Массо- энергообмен в живых организмах
Забавно, сегодня прочитал об исследовании, проведённом австралийским физиком. Он опросил 150 врачей, диетологов и персональных тренеров, задавая один и тот же вопрос: "Когда кто-то теряет в весе, куда девается жир?" и так же озаглавил статью.
Вот прикольная картинка с ответами:
По убывающей ответы: энергия/тепло, другое, фекалии, становится мышцами, пот/моча, не знаю и CO2(+H2O).
Если честно, 60 % ответов профильных специалистов о том, что жир становится энергией меня пугают. Учитывая, что 1 грамма вещества, превратившегося в энергию достаточно, чтобы уничтожить средних размеров город и убить десятки тысяч людей. В наш образованный век не знать этого (ну как мне, глядя глазам физика) как-то странно, если не сказать дико.
Исходя из знаменитой формулы E = mc2, каждые 1000 ккал = 4.2 МДж соответствуют изменению массы примерно в 0.05 нанограмма - едва ли измеримая величина. 9100 ккал/кг в жире дадут изменение массы в 0.4 нг. А куда тогда деваются все эти килограммы? Давайте посмотрим!
Рассмотрим для примера реакцю окисления пальмитиновой жирной кислоты - наиболее распространённой в природе, во всяких маслах, салах и т.п.
В целом рассуждения для иных жиров особо отличаться не будут, т.к. калорийность у них у всех примрено одинаковая, и при их окислении на каждую одну молекулу кислорода выделяется примерно 0.7 молекулы углекислого газа:
C16H32O2 + 23 O2 -> 16 CO2 + 16 H2O + Q
Открываем таблицу Менделеева, смотрим атомные массы с точностью до целых:
256 а.е.м + 736 а.е.м. = 704 а.е.м. + 288 а.е.м.
Ничего ведь сложного, простая арифметика, так ведь? Делим левую и правую часть на атомную массу молекулы жирной кислоты и умножаем на 1 кг и сразу видна пропорция:
1 кг + 2.9 кг = 2.8 кг + 1.1 кг
И так, чтобы окислить 1 кг жира нужно (окгругляя до десятых) вдохнуть 2.9 кг кислорода и выдохнуть 2.8 кг углекислого газа и 1.1 кг воды. Плотность кислорода при нормальных условиях 1.33 г/л, так что для окисления 1 кг жирных кислот нужно 2180 литров кислорода при 20°С и нормальном давлении или примерно в пять раз больше воздуха. И ещё одно тайное знание, каждый литр кислорода в среднем позволяет окислить 5 ккал (4.74 ккал из жиров и 5.05 ккал из углеводов).
Вот такие дела, метаболизированную масу жира мы в основном выдыхаем, это масса уходит через лёгкие. Впрочем, углеводы тоже, можете поупражняться:
(CH2O)n + nO2 -> nCO2 + nH2O + Q
Большую часть продуктов метаболизма мы выдыхаем, но для этого нужно вдохнуть существенную массу кислорода.
Ну и на сладкое вопрос, не заглядывая в поисковик: как вы думаете, откуда растения берут бОльшую часть своей массы?
P.S. И зачем вообще нужно химию в школе преподавать, да же?
Вот прикольная картинка с ответами:
По убывающей ответы: энергия/тепло, другое, фекалии, становится мышцами, пот/моча, не знаю и CO2(+H2O).
Если честно, 60 % ответов профильных специалистов о том, что жир становится энергией меня пугают. Учитывая, что 1 грамма вещества, превратившегося в энергию достаточно, чтобы уничтожить средних размеров город и убить десятки тысяч людей. В наш образованный век не знать этого (ну как мне, глядя глазам физика) как-то странно, если не сказать дико.
Исходя из знаменитой формулы E = mc2, каждые 1000 ккал = 4.2 МДж соответствуют изменению массы примерно в 0.05 нанограмма - едва ли измеримая величина. 9100 ккал/кг в жире дадут изменение массы в 0.4 нг. А куда тогда деваются все эти килограммы? Давайте посмотрим!
Рассмотрим для примера реакцю окисления пальмитиновой жирной кислоты - наиболее распространённой в природе, во всяких маслах, салах и т.п.
В целом рассуждения для иных жиров особо отличаться не будут, т.к. калорийность у них у всех примрено одинаковая, и при их окислении на каждую одну молекулу кислорода выделяется примерно 0.7 молекулы углекислого газа:
C16H32O2 + 23 O2 -> 16 CO2 + 16 H2O + Q
Открываем таблицу Менделеева, смотрим атомные массы с точностью до целых:
256 а.е.м + 736 а.е.м. = 704 а.е.м. + 288 а.е.м.
Ничего ведь сложного, простая арифметика, так ведь? Делим левую и правую часть на атомную массу молекулы жирной кислоты и умножаем на 1 кг и сразу видна пропорция:
1 кг + 2.9 кг = 2.8 кг + 1.1 кг
И так, чтобы окислить 1 кг жира нужно (окгругляя до десятых) вдохнуть 2.9 кг кислорода и выдохнуть 2.8 кг углекислого газа и 1.1 кг воды. Плотность кислорода при нормальных условиях 1.33 г/л, так что для окисления 1 кг жирных кислот нужно 2180 литров кислорода при 20°С и нормальном давлении или примерно в пять раз больше воздуха. И ещё одно тайное знание, каждый литр кислорода в среднем позволяет окислить 5 ккал (4.74 ккал из жиров и 5.05 ккал из углеводов).
Вот такие дела, метаболизированную масу жира мы в основном выдыхаем, это масса уходит через лёгкие. Впрочем, углеводы тоже, можете поупражняться:
(CH2O)n + nO2 -> nCO2 + nH2O + Q
Большую часть продуктов метаболизма мы выдыхаем, но для этого нужно вдохнуть существенную массу кислорода.
Ну и на сладкое вопрос, не заглядывая в поисковик: как вы думаете, откуда растения берут бОльшую часть своей массы?
P.S. И зачем вообще нужно химию в школе преподавать, да же?