Глава 3
1.Каково строение животной клетки?
2.Какую функцию выполняют хромосомы?
3.Как происходит деление клетки?
Внешняя и внутренняя среда организма. Внешней средой называют ту, в которой находится организм. Человек живёт в газообразной среде, но временно может находиться в воде, например во время купания.
Внутренней средой организма называют ту среду, которая находится внутри организма: она отделена от внешней среды оболочками тела (кожа, слизистые). В ней находятся все клетки тела. Она жидкая, имеет определённый солевой состав и постоянную температуру. Заметим, что содержимое пищеварительного канала, мочевыводящих и дыхательных путей к внутренней среде не относится. Лишь наружный ороговевший слой кожи, состоящий из отмерших клеток, и некоторые слизистые оболочки граничат с внешней средой. Они защищают более глубоколежащие клетки от воздействия внешних условий. Через внутреннюю среду клетки человеческого тела снабжаются всем необходимым, и через неё удаляются вещества, образующиеся в процессе их жизнедеятельности.
Строение клетки. По форме, строению и функциям клетки чрезвычайно разнообразны, но по структуре они сходны. Каждая клетка обособлена от других клеточной мембраной. Подавляющее число клеток имеют цитоплазму и ядро (рис. 12).
Рис. 12. Клетка под электронным микроскопом: 1 — цитоплазма; 2 — клеточная мембрана; 3 — ядро; 4 — ядрышко; 5 — ядерная оболочка; 6 — мембраны эндоплазматической сети; 7 — рибосомы; 8 — митохондрия; 9 — клеточный центр; 10 — лизосома
Строение и функции ядра. Ядро отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой. В нём можно обнаружить ядрышко — место сборки рибосом, важнейших органоидов клетки.
В ядре находятся хромосомы, основа которых — молекулы ДНК. В этих молекулах закодирована вся наследственная информация организма.
Участки молекул ДНК, ответственные за синтез определённого белка, называют генами. В каждой хромосоме насчитывают сотни и тысячи генов. Под микроскопом хромосомы можно наблюдать только в период деления клеток: в другие периоды они не видны.
Контролируя образование белков, гены управляют всей цепочкой сложных биохимических реакций в организме и тем самым определяют его признаки. В обычных клетках человека содержится по 46 хромосом, в половых клетках (яйцеклетках и сперматозоидах) по 23 хромосомы (половинный набор).
Наружная мембрана и органоиды клетки. Наружная клеточная мембрана легко проницаема для одних веществ и непроницаема для других. Такая избирательная проницаемость клеточной мембраны носит название полупроницаемости. Через клеточную мембрану клетка получает воду, питательные вещества, кислород, ионы, через неё удаляются продукты клеточного обмена. Клеточная мембрана обеспечивает также взаимодействие клетки с окружающей средой и с другими клетками. Постоянные клеточные структуры, каждая из которых выполняет свои особые функции, называют органоидами или органеллами. В клетке они играют ту же роль, что и органы в организме.
Пространство внутри клетки тоже разделено мембранами. Они образуют эндоплазматическую сеть — сеть канальцев, ёмкостей, полостей (рис.
13). Эндоплазматическая сеть — это своеобразная транспортная система, по которой вещества, синтезированные клеткой, перемещаются внутри клетки. Благодаря ей поддерживается двусторонняя связь между ядром и цитоплазмой, а также между различными органоидами клетки.
Рис. 13. Эндоплазматическая сеть — транспортная система клетки (микрофотография)
На мембранах эндоплазматической сети располагаются рибосомы, обеспечивающие биосинтез белков, специфичных для данной клетки. Состав и строение этих белков определены генами. В качестве посредника, передающего информацию о структуре белка от гена к рибосоме, выступает специальная молекула — информационная РНК.
Рис. 14. Митохондрия — энергетическая станция клетки (микрофотография)
Митохондрии участвуют в биологическом окислении веществ, за счёт которого освобождается и накапливается энергия, необходимая для жизнедеятельности клеток. Эти двухмембранные образования, едва видимые в оптический микроскоп, называют энергетическими станциями клетки (рис.
14).
Благодаря биологическому окислению сложные органические вещества распадаются, и выделяющаяся при этом энергия используется клетками для мышечного сокращения, выработки тепла, синтеза веществ, необходимых для формирования структур клетки.
Рядом с ядром в клетке расположен аппарат Гольджи, который представляет собой стопку плоских цистерн. Синтезированные в клетке вещества поступают в аппарат Гольджи, где претерпевают дальнейшие биохимические превращения, упаковываются в мембранные пузырьки и переносятся в те места клетки, где они необходимы, или транспортируются к клеточной мембране и выходят за пределы клетки. Кроме этого, аппарат Гольджи формирует лизосомы.
Лизосомы — это мелкие мембранные пузырьки, которые содержат биологически активные вещества — ферменты, необходимые для переваривания питательных веществ. Сложные молекулы, поступившие в клетку, расщепляются в лизосомах до более простых. Кроме того, лизосомы могут разрушать структуры самой клетки при их старении или в ходе эмбрионального развития, когда происходит замена тканей.
Обязательным органоидом животной клетки, а следовательно, и клетки человеческого тела является клеточный центр, состоящий из двух центриолей. Эти маленькие тельца цилиндрической формы расположены недалеко от ядра под прямым углом друг к другу. Клеточный центр играет важную роль в клеточном делении: от центриолей начинается рост веретена деления.
Связь между объёмом и поверхностью клетки. Размер клеток ограничен, поскольку с увеличением объёма и массы клетки относительная её поверхность уменьшается, и клетка уже не может получить нужного количества питательных веществ и выделить полностью продукты распада. Поэтому, достигнув определённого размера, она перестаёт увеличиваться в объёме.
Деление клетки — сложный процесс (рис. 15). При подготовке к делению каждая молекула ДНК удваивается. В результате в хромосоме оказывается рядом пара одинаковых молекул ДНК, которые потом станут самостоятельными хромосомами дочерних клеток.
Перед делением ядро разбухает и увеличивается в размерах.
Хромосомы скручиваются в спираль и становятся различимыми в оптический микроскоп. Ядерная оболочка исчезает. Центриоли клеточного центра удваиваются, расходятся к противоположным полюсам клетки, и между ними формируются нити веретена деления.
Рис. 15. Деление клетки: 1 — клетка (между делениями) в состоянии покоя; 2, 3, 4 — образование видимых в оптический микроскоп хромосом, их расположение в экваториальной плоскости клетки; 5 — расхождение хромосом; 6 — образование двух дочерних ядер, начало деления цитоплазмы; 7 — образование двух дочерних клеток
В следующей фазе деления хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки. Парные молекулы ДНК каждой хромосомы прикрепляются к нитям веретена деления. Вскоре нити веретена деления начинают оттягивать парные молекулы ДНК к противоположным полюсам. Образуется два новых набора, состоящих из одинаковых хромосом и, следовательно, одинаковых генов. Хромосомы дочерних клеток образуют клубки. Вокруг них синтезируется ядерная оболочка, образуется ядро.
Скрученные ранее в спираль хромосомы полностью раскручиваются и перестают быть видимыми. Одновременно с расхождением хромосом органоиды приблизительно равномерно распределяются по двум полюсам. Затем клеточная мембрана впячивается внутрь, и цитоплазма клетки делится путём перетяжки. Образуются две дочерние клетки.
Жизнедеятельность клетки. Каждая клетка в организме человека выполняет свою определённую работу. Несмотря на огромное разнообразие, для всех клеток характерны общие признаки.
Обмен веществ и энергии. Одно из главных свойств клетки — способность к обмену веществ и энергии. Из поступающих в клетку питательных веществ образуются сложные вещества (характерные для каждого типа клеток), формируются клеточные структуры. Параллельно с образованием новых веществ идут процессы биологического окисления органических веществ — белков, жиров, углеводов. При этом происходит выделение энергии, необходимой для жизнедеятельности клетки. В результате активной работы в живой клетке постоянно образуются отходы жизнедеятельности.
Продукты распада удаляются из клетки, а затем и из организма.
Синтез и распад веществ происходят благодаря действию ферментов. Это биологические катализаторы белковой природы, ускоряющие во много раз течение химических процессов. Каждый фермент действует только на определённые соединения. Они называются субстратом данного фермента.
Ферменты вырабатываются и в растительных, и в животных клетках. Иногда их действия сходны. Так, фермент каталаза, находящийся в клетках стенки ротовой полости, мышцах, печени, способен расщеплять пероксид водорода — вредное соединение, образующееся в организме.
Проделаем опыт. Нальём в химический стакан пероксид водорода и опустим в него кусочки мелко нарезанного клубня картофеля. Жидкость вспенивается за счёт образования пузырьков кислорода: 2Н2О2 каталаза 2Н2О + О2; ядовитый пероксид водорода разлагается на безвредные кислород и воду.
Ферменты действуют как в клетках, так и вне клеток.
При кипячении белки разрушаются, поэтому ферменты теряют активность. Выводят их из строя и некоторые химические вещества, например соли тяжёлых металлов. (Если сварить картофель, реакции разложения пероксида водорода не будет.)
Рост и развитие клетки. В процессе жизнедеятельности происходит рост и развитие клеток. Ростом называют увеличение размеров и массы клетки, а развитием клетки — её возрастные изменения, в том числе и достижение ею способности полностью выполнять свои функции. Например, для того чтобы костная клетка могла создавать твёрдое и прочное костное вещество, она должна созреть.
Покой и возбуждение клеток. Клетки могут находиться в состоянии покоя или в состоянии возбуждения.
При возбуждении клетка включается в работу и выполняет свои функции. Обычно переход к возбуждению связан с раздражением. Так, в ответ на раздражение нервная клетка генерирует нервные импульсы; мышечная клетка сокращается, а железистая — выделяет секрет.
Следовательно, раздражение — это процесс воздействия на клетку.
Оно может быть механическим, электрическим, тепловым, химическим и т. д. В ответ на раздражение клетка из состояния покоя переходит в состояние возбуждения, то есть активной работы.
Способность клетки отвечать на раздражение специфической реакцией называют возбудимостью. Наибольшей возбудимостью обладают мышечные и нервные клетки.
Клеточная мембрана, ядро, цитоплазма, хромосомы, гены, органоиды, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи, лизосомы, центриоли, деление, обмен веществ и энергии, рост, развитие, покой, возбуждение.
1.Какие функции выполняет клеточная мембрана?
2.Каковы функции ядра и ядрышка?
3.Сколько хромосом имеют половые клетки человека — сперматозоид и яйцеклетка? Как вы думаете, почему число хромосом в половых клетках вдвое меньше, чем в клетках тела?
4.Назовите основные органоиды клетки.
5.Какие процессы жизнедеятельности характерны для большинства клеток человеческого организма?
6.
Какие органоиды, характерные для клеток других организмов, отсутствуют в клетках человека? С чем связаны эти отличия?
7.Объясните, чем отличаются рост и развитие клеток.
1.Сравните внешнюю и внутреннюю среду организма человека. В чём их сходство и отличия?
2.В стиральные порошки иногда добавляют ферменты. Будут ли они действовать при кипячении белья и после него? Ответ поясните.
3.Составьте и заполните таблицу «Основные органоиды и структуры клетки: строение и функции».
Какой из стиральных порошков самый лучший
Тиксотропия, синерезис и другие красивые слова. Лиофильные и структурированные системы >
Какой из стиральных порошков самый лучший? В
современном магазине нас окружает
множество самых разных средств для
стирки. Замечание. Автор статьи (Мигалёв И. Л.) не ставит перед собой задачу выбрать лучший стиральный порошок. Статья основана на базовых химических знаниях, материалах сети Интернет и личном опыте и логических соображениях автора. При написании этой статьи автор не сотрудничал с рекламодателями и производителями товаров народного потребления. Автор не несёт никакой ответственности за возможный материальный или моральный вред, который может быть вызван непониманием материала статьи, действиями третьих лиц и другими независящими от автора причинами. Если Вы особо впечатлительный человек, закончите чтение здесь. Несмотря на широкий ассортимент средств для стирки, их состав однотипен.
Все компоненты моющего средства, непосредственно участвующие в процессе стирки, можно разделить на три группы: поверхностно активные вещества (ПАВ), отбеливатели и энзимы. Так же любое средство содержит сторонние вещества. Эти вещества регулируют pH моющего раствора (как правило, это карбонаты или силикаты натрия и калия), смягчают воду (чаще всего, это фосфаты натрия или калия), придают средству нужную консистенцию (те же фосфаты или цеолиты для порошков, вода с загустителями для жидких моющих средств), регулируют количество пены, ароматизируют и так далее. Замечание. Классификация, строение и механизм действия ПАВ полностью описаны в учебнике Юлии Юрьевны Гавронской «Коллоидная химия», поэтому автор не считает необходимым рассматривать их здесь ещё раз. Отбеливатели —
это вещества, придающие белью белизну. Кислородные
отбеливатели представляют собой
соединения кристаллогидратного типа
состава xNa2CO3⋅yH2O2⋅zH2O
(перкарбонаты
натрия) либо xNa3BO 3⋅yH2O2⋅zH2O
(пербораты
натрия). Н2О2 + 2ē → 2OH− Этот процесс наиболее эффективно протекает в щелочной среде. Так же эффективность этого процесса возрастает с повышением температуры. Кислородные отбеливатели действуют бережно, не повреждая волокна ткани, поэтому они могут применяться для всех видов тканей. Однако необходимо учитывать и температуру моющего раствора (речь об этом зайдёт позже). В общем же, эти отбеливатели могут применяться как в холодной, так и в горячей (95 ℃ или даже кипячение) воде. Замечание.
Согласно уравнению Нернста, окислительные
свойства любого вещества возрастают с
увеличением его концентрации. Поэтому
слишком большие количества даже таких
мягких отбеливателей могут вызвать
потерю цвета, деформацию и ускорение
износа ткани. Активным веществом хлорных отбеливателей является гипохлоритный ион: ClO− + H2O + 2ē → Cl− + 2OH− Однако при этом протекает и побочная реакция контрпропорционирования: Cl− + ClO− + H2O ⇄ Cl2 + 2OH−, поэтому
эти отбеливатели обладают специфическим
запахом.
Они очень активны, способны даже окислять
волокна ткани, ускоряя процесс изнашивания
изделий. Поэтому такие
отбеливатели можно применять только
для прочных тканей и только в холодной
воде (не горячее 35 ℃). По той же причине хлорные отбеливатели
НЕЛЬЗЯ применять в автоматических
стиральных машинах. В
горячей воде (горячее 45℃) в
значительной степени начинает
образовываться
ещё более активный
окислитель,
чем исходный гипохлорит —
хлоратный ион ClO3−. 3Cl2 + 6OH− ⇄ 5Cl− + ClO3− + 3H2O Образующийся хлоратный ион ClO3− может, в зависимости от условий, восстанавливаться до исходного гипохлорита, до хлора, либо до хлоридного иона: ClO3− 2ClO3− + 6H2O + 10ē → Cl2 +12OH− ClO3− + 3H2O + 6ē → Cl− +6OH− Хлоратный
ион является сильным окислителем, что
значительно ускоряет порчу ткани (и
стиральной машины), поэтому кипятить с хлорными отбеливателями
нельзя. Отбеливатели легко справляются с пятнами от красителей органического происхождения (пятна сока, чая, кофе, травы, фруктов, овощей, вина и других). Однако пятна белковой природы им «не по зубам». Тут на помощь приходят энзимы. Энзимы, — иначе говоря, ферменты, они же биодобавки — это биологические селективные катализаторы. В моющих средствах используют ферменты, тем или иным образом катализирующие реакцию гидролиза пептидной связи. При этом макромолекулы белков разбиваются на более мелкие фрагменты, что облегчает работу ПАВ. Чаще всего энзимы выделяют из природного сырья. Максимальная активность большинства энзимов достигается при температурах около 35 ÷ 45 ℃, хотя на сегодняшний день известны энзимы, работающие и при температуре 80 ℃. Как уже говорилось выше, энзимы ускоряют реакцию гидролиза пептидной связи, то есть разрушают белки. Поэтому средства с энзимами не предназначены для стирки натуральных тканей с волокнами белковой природы (шерсти и шёлка).
Ассортимент бытовой химии для стирки широк, однако по форме выпуска почти всю продукцию можно разделить на три группы: порошки, таблетки и гели. Современные стиральные порошки представляют собой гранулы. В состав стиральных порошков обязательно входят вещества, повышающие его плотность. Это делается для того, чтобы порошок тонул в воде, а не оседал на поверхности деталей заливного тракта стиральной машины. Такими веществами чаще всего являются полифосфаты. Преимущества фосфатов, точнее, преимущество фосфатов состоит в их дешевизне и доступности. Однако фосфаты имеют много
недостатков. Главный из них — крайне
высокая аллергенность. Другой недостаток
—
малая скорость растворения. Чтобы
полностью выполоскать фосфаты из белья (при половинной загрузке
стиральной машины) необходимо
провести 10 ÷ 12 циклов
полоскания.
У фосфатов есть заменители: цеолиты,
силикаты и карбонаты. Однако цеолиты
вообще не растворяются в воде, поэтому порошки
с цеолитами способны оставлять белые
пятна на цветном белье и делать ткань
грубой на ощупь.
Наиболее оптимальным вариантом являются
силикаты и карбонаты.Замечание. ЗАО «Аист» с декабря 2010 года полностью заменило фосфаты на силикаты и карбонаты, тем самым сделав практически все свои порошки гипоаллергенными.  Однако
состав стиральных
порошков
наиболее богат активными компонентами:
в порошке одновременно могут содержаться
и энзимы, и отбеливатели (это достигается
тем, что они находятся в разных гранулах),
что делает порошок наиболее универсальным
и популярным средством для стирки. При
этом энзимы и отбеливатели могут работать
совместно, поскольку стирка начинается
с холодной воды. Пока вода имеет низкую
температуру (до 45 ℃),
работают преимущественно энзимы, затем,
когда температура воды повышается,
работают преимущественно отбеливатели. Вы когда-нибудь
видели цветные
гранулы в порошках? Производители заявляют, что
именно они и являются носителями тех
самых энзимов, эффективно удаляющих
загрязнения. Однако
это
не более, чем рекламный трюк. Простой
факт: все исполь-зуемые
в порошках ферменты относятся к классу
простых ферментов, то есть к классу
белков. Это означает, что эти ферменты
в чистом виде являются белыми порошками. Цвет
достигается исключительно
введением в состав порошка пищевых
красителей. Стиральные порошки достаточно хорошо справляются с самыми разными загрязнениями. Однако они долго растворяются, поэтому их целесообразно применять только на длительных программах при высоких температурах для сильно загрязнённого белья из прочных тканей. Таблетки
для стирки представляют собой те же стиральные
порошки, компоненты которых расположены
слоями. Наилучший эффект от стирки
достигается постепенным растворением
слоёв таблетки. Поэтому таблетки для
стирки нельзя раскалывать перед
помещением в барабан, для стирки должно
использоваться только целое количество
таблеток. Недостаток таблеток состоит
в том, что их основой («цементирующим
ингредиентом») являются те же фосфаты,
причём содержание фосфатов в
таблетках превышает содержание фосфатов
в порошках. Гели, сравнительно недавно появившиеся на рынке, по составу отличаются от стиральных порошков только тем, что содержат другие виды ПАВ, не содержат фосфатов или цеолитов и отбеливателей. Они почти мгновенно растворяются в воде.
Гелеобразные средства чаще всего работают при невысоких температурах (до 60 ℃) и предназначены преимущественно для стирки слабо загрязнённого белья на коротких программах при низких температурах. Для стирки деликатных тканей рекомендуется использовать специальные гели. Такие гели не содержат энзимов и отбеливателей и по составу близки к мылу. При выборе средства в магазине необходимо обратить внимание на его упаковку, состав, консистенцию, запах и цену. Если средство
попало на территорию Российской Федерации
легальным путём, на его упаковке
должны быть состав (с приведением примерного процентного
содержания основных компонентов) и
указания по использованию на русском
языке.
Отсутствие этого может означать либо
то, что средство попало в Россию незаконным
путём, либо то, что перед нами подделка. При выборе стирального порошка обратите внимание на его запах. Слишком резкий запах, ощущающийся даже через упаковку, чаще всего говорит о наличии в составе хлорных отбеливателей, которые недобросовестные производители добавляют для наилучшего отстирывания при низких температурах и специфический запах которых маскируют таким образом. Так же внимательно прочитайте состав. По современным нормам примерное содержание фосфатов не должно превышать 5 %. При выборе
геля для стирки действуют те же правила,
что и для порошков, за небольшим
исключением. Обратите
внимание на предназначение средства.
Средства для ручной стирки имеют на
упаковке надпись «ручная стирка» или
«hand wash», а так же на ней изображены тазик
и простая стиральная машина. Эти средства
предназначены только для ручной стирки
или для стирки в активаторных стиральных
машинах. Для предварительной обработки могут понадобиться отбеливатели или пятновыводители. По сути, это те же порошки или гели для стирки, только с повышенной концентрацией необходимых компонентов. Чаще всего такими веществами являются отбеливатели. Обратите внимание на состав, дату выпуска и тару. Преимущество следует отдавать продуктам в непрозрачной таре, так как отбеливатели, особенно кислородные, разлагаются под действием света. Если Вы собираетесь исполь-зовать эти средства для деликатных тканей, то это должны быть кислородные отбеливатели. Помните также, что хлорные отбеливатели нельзя использовать в стиральной машине. В общем же, при покупке моющих средств действует то же правило, что и при сборе грибов: не уверен — не бери. Итак,
моющие средства куплены, приступим к
стирке. Прежде всего необходимо тщательно рассортировать бельё. По прочности можно выделить три типа ткани. Прочные ткани — ткани, такие, как лён, хлопок, некоторые смесовые ткани (лён + хлопок, лён + хлопок + синтетика). Волокна таких тканей шероховатые. Эти ткани легко впитывают загрязнения (и воду), поэтому и отстирывать их труднее всего. Для таких тканей необходимы длительные программы стирки с высокими температурами (60 ℃ и выше). Это программа «Хлопок». Замечание. Названия программ могут отличаться в зависимости от модели стиральной машины. Консультируйтесь с инструкцией. Прочные ткани обычно трудно прополаскиваются, поэтому при загрузке выше половинной рекомендуется активировать опцию «Дополнительное полоскание» или подвергнуть ткани повторному полосканию. Оптимальным средством для прочных тканей является стиральный порошок. Вторая
группа — умеренно деликатные ткани,
такие, как тонкий лён и хлопок, вискоза,
полиэстер, акрил, другие синтетические
и
смесовые ткани. Третья
группа — натуральная шерсть и другие
ткани на
её
основе
(например, кашемир). Такие ткани должны
стираться на особых программах
(«Деликатная стирка», «Ручная стирка»)
при температуре не выше 40
℃.
Поскольку
часто в таких программах отсутствуют
промежуточные отжимы, необходимые для
качественного
прополаскивания, а изделия могут быть
достаточно плотными, рекомендуется
активировать опцию «Дополнительное
полоскание». Замечание. При выборе программ и опций обратитесь к руководству по эксплуатации Вашей стиральной машины. Помните, что на разных программах максимальная загрузка разная. Не превышайте эту загрузку для достижения наилучшего результата. При стирке изделий, впитывающих большое количество воды (махровые изделия, джинсы), загружайте машину не более, чем на половину и используйте опцию «Дополнительное полоскание». Дозировать моющие средства необходимо в зависимости от объёма загрузки, степени загрязнения и особенностей Вашей стиральной машины. Важно не количество моющего средства, расходуемое на стирку, а концентрация моющего средства в стиральном растворе. Замечание.
Дозировка, рекомендуемая производителем,
чаще всего завышена в 1.5 ÷
2
раза. Это выгодно и производителям
моющих средств, и производителям
текстильных изделий. Автор эмпирически пришёл к следующим цифрам: для стирки 5 кг средне и сильно загрязнённого белья из прочных тканей достаточно 50 ÷ 60 мл стирального порошка. Расход геля для стирки несколько выше: 60 ÷ 75 мл на 5 кг сухого белья. Замечание. Эти цифры являются оптимальными только в условиях стирки автора. Поскольку характеристики стиральных машин разных производителей различаются, Вам придётся самостоятельно подобрать оптимальное количество моющего средства, оптимальное для Вас и соответствующее характеристикам Вашей стиральной машины. Замечание.
Конечно, корректнее измерять дозировку
стирального порошка в единицах массы
(в граммах), однако в бытовых условиях
её удобнее измерять в единицах объёма
(в миллилитрах, они же кубические
сантиметры).
Стирка
некоторых
вещей имеет
особенности. Например, цветное бельё
необходимо стирать со специальным
моющим средством, и загружать машину не
полностью. При стирке небольшого
количества слабо загрязнённого белья
рекомендуется
выбрать короткий цикл стирки, либо
активировать опцию «Экономия времени».
При этом необходимо использовать
меньшее
количество моющего средства. Старайтесь
не стирать вместе изделия из разных
видов ткани. Это может привести к низкому
качеству стирки и прополаскивания или
к высокой сминаемости некоторых изделий.
Отдельные изделия с особо
сложными застарелыми
пятнами или с очень высокой степенью
загрязнения лучше
предварительно застирать с использованием
программы очень короткой стирки («Быстро
30»). На этом, пожалуй, стоит закончить. Автор надеется, что хотя бы некоторые части этой статьи оказались для Вас полезными и познавательными. Ссылки: Статья в Википедии; Стиральный порошок. Как выбрать? Замечание. Критически относитесь к тому, что сказано в этих источниках. Подробнее: Химическая энциклопедия, том 1, статья «Гипохлориты»; Химическая энциклопедия, том 3, статьи «Перекисные соедине-ния неорганические», «Поверхностно-активные вещества»; Химическая энциклопедия, том 5, статьи «Хлор», «Ферменты». |
Давайте попробуем разобраться
в этом множестве и сделать хотя бы
некоторые выводы.
Паша и Саша — наркоманы, но
Паша использует дорогой порошок, а
Саша — новую «Досю». А если нет разницы,
зачем платить больше?
Их можно разделить на две группы:
оптические и химические. Оптические
отбеливатели — вещества, которые
усиливают отражение света тканью. Это
своеобразные красители. Химические
отбеливатели
содержат
окислители. Они предназначены для
окислительного разрушения загрязнений,
облегчают
процесс стирки, разбивая большие молекулы
загрязнений на меньшие. Так же они
обладают дезинфицирующим
действием. Отбеливатели основаны на
различных веществах. Этими веществами
могут быть гипохлорит натрия NaClO
(хлорные
отбеливатели), перекись водорода H
Жидкие
средства содержат раствор перекиси
водорода.
Действие
кислородных отбеливателей основано на
восстановлении пере-киси:
Это происходит
по реакции диспропорционирования:
Исключением
является только синий цвет — его имеет
активатор отбеливания ТАЭД, который
не является биологическим соединением.
Поэтому в
Евросоюзе с 2009 года таблетки для стирки
сняты с производства.
Исключением являются только таблетки
для стирки изделий, которые не являются
одеждой, например, штор.
Подделку можно довольно просто определить
по качеству упаковки. Потрите влажным
пальцем или
белой бумажной салфеткой
упаковку. Если на пальце или
на салфетке
остались следы краски, средство
поддельное. На подделку могут так же
указывать негерметичность упаковки
(порошок просыпается при лёгком
встряхивании), либо подозрительно низкая
цена.
Гели подделывают реже, чем
порошки, что объясняется их малой
популярностью и техническими трудностями
подделывания. Обратите
внимание на консистенцию геля.
Слишком жидкое или слишком густое
средство говорит о некачественном
товаре. Хороший гель для стирки должен
иметь консистенцию киселя. Высокая
вязкость (малая текучесть) говорит о
наличии в составе загустителей, которые
не участвуют в процессе стирки, но за
которые нам придётся заплатить. Кроме
того, слишком густые цветные гели
способны оставить цветные пятна на
светлом белье. Так же такой гель будет
с трудом растворяться в воде, что приведёт
к некачественному отстирыванию и низкой
эффективности прополаскивания.
Такие средства обладают высоким
пенообразованием, поэтому их использование
в автоматической стиральной машине
может привести к протечке воды или даже
к
поломке стиральной машины. Средства с
надписью «автомат» («automate»,
«automatic»,
«matic») предназначены для стирки в
стиральных машинах любого типа. Так
же обратите внимание на то, для каких
изделий это средство предназначено.
Средства с надписью «white»
предназначены для стирки белого и
светлоокрашенного белья. Как правило,
это порошки. В составе таких средств
больше отбеливателей и специфических
энзимов. Стирка цветного белья такими
средствами приводит к потере тканями
цвета, а так же к переносу красителей с
одних вещей на другие. Средства
с надписью «колор» или «color»
предназначены
для стирки цветных
изделий. Это могут быть и порошки, и
гели. Особо
помечены и средства для стирки деликатных
тканей. При выборе средств для стирки
цветных и деликатных тканей предпочтение
лучше отдать гелям, поскольку такие
изделия обычно стираются при невысокой
температуре (до 60 ℃)
и на коротких программах или на программах
с низкой интенсивностью механического
воздействия.
Если
на средстве нет особых указаний, то оно
предназначено для стирки изделий из
прочных и деликатных тканей за исключением натуральных шерсти и шёлка.
Сюда же относится и натуральный шёлк.
Волокна таких тканей, как правило,
гладкие, однако их способность впитывать
загрязнения и воду ненамного
меньше,
чем у прочных тканей. Такие ткани хорошо
стираются на программах средней
продолжительности с несильным
механическим
воздействием при средних температурах
(40
÷ 60
℃).
Это программы «Синтетика» или «Деликатные
ткани». Такие
ткани легко отжимаются и часто сильно
мнутся, поэтому для облегчения последующей
глажки лучше установить низкую скорость
отжима (400
÷ 600
об/мин)
и/или активировать опцию «Лёгкая глажка».
Оптимальным средством для таких тканей
является гель.
Для стирки таких тканей,
а так же натурального шёлка рекомендуется
использовать гели без энзимов, по составу
похожие на мыло.
С одной стороны,
у нас раньше закончатся моющие средства,
и мы пойдём в магазин за новой партией,
с другой стороны, наши текстильные
изделия раньше придут в негодность, и
мы пойдём покупать новые.
Исследование ферментов, используемых в моющих средствах для стирки
Практический класс
Стиральные порошки — это знакомое применение ферментной технологии в нашей повседневной жизни.
У производителей моющих средств есть надежные протоколы для оценки дополнительной очищающей способности различных энзимов с разными пятнами, разными тканями, разными температурами.
Хотя вы не можете воспроизвести все эти тесты в своем классе, каждая группа учащихся может провести простое исследование одного фактора, контролируя другие переменные.
Организация урока
Это будет зависеть от того, насколько открытым будет планирование и проведение расследования.
Представление идеи о том, что ферменты добавляются в стиральный порошок для улучшения качества стирки, может быть кратким или длиться дольше, если вы хотите представить больше идей о действии ферментов, типах тканей, характере пятен и влиянии снижения температуры белья. . Если вы предложите каждой группе студентов исследовать один фактор и выделите время для обмена отчетами о практических занятиях в конце, вы сможете охватить несколько аспектов технологического применения ферментов в стирке.
Было бы интересно поделиться отчетами, опубликовав их на веб-сайте, а затем попросив каждого учащегося просмотреть отчет другой группы.
Приборы и химические вещества
Для каждой группы учащихся:
Доступ к ассортименту
- тканей
- красящие вещества
- моющие средства – с ферментами и без них
( Примечание 2 ) - вода (в т.ч. горячая)
стаканы
Шалочки для перемешивания
Термометры
для класса-Установка техника/Учитель:Не-био-мотеринги при подходящем разведении ( Примечание 1 )
Enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme inzyme enzyme enzyme enzym моющее средство ( Примечание 2 )
Ассортимент тканей: хлопок, лен, нейлон, вискоза, шелк, шерсть ( Примечание 3 )
Красящие вещества ( Примечание 4 )
Здоровье и безопасность и технические примечания
См.
указания по технике безопасности, прилагаемые к вашему ферментному препарату. Работа с концентрированными ферментными препаратами более опасна, чем с разбавленными ферментными препаратами. Сухой ферментный порошок опасен при вдыхании, поэтому разливы следует удалять влажной тканью до того, как они высохнут. Технические специалисты должны носить защитные очки. Им следует избегать поднятия в воздух пыли ферментов при приготовлении растворов и следует быстро и тщательно смывать брызги с кожи.
Учащиеся должны проявлять такую же осторожность при разбавлении фермента в растворе моющего средства, но опасность значительно снижается. Смойте любые брызги моющего средства из глаз большим количеством проточной воды или бутылкой для промывания глаз.
Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности
1 Подходящий раствор моющего средства составляет около 5%, т.е. 5 см 3 моющего средства на 100 см 3 . Это рассчитывается на основе типичного рекомендуемого пакета моющего средства, содержащего 100 см 3 моющего средства при стирке средней степени загрязнения, и машин, использующих около 20 литров воды для цикла стирки.
2 Предоставьте порции ферментов для добавления к известному объему моющего средства или приготовьте растворы ферментов (только протеаза, только липаза, только амилаза) в небиологическом моющем средстве. Студенты смешивают их, чтобы приготовить ферментные коктейли, следуя своим планам исследования.
NCBE поставляет пять моющих ферментов по отдельности или в упаковке по пять штук. Они поставляют липазу (Lipex™) во флаконах по 100 см 3 . Листы данных на упаковках рекомендуют подходящие количества фермента для использования в качестве отправной точки для любого исследования. Они также предоставляют информацию о ферменте, включая вероятную оптимальную температуру для действия фермента. NCBE рекомендует протестировать любой протокол с различными концентрациями фермента перед использованием со студентами, потому что активность фермента в различных ситуациях и после хранения трудно предсказать. Используйте лист данных, прилагаемый к ферменту, для принятия решений.
3 Веб-исследование источника и природы волокон в различных тканях покажет, что некоторые из них являются растительными продуктами (разновидности целлюлозных волокон), некоторые представляют собой синтетические полимеры, а третьи имеют животное происхождение (белковые волокна). Обладая знаниями о ферментах, учащиеся должны быть в состоянии определить, какие ферменты для стирки могут оказать негативное влияние на шелк и шерсть.
4 Учащиеся могут придумать свои собственные пятна, но могут включать растительное масло, свежую траву, молоко, яичный желток, шоколадный соус, насыщенный соус, фруктовый сок. Поощряйте учащихся экономить на окрашивании ткани, особенно при исследовании жировых пятен при низких температурах.
Этические вопросы
В практической процедуре нет этических вопросов. Возможно, вам придется избегать контакта с продуктами животного происхождения для образования пятен, если в вашем классе есть строгие вегетарианцы или веганы.
Процедура
БЕЗОПАСНОСТЬ: Быстро и тщательно смывайте брызги растворов ферментов с кожи. При работе с ферментными растворами надевайте защитные очки. Удаляйте разливы влажной тканью до того, как они высохнут. Избегайте поднятия пыли в воздух при использовании моющих средств и порошкообразных ферментов. Не трите глаза после работы с растворами, выстиранными тканями и т. д.
Подготовка
A Решения для мощных средств и ферментов ( Примечания 1 и 2 )
B . Подготовка тестирования к тестированию ( )
222222222333333923 . . Инвестиции. Вы можете предоставить подробный протокол расследования для ваших учеников или сделать планирование расследования частью занятия. Ткани должны быть окрашены, смешаны с растворами моющих средств и/или ферментов при определенной температуре в течение определенного времени, каким-то образом взбалтываются, прополосканы и оставлены сохнуть, прежде чем оценивать пятновыводящие эффекты смесей моющих средств и ферментов.
Учебные заметки
Использование ферментов часто предпочтительнее традиционной химической обработки. Традиционные химические обработки часто неспецифичны, не всегда легко контролируются и могут требовать жестких условий. Часто они вызывают нежелательные побочные эффекты и/или проблемы с утилизацией отходов. Реакции, контролируемые ферментами, часто обеспечивают более высокое качество продукции, более низкую стоимость производства, меньшее количество отходов и меньшее потребление энергии. Технические эффекты ферментов можно контролировать, изменяя дозу фермента, температуру и время реакции. Поскольку ферменты являются катализаторами, их количество, добавляемое для осуществления реакции, относительно невелико. Например, ферментный препарат в большинстве пищевых продуктов составляет 0,1% (или меньше) продукта.
Ферменты, используемые в пищевой промышленности, обычно разрушаются на последующих стадиях обработки и не присутствуют в конечном пищевом продукте. Когда для удаления пятен с тканей используются ферменты, одежду можно стирать при более низких температурах, что позволяет экономить энергию.
Ферменты представляют собой альтернативу хлорному отбеливателю для удаления некоторых пятен с ткани. Использование ферментов позволяет снизить уровень поверхностно-активных веществ и позволяет стирать одежду без фосфатов. Ферменты также способствуют созданию более безопасных условий труда, поскольку они позволяют отказаться от жесткой химической обработки в ходе производственных процессов. (Источник: Техническая ассоциация ферментов.)
Недостаток использования ферментов в стиральном порошке заключается в том, что у некоторых людей возникают аллергические или другие реакции на следы моющего средства на выстиранной одежде. Другое дело, что ферменты протеазы повреждают белковые волокна в таких тканях, как шелк и шерсть.
Проверка здоровья и безопасности, сентябрь 2010 г.
Загрузки
Загрузить лист для учащихся Изучение ферментов, используемых в моющих средствах для стирки (62 КБ) с вопросами и ответами
Веб-ссылки
www.
ncbe.reading.ac.uk
NCBE в Рединге является источником ферментов для моющих средств для стирки и многих проверенных протоколов с использованием ферментов. NCBE также предоставляет широкий спектр другого практического биотехнологического оборудования, расходных материалов и протоколов.
(веб-сайты по состоянию на октябрь 2011 г.)
Тенденции – Ферменты для стиральных порошков
Элизабет Андерсон; Джо Загорски —
Вы когда-нибудь задумывались, что делает стиральный порошок таким эффективным? В этом посте мы рассмотрим распространенный ингредиент, который помогает повысить эффективность моющих средств, — ферменты.
Что такое ферменты
В общем, ферменты — это белки, ускоряющие химические реакции с участием различных биологических компонентов. Они выполняют различные роли в пищеварении, росте и многом другом и жизненно важны для обеспечения нашего здоровья.
В этом посте мы сосредоточимся на ферментах, которые могут помочь в процессе очистки.
Ферментные ингредиенты, добавляемые в моющие средства, ускоряют химические реакции и процессы, помогая удалять пятна и грязь с ткани лучше, чем просто мыло и вода.
Чем полезны ферменты?
Ферменты воздействуют на определенные типы пятен и быстро и эффективно их удаляют. Например, некоторые ферменты воздействуют на белки, крахмалы или жиры и помогают быстро расщеплять и удалять эти ингредиенты.
Ферменты работают лучше, чем просто мыло, потому что они могут эффективно удалять определенные пятна без использования горячей воды.
Современные моющие средства для стирки содержат ферменты, оптимизированные для стирки белья в холодной воде с использованием меньшего количества воды, что делает моющие средства, содержащие ферменты, более безопасными для окружающей среды и более эффективными при чистке одежды.
Какие ферменты содержатся в стиральном порошке?
Существует много типов ферментов, содержащихся в моющих средствах для стирки, вот наиболее распространенные из них (1,2,3,4):
- Амилаза удаляет крахмальные пятна, такие как макаронные изделия, картофель и многое другое.
- Целлюлазы заботятся о цвете ткани и помогают удалить загрязнения, глину, ржавчину и другие загрязнения.
- Липазы удаляют липидные (жировые) пятна, такие как масло, масло и т. д.
- Маннаназы удаляют маннаносодержащие пятна, такие как соус барбекю, шоколад, мороженое и т. д.
- Протеазы удаляют белковые пятна, такие как трава, яйца, телесные жидкости и т. д.
Вредны ли энзимы, содержащиеся в стиральном порошке, для моего здоровья?
Известно, что некоторые ферменты могут вызывать аллергические реакции, особенно при вдыхании в больших количествах.
Итак, ученые рассмотрели, как ферменты в современных моющих средствах (после 1971 года) потенциально могут вызывать аллергические реакции или неблагоприятные последствия для здоровья (1,2,3).
Ученые изучили пути воздействия, сосредоточив внимание на вдыхании и контакте с кожей.
Исследования показывают, что ферменты, содержащиеся в современных моющих средствах, используемых для стирки одежды, не вызывают аллергических реакций ни при вдыхании, ни при контакте с кожей (1,2,3). Ферменты в стиральном порошке чрезвычайно безопасны и эффективны.
Если у кого-то возникает реакция на стиральный порошок, скорее всего, на него повлиял аромат или другой ингредиент, а не фермент, используемый в составе.
Каков риск?
Мы знаем, что в состав современных моющих средств входят ферменты и другие ингредиенты, которые позволяют стирке одежды быть экологически чистой за счет сокращения количества воды, необходимой для стирки, и устранения потребности в горячей воде, что снижает затраты энергии на каждую загрузку белья.