Keemia ja argielu (0)

Toidukeemia
Valgud
Me sööme iga päev mitmeid toiduaineid- piima, leiba, saia, liha vorsti, juustu, köögivilja, muna. Toiduainete koostisosaks on omakorda toitained : valgud, toidurasvad, süsivesikud, vitamiinid , mikroelemendid , mineraalained .
Toitained imenduvad kehas: valgud, rasvad , sahhariidid, mineraalained, vitamiinid ja vesi. Iga toitainet vajab elusolend mingiks otstarbeks. Valkudest moodustuvad keharakud, koed ja nõred. Lapse valgutarve on suurem kui täiskasvanu oma, tarve suureneb raske töö ja mõne haiguse puhul. Loomsed valgud on väärtuslikumad kui taimsed. Taimedes esineb lüsiini minimaalselt, loomavalkudes aga suhteliselt rikkalikult. Eri toiduained annavad aminohappeid erinevas hulgas.

Toitainete vajadus ja nende ülesanded organismis

Organismi valguvajaduse katmine on olulise tähtsusega, sest valkudest ehitatakse üles koed, valgulised antikehad kaitsevad organismi, valgud osalevad ka vere hüübimises. Valke on vaja ka mitmete elutähtsate ainete, nagu näiteks hormoonid moodustamiseks.
Toiduvalgud ei ole inimorganismile omased ja seetõttu lõhustatakse nad seedimisel aminohapeteks. On selliseid aminohappeid, mida täiskasvanu organism ise osaliselt moodustab, lapse organism aga mitte. Kasvava lapse jaoks on koguni 11 aminohapet, mis organismis ei moodustu ja mida seetõttu peab ilmtingimata saama toiduga. Neid aminohappeid nimetatakse asendamatuteks.

Rasvad

Organismi tähtsaks energiaallikaks on toidurasvad. Nahaalune rasvakiht kaitseb keha mahajahtumise eest. Rasv polsterdab siseelundeid, hoiab neid paigal ja kaitseb vigastuste eest. Selline kaitsekiht ümbritseb näiteks neerusid. Neli olulist vitamiini – A, D, E ja K lahustuvad rasvades ja nende imendumine sooles ei ole toidurasvata võimalik- Just toidurasvad annavad toidule lõhna ja maitse ning tekitavad täiskõhutunde.

Süsivesikud

Süsivesikud on meie organismi peamised energiaallikad . Enamik süsivesikuid, välja arvatud piimasuhkur – laktoos , on pärit taimedest . Meie toidu peamine süsivesik on tärklis, mida leidub enim taimsetes toiduainetes , eriti kartulis . Süsivesikute hulka kuuluvad näiteks glükoos ehk viinamarjasuhkur ja fruktood ehk puuviljasuhkur, mida leidub palju puuviljades, mahlades, mees. Lihtsamad süsivesikud nagu glükoos, fruktoos, sahharoos annavad toidule magusa maitse ja imenduvad seedetraktis väga kiiresti. Sahharoos ehk tavaline lauasuhkur annab ainult toiduenergiat kuid ei sisalda vajalikke toitaineid – valke, vitamiine, mineraalaineid ja kiudaineid.
Lisaks põhitoiduainetele – valkudele, süsivesikutele ja rasvadele – on organismile vajalikud veel mikrotoiduained. Mikrotoiduainete hulka kuuluvad vitamiinid ja mineraalained.
Vitamiine vajab inimene väga väikestes kogustes. Vitamiinid ei asenda teisi toitaineid, samuti ei asenda üks vitamiin teist. Oluline on teada, et toidu vitamiinisisaldus oleneb ka selle valmistamise viisist. Näiteks vähendavad toidu vitamiinide sisaldust nii toidu keetmine kui ka soojendamine . Suitsetamine , alkohol ja kohv omakorda vähendavad vitamiinide omastamist. Seetõttu vajavad suitsetajad päevas näiteks 1,5 korda rohkem C-vitamiini kui mittesuitsetajad.
Lisandid toidus
Lisaainete põhirühmad on järgmised: toiduvärvid (E 100 – E 199), säilitusained (E 200 – E 299), antioksüdandid (E 300 – E 399), emulgaatorid, stabilisaatorid ja paksendajad (E 400 – E 499) ja mitmesugused muud lisaained (E 500 – E 1500) - happed, alused ja nende soolad , aroomiained, želeerijad, pakendamisgaasid ja vahutekitajad. Mõnedel toidule lisatavatel ainetel (näiteks looduslikud ja sünteetilised maitse- ja lõhnaained, kofeiin ) aga E-kood puudub ning neid ei loeta lisaainete hulka.
Säilitusainetest on tuntuimad bensoehape, mis pidurdab pärmiseente ja bakterite kasvu, ning hallituse arengut alla suruv sorbiinhape.
Keediste, mahlade, karastusjookide, maiustuste ja kalatoodete säilivusaja pikendamiseks on lisaainena kasutusel enamasti sünteetilised bensoaadid ja sorbaadid. Tooraine säilimise parandamiseks (vältimaks selle värvi muutumist), samuti kuivatatud marjade ja viinamarjaveinide puhul kasutatakse peamiselt väävliühendeid (E 220 – E 228). Nitriteid ja nitraate (E 249 – E 252) lisatakse lihatoodetele roosaka värvuse saamiseks ja mikroorganismide elutegevuse pärssimiseks.
Toiduainetööstuses töödeldakse puuviljade ja kartulite lõikepindu tumenemise (oksüdatsiooni) vältimiseks sulfititega.

Keemia ja elukeskkond

Õhu ja vee saastumine

Veekeskkonna saastumine toimub peamiselt olmereovee ning tööstusreovee loodusesse juhtimise tõttu ja põllumajandustegevuse käigus tekkiva reovee ning prügila nõrgvete sattumisel keskkonda. Samuti satub veekeskkonda atmosfäärist väljapestud saasteaineid.
Enamasti räägitakse veereostuse puhul mehaanilisest , keemilisest, bioloogilisest ning soojuslikust saas­tumisest. Veereostus võib olla mitmekesine nii reostavate ainete valiku kui reostuse toime poolest. Kõige otsesemat ohtu tervisele kujutavad joogivee kaudu levivad nakkushaigused ja mürgitused. Bakteritega ja viirustega saastumine toimub tavaliselt siis, kui fe­kaalid satuvad otse joogivette. Fekaalide sattumist joogivette võib ette tulla üleujutuste ning meie kliimatingimustes kevadise kõrgvee perioodil.
Õhk on väga paljude omadustega keemiline aine, mida organismid vajavad hingamiseks. Õhk koosneb põhiliselt kolmest erinevast ainest: 21% hapnikust, 78% lämmastikust ja 1% argoonist. Vähem kui 1% õhust koosneb neoonist, heeliumist, krüptoonist, vesinikust, ksenoonist ja radoonist.
Õhk võib ka saastuda, kui õhku lastakse mürgiseid gaase . Enamasti saastavad õhku autode- ja jõujaamade heitgaasid . Heitgaasid segunevad veeringesse, mille seguks tuleb happevihm. Kui happevihmad maha sajavad, tekitavad need ulatuslikku kahju. Happevihmad ei hävita ainult metsi, vaid ka inimeste poolt loodud esemeid, nagu ehitised ja teed. Seda tohutut hävingut saaks leevendada, kui heitgaaside hulka vähendada.
Globaalnähtused kasvuhoonegaasidest:

• Kliima muutub Põhja Euroopas niiskemaks.
  
• 21. saj jooksul tõuseb keskmine õhutemperatuur.
  
• Merepind tõuseb.
  
• Biosfääri liigiline koosseis muutub oluliselt.
  
• Haigused ja Epideemiad.
  
• Hoogustub kõrbestumine.
  

Vee magestamine
Suur osa inimesi on elamas pidevas joogivee nappuses. Üheks võimaluseks mageveevarusid täiendada on merevee magestamine. Tegemist ei ole sugugi uue lähenemisega – Saudi Araabia , Kuveit ja ülejäänud Lähis-Ida riigid on kasutanud magestamist juba enam kui pool sajandit ja näiteks hetkel katab vee magestamine ligi 70% Saudi Araabia joogivee nõudlusest. Suuremahuline vee magestamine on enamasti väga energiakulukas, nõudes mahukat ja spetsiifilist infrastruktuuri. Võrreldes tavapäevaste veevarude kasutamisega teeb see protsessi võrdlemisi kalliks.

Olmekemikaalid ja mürgid

Paljud vahendid, mida inimesed iga päev oma töös kasutavad, sisaldavad mürgiseid aineid. Nende ainete keemilised omadused võivad organismi tugevasti kahjustada. Seepärast tuleb värvilahusteid, puhastusvahendeid ja muud sellist alati hoida niisuguses kohas, kust väikesed lapsed neid kätte ei saaks.
Ka paljud nautimisvahendid on mürgised.
Tubakas näiteks sisaldab nikotiini, tugevat mürki-, mis mõjub kahjulikult närvidele ja vereringele. Paljud suitsetajad haigestuvad ja surevad kopsuvähki, südame-veresoonkonna haigustesse ning mao -ja sooltoru haavanditesse. Suitsetamine takistab noore organismi arengut.
Alkohol on samuti närvimürk. Väikestes kogustes kutsub ta esile kerge uimasuse, suurtes annustes aga võib põhjustada eluohtlikke halvatusi. Joobnud käituvad lohakalt ja kergemeelselt. Alkoholi tarvitamine noorpõlves takistab kehalist ja vaimset arengut.
Elavhõbe (Hg)
Elavhõbe on ohtlik mürkmetall. Seda metalli iseloomustavad mitmed eripärad.
Elavhõbe on argielu metallidest ainus vedel metall toatemperatuuril. Samal ajal on see raskeim vedelik, mis ületab vee tiheduse ligi 14-kordselt (tihedus 13,6 g/cm3). Liiter elavhõbedat on raskem ämbritäiest veest ja rauast ese ujub elavhõbeda pinnal nagu kork vees. Elavhõbe on vedelas olekus alates -38 °C kuni 357 °C. Metallidest on elavhõbe ainus metall, mis kergesti aurustub õhus.
Pestitsiidid
Pestitsiidid on mürgised taimekaitsevahendid, millega hävitatakse kahjureid , umbrohtu jne. Kahjuks on nad enamuses mürgised ka inimesele ja koduloomadele.
Anorgaanilised pestitsiidid on näiteks väävlitolm, bordoovedelik, putukaid tõrjuvad fluoriühendid ja rotimürk. Suurem osa pestitsiide on orgaanilised ained.
Feromoonid ja repellendid
Feromoonid on looduslikud loomade (eriti putukate) poolt eritatavad ühendid teiste sama liiki isendite mõjutamiseks: signaalid hädaohust, toidust, partneriotsingust. Nt nõelava mesilase mürk kutsub teisi hulgakesi appi tulema . Suguferomoone eritavad tavaliselt emased isaste peibutamiseks, sageli tuntakse seda mitme kilomeetri kauguselt . Putukate feromoonid on pikema sirge ahelaga mõne kaksiksidemega alkoholid, aldehüüdid või estrid .
Repellendid on putukaid peletavad ained: nende lõhn putukatele ei meeldi. Suhteliselt lihtsa keemilise valemiga on üks varasematest sääsetõrjevahenditest dimetüülftalaat.
Loomsed mürgid
Loomsed mürgid on iseloomulikumad selgrootutele. Selgroogsetest on mürgised osad kalad , kahepaiksed ja roomajad . Peamiselt on tegu valguliste mürkidega (ämblikud, maod , herilased, mesilased ). Paljudel troopikakaladel on mürgised uimekiired ja ogad, kerakalal on mürk (tetrodotoksiin) siseelundites, kuid mitte lihastes. Kahepaiksetel on mürk nahas. Maomürgid (lõgismadu, gürsa, rästikud) on tavaliselt neurotoksiinid, st halvavad närvisüsteemi tegevuse. Toimimiseks peab mürk jõudma verre, ka limaskesti söövitades. Maomürkidest valmistatakse mitmeid ravimeid.
Meelemürgid – narkootikumid
Meelemürkide tarbimine viib mõnutunde, joovastuse ja ümbritseva maailma tajumise moondumiseni, pärast tarbimist on kehalised häired (iiveldus, südametegevuse häired jms), depressiooni- ja sõltuvusnähud. Nn tugevamateks narkootikumideks loetakse morfiini, heroiini ja kokaiini, mis väikeses koguses on käsitletavad ka teatud ravimina .
Hašiš ehk marihuaana saadakse India kanepi õitest, selle peamine toimeaine on tetrahüdrokannabinool.
Hallutsinogeenina tuntud LSD ehk lüsergiinhappe dietüülamiin on poolsünteetiline aine, mis esmakordselt valmistati 1938. Hallutsinogeense toimega on ka punane kärbseseen, teatud kaktuse- ja seeneliigid. Nn Ecstasy toimeaineks on aminoalküülbenseenid ( samalaadne amfetamiiniga).