Информации

1.9: Вода - биологија

1.9: Вода - биологија


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ВОВЕД

Вода е во изобилство супстанција на земјата и покрива 71 отсто од површината на земјата. Водата е важна и од други причини: како агенс на ерозија ја менува морфологијата на земјиштето; делува како тампон против екстремните климатски промени кога е присутен како големо водно тело, и помага да се исфрлат и разредуваат загадувачите во околината.

Физичките карактеристики на водата влијаат на начинот на кој постои живот на земјата. Уникатните карактеристики на водата се:

  1. Водата е течност на собна температура и во релативно широк температурен опсег (0 -100°C). Овој широк опсег ја опфаќа годишната средна температура на повеќето биолошки средини.
  2. Потребна е релативно голема количина на енергија за да се подигне температурата на водата (т.е. има висока топлински капацитет). Како резултат на ова својство, големите водни тела делуваат како тампон против екстремните флуктуации на климата, водата е одлична индустриска течност за ладење и помага да се заштитат живите организми од ненадејни температурни промени во околината.
  3. Водата има многу висока топлина на испарување. Испарувањето на водата помага да се дистрибуира топлината на глобално ниво; му обезбедува на организмот средства за расфрлање на несаканата топлина.
  4. Водата е добар растворувач и обезбедува добар медиум за хемиски реакции, вклучувајќи ги и оние кои се биолошки важни. Водата ги носи хранливите материи до клетките на организмот и ги исфрла отпадните производи, а овозможува проток на јони неопходни за мускулните и нервните функции кај животните.
  5. Течната вода има многу висока површински напон, силата што ја држи течната површина заедно. Ова, заедно со неговата способност да се прилепува на површините, овозможува нагорен транспорт на вода во растенијата и почвата со капиларно дејство.
  6. Цврстата вода (мразот) има помала густина од течната вода на површината на земјата. Кога мразот би бил погуст од течната вода, тој би потонал наместо да лебди, а водните тела во ладна клима на крајот би се замрзнале цврсто, убивајќи ги организмите што живеат во нив.

Слатка вода сочинува само околу три проценти од вкупното снабдување со вода на Земјата и се наоѓа или како површинска или подземна вода. Површинската вода започнува како врнежи. Тој дел од врнежите што не се инфилтрира во земјата се нарекува истекување. Истекувањето се влева во потоци и езера.

Одводниот слив од кој се испушта водата се нарекува а сливот. Врнежите што се инфилтрираат во земјата и се заглавуваат во пукнатините и порите на почвата и карпите се нарекуваат подземните води. Ако подземната вода е запрена од непропустлива бариера од карпи, таа може да се акумулира додека порозниот регион не се засити. Врвот на оваа акумулација е познат како водена маса. Порозни слоеви од песок и карпи низ кои течат подземните води се нарекуваат водоносни слоеви.

Поголемиот дел од слатката вода е затворена во замрзнати глечери или длабоки подземни води каде што не е употреблива од повеќето живи организми. Затоа, само мал дел од вкупното снабдување со вода на Земјата е употреблива слатка вода. Сепак, количината на располагање е доволна за одржување на животот поради природниот циклус на вода. Во водниот циклус, водата постојано се акумулира, се прочистува и се прераспределува. За жал, како што се зголемува човечката популација ширум светот, нивните активности се закануваат да го надминат природниот циклус и да го нарушат квалитетот на достапната вода.

КОРИСТЕЊЕ НА ЗЕМЈОДЕЛСКАТА ВОДА

Земјоделство е единствениот најголем корисник на вода во светот. Најголем дел од таа вода се користи за наводнување на земјоделските култури. Наводнување е процес на транспорт на вода од една област во друга заради одгледување на култури. Водата што се користи за наводнување обично доаѓа од реки или од подземни води испумпани од бунари. Главната причина за наводнување на посевите е тоа што ги зголемува приносите. Таа, исто така дозволува одгледување на маргинално земјиште во сушни региони кои вообичаено не би ги поддржувале земјоделските култури. Постојат неколку методи на наводнување: наводнување со поплави, наводнување со бразди, наводнување капка по капка и наводнување со центар.

Наводнување од поплави вклучува поплавување на земјоделска површина која се наоѓа на генерално рамно земјиште. Овој метод на гравитациски проток на вода е релативно лесен за имплементација, особено ако се користи природното поплавување на речните рамнини, и затоа е рентабилно. Сепак, голем дел од водата што се користи за наводнување од поплави се губи, или со испарување или со пробивање во почвата во непосредна близина на предвидената област за наводнување. Бидејќи обработливото земјиште мора да биде рамно за да може да се користи наводнување од поплави, наводнувањето од поплави е практично само во одредени области (на пр. рамнини и дно со поплави на реките). Покрај тоа, бидејќи земјиштето е целосно поплавено, солите од водата за наводнување може да се наталожат во почвата, што на крајот ќе ја направи неплодна.

Наводнување со бразди исто така, вклучува гравитациски проток на вода на релативно рамно земјиште. Меѓутоа, во оваа форма на наводнување, протокот на вода е ограничен на бразди или ровови меѓу редовите на култури. Ова овозможува подобра контрола на водата и затоа е потребна помалку вода, а помалку се троши. Бидејќи водата може да се доставува до браздите од цевки, земјиштето не треба да биде целосно рамно. Сепак, наводнувањето со бразди вклучува повисоки оперативни трошоци од наводнувањето со поплави поради зголемената работна сила и потребната опрема. Тоа, исто така, вклучува голема загуба на испарување.

Наводнување капка по капка вклучува испорака на мали количини на вода директно до поединечни растенија. Водата се ослободува преку перфорирани цевки монтирани над или под земја во близина на корените на поединечни растенија. Овој метод првично беше развиен во Израел за употреба во сушни региони со ограничена достапна вода за наводнување. Тој е многу ефикасен, со малку губење на вода. Некои недостатоци на наводнувањето капка по капка се високите трошоци за инсталација и одржување на системот. Затоа, практично е само за употреба на готовински култури со висока вредност.

Системи со прскалки со центар-стожење доставувајте вода до посевите од прскалки поставени на долга гранка, која се ротира околу средишниот вртење. Водата се испумпува до столбот од блискиот бунар за наводнување. Овој систем има предност што е многу подвижен и по потреба може да се преместува од едно поле во друго. Може да се користи и на нерамна обработлива земја, бидејќи подвижниот стрела може да ги следи контурите на земјиштето. Системите со централно стожер се користат во западните рамнини и југозападните региони на САД. Со соодветно управување, правилно дизајнираните системи можат да бидат речиси исто толку ефикасни како и системите за наводнување капка по капка. Системите со центрифугирање имаат високи почетни трошоци и бараат бунар за наводнување во близина, способен да обезбеди доволно висок проток. Постојаното наводнување со бунарска вода може да доведе и до засолување на почвата.

ДОМАШНО И ИНДУСТРИСКО КОРИСТЕЊЕ НА ВОДАТА

Водата е важна за сите видови индустрии (т.е., производство, транспорт и рударство). Производните локации често се наоѓаат во близина на извори на вода. Меѓу другите својства, водата е одличен и ефтин растворувач и течност за ладење. Многу произведени течни производи имаат вода како нивна главна состојка. Хемиските раствори што се користат во индустриските и рударските процеси обично имаат водена основа. Опремата за производство се лади со вода и се чисти со вода. Водата дури се користи како средство за транспорт на стоки од едно до друго место во производството. Нуклеарните централи користат вода за ублажување и ладење на јадрото на реакторот, како и за производство на електрична енергија. Индустријата буквално ќе застане без вода.

Луѓето користат вода за домашни цели, како што се лична хигиена, подготовка на храна, чистење и градинарство. Развиените земји, особено Соединетите Американски Држави, имаат тенденција да користат многу вода за домашни потреби.

Водата што се користи за лична хигиена претставува најголем дел од употребата на домашна вода. На пример, водата што се користи во еден ден во мијалници, тушеви и тоалети во Лос Анџелес би наполнила голем фудбалски стадион. Луѓето бараат сигурно снабдување со вода за пиење; во спротивно може да се појават сериозни здравствени проблеми кои вклучуваат болести кои се пренесуваат преку вода. Ова бара формирање и одржување на општински станици за третман на вода во големи населени области.

Многу чиста вода се троши во индустриска и домашна употреба. Во САД тоа главно се должи на генерално ниската цена на водата. Сепак, обезбедувањето доволно количество чиста вода во области со голема популација станува се поголем проблем. Мерките за зачувување можат да го минимизираат проблемот: редизајнирање на производните процеси за да се користи помалку вода; користење на вегетација за уредување на земјиштето во сушните региони кои бараат помалку вода; користење на тушеви и тоалети за заштеда на вода и повторно користење на сива вода за наводнување.

КОНТРОЛА НА ВОДНИ РЕСУРСИ

И домаќинствата и индустријата зависат од сигурни залихи на чиста вода. Затоа, управувањето и заштитата на водните ресурси е важно. Изградбата на брани преку течени реки или потоци и запирање на водата во акумулациите е популарен начин за контрола на водните ресурси. Браните имаат неколку предности: овозможуваат долгорочно складирање на вода за земјоделска, индустриска и домашна употреба; тие можат да обезбедат производство на хидроелектрична енергија и контрола на поплавите низводно. Сепак, браните ги нарушуваат екосистемите, тие често ги преместуваат човечките популации и уништуваат добро обработливо земјиште, а на крајот се полнат со тиња.

Луѓето често го користат природниот циклус на вода со собирање вода во резервоари создадени од човекот или со копање бунари за отстранување на подземните води. Водата од тие извори се канализира во реките, вештачките канали или цевководи и се транспортира до градовите или земјоделските површини. Ваквото пренасочување на водните ресурси може сериозно да влијае на регионите од кои се зема водата.

На пример, регионот на долината Овенс во Калифорнија стана пустина откако проектите за вода го пренасочија најголемиот дел од истекувањето на Сиера Невада во метрополитенската област Лос Анџелес. Ова го наметнува прашањето кој поседува (или има права на) водни ресурси.

Правата на вода обично се воспоставуваат со закон. Во источниот дел на САД, „Доктрина за крајбрежни права" е основата на правата на користење. Секој чие земјиште е покрај поток може да ја користи водата се додека дел е оставена за луѓето низводно. Работите се постапуваат поинаку во западниот дел на Соединетите Држави, кои користат "прв дојден, прв услужен“ пристап познат како „Принцип на претходно присвојување" се користи. Со користење на вода од поток, првобитниот корисник воспоставува законско право за тековно користење на првично земениот волумен на вода. За жал, кога нема доволно вода во потокот, страдаат долните корисници.

Случајот со реката Колорадо го нагласува проблемот со правата на вода. Федералната влада изгради серија брани долж реката Колорадо, која исцедува огромна област на југозападниот дел на Соединетите држави и северно Мексико. Целта на проектот беше да се обезбеди вода за градовите и населените места во оваа сушна област и за наводнување на земјоделските култури. Меѓутоа, како што се повлекуваше се повеќе вода од овие брани, помалку вода имаше на располагање низводно. Само ограничен волумен на вода стигна до границата со Мексико и таа беше солена и неупотреблива. Мексиканската влада се пожали дека на нивната земја и се забранува употреба на вода која делумно е нивна, и како резултат на тоа е изградена фабрика за десалинизација за да се обезбеди проток на корисна вода.

Заедничкото право генерално им дава права на сопствениците на имотот на подземните води под нивното земјиште. Сепак, проблем може да се појави во ситуација кога неколку сопственици на имот допираат ист извор на подземна вода. Аквиферот Огалала, кој се протега од Вајоминг до Тексас, се користи интензивно од земјоделците за наводнување. Сепак, оваа употреба доведува до исцрпување на подземните води, бидејќи водоносот има многу бавна стапка на полнење. Во вакви случаи, потребен е генерален план за користење на водата за да се зачуваат водните ресурси за идна употреба.

Пренасочување на вода

Водата е неопходна за целиот живот, како и за човековото земјоделство и индустрија. Голем напор и трошок се вложени за пренасочување на водата од местото каде што природно се појавува до местото каде што им е потребно на луѓето. Големата прераспределба на таков витален ресурс има последици и за луѓето и за животната средина. Трите проекти сумирани подолу ги илустрираат трошоците и придобивките и сложените прашања поврзани со пренасочувањето на водата.

Проект за пренасочување на гарнизон

Целта на проектот за пренасочување на гарнизонот беше да се пренасочи водата од реката Мисури до реката Црвена во Северна Дакота, наводнувајќи повеќе од милион хектари прерија, привлекувајќи нови жители и индустрии и обезбедувајќи можности за рекреација.

Изградбата започна во 1940-тите, и иако се потрошени 600 милиони долари, изградени се само 120 милји канали и неколку пумпни станици. Проектот не е завршен поради финансиски проблеми и големи приговори од еколозите, соседните држави и Канада. Некои се противат на поплавување на ретки прериски живеалишта. Многумина се загрижени дека преместувањето на водата од еден слив во друг, исто така, ќе пренесе неавтохтони и инвазивни видови кои би можеле да ги нападнат домашните организми, да ги опустошат живеалиштата и да предизвикаат економска штета на рибарството и другите индустрии. Бидејќи трошоците за изградба и одржување вртоглаво растеа, даночните обврзници изразија загриженост дека прекумерните јавни пари се трошат на проект со ограничени јавни придобивки.

Проект за водоснабдување Меламчи

Долината Катманду во Непал е важен урбан центар со недоволно снабдување со вода. Еден милион луѓе добиваат вода од цевки за само неколку часа дневно. Резервоарите на подземните води се испуштаат, а квалитетот на водата е прилично низок. Проектот за водоснабдување Меламчи ќе ја пренасочи водата кон Катманду преку тунел долг 28 километри од реката Меламчи во соседната долина. Се очекува да чини половина милијарда долари, проектот ќе вклучи подобрени капацитети за третман и дистрибуција на водата.

Додека проблемите со водата во долината Катманду се сериозни, проектот е контроверзен. Поддржувачите велат дека тоа ќе го подобри јавното здравје и хигиена и ќе ја стимулира локалната економија без да му наштети на екосистемот на реката Меламчи. Противниците сугерираат дека еколошките заштитни мерки се несоодветни и дека голем број луѓе ќе бидат раселени. Можеби нивната најголема замерка е дека проектот ќе го приватизира водоснабдувањето и ќе ги зголеми трошоците надвор од дофатот на сиромашните. Тврдат дека на инсистирање на меѓународните банки се игнорирани поевтините и поефикасни алтернативи, а долговите од проектните заеми ќе ја осакатуваат економијата.

Проект за пренасочување на вода од југ кон север

Многу од поголемите градови во Кина страдаат од сериозен недостиг на вода, особено во северниот дел на земјата. Прекумерната употреба и индустриското испуштање предизвика сериозно загадување на водата. Проектот за пренасочување на вода од југ кон север е дизајниран да префрли огромни количини вода од реките во јужна Кина во сувата, но населена северна половина на земјата. Новите капацитети за контрола на загадувањето и третман што ќе се изградат во исто време треба да го подобрат квалитетот на водата низ целата земја.

Пренасочувањето ќе се постигне со создавање на три реки изградени од човек, секоја долга повеќе од 1.000 километри. Тие заедно ќе канализираат речиси 50 милијарди кубни метри вода годишно, создавајќи го најголемиот проект за пренасочување на водата во историјата. Се очекува изградбата да трае 10 години и да чини 60 милијарди долари, но по 2 години работа, пренасочувањето е веќе над буџетот.

Ваквото масовно поместување на водните ресурси ќе има големи еколошки последици низ целиот систем. Нивото на водата во реките и мочуриштата нагло ќе се намали на југ и ќе се зголеми на север. Луѓето и живиот свет ќе бидат раселени по течението на новите реки.

И покрај неговите неверојатни размери, само проектот Југ кон север нема да биде доволен за да се реши недостигот на вода. Кина сепак ќе треба да ги зголеми програмите за зачувување на водата, да ги направи индустриите и земјоделството поефикасни во однос на водата и да ја подигне јавната свест за одржливи практики на вода.


Bio_U07_USA_FY21 Прашање: 1-9 Во биолошката лабораторија, студентите гледаат капка вода од езерцето под микроскоп. Еден ученик набљудува зелен, едноклеточен организам кој има флагели. Што може да заклучи ученикот од овие набљудувања? O Организмот мора да биде фотосинтетички бидејќи е зелен. Организмот мора да може да се движи бидејќи има флагели. Организмот мора да биде разградувач бидејќи е едноклеточен. Организмот мора да потекнува од животинското царство бидејќи има флагели.

помош_преглед

Транскрипција на сликазатвори

Bio_U07_USA_FY21 Прашање: 1-9 Во биолошката лабораторија, студентите гледаат капка вода од езерцето под микроскоп. Еден ученик набљудува зелен, едноклеточен организам кој има флагели. Што може да заклучи ученикот од овие набљудувања? O Организмот мора да биде фотосинтетички бидејќи е зелен. Организмот мора да може да се движи бидејќи има флагели. Организмот мора да биде разградувач бидејќи е едноклеточен. Организмот мора да потекнува од животинското царство бидејќи има флагели.


Контрола на Na+ и апсорпција на вода преку „тесни епителии“ на 'рбетници од страна на адх и алдостерон

Рамнотежата на сол и вода кај 'рбетниците е контролирана со ослободување на два крвни хормони: алдостерон и антидиуретик (ADH). Целта на ова поглавје е да ги разгледа механизмите (на ниво на плазма мембрана) со кои овие хормони предизвикуваат зголемување на движењето на сол (натриум) и вода во целните ткива. Примарниот ефект на алдостеронот е да ја зголеми пропустливоста на Na+ на мембраната свртена кон луменот (апикална) со активирање на веќе постоечките канали за мирување на кратко време и со инкорпорирање на новосинтетизирани канали по продолжено изложување. Други ефекти може да вклучуваат зголемување на снабдувањето со енергија и синтеза на Na+-K+ ATP-аза која е одговорна за истиснување на Na+ од клеточната цитоплазма во крвта. Слично на тоа, ADH ги стимулира веќе постоечките апикални мембрански Na+ канали. Вториот ефект на ADH е да ја зголеми епителната водопропустливост. Доказите силно сугерираат дека во цитоплазматските везикули постојат водни канали кои, при предизвикување на ADH, се спојуваат во апикалната мембрана предизвикувајќи брзо зголемување на хидрауличната спроводливост на апикалната мембрана. Движењата на везикулите зависат од недопрениот цитоскелет. Регулирањето на транспортот на електролити и не-електролит ќе се дискутира во светлината на горенаведените два механизми.

Известувања преку е-пошта

Цитирано од

Најдете не на Годишната конференција на SEB 2021

Со нетрпение ја очекуваме Годишната конференција на SEB 2021, која ќе се одржи онлајн од 29 јуни до 8 јули.

Кариери и кафе
Придружете се на уредничката на JEB Reviews, Шарлот Рутлиџ во 13:30 на 1 јули за да слушнете за нејзиното лично патување во кариерата.

Награда за млад научник
Со задоволство ја спонзорираме наградата за млад научник (секција за животни). Победникот ќе биде објавен на 2 јули за време на сесијата за медали и награди.

Збирки на предмети
Погледнете ги нашите збирки на теми кои ги истакнуваат трудовите од неодамнешните добитници на наградите на SEB, дознајте како JEB поддржува истражувачи од рана кариера и дознајте за списанието.

Однесување на болеста кај таксони на 'рбетници

Кајманските црвени крвни зрнца носат бикарбонати, а не крвна плазма

Баутиста и сор. откриле дека наместо да носат бикарбонати во нивната крвна плазма, кајманот го носи анјонот во нивните црвени крвни зрнца, благодарение на нивниот специјално модифициран хемоглобин.

Прочитајте го и Објавете го договорот со EIFL

Задоволство ни е да објавиме дека истражувачите во 30 земји со економија во развој и во транзиција можат да имаат корист од објавувањето со отворен пристап веднаш и бесплатно во Journal of Experimental Biology по новиот договор со Електронски информации за библиотеки (EIFL).

Сега имаме над 200 институции во повеќе од 20 земји и шест библиотечни конзорциуми кои учествуваат во нашата иницијатива за читање и засилување објавување. Дознајте повеќе и погледнете ја целосната листа на институции-учеснички.


Кингерот и возот Шинкансен

Инженерите кои изградија надградба на јапонскиот Шинкансен, или возовите со куршуми, успеаја да ги натераат да патуваат 200 милји на час, но нивната бучава ги надмина еколошките стандарди. Како што возот патувал во тесен тунел, би создал звучен бум при излегувањето. Дел од проблемот беше тапиот нос во облик на куршум кој го турка воздухот пред него наместо да се сече. За да го решат проблемот, инженерите се инспирирале од сметките на кингари, кои можат да се нурнат во вода со едвај прскање. Кингерот се заглавува во вода со рационализиран клун кој постепено се зголемува во дијаметар од врв до глава, оставајќи ја водата да тече покрај себе. Со моделирање на носовите на возовите со куршуми на клуновите на кингерот, инженерите на Западна Јапонска железница ја создадоа серијата 500, која стапи во употреба во 1997 година. Возовите се потивки, 10 проценти побрзи и трошат 15 проценти помалку електрична енергија. Слики: 1) AskNature.org. 2) Flowizm/Flickr.

WIRED е местото каде што утре се реализира. Тоа е суштинскиот извор на информации и идеи кои даваат смисла на свет во постојана трансформација. Разговорот WIRED осветлува како технологијата го менува секој аспект од нашите животи - од култура до бизнис, наука до дизајн. Откритијата и иновациите што ги откриваме водат до нови начини на размислување, нови врски и нови индустрии.

© 2021 Condé Nast. Сите права се задржани. Користењето на оваа страница претставува прифаќање на нашиот Договор за корисник и Политика за приватност и Изјава за колачиња и вашите права за приватност во Калифорнија. Жичен може да заработи дел од продажбата од производите што се купени преку нашата страница како дел од нашите партнерства за партнерство со трговците на мало. Материјалот на оваа страница не смее да се репродуцира, дистрибуира, пренесува, кешира или на друг начин да се користи, освен со претходна писмена дозвола од Condé Nast. Избори за реклами


АпстрактХидрогелите се вкрстено поврзани хидрофилни полимери кои можат да впијат вода или биолошки течности. Нивните биомедицински и фармацевтски апликации вклучуваат многу широк спектар на системи и процеси кои користат неколку карактеристики на молекуларен дизајн. Овој преглед ја разгледува молекуларната структура, динамичкото однесување и структурните модификации на хидрогелите, како и различните примени на овие биохидрогели.

Неодамнешниот напредок во подготовката на тридимензионални структури со точни конформации на синџирот, како и врзувањето на функционалните групи, овозможуваат подготовка на ветувачки нови хидрогели. Во меѓувреме, интелигентните биохидрогели со pH или температурна чувствителност продолжуваат да бидат важни материјали во медицинските апликации.


Биолошки витези

За учениците кои не беа на час кога беше прикажано видеото, или кои сакаат повторно да ја видат целата (немонтирана) програма, ги дадов следните линкови:


Покрај пополнувањето на работниот лист, студентите по наука за животна средина мора да истражуваат и да одговорат на следниве прашања:

1. Која е проценетата моментална популација на округот Лос Анџелес? Погрижете се да ми го кажете изворот на вашата проценка!

2. Водата има многу намени, но ајде да се фокусираме само на водата за пиење. Најдете извор кој ја проценува количината на вода во литри што му е потребна на едно човечко суштество, секој ден. Кажете ми го изворот и наведете ја проценката.

3. Користејќи го вашето истражување од прашањата 1 и 2, проценете ја вкупната количина на вода за пиење во литри што ја бара годишно населението во округот Лос Анџелес. ПОКАЖЕТЕ ЈА ВАШАТА РАБОТА!

4. Врз основа на вашиот одговор на прашањето 3, дали мислите дека округот Лос Анџелес ќе мора да најде нови извори на вода во иднина? Наведете причина да го поддржите вашето тврдење.

5. Лос Анџелес се потпира на аквадукти и канали за да добие поголем дел од својата вода. Кои се изворите на вода овде во округот Фресно?



Волуменот V во дефиницијата се однесува на волуменот на растворот, не волуменот на растворувачот. Еден литар раствор обично содржи или малку повеќе или малку помалку од 1 литар растворувач бидејќи процесот на растворање предизвикува зголемување или намалување на волуменот на течноста. Понекогаш концентрацијата на масата се нарекува титар.

Уредување на нотација

Ознаката заедничка со густината на масата ја нагласува врската помеѓу двете величини (концентрацијата на масата е масената густина на компонентата во растворот), но може да биде извор на забуна особено кога тие се појавуваат во иста формула недиференцирани со дополнителен симбол. (како натпис на ѕвезда, задебелен симбол или varrho).

Зависност од јачината на звукот Уреди

Концентрацијата на масата зависи од варијацијата на волуменот на растворот главно поради термичка експанзија. На мали интервали на температура зависноста е:

каде ρјас(Т0) е концентрацијата на масата на референтна температура, α е коефициентот на термичка експанзија на смесата.

Збир на концентрации на маса - нормализирачка релација Уреди

Збирот на масовните концентрации на сите компоненти (вклучувајќи го и растворувачот) ја дава густината ρ на растворот:

Така, за чиста компонента, масената концентрација е еднаква на густината на чистата компонента.

SI-единица за масовна концентрација е kg/m 3 (килограм/кубен метар). Ова е исто како mg/mL и g/L. Друга најчесто користена единица е g/(100 mL), што е идентично со g/dL (грам/децилитар).

Употреба во биологијата Уреди

Во биологијата, симболот „%“ понекогаш погрешно се користи за означување на концентрацијата на маса, исто така наречен „процент на маса/волумен“. Растворот со 1 g растворена супстанца растворен во конечен волумен од 100 mL раствор ќе биде означен како „1%“ или „1% m/v“ (маса/волумен). Ознаката е математички погрешна бидејќи единицата „%“ може да се користи само за бездимензионални количини. Така, „процентен раствор“ или „процентуален раствор“ се термините најдобро резервирани за „процентни раствори од маса“ (m/m = m% = маса растворена супстанца/масен вкупен раствор по мешањето) или „процентуален раствор на волумен“ (v/v = v % = волумен растворена супстанца по волумен од вкупниот раствор по мешањето). Многу двосмислените термини „процентно решение“ и „процентуални решенија“ без други квалификатори, продолжуваат повремено да се среќаваат.

Оваа вообичаена употреба на % за да значи m/v во биологијата е поради тоа што многу биолошки раствори се разредени и на база на вода или воден раствор. Течната вода има густина од приближно 1 g/cm 3 (1 g/mL). Така, 100 mL вода е еднакво на приближно 100 g. Затоа, растворот со 1 g растворена супстанца растворен во конечен волумен од 100 mL воден раствор може да се смета и за 1% m/m (1 g растворена супстанција во 99 g вода). Ова приближување се распаѓа кога се зголемува концентрацијата на растворени материи (на пример, во мешавини вода-NaCl). Високите концентрации на растворени материи често не се физиолошки релевантни, но повремено се среќаваат во фармакологијата, каде што сè уште понекогаш се среќава нотација на маса по волумен. Екстремен пример е заситениот раствор на калиум јодид (SSKI) кој достигнува 100 "%" m/v масовна концентрација на калиум јодид (1 грам KI на 1 mL раствор) само затоа што растворливоста на густата сол KI е исклучително висока во вода, и добиениот раствор е многу густ (1,72 пати погуст од водата).

Иако постојат примери за спротивното, треба да се нагласи дека најчесто користените „единици“ од % w/v се грамови на милилитар (g/mL). Понекогаш се смета дека растворите од 1% m/v се грам/100 mL, но тоа го намалува фактот дека % m/v е g/mL 1 g вода има волумен од приближно 1 mL (при стандардна температура и притисок) и Масовната концентрација се вели дека е 100%. За да се направат 10 mL воден раствор од 1% холатен раствор, 0,1 грама холати се раствораат во 10 mL вода. Волуметриските колби се најсоодветното парче стакларија за оваа постапка бидејќи отстапувањата од однесувањето на идеалниот раствор може да се појават со високи концентрации на растворени материи.

Во растворите, масената концентрација најчесто се среќава како однос маса/[волумен раствор], или m/v. Во водени раствори кои содржат релативно мали количини растворена супстанца (како во биологијата), таквите бројки може да се „перцентивизираат“ со множење со 100 сооднос од грамови растворена супстанца по mL раствор. Резултатот е даден како „процент на маса/волумен“. Таквата конвенција изразува масовна концентрација од 1 грам растворена супстанција во 100 mL раствор, како „1 m/v %“.

Густина на чиста компонента Уреди

Односот помеѓу масената концентрација и густината на чиста компонента (масовна концентрација на еднокомпонентни мешавини) е:

каде ρ
јас е густината на чистата компонента, Vјас волуменот на чистата компонента пред мешањето.

Специфичен волумен (или волумен специфичен за маса) Уреди

Специфичниот волумен е инверзна на масената концентрација само во случај на чисти супстанции, за кои концентрацијата на масата е иста како и густината на чистата супстанција:

Моларна концентрација Уреди

Конверзијата во моларна концентрација вјас е дадена од:

каде Мјас е моларната маса на состојката i.

Масен удел Уреди

Претворањето во масен удел wјас е дадена од:

Кртска фракција Уреди

Конверзијата во молска фракција xјас е дадена од:

каде што М е просечната моларна маса на смесата.

Молалитет Уреди

За бинарни мешавини, конверзијата во молалитет бјас е дадена од:

Вредностите на (маса и моларна) концентрација различни во просторот го активираат феноменот на дифузија.


1.9: Вода - биологија

Сите написи објавени од MDPI се веднаш достапни ширум светот под лиценца за отворен пристап. Не е потребна посебна дозвола за повторна употреба на цела или дел од статијата објавена од MDPI, вклучувајќи слики и табели. За статии објавени под лиценца за отворен пристап Creative Common CC BY, кој било дел од статијата може да се користи повторно без дозвола, под услов оригиналната статија да е јасно цитирана.

Карактеристичните трудови претставуваат најнапредно истражување со значителен потенцијал за големо влијание на теренот. Карактеристичните трудови се поднесуваат по индивидуална покана или препорака од научните уредници и се подложуваат на рецензија пред објавувањето.

Карактеристичниот труд може да биде или оригинална истражувачка статија, значителна нова истражувачка студија која често вклучува неколку техники или пристапи, или сеопфатен прегледен труд со концизни и прецизни ажурирања за најновиот напредок во областа што систематски ги прегледува највозбудливите достигнувања во научниот литература. Овој тип на хартија дава поглед на идните насоки на истражување или можни апликации.

Статиите на Editor’s Choice се засноваат на препораките на научните уредници на списанијата MDPI од целиот свет. Уредниците избираат мал број на написи неодамна објавени во списанието за кои веруваат дека ќе бидат особено интересни за авторите или важни во оваа област. Целта е да се обезбеди слика на некои од највозбудливите дела објавени во различни истражувачки области на списанието.


Дискусија

Читањето на Сл. 2 кажува дека наизменичните пливачи повторуваат суштинско основно движење за да ја одржат саканата брзина на пливање. Ова движење се состои од активно бранување со речиси константна фреквенција и речиси константна амплитуда на отчукување на опашката (освен во опсегот на мала брзина, засенчена во сива боја на панелите на слика 2), која се повторува онолку долго колку што е потребно. Така, рибата подготвена да плива побрзо ќе го зголеми времето на пукање. Се разбира, затоа што секоја секвенца на пливање со пукање и крајбрежје се изведува во речиси константно време Трунда, fish spending more time in the burst phase necessarily also shorten the coast duration, which sets an upper limit to the swimming speed that can be achieved. It is interesting to note that the swimming behavior described here differs from the idea that fish modulate their body wave kinematic parameters to change speed, in contrast with what has been observed for larger fish using continuous swimming—for instance, see refs. 20,21 . To our knowledge, such a mechanism has not been reported in the literature, especially concerning small-sized fish of a few centimeters as the tetra fish of the present experiments.

In order to understand the dynamics underlying the experimental observations, we studied the swimming optimization problem of a simulated burst-and-coast swimmer. The fish is modeled using the realistic body geometry of Hemigrammus bleheri extracted from the experiment (see Supplementary Information, Part 2). The burst-and coast cycle is built, following the observations, by concatenating an active phase and a passive phase. The flow field around the fish during each phase is simulated using computational fluid dynamics (CFD)—see “Methods”. Through exploring the parameter space, for each swimming velocity, the set of parameters (DC, Фјас, (ar) , Тbout) that minimizes the cost of transport (CoT) is selected. The results of the optimization procedure are superimposed to the experimental data in Fig. 2 (black squares).

This is a remarkable observation, as it shows that fish in the range of cruise swimming speeds constantly optimize their CoT. Optimality is not straightforward in the multidimensional space navigated by living organisms, where locomotion is just one element of their everyday trade-offs. More specifically, the observation and its agreement with the simulation are exciting for a double reason. In the first place, unlike in continuous swimming where fish basically deal with a two-dimensional parameter space consisting of tail-beat frequency and amplitude, in burst-and-coast swimming, fish have to deal at least with a four-dimensional parameter space (shown in Fig. 2: Тbout, DC, Фјас, and (ar) ) at an arbitrary speed. The optimization of burst-and-coast swimming is thus extremely complex, especially considering that the CoT can hardly be sensed directly by the fish during swimming. Second, fish have to deal with many other constraints that might not be, a priori, necessarily compatible with optimizing swimming energy. For instance, the intermittence of burst-and-coast swimming has also been invoked for a sensing reason 17 . Before the present work, we did not know whether fish aim to optimize the CoT during burst-and-coast swimming, or whether fish can successfully optimize CoT in such a complex landscape of control parameters and indirect feedback. It turns out that in the case of this work, the intermittent swimming kinematics is, in a certain range of swimming regimes, exactly what optimizes swimming gaits. It is also surprising that fish can handle the optimization of CoT in burst-and-coast swimming relatively easily—such optimization mainly consists in maintaining the tail-beat frequency and amplitude constant and modulating the time of bursting.

The remarkable agreement between the optimization calculation and experimental observations leads us to two important conclusions for burst and coast swimmers. First, fish essentially do not modulate tail-beat frequency as observed for continuous swimming 20,21 but adapt a unique cycle to sustain the imposed speed. Second, the frequency, amplitude of the tail beat, and the burst phase duration (the duty cycle) are optimal parameters with respect to the cost of transport CoT at typical cruise speeds. It is also noteworthy that the results of the simulation are not exclusively associated to the species Hemigrammus bleheri. Excepted the details of the body shape that were extracted from the experiments, the construction of the intermittent simulated kinematics (see “Methods”) uses a generic body deformation that can describe other burst-and-coast swimmers. The results presented in this paper bring a general description of intermittent fish locomotion, based on experimental observations: because of the intermittency constraint—the bout time, most likely fixed because of physiological reasons, these fish have developed specific swimming sequences minimizing their cost of transport that are different from those observed for continuous swimmers, and such specific swimming sequences do not require the fish to handle all optimal parameters in a complex pattern. Future works should multiply experimental observations and produce a larger inventory of intermittent swimmers to determine if the burst-and-coast mechanism described here holds for other fish species. It has to be noted that the CoT as defined in this study only takes into account the mechanical cost of the swimmers, thus future explorations on the consequence of considering the additional “metabolic” cost may bring us a more comprehensive understanding of the swimming cost and optimization in burst-and-coast swimmers.


Biology

I study insect diversity in highly threatened habitats to understand the effect of habitat alteration on particular groups of interest, such as the scarabaeine dung beetles, and to discover new species before they have gone extinct. Research also centers on the evolution of various groups of beetles. In particular, I am interested in conducting phylogenetic and biogeographic analyses, revisions of poorly known taxa, and behavioral and ecological studies. For phylogenetic projects, the current emphasis in the lab is the acquisition of molecular sequence data, but morphological data is also gathered in some cases for a total evidence approach to produce the most robust hypotheses of evolution. The major current and specific research projects in my lab include:

The Ghana Insect Project.
Insect biodiversity (systematics), especially on the Coleoptera (beetles).
The global diversity of spider beetles.
West African insect biodiversity, especially dung beetle diversity and ecology, and their use in conservation biology.
Evolution of the dung beetles.
Evolution of the bostrichoid beetles.
Evolution of the Water Penny Beetles.


Погледнете го видеото: Biologija. 10 žingsnių prieš egzaminą (Јуни 2022).


Коментари:

  1. Terr

    Not bad, I liked it, but I thought it was the best.

  2. Dalar

    Многу корисен пост



Напишете порака