Przeskocz do treści

Strona główna » chemia » Strona 2

Zakwit wody to efekt masowego rozwoju fitoplanktonu (sinic, okrzemek, zielenic, wiciowców i in.) w zbiorniku wodnym. Największy udział w zakwicie wód mają zazwyczaj kolonijne, nitkowate formy sinic oraz zielenic. Efekt zakwitu mogą powodować także organizmy jednokomórkowe np. eugleny. W czasie zakwitu ilość glonów jest tak duża, że jako zielone drobinki są widoczne gołym okiem. Nadają wodzie charakterystyczne zabarwienie i powodują silne jej zmętnienie.

W zbiornikach strefy umiarkowanej zakwity występują najczęściej wiosną i jesienią. Masowe i coraz dłuższe czasowo występowanie zakwitów wody jest przejawem zaburzenia równowagi ekologicznej. Zakwity stają się coraz powszechniejsze ze względu na wzrastającą żyzność wód. Zjawisko wzrastania żyzności wód spowodowaną jest dopływem substancji mineralnych i organicznych w efekcie działalności człowieka (ścieki komunalne, nawozy sztuczne, gnojowica, obornik spłukiwane z pól, itp.).

Jakie są skutki zakwitu wody?

Wzrostu liczebności drobnoustrojów powoduje zwiększenie biologicznego zapotrzebowania na tlen. Rozpuszczony w wodzie tlen zużywany jest również do rozkładu martwych szczątków organizmów. Wody zmieniają swoją barwę i zapach. Stają się bardziej mętne. W górnych warstwach wody charakterystyczne są wahania stężenia tlenu oraz odczynu. Zaczynają powstawać obszary wody, w której zapasy tlenu zostały wyczerpane. Są one określane, jako pustynie tlenowe. W zbiorniku wszystkie organizmy tlenowe wymierają, natomiast dominują mikroorganizmy beztlenowe. Na dnie zbiornika zaczynają gromadzić się muły, co prowadzi do zmniejszania się jego głębokości.

Dodatkowo na skutek nagromadzenia się dużej masy fitoplanktonu w górnych partiach zbiornika, światło słoneczne nie dociera do głębszych warstw. Powoduje to w konsekwencji zahamowanie procesu fotosyntezy. Produkty metabolizmu, a po zakończeniu zakwitu, także rozkładu fitoplanktonu, mogą mieć charakter toksyczny.

Szczególnie niepożądane są zakwity sinic (Cyanophyceae), które w zbiornikach silnie zeutrofizowanych wypierają inne glony, zwłaszcza zielenice. Przy obfitości substancji mineralnych (zwłaszcza związków fosforu) namnażają się bardzo silnie, tworząc gęsty, pływający kożuch. Ich obfitość nie jest ograniczana zbytnio przez organizmy roślinożerne (zooplankton, ryby). Wolą one zjadać inne glony, gdyż wiele gatunków sinic ma zdolność wytwarzania szkodliwych dla wielu organizmów toksyn sinicowych.

W nielicznych przypadkach, np. w gospodarce rybackiej zakwit wybranych gatunków, na przykład zielenic (Chlorophyta) w stawie hodowlanym, jest korzystny ze względu na zwiększenie ilości pożywienia dla hodowanych ryb (np. organizmów zooplanktonowych odżywiających się glonami tworzącymi zakwit zielenicowy).

Zakwit wody w Morzu Bałtyckim

Wiosenno-letni zakwit wody jest cechą charakterystyczną Morza Bałtyckiego. Jednak z roku na rok zakwity są coraz intensywniejsze i trwają coraz dłużej (w roku 2016 zakwit trwał niemal nieprzerwanie przez 3 miesiące -20.06-21.09.2016). Występuje tutaj około 30 różnych gatunków fitoplanktonu, które opisano jako szkodliwe. Dwa gatunki dominujące, które corocznie formują spektakularne zakwity to Aphanizomenon flos-aquae oraz Nodularia spumigena. Pierwsza z nich jest nietoksyczną sinicą, która w maksimum objętości występuje w czerwcu. Druga jest sinicą toksyczną zakwitającą od lipca. Toksyczne glony i sinice mogą prowadzić do poważnych, a nawet śmiertelnych zatruć zwierząt i ludzi. Odnotowano także toksyczność dla ryb powodowaną przez glony Prymnesium parvum i podejrzewa się, że glony mogą być odpowiedzialne za pomór ptaków i fok w rejonie Zatoki Fińskiej.

Kiedy zakwit sinic się kończy, obumarłe organizmy opadają na dno i rozkładając się zużywają resztki pozostałego tam tlenu. W pozbawionych tlenu wodach dennych nie może przeżyć żaden tlenowy organizm, np. ryby czy mięczaki. Rybacy określają to zjawisko terminem - przyducha. Dno staje się pozbawione życia, a strefa beztlenowa rozprzestrzenia się. Wiele gatunków fauny Bałtyku, np. dorsz, ma coraz mniej miejsca do życia.
Bałtyk posiada największą na świecie strefę pozbawioną życia -spowodowaną działalnością człowieka. W ciągu ostatniego dziesięciolecia, co roku w Bałtyku występuje ok. 60 tys. km2 dna pozbawionego tlenu. To powierzchnia kilku polskich województw całkowicie pozbawionych życia.
Polska niestety jest jednym z głównych trucicieli Bałtyku. W ciągu ostatnich 50 lat do Bałtyku wpuszczono łącznie 20 milionów ton azotu oraz 2 miliony ton fosforu. 

Jeśli pozostawimy Bałtyk samemu sobie, to pod koniec wieku 1/4 jego powierzchni będzie pustynią ekologiczną a kożuch sinicowy będzie występować całe lato.

Strona główna » chemia » Strona 2

Skóra ciemnieje od słońca, a włosy jaśnieją - dlaczego tak się dzieje? Uważamy opaleniznę za przejaw zdrowia, jednak w rzeczywistości ciemnienie skóry jest reakcją obronną naszego organizmu na nadmiar promieniowania ultrafioletowego. Odpowiedzialna za to zjawisko jest melanina - naturalny pigment, który powstaje w skórze w procesie melanogenezy. Od ilości melaniny zależy kolor naszej skóry, włosów, a także tęczówki oka.

Melanina, melanocyty i melanosomy

Naskórek składa się z pięciu warstw, najbardziej zewnętrzna to rogowa, a następnie jasna, ziarnista, kolczysta i podstawna. U osób o jasnej karnacji melanina występuje tylko w warstwie podstawnej czyli najgłębiej położonej graniczącej ze skórą właściwą, natomiast osoby o ciemnej karnacji mają melaninę we wszystkich warstwach naskórka, stąd też ciemniejszy kolor ich skóry.

Melanina powstaje w specjalnych komórkach zwanych melanocytami, które znajdują się w podstawnej warstwie naskórka. Melanina gromadzi się w melanocytach, w specjalnych „zbiorniczkach” zwanych melanosomami. Następnie jest ona przekazywana do otaczających melanosomy komórek naskórka. Pod wpływem jednego z bodźców, tj.: skłonności genetyczne, hormony lub czynniki zewnętrzne, w tym także promienie UV – melanosomy pękają i barwnik uwalnia się do komórki. Melanina zawsze gromadzi się w komórkach między jądrem komórkowym (gdzie znajduje się nasz materiał genetyczny – DNA) a powierzchnią komórki zwróconą do światła. W ten sposób chroni DNA przed uszkodzeniami powodowanymi przez promieniowanie ultrafioletowe. Tak więc, komórki barwnikowe wyrzucają melaninę po to, by stworzyć blokadę dla tych promieni i uniknąć poparzeń skóry.

Jak powstaje opalenizna?

Skóra ciemnieje od słońca dwuetapowo:

  • Najszybciej zauważalne, lekkie ciemnienie skóry jest wynikiem działania promieni UVA. To właśnie pod ich wpływem melanina jest uwalniana do komórek naskórka.
  • Opalenizna pod wpływem działania promieni UVB pojawia się z opóźnieniem – po ok. 3 dniach. Dzieje się tak, ponieważ promienie UVB wpływają na powstawanie nowych komórek produkujących melaninę – melanocytów a to zabiera trochę czasu. Nowe dawki melaniny są następnie przekazywane do komórek naskórka, dając efekt przyciemnienia skóry.

Promienie UVB prawdopodobnie powodują także uwolnienie pewnych czynników hormonalnych, które krążąc w organizmie prowadzą do namnażania się melanocytów, nie tylko w miejscach wystawionych na działanie słońca. To dlatego czerniak – złośliwy rak skóry, może także pojawić się w miejscach chronionych przed słońcem.

Dlaczego opalenizna blednie?

W wyniku procesu odnowy komórkowej, komórki z melaniną stopniowo wędrują na powierzchnię naskórka, wypychane przez powstające grupy „młodszych” komórek. Gdy dotrą one do zewnętrznej warstwy naskórka – rogowej, obumierają. Następnie ulegają one stopniowemu i niewidocznemu dla oka procesowi złuszczania. W wyniku tego procesu cząsteczki melaniny usuwane są wraz z martwymi komórkami naskórka. Dlatego też z czasem opalenizna blednie.

Dlaczego włosy jaśnieją pod wpływem słońca

Melanina zawarta we włosach także je trochę chroni. Ponieważ włosy ciemne zawierają więcej barwnika, są lepiej chronione niż jasne. Najbardziej narażone na promieniowanie UV są włosy siwe i rozjaśnione. Melanocyty występują jednakże tylko w obrębie cebulki włosa. Jeżeli na włos przez dłuższy czas świeci Słońce, a w konsekwencji promienie docierają do melanocytów, to ich ziarnistości z melaniną przesuwają się nieco wyżej w komórce tak, aby osłonić jądro komórki przed negatywnym działaniem ultrafioletu. Natomiast melanina zgromadzona we włosach pod wpływem takiego promieniowania traci kolor, łuski włosa otwierają się a włosy stają się jaśniejsze. Ponieważ włosy są martwe i nie zawierają melanocytów, nie mają własności regeneracyjnych. Odbarwienie barwnika zawartego we włosach jest trwałe. Jest to proces analogiczny do odbarwiania się m.in. farb.

Strona główna » chemia » Strona 2

Jak działa na nas płacz dziecka? Nasza reakcja na płacz dziecka jest bardzo głęboko zakorzeniona w mechanizmach przystosowawczych. Jest ona automatyczna, a steruje nią kilka hormonów. Oksytocyna - wspomagająca tworzenie się więzi rodzicielskich, dopamina - odpowiedzialna za stan pobudzenia, kortyzol - uznawany za hormon stresu oraz endogenne opioidy, wpływające na poczucie przyjemności.

Najszybciej na płacz reaguje dopamina. Jej stężenie wzrasta gwałtownie, ale też może szybko spaść, jeśli bodziec płaczu przestanie działać. Wolniej wzrasta poziom kortyzolu. Jednak jego stężenie będzie się utrzymywać na wysokim poziomie tak długo, jak długo dziecko będzie płakało. Przewlekłe utrzymywanie się zbyt wysokiego stężenia kortyzolu wpływa negatywnie na relacje rodzinne a także na zdrowie samego rodzica. Przewlekle podwyższony poziom kortyzolu podnosi ryzyko ogromnej liczby chorób, począwszy od schorzeń metabolicznych, a skończywszy na psychicznych.

Po zadziałaniu bodźca płaczu dziecka, poza dopaminą i kortyzolem wzrasta również stężenie oksytocyny. Poziom tego hormonu rośnie relatywnie powoli i utrzymuje się na wysokim poziomie również po ukojeniu płaczu oraz zaspokojeniu potrzeby dziecka. Natomiast czwarta z wymienionych substancji, czyli endogenne opioidy, pojawiają się dopiero po zaprzestaniu płaczu i po nawiązaniu z dzieckiem kontaktu. Oznacza to, że reagowanie na płacz jest dla rodziców korzystne. Po pierwsze, redukuje poziom stresu i nieprzyjemnych doznań. Po drugie, sprzyja zacieśnianiu więzi. Po trzecie, sprawia przyjemność.

Płacz młodych ssaków, niezależnie od gatunku, wykazuje uderzające podobieństwo, zwłaszcza w zakresie częstotliwości wydawanych dźwięków. Badania naukowe wykazały, że przedstawiciele odmiennych gatunków (nieudomowionych przez człowieka) reagują na płacz noworodków innych zwierząt, również ludzkich. Taki wynik oznacza, że płacz wyewoluował u ssaków na bardzo wczesnym etapie, a aktywne reagowanie na niego to nasza najbardziej naturalna reakcja.

Bibliografia:
M.A.Trzeciak (2018) Czy słonie dają klapsy? Fascynujące rodzicielstwo zwierząt. Wyd. Feeria Science

1

Strona główna » chemia » Strona 2

Codziennie słyszymy, że powietrze w Polsce jest fatalnej jakości. Wielokrotnie przekroczone normy zanieczyszczenia, pyły i toksyczne mikro cząstki. Często zaleca się pozostanie w domu, ale przecież powietrze dostaje się do wnętrza naszych mieszkań, a i tu musimy czymś oddychać. Dodatkowo nasze domy zbudowane są z materiałów, które często wydzielają niebezpieczne substancje. Oczywiście powietrze można oczyszczać przy pomocy kosztownych maszyn filtrujących. Warto jednak spróbować dużo tańszego, naturalnego rozwiązania.

Rośliny doniczkowe mogą być naszym sprzymierzeńcem w walce o czyste powietrze. Zgodnie z badaniami przeprowadzonymi przez NASA w 1989 roku, niektóre z roślin często uprawianych przez nas w doniczkach bardzo skutecznie oczyszczają powietrze.

Roślin te skutecznie filtrują powietrze z trichloroetylenu, aldehydu mrówkowego, benzenu, ksylenów i amoniaku. To substancje, które często wydzielają się z farb, wykładzin, ścian czy instalacji w budynkach i przez codzienne wdychanie szkodzą nam. Powodują między innymi podrażnienia dróg oddechowych, suchość i pieczenie oczu, wyschnięta śluzówka nosa, kaszel, większa podatność na infekcje.

Na czele listy najefektywniejszych w oczyszczaniu powietrza roślin znajduje się chryzantema wielkokwiatowa, dracena odwrócona, skrzydłokwiat, bluszcz pospolity i sansewieria gwinejska.

Rośliny potrafią chronić się przed zanieczyszczeniami wchłaniając niebezpieczne substancje i wiążąc je w postaci, która przestaje być szkodliwa. Drugim zjawiskiem jest działanie mikroorganizmów żyjących w glebie oraz układu korzeniowego roślin. Im lepszy dostęp powietrza do gleby, tym skuteczniejsze jego oczyszczanie.

Opisywane mechanizmy sprawdzają się w oczyszczaniu powietrza z niebezpiecznych związków chemicznych. Niestety nie zapewnią usuwania pyłów zawieszonych, których normy są regularnie w Polsce przekraczane.

Dodatkowym bonusem ze strony roślin jest dla nas zwiększanie wilgotności powietrza, zwłaszcza w zimie. Zwiększona wilgotność powietrza w pomieszczeniach poprawia znacząco komfort oddechowy i wpływa dodatnio na cerę.

Teoretyczna i praktyczna wiedza dla dzieci

Zapraszamy do współpracy w ramach autorskiego programu zajęć dla dzieci. Przez zabawę i eksperymenty przekazujemy teoretyczną wiedzę i praktyczne umiejętności.

Organizujemy także niezapomniane urodziny dla dzieci!

Strona główna » chemia » Strona 2

Mitochondria są niesamowitymi tworami. Słowo "mitochondrium"  pochodzi z języka greckiego, mitos oznacza "nić", a chondrion - "grudka". Te małe struktury (wielkości przeważnie od 2 do 8 mikrometrów) o skomplikowanej budowie znajdują się w komórce, ale nie w jej jądrze, tylko w otaczającej je cytoplazmie.

Znaczenie mitochondriów dla organizmu

Ich najważniejszą rolą jest wytwarzanie energii, która potem gromadzona jest w wiązaniach chemicznych związku, w skrócie zwanego ATP. Jego cząsteczki to podstawowe paliwo komórkowe używane w procesach metabolicznych. Szacuje się, że mitochondria produkują około 90% energii wykorzystywanej przez organizm ludzki.

Oprócz tego mitochondria są zaangażowane w wiele innych procesów, takich jak sygnalizacja komórkowa, specjalizacja, wzrost i śmierć komórki, czy też kontrola cyklu komórkowego.

Pochodzenie

Uczeni uważają, że mitochondria były w czasach prehistorycznych, osobnymi bytami, które zostały wchłonięte przez inną komórkę. Zostały w nich na zasadzie endosymbiozy, kiedy to jeden gatunek żyje w ciele drugiego. Endosymbioza dała możliwość przeprowadzania tlenowego oddychania komórkowego, a tym samym pozwoliła na uzyskanie większej ilości energii z tej samej ilości pokarmu niż u innych organizmów. Zdolność ta stanowiła dużą przewagę i przyczyniła się do sukcesu ewolucyjnego organizmów mających mitochondria. Zwiększyło to także liczbę środowisk, w których takie organizmy mogły się rozwijać.

Dowodem potwierdzającym teorię endosymbiozy jest choćby to, że u organizmów eukariotycznych mitochondria jako jedyne struktury komórkowe (oprócz jądra komórkowego i plastydów u roślin) zachowały własny materiał genetyczny. Jest on niewielki, koduje tylko od kilkunastu do kilkudziesięciu białek z kilkuset białek niezbędnych do funkcjonowania mitochondrium. Co więcej, genom mitochondrialny wykazuje podobieństwo do genomu bakterii. Mitochondrialny DNA ma postać małej, kolistej, dwuniciowej cząsteczki. Jedną z bardzo istotnych cech mtDNA jest jego zwarta budowa i brak przerw między genami (tzw. intronów), które występują w DNA jądrowym.

Ludzkie komórki mają różną liczbę mitochondriów, jednak jest ich zazwyczaj kilka tysięcy. Mitochondria dziedziczone są niemal wyłącznie po matce, ponieważ wszystkie lub prawie wszystkie pochodzą z komórki jajowej. Plemniki mają ich bardzo mało (około 100 - jeśli w ogóle). Poza tym, gdy dojdzie już do zapłodnienia komórki jajowej i powstanie zygota, mitochondria pochodzące od ojca ulegają zniszczeniu. Choć mtDNA dziedziczymy po matce, ma je potomstwo obu płci. W genach mitochondrialnych nie dochodzi do rearanżacji przez rekombinację. Może w nich jednak dochodzić do mutacji. Mutacje takie powodują tzw. choroby mitochondrialne, których objawy dotykają głównie tkanki o największym zapotrzebowaniu energetycznym – mięśniową i nerwową.

Zajęcia naukowe dla dzieci w Poznaniu i okolicach

Prowadzimy autorski program warsztatów dla dzieci, podczas których wykonujemy proste, interesujące eksperymenty angażujące najmłodszych do poznawania świata.

Organizujemy także wyjątkowe urodziny dla dzieci, pełne wielobarwnych doświadczeń!