Seminar: Hiện tượng phát điện ở cơ thể sống

Seminar: Hiện tượng phát điện ở cơ thể sống gồm phần mở đầu và trình bày một số hiện tượng phát điện ở cơ thể sống của vi sinh vật, thực vật, động vật và người. Đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn đọc nghiên cứu và học tập chuyên ngành Lý Sinh học.

Seminar

II Một số hiện tượng phát điện ở cơ thể sống

Nhà vật lý Anh M Faraday, người phát hiện và ứng dụng điện cảm ứng vào chữa bệnh đã có lần nói: "Cho dù điện vật lý có hấp dẫn bao nhiêu thì cũng chẳng thể nào đem so được với sức

cuốn hút kỳ diệu của điện sinh học, của dòng điện đang sống trong mỗi chúng ta".

I MỞ ĐẦU

1 Vi sinh vật

Geobacter sp

"Quá trình phân rã

các hợp chất hữu cơ

trong tế bào vi sinh

vật luôn đi kèm với

Nguyên tắc:

Nguyên tắc chính của tế bào năng lượng vi sinh vật (microbial fuel cells) là dòng electron được

chuyển gián tiếp thông qua sự tương tác giữa sản

phẩm khử với điện cực dương Sự tách biệt về mặt không gian của phản ứng nhận electron tạo ra

chênh lệch về suất điện động và xuất hiện dòng

electron chạy qua khi ta dùng dây dẫn nối 2 điện

cực lại

Ngoài Geobacter sp, còn có một số loại

vi khuẩn có tiềm năng này như vi khuẩn

Shewanella, Methanobacteria …

vi khuẩn Shewanella

 Ứng dụng

- Sản xuất điện từ các nguồn chất thải

- Xử lí nước và làm sạch môi trường.

Tại Mỹ mỗi năm trung bình 33 tỷ gallon nước thải

sinh hoạt phải xử lý sơ bộ trước khi đổ ra sông Nếu chỉ

tính riêng tiền điện thì mỗi năm Mỹ phải chi 25 tỷ USD

cho quá trình vận hành hệ thống xử lý Đó là chưa kể

đến một lượng lớn hóa chất tiêu tốn và mới chỉ tính

riêng Mỹ Cả thế giới vừa phải đối phó với nguy cơ

thiếu nước sạch, vừa phải giải quyết tình trạng lượng

chất thải ngày một nhiều do sức ép dân số.

2 Thực vật

Dòng điện trong cơ thể thực vật rất yếu Nhưngdòng điện yếu không có nghĩa là không có Vậy điệntrong cây phát sinh như thế nào?

Có rất nhiều nguyên nhân khiến cây sản sinh rađiện

Ví dụ: Quá trình hấp thụ khoáng KCl của cây đậutương Các ion của KCl được hút vào rễ, Cl- từ rễ đượchút lên các tế bào ngọn, làm tăng số ion âm trên ngọn,trong khi đó, các ion dương của K+ lại tập trung ở đầu

rễ Kết quả là xuất hiện một điện thế giữa ngọn và gốc

3 Động vật

Cá chình điện có thân dài

khoảng 1.5-2m ở hai bên

Lúc gặp mồi hoặc kẻ thù, cá chình điện có thể

phóng một loạt từ 10 đến 30 "cú điện" với điện thế lên tới 900V, mạnh có thể 1000 V, để quật ngã và làm tê

liệt đối thủ

Ngoài ra,cá chình điện còn có thể phát liên tục

những xung động điện với điện thế thấp để định hướng

và thăm dò môi trường trong những vùng nước đục

hoặc tối

Electrophorus electricus

Chúng ta có thể lập mô hình tính toán như sau :

Suất điện động E của bộ pin gồm 5000 bản điện/dãy và

140 dãy song song chính là suất điện động của mỗi dãy:

E = 5000.0,15 = 750V

Điện trở của một dãy: Rd = 5000.0,25 = 1250(ohm)

Điện trở nội của bộ pin E:

1/Rn = 140(1/Rd)

Vậy Rn = Rd/140 = 1250/140 =8,92(ohm)

Nếu xem điện trở của nước Rnước= 800ohm, khi đótheo định luật Ohm cường độ dòng điện cá chình phóng

ra sẽ là:

I = E/(Rn + Rnước)=750/(8,92+800)= 0,936A

Dòng điện này rất nguy hiểm có thể làm tê liệt nhiều động vật và người!

Tại sao chính bản thân cá

chình lại không bị nguy hiểm bởi dòng điện của nó?

Với 140 dãy bản điện mắc song song, cường độ dòng điện qua mỗi dãy sẽ là:

Id = 0,936/140 = 0,0066A = 6,6mA

Như vậy dòng phóng ra từ thân cá rất lớn nhưng khi chạy trong thân cá chúng lại chia ra các dòng phân nhánh riêng biệt cho từng nhánh cơ Các

dòng phần nhánh này chỉ 6,6mA, quá nhỏ nên

không gây hại cho cá

Ở Nhật, ông Kazuhiko Minawa bỏ ra hơn

một tháng để thiết kế một hệ thống sử dụng

điện của cá chình thắp sáng một cây thông

giáng sinh

Bằng cách cho hai panô nhôm ở bên trong bể

cá hoạt động như hai điện cực để thu hút điện Dây điện nối với hai panô cung cấp điện cho các bóng đèn trên cây thông giáng sinh gần đó

3.2 Cá trê điện

Dài gần 1m, được tìm thấy ở những vùng nước ngọt Châu Phi Loài cá này gây những cú sốc điện mạnh gần bằng cá chình điện.

Có thân dẹp hình dĩa hoặc bầu dục, hai bêngiữa đầu và vây ngực có cơ quan phát điện

Cá có 90 "cột điện" đấu song song, mỗi cộtgồm 400 "tấm điện" đấu nối tiếp

3.3 Cá đuối điện (torpedo ray)

Torpedo ray

Cá đuối phóng điện nhờ vào việc co cơ

để sắp xếp lại các tấm pin trong người nóTùy từng loại cá

đuối điện khác nhau

mà có thể phóng ra

dòng điện tới 30A và

hiệu điện thế tới 1000V

Dòng điện của các đuối ngư lôi có tác dụng chữa bệnhđau nhức đầu.

Cá nheo điện còn gọi là cá mèo, gây mê

hoặc giật chết con mồi, hoặc xua đuổi kẻ thùbằng cách phóng những luồng điện Các cơquan sinh ra điện đều nằm dưới da, dọc theochiều dài thân và đuôi Một con cá mèo lớn

có thể tạo ra một luồng điện có điện áp 350V.3.4 Cá Nheo Điện

Loài cá sinh điện yếu

4 Phát điện ở người

Mỗi cơ thể con người là hàng tỷ tế bào, mỗi

tế bào là một chiếc pin sống Chỉ có điều các pin này hết sức nhỏ, nên điện của chúng tạo ra vô cùng yếu.

Các nhà khoa học đã

đo được trong mỗi tế bào não có một dòng điện khoảng 90 mV,

và với 15-18 tỷ tế bào não, ta sẽ có một dòng điện cực mạnh Trong mỗi con mắt của một người bình thường cũng có tới 130 triệu

tế bào.

Theo các nhà khoa học của Nga, thông thường các tế bào não hay tế bào thần kinh được sắp xếp theo một trật

tự nhất định và điều khiển mọi hoạt động bình thường của con người Nếu ở người nào các tế bào đó bị sắp xếp lộn xộn, các pin yếu kết hợp lại và phóng điện ra ngoài, thì người đó sẽ có khả năng đặc biệt.

Các nhà khoa học cho rằng, xung quanh những người này luôn xuất hiện một trường điện từ rất mạnh được điều khiển từ bộ não Khi muốn thì khả năng đặc biệt mới bộc

lộ, còn bình thường họ không có gì khác biệt với chúng ta.

Tổ 3B Lớp Sinh07B

1 Tạ Thị Phương Đông

2 Phạm Thị Mỹ Linh

3 Đinh Thị Chúc Tươi

4 Trương Thị Kim Tuyến

7 Nguyễn Thị Thùy Trang

8 Nguyễn Thị Diễm Trinh

9 Nguyễn Thị Tuyết Vân

10 Đào Thị Cẩm Giang