das Produkt wird mit Schwefelsäure in Gegenwart eines Katalysators verbrannt und das Volumen des freigesetzten Ammoniaks gemessen). Zucker wird extrahiert Ethylalkohol. Stärken lösen sich in Wasser bzw Kochsalzlösung- usw. usw. Wissen chemische Zusammensetzung Produkt, bereits rein rechnerisch seinen Kaloriengehalt auf Basis der für die Komponenten vorliegenden Daten errechnen.

Gleichzeitig führen die Zahlen zu der Energiemenge, die aus der Oxidation dieser Nährstoffe gewonnen wird. Substanzen im Körper- unter Berücksichtigung der Tatsache, dass nicht alles in unserem Körper vollständig ausbrennt. Als Ergebnis stellt sich heraus, dass 1 g Protein oder Kohlenhydrate im Körper ungefähr 4 kcal liefert; 1 g Fett - 9 kcal (im Ofen sind diese Zahlen etwas anders).

Wie Sie sehen können, werden Substanzen unterschiedlicher Struktur in dasselbe Messsystem gebracht - Kalorien. Und das bedeutet, dass wir die menschliche Buchführung (Einnahmen / Ausgaben) mit nur einer Maßeinheit auswerten können, die das System als Ganzes schon recht eindeutig charakterisiert.

Nun zu den Schwierigkeiten, die in dieser ganzen Küche auftreten - was eigentlich zu beachten ist, wenn sie eine abgedroschene Plattitüde sagen, dass eine Person nicht backt und komplex ist. Ein paar Beispiele.

Für die Verarbeitung von Alkohol Energie wird verschwendet- sowie für die Verarbeitung von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten. Und jede dieser Komponenten erfordert unterschiedliche Kosten – zum Beispiel werden 10–20 Prozent mehr für die Proteinverarbeitung ausgegeben als für die Verarbeitung von Fetten oder Kohlenhydraten, sodass weniger Energie aus Protein gewonnen werden kann. Und noch ein Teil Nährstoffe wird nicht verdaut und aufgenommen und verlässt unseren Körper auf dem Transportweg, obwohl dafür auch Energie aufgewendet werden muss. Es ist schwierig, selbst diese verschiedenen Faktoren zu berücksichtigen. Und es gibt andere.

Ist unser Körper verbringt Energie zum Heizen und Kühlen. Es heizt auf und kühlt gleichzeitig ab. Zum Beispiel wärmen wir im Sommer trotz der Hitze den Körper weiter und verbrauchen Energie, um ihn zu kühlen - Schweiß, Atmung usw. Wenn eine Person an Thyreotoxikose leidet, ist ihr Stoffwechsel erhöht und sie gibt mehr für das Heizen aus als andere Menschen. Die Körpertemperatur sollte jedoch normal sein - daher wird mehr, viel mehr für die Kühlung ausgegeben. Es muss erklärt werden, warum er dünner sein wird als eine Person mit Hypothyreose, wenn der Stoffwechsel (Erhitzung) im Gegenteil verlangsamt ist? Wenn das Beispiel nicht klar ist, dann schalten Sie im Winter die Klimaanlage ein, öffnen Sie die Fenster und heizen Sie die Wohnung mindestens ein paar Tage mit Heizkörpern – und im nächsten Monat erhalten Sie eine Überraschung in Form einer Stromrechnung.

Es ist die Menge solcher Faktoren (und es gibt viele davon), die das System schlecht vorhersagbar macht. Eine Person verliert um 2,5 Tausend Kalorien an Gewicht und die zweite wird um 1,5 fett - ein Paradoxon? Überhaupt nicht, alles lässt sich erklären – aber viel schwerer vorhersagen.

Schwierig, aber möglich – zumindest schaffen es sowohl Profis als auch eben Geübte ganz zufriedenstellend – zumindest besser als das Wetteramt das Wetter vorhersagt. Durch was ist das möglich?

Obwohl der Körper ein komplexer Mechanismus ist, ist er kein Chaos, sondern ein kontrolliertes System. Und dieses System ist auf eine bestimmte Weise konfiguriert, um zu existieren. Wenn wir das Beispiel mit Heizen und Kühlen fortsetzen, können wir sagen, dass es einen Thermostat gibt, der all dies regelt - er befindet sich im Hypothalamus und hält ungefähr den gleichen Zustand des Körpers aufrecht, einschließlich des Gewichts. Und es ist auch möglich, sein Verhalten vorherzusagen - zumindest in einem ausreichend langen Zeitraum, wenn die Existenzbedingungen nicht drastisch geändert werden, bleiben diese Einstellungen ziemlich stabil.

Wir haben keine angemessenen Mechanismen zur Bewertung der vom Körper verbrannten Kalorien (wir können niemanden, der abnehmen möchte, in eine Kammer stecken, in der die verbrauchte Energiemenge bestimmt wird, wie dies bei der Bewertung verschiedener Arten von Aktivitäten der Fall war - ich frage mich, wie sie gemessen haben die Anzahl der beim Sex verbrannten Kalorien, mit oder ohne Licht? ; und laut den Tabellen werden sehr durchschnittliche Höchstwerte erzielt) - aber wir können es leicht berechnen die Menge an Kalorien, die dem Körper zugeführt werden.

Wenn das Gewicht stabil ist, dann der Körper in der aktuellen Menge Kalorien verbraucht so viel er bekommt. Und wir haben zwei einfache Wege- oder wir halten den Kaloriengehalt der Ernährung stabil, versuchen aber zu erhöhen/verringern Kalorienverbrauch, abhängig von unseren Bedürfnissen, oder, einfacher gesagt, manipulieren wir die Menge an Kalorien, die wir aus der Nahrung bekommen können. Tabellen und errechnete Werte sollen uns dabei helfen – sie werden erstellt, damit wir uns bei der Wahl der Strategie irgendwie zurechtfinden, aber sie sind nicht absolut, weil. kann das Verhalten komplexer menschlicher biologischer Maschinen nicht vollständig vorhersagen.

Der Strom, den ein Mensch erzeugt, kann ausreichen, um ein Handy aufzuladen. Unsere Neuronen stehen unter konstanter Spannung, und der Unterschied zwischen Leben und Tod kann anhand der elektrischen Wellen im Enzephalogramm bestimmt werden.

Stachelrochen-Behandlung

Irgendwie drin Antikes Rom Claudius Galen, der Sohn eines wohlhabenden Architekten und aufstrebenden Arztes, wanderte an den Ufern des Mittelmeers entlang. Und dann erschien ein sehr seltsamer Anblick vor seinen Augen - zwei Bewohner von nahe gelegenen Dörfern kamen mit elektrischen Rampen an ihren Köpfen auf ihn zu! So beschreibt die Geschichte den ersten uns bekannten Fall der Anwendung von Physiotherapie mit Hilfe von lebendiger Elektrizität. Die Methode wurde von Galen und so erwähnt auf ungewöhnliche Weise Er rettete Gladiatoren vor Schmerzen und heilte sogar den wunden Rücken des Kaisers Markus Antonius selbst, der ihn kurz darauf zum Leibarzt ernannte.

Danach ist eine Person mehr als einmal auf das unerklärliche Phänomen der „lebenden Elektrizität“ gestoßen. Und die Erfahrung war nicht immer positiv. So begegneten die Europäer einst im Zeitalter großer geografischer Entdeckungen vor der Küste des Amazonas heimischen Zitteraalen, die im Wasser eine elektrische Spannung von bis zu 550 Volt erzeugten. Wehe dem, der versehentlich in die Drei-Meter-Zone der Zerstörung fiel.

Strom in jedem

Aber zum ersten Mal widmete sich die Wissenschaft der Elektrophysik, oder besser gesagt, der Fähigkeit lebender Organismen, Elektrizität zu erzeugen, nach dem amüsanten Vorfall mit Froschschenkeln im 18. Jahrhundert, die an einem regnerischen Tag irgendwo in Bologna begannen Zucken durch Kontakt mit Eisen. Wer betrat die Metzgerei für französische Delikatesse, die Frau des Bologneser Professors Luigi Galvatti, sah dieses schreckliche Bild und erzählte ihrem Mann von dem bösen Geist, der in der Nachbarschaft wütete. Aber Galvatti betrachtete es aus wissenschaftlicher Sicht, und nach 25 Jahren harter Arbeit wurde sein Buch Abhandlungen über die Kraft der Elektrizität in der Muskelbewegung veröffentlicht. Darin stellte der Wissenschaftler erstmals fest, dass Elektrizität in jedem von uns steckt und Nerven eine Art „elektrischer Draht“ sind.

Wie es funktioniert

Wie erzeugt ein Mensch Strom? Grund dafür sind die zahlreichen biochemische Prozesse die auf zellulärer Ebene auftreten. In unserem Körper gibt es viele verschiedene Chemikalien- Sauerstoff, Natrium, Kalzium, Kalium und viele andere. Ihre Reaktionen miteinander und erzeugen elektrische Energie. Zum Beispiel im Prozess der "Zellatmung", wenn die Zelle Energie aus Wasser, Kohlendioxid usw. freisetzt. Es wiederum wird in speziellen chemischen Hochenergieverbindungen, nennen wir es bedingt "Endlager", abgelagert und anschließend "nach Bedarf" verwendet.

Aber das ist nur ein Beispiel – es gibt viele chemische Prozesse in unserem Körper, die Strom erzeugen. Jeder Mensch ist ein echtes Kraftpaket, und es ist durchaus möglich, es im Alltag einzusetzen.

Wie viel Watt produzieren wir?

Menschliche Energie als alternative Nahrungsquelle ist schon lange keine Fantasie mehr. Die Menschen haben große Aussichten als Erzeuger von Strom, er kann aus fast jeder unserer Handlungen erzeugt werden. Sie können also 1 W aus einem Atemzug herausholen, und ein ruhiger Schritt reicht aus, um eine 60-W-Glühbirne mit Strom zu versorgen, und es reicht aus, um das Telefon aufzuladen. Das Problem mit Ressourcen und alternativen Energiequellen kann ein Mensch also buchstäblich selbst lösen.

Der Punkt ist klein - zu lernen, wie man die Energie, die wir so nutzlos verschwenden, "wo nötig" überträgt. Und Forscher haben diesbezüglich bereits Vorschläge. Daher wird der Effekt der Piezoelektrizität, die durch mechanische Einwirkung Stress erzeugt, aktiv untersucht. Darauf basierend schlugen australische Wissenschaftler bereits 2011 ein Computermodell vor, das durch Drücken von Tasten aufgeladen werden sollte. In Korea entwickeln sie ein Telefon, das durch Gespräche, also durch Schallwellen, aufgeladen wird, und eine Gruppe von Wissenschaftlern des Georgia Institute of Technology hat einen funktionierenden Prototyp eines Zinkoxid-„Nanogenerators“ entwickelt, der in das Gerät implantiert wird menschlichen Körper und erzeugt Strom aus jeder unserer Bewegungen.

Aber das ist noch nicht alles, um Sonnenkollektoren in einigen Städten zu helfen, werden sie Energie aus der Hauptverkehrszeit erhalten, genauer gesagt aus Vibrationen beim Gehen von Fußgängern und Autos, und sie dann verwenden, um die Stadt zu beleuchten. Diese Idee wurde von Londoner Architekten von Facility Architects vorgeschlagen. Laut ihnen: „Während der Stoßzeiten passieren 34.000 Menschen in 60 Minuten die Victoria Station. Man muss kein mathematisches Genie sein, um zu verstehen, dass diese Energie, wenn sie angewendet werden kann, tatsächlich eine sehr nützliche Energiequelle sein kann, die derzeit verschwendet wird." Die Japaner nutzen dafür übrigens bereits Drehkreuze in der Tokioter U-Bahn, durch die täglich hunderttausende Menschen passieren. Dennoch sind die Eisenbahnen die wichtigsten Transportarterien Land der aufgehenden Sonne.

"Wellen des Todes"

Übrigens ist lebendige Elektrizität die Ursache für viele sehr seltsame Phänomene, die die Wissenschaft immer noch nicht erklären kann. Die vielleicht berühmteste von ihnen ist die „Todeswelle“, deren Entdeckung dazu führte neue Bühne Streitigkeiten über die Existenz der Seele und über die Natur der „Nahtoderfahrung“, von der Menschen, die den klinischen Tod erlebt haben, manchmal sprechen.

2009 wurden in einem der amerikanischen Krankenhäuser Enzephalogramme von neun Sterbenden angefertigt, die zu diesem Zeitpunkt nicht mehr gerettet werden konnten. Das Experiment wurde durchgeführt, um einen langjährigen ethischen Streit darüber zu lösen, wann eine Person wirklich tot ist. Die Ergebnisse waren sensationell - nach dem Tod aller Probanden explodierte das Gehirn, das bereits getötet werden sollte, buchstäblich - darin entstanden unglaublich starke Ausbrüche elektrischer Impulse, die noch nie bei einer lebenden Person beobachtet worden waren. Sie traten zwei bis drei Minuten nach dem Herzstillstand auf und dauerten etwa drei Minuten. Zuvor wurden ähnliche Experimente an Ratten durchgeführt, bei denen dasselbe eine Minute nach dem Tod begann und 10 Sekunden dauerte. Wissenschaftler nannten ein solches Phänomen fatalistisch „Todeswelle“.

Die wissenschaftliche Erklärung der „Todeswellen“ hat viele ethische Fragen aufgeworfen. Laut einem der Experimentatoren, Dr. Lakhmir Chawla, erklären sich solche Ausbrüche der Gehirnaktivität damit, dass Neuronen durch Sauerstoffmangel ihr elektrisches Potenzial verlieren und entladen werden, wobei sie „lawinenartige“ Impulse abgeben. "Lebende" Neuronen stehen ständig unter einer kleinen negativen Spannung - 70 Minuten Volt, die aufrechterhalten wird, indem positive Ionen entfernt werden, die draußen bleiben. Nach dem Tod ist das Gleichgewicht gestört, und Neuronen ändern schnell die Polarität von "Minus" auf "Plus". Daher die „Todeswelle“.

Wenn diese Theorie richtig ist, zieht die „Todeswelle“ im Enzephalogramm diese schwer fassbare Linie zwischen Leben und Tod. Danach kann die Arbeit des Neurons nicht wiederhergestellt werden, der Körper kann keine elektrischen Impulse mehr empfangen. Mit anderen Worten, es macht keinen Sinn, dass Ärzte weiter um das Leben eines Menschen kämpfen.

Aber was ist, wenn Sie das Problem von der anderen Seite betrachten. Nehmen Sie an, dass die „Todeswelle“ der letzte Versuch des Gehirns ist, dem Herzen eine elektrische Entladung zu geben, um seine Arbeit wiederherzustellen. In diesem Fall sollte man während der „Todeswelle“ nicht die Hände falten, sondern diese Chance nutzen, um ein Leben zu retten. Dies behauptet der Reanimationsarzt Lance-Becker von der University of Pennsylvania und weist darauf hin, dass es Fälle gegeben hat, in denen eine Person nach einer „Welle“, was eine helle Welle elektrischer Impulse im menschlichen Körper bedeutet, „zum Leben erweckt“ wurde dann ein Niedergang, kann noch nicht als letzte Schwelle angesehen werden.

Die erste Voraussetzung für eine vollständige Ernährung ist das Vorhandensein der notwendigen Energiezufuhr, die bei der Oxidation der drei Hauptmakronährstoffe freigesetzt wird. Nährstoffe: Kohlenhydrate, Fette und Proteine. Energie wird in Kilokalorien (kcal) oder Ernährungskalorien (abgekürzt Cal, mit einem großen K) ausgedrückt; eine Kilokalorie entspricht der Menge an thermischer Energie, die erforderlich ist, um 1,0 kg Wasser von 15 auf 16 °C zu erhitzen. Erinnern Sie sich daran, dass die gleichen Einheiten verwendet werden, wenn Änderungen der freien Standardenergie während Stoffwechselreaktionen berechnet werden (Abschnitt 14.4).

Im Tisch. 26-3 zeigt die von der Abteilung vorgeschlagen Lebensmittel und Ernährung den täglichen Energiebedarf des Menschen verschiedene Alter. Bei jungen Männern im Studentenalter liegt der Energiebedarf bei ~ 2900 kcal/Tag, bei gleichaltrigen Frauen bei ~ 2100 kcal/Tag. Neugeborene, Kinder und ältere Menschen benötigen in der Regel weniger Energie. Die angegebenen Werte können mit der Energiemenge verglichen werden, die zur Aufrechterhaltung des Grundstoffwechsels benötigt wird, also mit der Energiemenge, die der Körper in völliger Ruhe 12 Stunden nach dem Essen benötigt (Kap. 25).

Tabelle und Ernährung der National Academy of Sciences und des National Research Council

Für Männer im Studentenalter beträgt der Grundumsatzbedarf ~ 1800 kcal / Tag, für gleichaltrige Frauen ~ 1300 kcal / Tag. Offensichtlich, große Mengen Die Energien, die in den Empfehlungen der täglichen Ernährung erscheinen, erklären sich aus der Notwendigkeit, körperliche Arbeit zu verrichten. Im Tisch. 26-4 zeigt den Energieverbrauch bei verschiedene Arten körperliche Arbeit.

Die bei der Oxidation von Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen freigesetzte Energiemenge kann bestimmt werden, indem Proben mit bekanntem Gewicht in einer Sauerstoffatmosphäre in einer kalorimetrischen Bombe verbrannt und die Gesamtmenge der freigesetzten Wärme bestimmt wird (Abb. 26-1). Bei der Verbrennung von Netto-Kohlenhydraten werden durchschnittlich 4,2 kcal/g freigesetzt, bei der Fettverbrennung ~ 9,5 kcal/g, Proteine ​​~ 4,3 kcal/g (Tabellen 26-5). Der Kaloriengehalt von Lebensmitteln wie Brot, Kartoffeln, Fleisch, Obst usw. kann auch durch Verbrennen in einer kalorimetrischen Bombe bestimmt werden. Dieser Wert kann jedoch rechnerisch ermittelt werden, wenn der Gehalt an Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen in einer bestimmten Lebensmittelprobe mittels chemischer Analyse bestimmt wird und die resultierenden Gewichte mit den entsprechenden Kalorienkoeffizienten multipliziert werden, die in der Tabelle angegeben sind. 26-5. Produkte, die vollständig verdaut und assimiliert werden können, liefern bei der Oxidation im Körper die gleiche Wärmemenge wie bei der Oxidation in einem Kalorimeter. Die Identität der im Kalorimeter und im Körper freigesetzten Energiemengen wurde durch die Ergebnisse von Studien bestätigt, die an Personen durchgeführt wurden, die in einem sehr großen Kalorimeter untergebracht waren.

Tabelle 26-3. Täglicher Energiebedarf (Empfehlungen der Abteilung für Lebensmittel und Ernährung der National Academy of Sciences und des National Research Council, 1980)

Da der menschliche Körper unter allen Bedingungen den Gesetzen der Thermodynamik gehorcht, gibt es keine "magische" Diät, die das Energieerhaltungsgesetz umgehen könnte.

Tabelle 26-4. Energiebedarf bei verschiedene Typen Aktivitäten

Kalorien sind Kalorien.

Betrachten Sie nun die Eigenschaften von zwei der drei Hauptnährstoffe, die dem Körper Energie liefern: Kohlenhydrate und Fette.

Reis. 26-1. Das Prinzip der Vorrichtung einer kalorimetrischen Bombe zur Messung des Kaloriengehalts von Lebensmitteln. Eine Lebensmittelprobe mit bekanntem Gewicht wird durch eine elektrische Entladung in einer unter Druck stehenden, sauerstoffreichen Atmosphäre in einer standfesten Bombe entzündet Hoher Drück. Die Verbrennung von Lebensmitteln bewirkt eine Temperaturerhöhung einer bestimmten Menge Wasser, die den Raum um die Bombe herum ausfüllt.Die bei der Verbrennung von Lebensmitteln freigesetzte Wärmemenge kann leicht berechnet werden, da 1 kcal benötigt wird, um 1 kg zu erhitzen Wasser um 1 C von 14,5 auf 15,5 ° C.

Zur Messung der vom menschlichen Körper abgegebenen Wärmemenge werden sehr große Kalorimeter mit geschlossener Kammer verwendet, in denen der Austausch von Sauerstoff u

Tabelle 26-5. Kaloriengehalt der wichtigsten Nischenprodukte

A. Kohlenhydrate sind die wichtigste Energiequelle

Kohlenhydrate an sich sind kein wesentlicher Bestandteil der menschlichen Ernährung, aber da kohlenhydratreiche Lebensmittel leichter verfügbar und billiger sind als protein- und fettreiche Lebensmittel, machen sie in den meisten Ländern den Großteil der Lebensmittelversorgung aus. Vier Fünftel der Bevölkerung der Globus Sie essen hauptsächlich pflanzliche Lebensmittel, und Kohlenhydrate machen mindestens 70 ° 0 und manchmal 90% des Gesamtkaloriengehalts solcher Lebensmittel aus. In entwickelten Ländern, wo die Bevölkerung relativ viel Fleisch und Milchprodukte zu sich nimmt, machen Kohlenhydrate nur 45 % der täglichen Kalorienaufnahme aus.

Reis. 26-2. Ernährungsumstellung in den USA. A. Ration im Jahr 1910 B. Moderne Ernährung. C. Eine Diät gemäß den kürzlich formulierten Empfehlungen, die das optimale Verhältnis der Beiträge verschiedener Produkte zum Gesamtkaloriengehalt der Nahrung angeben.

In den Vereinigten Staaten nehmen Männer im College-Alter täglich etwa 400 g Kohlenhydrate zu sich.

In Industrieländern sind mehr als 40 % der konsumierten Kohlenhydrate Saccharose und andere raffinierte Zucker, hauptsächlich Glucose und Fructose, der Rest ist Stärke. In weniger überschwemmten Ländern wird Saccharose sehr gerne gegessen Kleinmengen, wird hauptsächlich Stärke als Kohlenhydrate verwendet. Vor 200 Jahren, als die industrielle Revolution gerade begann, betrug die durchschnittliche tägliche Zuckermenge einer Person in England nur 5 g, jetzt übersteigt diese Menge 200 g. Ähnliche Veränderungen haben sich in den Vereinigten Staaten vollzogen (Abb. 26-2 ). Die Entwicklung eines Landes geht mit einer Zunahme der in Lebensmitteln konsumierten Saccharosemenge einher. Einer der Gründe dafür ist die Verfügbarkeit und Billigkeit von Saccharose im Vergleich zu anderen Kohlenhydraten in diesen Ländern: Im November 1981 betrug der Einzelhandelspreis für Zucker in den Vereinigten Staaten 34 Cent pro Pfund, diese Menge entspricht 1880 kcal, also mehr als 60 % des täglichen Bedarfs an Kalorien im männlichen Studentenalter. Es ist bekannt, dass Zuckerrohr und Rüben weniger Anbaufläche benötigen als eine entsprechende Menge Kartoffeln und Getreide. Zuckerrohr ist eine der produktivsten landwirtschaftlichen Pflanzen.

In dieser Hinsicht zwischen der Wirtschaft Landwirtschaft Und richtige Ernährung ein Konflikt ist möglich, da Saccharose und andere Zucker die Zähne beeinträchtigen (Abschnitt 26.25).

Süße Speisen werden oft zum Vergnügen gegessen, einige können nicht einmal auf Süßigkeiten verzichten. Es ist möglich, dass die Neigung zu Süßigkeiten aus dem Wunsch resultiert, das seit der Kindheit konservierte Hungergefühl zu stillen (der Zuckergehalt in Frauenmilch ist doppelt so hoch wie in Kuhmilch). Viele Tierarten bevorzugen auch Süßigkeiten; Einige Arten sind jedoch gleichgültig oder meiden sogar Süßigkeiten.

B. Zunehmend werden kalorienfreie Zuckerersatzstoffe verwendet

Ein künstlicher Süßstoff – Saccharin (Abb. 26-3) – wird seit vielen Jahren verwendet, um den Kaloriengehalt der Nahrung von Patienten mit Diabetes und Fettleibigkeit zu reduzieren, ohne dass dies offensichtlich ist schädliche Auswirkungen für die Gesundheit der Patienten. 1969 wurde jedoch festgestellt, dass bei der Verfütterung an Ratten sehr große Dosen es kann krebserregend sein. Danach wurde die Verwendung von Saccharin bei der Zubereitung von "Diät"-Getränken und -Lebensmitteln diskutiert. Da die Vorteile von Saccharin als Zuckerersatz jedoch offensichtlich sind und das mit seiner Karzinogenität verbundene Risiko für den Menschen relativ gering ist, wird es weiterhin zur Herstellung von "Diät"-Getränken verwendet. Ein weiterer synthetischer kalorienfreier Zuckeraustauschstoff – Natriumcyclamat (Abb. 26-3) – wurde aufgrund ausgeprägter krebserregender Eigenschaften, die bei Tieren gefunden wurden, für die Lebensmittelzubereitung verboten.

Es werden Anstrengungen unternommen, um neue, ungiftige Zuckerersatzstoffe zu finden. Eine der in dieser Richtung ausführlich untersuchten Substanzen ist Aspartam (Abb. 26-3) - der Methylester des Dipeptids Aspartylphenylalanin. Da sein Molekül zwei Aminosäurereste enthält, die in normalen Proteinen vorkommen, wird angenommen, dass es nicht toxisch sein sollte.

Reis. 26-3. Kalorienfreie Zuckerersatzstoffe. Eine Bewertung ihrer relativen Süße ist in der Tabelle angegeben. 26-6. Für manche Menschen schmeckt Saccharin bitter, was auf genetische Unterschiede in der Geschmackswahrnehmung zurückzuführen sein kann.

Lebensmittel- und Arzneimittelverwaltung medizinische Substanzen genehmigte die Verwendung von Aspartam bei der Zubereitung bestimmter im Handel erhältlicher Lebensmittel. Ein weiterer Kandidat für die Rolle als Zuckerersatz ist Monelin, ein Protein (Molekulargewicht 11.000), das aus afrikanischen Überraschungsfrüchten (African serendipity berry) gewonnen wird. Die Süße dieses Proteins pro Gewichtseinheit ist 2000-mal größer als die Süße von Saccharose (Tabelle 26-6). süßer Geschmack Monelina konditioniert spezifisches Merkmal räumliche Struktur seiner Polypeptidkette.

Wenn es erhitzt oder anderweitig denaturiert wird, verliert Monelin seine Süße.

Tabelle 26-6. Relative Süße einiger Zucker und kalorienfreier Zuckerersatzstoffe (im Vergleich zu Saccharose)

v. Fette versorgen den Körper mit Kalorien und essentiellen Fettsäuren.

Triacylglycerine machen etwa 98 % aus gesamt Lipide in Lebensmitteln; die restlichen 2 % sind Phospholipide, Cholesterin und seine Ester. Bei Zimmertemperatur Tierische Triacylglycerine, die einen relativ hohen Gehalt an gesättigten Fettsäuren aufweisen, haben normalerweise eine feste Konsistenz. Was ist mit Triacylglycerolen? pflanzlichen Ursprungs, die einen relativ großen Anteil an ungesättigten Fettsäuren enthalten, sind sie bei Raumtemperatur meist flüssig. Bei der Oxidation von Triacylglycerinen beider Typen ist die pro Gewichtseinheit freigesetzte Energiemenge mehr als doppelt so hoch wie die bei der Oxidation von Kohlenhydraten freigesetzte Energiemenge (Tab. 26-5). Da Fette tendenziell langsamer im Magen zurückgehalten und verdaut werden als Kohlenhydrate, fördern sie eher das Sättigungsgefühl als Kohlenhydrate.

Versuchstiere sind nicht in der Lage, Linol- und Linolensäure zu synthetisieren (Abschnitt 21.6), sie müssen sie also aus Armut erhalten. Menschen haben im Allgemeinen keinen Mangel an essentiellen Fettsäuren, da diese Säuren in vielen pflanzlichen Lebensmitteln, Fisch und Geflügel in großen Mengen vorkommen. In Fleisch- und Milchprodukten ist ihr Gehalt viel geringer. Linolsäure (Abb. 26-4) ist für den Körper notwendig, da sie als Vorstufe dient Arachidonsäure(Abschnitt 21.6), das wiederum die Rolle einer Vorstufe von Prostaglandinen und Thromboxanen spielt (Abschnitt 25.23).

In der Ernährung der Menschen in Industrieländern nehmen Fette, insbesondere Fette tierischen Ursprungs, neben einer großen Menge raffinierten Zuckers, einen bedeutenden Platz ein (Abb. 26-2). Es wird angenommen, dass dies der Grund für die Zunahme des Auftretens von Atherosklerose, koronarer Herzkrankheit und Erkrankungen ist zerebraler Kreislauf in der Bevölkerung hochentwickelter Länder. Atherosklerose tritt auf, wenn Lipide abnormal in der Intima der Arterien abgelagert werden, was zu einem eingeschränkten Blutfluss führt.

Reis. 26-4. Essentiellen Fettsäuren. Säugetiere haben keine Enzyme, die in der Lage sind, die Bildung einer Doppelbindung an Position zu katalysieren, daher müssen sie Linolsäure und Linolensäure aus pflanzlicher Nahrung beziehen. Diese Säuren sind als Vorläufer für die Bildung anderer mehrfach ungesättigter Fettsäuren, insbesondere Arachidonsäure und anderer 20-atomiger mehrfach ungesättigter Fettsäuren, die wiederum als Vorläufer für Prostaglandine dienen, in Geweben notwendig. Bei Kleinkindern kann ein Mangel an essentiellen Fettsäuren zur Entstehung von Ekzemen führen.

In Fällen, in denen Fettablagerungen die Gefäße des Herzens oder des Gehirns verstopfen, entwickelt sich eine koronare Herzkrankheit bzw. ein Schlaganfall; Myokard- oder Gehirngewebe stirbt aufgrund von Sauerstoffmangel in ihnen ab (Abb. 26-5).

Es gibt zwei Komponenten in tierischen Fetten, die zu Atherosklerose beitragen können, gesättigte Fettsäuren und Cholesterin, aber einige Wissenschaftler bestreiten die Statistiken, die diese Ansicht stützen. Die meisten tierischen Fette, insbesondere die Fette von Fleisch, Milch und Eiern, enthalten relativ viele gesättigte und wenig ungesättigte Fettsäuren (Tab. 26-7), mit Ausnahme von Hühner- und Fischöl.

Tabelle 26-7. Zusammensetzung von Fettsäuren in typischen tierischen und pflanzlichen Fetten

Pflanzliche Fette hingegen sind sehr reich an mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Der Kalorienwert von gesättigten und ungesättigten Fetten ist ungefähr gleich, aber eine große Aufnahme von gesättigten tierischen Fetten zusammen mit einer kleinen Menge mehrfach ungesättigter Fette kann bei vielen (aber nicht allen) Menschen zu einer Abnahme der Konzentration von hoch- Dichte-Lipoprotein im Blut und eine Erhöhung der Konzentration von Low-Density-Lipoprotein (Abschnitt . 12.8) sowie Gesamtcholesterin.

Reis. 26-5. Atherosklerose - allmähliche Abnahme arterielles Lumen mit kleinem Durchmesser aufgrund des Wachstums von Lipidablagerungen. Die Fotos zeigen Querschnitte: eine normale Arterie (A), eine Arterie, in der sich Fettablagerungen gebildet haben (B), eine Arterie mit verdichteten Ablagerungen (C) und eine Arterie, deren Lumen vollständig durch ein Blutgerinnsel blockiert ist (D).

Es besteht eine Korrelation zwischen der Häufigkeit der koronaren Herzkrankheit einerseits und einer niedrigen Konzentration von High-Density-Lipoproteinen und einer hohen Konzentration von Low-Density-Lipoproteinen sowie dem Gesamtcholesterin andererseits. Daher wird empfohlen, die in Fleisch, Eiern, Milch, Butter und Käse enthaltenen Fette tierischen Ursprungs teilweise zu ersetzen. pflanzliche Fette reich an mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Es ist auch sinnvoll, anstelle von Butter Margarine zu verwenden, da sie durch partielle Hydrierung gewonnen wird Pflanzenöle(Abschnitt 12.2). Der Hydrierungsprozess, der den Sättigungsgrad dieser Öle erhöht, ist kontrollierbar. Beispielsweise gibt es eine „weiche“ Margarine, die einen höheren Anteil hat Nährwert, im Vergleich zu "harter" Margarine, da sie mehr mehrfach ungesättigte Fette enthält (Tabelle 26-7). Cholesterin beeinflusst bei manchen Menschen das Verhältnis zwischen den Lipoproteinen im Blut.

Reis. 26-6. Cholesterin. In Cholesterinestern ist die Hydroxylgruppe (rot hervorgehoben) mit langkettigen Fettsäuren verestert.

Es kommt in erheblichen Mengen in Produkten tierischen Ursprungs vor, besonders viel davon in Eigelb, Butter und Fleisch, während in pflanzliche Produkte er ist nicht da. In einer typischen US-Diät beträgt die tägliche Aufnahme von Cholesterin 600-800 mg, hauptsächlich aufgrund von Eigelb. Cholesterin wird aus Acetyl-CoA (Abschnitt 21.16) synthetisiert und kann nur durch Umwandlung in Gallensalze ausgeschieden werden, die wiederum relativ langsam aus dem Darm ausgeschieden werden. Wenn in der Nahrung viel Cholesterin enthalten ist, steigt sein Gehalt im Blut, aber gleichzeitig wird seine Synthese gehemmt. Es besteht ein ausgewogenes Verhältnis zwischen der Menge an Cholesterin, die im Darm aufgenommen, im Gewebe synthetisiert und aus dem Körper ausgeschieden wird. Patienten mit koronarer Herzkrankheit wird häufig eine Diät mit empfohlen geringer Inhalt Cholesterin, das gesättigte Fettsäuren teilweise durch mehrfach ungesättigte ersetzt. Da die Entstehung der koronaren Herzkrankheit neben Rauchen und Bluthochdruck aber auch von genetischen Faktoren abhängt, hilft eine tierfett- und cholesterinarme Ernährung nicht allen Patienten. Atherosklerose scheint einen komplexen Ursprung zu haben und die Anfälligkeit ist von Person zu Person unterschiedlich. Es besteht kein Zweifel, dass die Zusammensetzung der Nahrung die Entwicklung dieser Krankheit beeinflusst, aber es ist wahrscheinlich am besten, mit guten Genen geboren zu werden.

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Auswahl riesige Menge Energie bei Kernumwandlungen erklärt auch den sogenannten Massendefekt. Der Kern eines Heliumatoms besteht, wie bereits erwähnt, aus zwei Protonen und zwei Neutronen. Diese Massenabnahme wird Massendefekt genannt.

Die Synthese geht mit der Freisetzung riesiger Energiemengen einher. Die Kerne von Atomen schwerer Elemente (schwerer als Silber) werden während nuklearer Prozesse gespalten und setzen Energie frei; die Kerne von Atomen leichter Elemente können sich auch unter Freisetzung von Energie zu schwereren verbinden. Je weiter die Elemente von der Mitte des Periodensystems entfernt sind, desto mehr Energie kann bei nuklearen Prozessen freigesetzt werden. Die Spaltung von Kernen schwerer Elemente ist relativ gut untersucht und wird derzeit erfolgreich durchgeführt.

Die Reaktion wird von der Freisetzung einer enormen Energiemenge begleitet. In Bezug auf die freigesetzte Energiemenge entspricht 1 kg Uran 2 Millionen kg Kohle. Ein Neutron, das in die Masse eines radioaktiven Elements gefallen ist, verursacht das Auftreten von 2 - 3 Neutronen, die wiederum zu neuen Kernreaktionen führen. Am Ende entsteht eine Lawine von Neutronen, die eine Vielzahl von Kernen spaltet. Der lawinenartige Prozess der Spaltung schwerer Kerne wird als nukleare Kettenreaktion bezeichnet.

Dieser Prozess wird von der Freisetzung riesiger Energiemengen aufgrund eines Massendefekts gemäß Einsteins Äquivalenzgesetz begleitet, und aufgrund der Freisetzung neuer Neutronen im Prozess der Spaltung ist er selbstentwickelnd, lawinenartig, was gemacht wurde Es ist möglich, damit eine Atombombe zu bauen.

Vulkanausbrüche gehen mit der Freisetzung enormer Energiemengen einher (Tab. 3.3), ebenso wie bei nuklearen Explosionen.

Ein Merkmal von Kernreaktionen ist die Freisetzung einer großen Energiemenge in Form der kinetischen Energie der gebildeten Teilchen oder in Form von Strahlungsenergie. Bei chemischen Reaktionen wird Energie hauptsächlich in Form von Wärme freigesetzt. Die Energie von Kernreaktionen übersteigt die Energie chemischer Reaktionen millionenfach. Dieser erklärt die Unzerstörbarkeit der Atomkerne bei chemischen Reaktionen.

Die Spaltung von Uran-235-Kernen geht mit der Freisetzung einer enormen Energiemenge einher - etwa 20.000.000 kcal pro 1 g umwandelndem Uran, was ungefähr der Energie von 20 Tonnen Sprengstoff entspricht. Dies ist die Grundlage für die Verwendung von Uran-235 zur Herstellung sogenannter Atom- (oder besser gesagt Atom-) Bomben.

Die Spaltung von 235U-Kernen wird von der Freisetzung einer großen Energiemenge begleitet.

Die Kernspaltungsreaktion wird von der Freisetzung einer enormen Energiemenge begleitet. Dies entspricht der Reaktionswärme der Verbrennung von 2 Mio. kg hochkalorischer Kohle.

Der Zerfall des U235-Kerns geht mit einer enormen Energiefreisetzung einher: 1 g Uran setzt beim Zerfall so viel Energie frei, wie beim Verbrennen von 25 Tonnen Kohle gewonnen wird. Der Hauptteil der Energie wird in Form der kinetischen Energie der Spaltfragmente freigesetzt. Etwa 10 % der bei der Spaltung freigesetzten Energie ist Strahlung.

Das wichtigste Merkmal Kernreaktionen setzen riesige Energiemengen frei.

Das wichtigste Merkmal von Kernreaktionen ist die Freisetzung einer großen Energiemenge in Form der kinetischen Energie der gebildeten Teilchen oder in Form von Strahlungsenergie. Bei chemischen Reaktionen wird Energie hauptsächlich in Form von Wärme freigesetzt. Die Energie von Kernreaktionen übersteigt die Energie chemischer Reaktionen millionenfach. Dies erklärt die Unzerstörbarkeit von Atomkernen bei chemischen Reaktionen.

Das wichtigste Merkmal von Kernreaktionen ist die Freisetzung einer großen Energiemenge in Form der kinetischen Energie der gebildeten Teilchen oder in Form von Strahlungsenergie. Bei chemischen Reaktionen wird Energie hauptsächlich in Form von Wärme freigesetzt.