Правило Вант-Гоффа

1.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ (РГГМУ)
КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ И СИСТЕМНОЙ ЭКОЛОГИИ
ДОКЛАД
на тему «Правило Вант-Гоффа »
Выполнила:
Студентка группы Э-Б19-1-8
Фурсова К.В.
Санкт-Петербург
2021

2.

Якоб Хендрик Вант-Гофф
Голландский химик. Один из основателей
физической химии. Исследовал кинетику реакций,
растворы, строение органических веществ.
Первый лауреат Нобелевской премии по химии в
1901 году.
Предложил классификацию химических реакций .
Установил, что при повышении температуры на 10◦С
скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.
Вывел закон осмотического давления
(1852–1911)
2

3.

Правило Вант-Гоффа
Все протекающие в живом организме химические
реакции, включая процессы обмена веществ, зависят от
температуры. Величину температурного ускорения
химических реакций удобно выражать коэффициентом
Q 10 , показывающим, во сколько раз увеличивается
скорость реакции при повышении температуры на 10◦С
Изменение скорости некоторых биологических
процессов также подчиняется правилу Вант-Гоффа.
В экологических работах обычно считается, что при
увеличении температуры на 10о скорость развития
увеличивается в 2,2-2,3 раза (т.е. Q10 = 2,2-2,3) или, в
других случаях, в 2,5 раза (т.е. Q10 = 2,5)
3
Рисунок 1.1- уравнение вант-Гоффа,
Vt-скорость реакции при температуре
t; Q10 – коэффициент Вант-Гоффа

4.

Гомойотермные и пойкилотермные
• Гомойотермные (теплокровные)-это
организмы, которые постоянно сохраняют
температуру тела на фиксированном уровне,
эти организмы (включая и человека) не
только интенсивно вырабатывают тепло, но
и регулируют температурный гомеостаз
специальными механизмами.
Рис. 2.1- Пестрая бородатка
• Пойкилотермные (холоднокровные)-это
организмы, которые характеризуются
значительно более низкой интенсивностью
теплопродукции. Температура тела у них
лишь незначительно превышает
температуру окружающей среды и
претерпевает колебания в соответствии с
температурными изменениями внешней
среды.
Рис. 2.2- Зеленый кузнечик
4

5.

Гомойотермные и пойкилотермные
Рис. 2.3- зависимость температуры тела от
температуры окружающей среды
5

6.

Эндотермные и эктотермные организмы
• Эндотермы (гомойотермные,
теплокровные)– это организмы,
которые сами регулируют
температуру тела за счет
внутренней теплопродукции.
Например: птицы, млекопитающие
Рис. 3.1- Красная панда
• Эктотермы (пойкилотермные,
холоднокровные)- это организмы,
которые полагаются на внешние
источники тепла.
Например: все таксоны
органического мира, кроме птиц и
млекопитающих
6
Рис. 3.2- Колорадский жук

7.

Эктотермные организмы
Эктотермными (пойкилотермными, холоднокровными) называют
животных, которые получают тепло преимущественно из внешней среды.
Температура тела таких животных близка к температуре внешней среды.
Они лишены способности поддерживать температуру тела в узких границах,
так как не обладают собственными механизмами образования и сохранения
тепла.
Средством терморегуляции могут служить поведенческие реакции, в
частности, соответствующая ориентация животного по отношению к
источнику тепла.
7

8.

Теплообмен у эктотермных организмов
Рис. 3.4- Схематическое изображение путей теплообмена между
эктотермным организмом и разнообразными окружающими его
физическими телами
8

9.

Теплообмен у эктотермных организмов
Примеры адаптаций для переживания
холода
-накопление в клетках «биологических
антифризов», препятствующих
замерзанию воды и образованию
кристалликов льда в клетках и тканях.
-повышение температуры тела за счет
резких сокращений мышц, и т.д
Рис. 3.5- Согревание яиц самки питона
за счет резких сокращений мышц
9

10.

Температура и обмен веществ эктотермных
организмов
Скорость потребление кислорода
колорадским жуком возрастает по мере
повышения температуры (сплошная
линия).
Штриховая линия- если бы Q10 при
высоких температурах не понижалось , а
сохраняло бы постоянное значение (2.5)
Рис. 3.6 – График зависимости скорости
потребления кислорода от температуры
колорадским жуком
10

11.

Температура и обмен веществ эктотермных
организмов
Рис. 3.7- Инфузория туфелька
11

12.

Температура и обмен веществ эктотермных
организмов
Рис. 3.8- Кладония звездчатая (лат. Cladonia stellaris)
12

13.

Высокие температуры
Смерть при высоких температурах
может наступить в результате:
-инактивации ферментов
-денатурация белков
-нарушение обменного равновесия
-обезвоживание
- «голодание» растений
Рис. 3.9 - Желудь дуба черешчатого
13

14.

Низкие температуры
Смерть при высоких
температурах может наступить в
результате:
-замедления обмена веществ
-повреждения холодом
Рис. 13.10- Сайка (лат. Boreogadus saida)
14

15.

Эндотермные организмы
Эндотермные (гомойотермные, теплокровные)-это организмы, которые обеспечиваются теплом
за счет собственной теплопродукции и способны активно регулировать производство тепла и его
расходование.
Рис. 4.2- Голубой зимородок (лат. Alcedo atthis)
Рис. 4.1- Рыжая лисица (лат. Vulpes vulpes)
15

16.

Сравнение эктотерменных и эндотерменных
организмов
Основные преимущества эндотермов перед эктотермами:
1. Снижение уязвимости к колебаниям внешней температуры
2. Эндотермы регулируют температуру тела с помощью
внутренних гомеостатических механизмов
3. Используют приспособления, такие как волосы и перья,
чтобы изолировать себя от экстремальных температур.
Основные преимущества эктотермов перед эндотермами:
1. Экзотермы могут выживать при гораздо меньшем
количестве пищи, чем эндотермы аналогичного размера.
2. Накопление в клетках «биологических антифризов»,
препятствующих замерзанию воды и образованию
кристалликов льда в клетках и тканях
3. Небольшие затраты энергии на поддержание температуры
тела.
16
Рис 5.1- Способность экзотермов выживать при более
широком разнообразии внутренних температур.

17.

Список литературы
1. Бигон М., Зарпер Дж., Таунсенд К., Экология. Особи, популяции и сообщества.
Том 1. Изд:МИР, Москва, 1989 г., 667 стр.,
2. Ботяжова, Ольга Александровна.Сравнительная и экологическая физиология
животных : учебное пособие. Ярославль : ЯрГУ, 2009. - 111 с.
3. [Электронный ресурс]- Режим доступа
https://vkr.pspu.ru/uploads/2000/Panova_vkr.pdf
17