Химический состав организма. Из чего состоит тело человека

«Всё- химия»- выражение, которое чаще всего можно услышать от преподавателей химии в школе, тем не менее, оно правильно. Так как, в конечном счёте, абсолютно всё состоит из химических элементов. Наше тело- тоже.

1. Кислород. Он не только существенная часть вдыхаемого нами воздуха и питьевой воды, он так же занимает значимое место в нашем теле. С 65 % общей массы нашего тела, кислород, самый важный химический элемент в составе человеческого организма.

2. Углерод может похвастаться не только самым большим количеством химических соединений в периодической системе, (самые известные из них- уголь и нефть). Он так же занимает почётное второе место в нашем списке.

3. Водород, как и кислород- составной элемент воздуха и питьевой воды. И он также относится к основным компонентам человеческого тела. 10% нашего веса состоят из водорода.

4. Несмотря на то, что азот также содержится в воздухе, он более известен как теплоноситель, в жидкой форме. Всё же, его таинственно испаряющейся газы не должны вводить в заблуждение- 3 % массы нашего тела состоят из азота.

5. Даже если он и составляет всего 1,5 %, кальций- важный металл в нашем организме. Именно он придаёт прочность нашим костям и зубам.

6. Фосфор, как светящееся вещество, известен каждому. Но далеко не каждый знает, что именно благодаря фосфору в организме, происходит образование ДНК, основы человеческой жизни.

7. Калий, со скромными 0,2 %, принимает небольшое участие в процессах организма. Он относится к электролитам, в которых наше тело нуждается, прежде всего, при спорте. Его недостаток может вызвать чувство истощения и судороги.

8. Может ли сера, с её неприятным видом и запахом, быть важной для нашего организма? Да, это именно так. Сера- существенная составная часть аминокислот и коферментов.

9. Сначала сера, теперь хлор. Можно подумать, наш организм состоит из одних ядов. Разумеется, элементарного хлора в нашем теле нет, зато есть хлорид. И он для нас жизненно важен, так как, содержится, например, в плазме крови.

10. Натрий мы потребляем, прежде всего, в форме хлорида натрия, так же известного как поваренная соль. Элемент важен для защиты клеток и движения нервных сигналов.

11. Магний жизненно необходим для всех организмов на земле, естественно, для нас людей, тоже. Вопреки его незначительной части- 0,05 % массы нашего тела, недостаток магния ведет к отчётливо ощутимым последствиям: Нервозность, головные боли, усталость и судороги мышц являются только некоторыми из них.

12. Мужской организм содержит больше железа, чем женский. Одна из причин этому- разница в питании. Другая- женщины теряют железо во время менструации. Поэтому средняя масса этого элемента в человеческом теле варьирует от 2 до 5 грамм.

13. Кобальт- составная часть витамина B12, который необходим для существования человека. Передозировка кобальта ведёт к многочисленным болезням, к раковым опухолям в том числе.

14. Для микроорганизмов медь смертельна даже в незначительных количествах, но человеку она нужна для образования жизненно-важных ферментов. Тяжелый металл составляет 0,05 % массы нашего тела. Мы получаем её через овощи, шоколад и орехи.

15. Цинк относится к элементам, которые нужны всем живым существам на земле. Он важен для обмена веществ и содержится во многих важных ферментах.

16. Йод- составляющая часть гормонов тироксин и трийодтиронин, которые производит щитовидная железа. Недостаток йода может вызвать тяжёлые нарушения в обмене веществ.

17. Селен относится к незаменимым микроэлементам. В тоже время, при передозировке, он сильно токсичен, поэтому его употребление как БАД, вызывает большие дискуссии в кругах учёных.

18. До сегодняшнего дня не выяснено до конца, насколько фтор необходим для нашего организма. Неоспоримый факт- большая часть фтора содержится в костях и зубах. Фтор, как и селен, сильно токсичен при передозировке

Если обмен веществ нарушается, то такое нарушение выражается в виде изменения химического постоянства на уровне клеток какой-либо ткани, органа, а то и организма в целом. Соответственно, проявления многих заболеваний можно характеризовать по их влиянию на изменение химических соединений на всех этих уровнях. Однако прежде чем говорить непосредственно о таких изменениях, целесообразно кратко рассмотреть химический состав органов и тканей организма человека, касаясь попутно и тех источников, того строительного материала, из которого организм черпает ресурсы и энергию, то есть пищевых веществ.

Непрерывное изнашивание человеческого организма требует соответственно постоянного обновления его составных элементов. Это объясняет постоянную потребность в притоке пищевых продуктов. За 70 лет жизни человек съедает белков более 2,5 тонны, жиров — около 2 тонн, углеводов — около 10 тонн, выпивает более 50 000 литров воды. Для всего живого характерны органические молекулы, причем в их состав в основном входят углерод, а также различные количества водорода, кислорода, азота и небольшой процент фосфора, серы, железа и некоторых других элементов. Углерод вo всех живых системах — самый важный элемент.

Клетки человеческого организма строятся, казалось бы, из простых химических компонентов — белков, углеводов, жиров, нуклеиновых кислот. Однако эти компоненты, соединяясь между собой, могут образовывать и образуют сложные комплексы. Так, во многие клеточные структуры входят липопротеиды, глюкопротеиды и др. Важным химическим компонентом жизнедеятельности всех клеток является аденозинтрифосфорная кислота — универсальный источник энергии для различных обменных процессов.

«Нарушение обмена веществ: профилактика»,
М.А.Жуковский

Белки — основная составная часть любой живой клетки. Самая важная их функция — каталитическая, так как любая химическая реакция в клетке протекает при участии биологических катализаторов — ферментов. А любой фермент — белок. Очень важное значение имеет и структурная функция белков. Они обеспечивают воспроизводство основных структурных элементов органов и тканей. Дело в том, что белки…

Углеводы — это основное топливо для клеток. Окисляясь, углеводы высвобождают энергию, которая расходуется клеткой на все процессы жизнедеятельности. На долю углеводов приходится по калоражу около 50—60% пищевого рациона. Организм человека не способен синтезировать углеводы из неорганических веществ и получает их с различными пищевыми продуктами, главным образом растительного происхождения. В питании основным углеводом, имеющим питательную ценность,…

Как источник энергии клетками используются не только углеводы, но и жиры. При расщеплении жиров выделяется значительное ее количество. Причем энергетическая ценность жиров значительно выше, чем углеводов. Жир дает более чем в 2 раза больше калорий, чем глюкоза. Тем не менее энергетическое обеспечение организма все же в основном определяется углеводами, поскольку липиды имеют еще целый ряд…

Нуклеиновые кислоты — сравнительно недавно открытая и изученная группа соединений, играющая чрезвычайно важную роль. Эти химические соединения хранят и передают наследственную информацию. Они опосредуют синтез всех белков организма. Существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК). ДНК содержится преимущественно в ядре клетки, РНК — в цитоплазме и ядре. Значение нуклеиновых кислот состоит в…

Необходимо учитывать, что каждое из описанных звеньев биосинтеза катализируется определенными ферментами и снабжается энергией за счет молекул АТФ. Пожалуй, здесь сразу стоит отметить возможное развитие отклонений в синтезе белка за счет нарушения в наследственной информации. Их причины могут быть различны: может быть нарушена последовательность аминокислот в молекуле ДНК, другой вариант — сама эта молекула ДНК…

Согласно последним научным открытиям, человек является наиболее сложноорганизованной открытой биологической системой, управляемой биоколлоидным компьютером — головным и спинным мозгом, способной к самоорганизации и воспроизводству, имеющей мощную адаптивную функцию по отношению к быстроизменяющимся условиям внешней среды. Чтобы ответить на вопрос, из чего состоит человек, нам понадобится научная информация из таких областей знаний, как химия, цитология и анатомия.

Химический состав организма человека

Из чего состоит человек, с точки зрения химии? Ответить на вопрос достаточно легко, если иметь базовые знания этого школьного предмета. В учебниках описывалось, что человек — это совокупность химических соединений, к которым относятся биополимеры: белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды, а также липиды, углеводы и минеральные соли. Вода — H 2 O — занимает особое место в организме, и на сколько человек состоит из жидкости, мы рассмотрим чуть ниже.

Итак, нуклеиновые кислоты, которые образовались из ДНК и РНК, сопряжённые с молекулами белков, и отвечают за следственные признаки, присущие как клетке, так и всему организму в целом. Из них формируется кариотип — совокупность хромосом, уникальный для каждого биологического вида. У человека в ядрах соматических клеток в норме 46 хромосом, в половых — по 23 единицы.

Белки выполняют ряд важнейших функций в организме. Например, актин и миозин обеспечивают работу мышечных волокон, гемоглобин транспортирует кислород, инсулин регулирует уровень глюкозы в крови, а иммуноглобулины обеспечивают защиту человека от болезнетворных микроорганизмов. Липиды, к которым относятся жиры и стероиды, — важная часть органического содержимого клеток и тканей. Они могут образовывать комплексы с белками и углеводами: так называемые липопротеиды и гликопротеиды.

Минеральный состав организма

В клетках человека присутствует приблизительно 70 химических элементов, но только 24 из них встречаются практически во всех его органах и тканях. Четыре самых важных, называемых органогенными, — это нитроген, оксиген, гидроген и карбон. Они играют главную роль в жизнедеятельности человека. Затем следует 10 макроэлементов, к которым относятся натрий, калий, кальций, фосфор, магний, железо и т. д. Микроэлементы, такие как медь, бор и марганец, хоть и присутствуют в виде сотых долей процента, тем не менее очень важны, так как входят в состав ферментных систем, обеспечивающих обмен веществ в организме.

Все вышеперечисленные химические элементы представляют собой катионы и анионы неорганических солей. Их значение велико, например, хлорид натрия является матрицей тканевой жидкости и плазмы крови. Гидрокарбонаты и гидросульфаты кальция необходимы для проведения нервных импульсов, сокращения мышц и формирования скелета человека. Ионы калия обеспечивают нормальное кровообращение и регулируют водно-солевой баланс. Благодаря вышеприведённому примеру мы теперь знаем, из чего состоит человек. Получается, что все перечисленные органические и неорганические соединения и являются тем «строительным» материалом.

Вода — основа жизни

На сколько человек состоит из воды, можно узнать, используя справочную литературу по цитологии. В процентном выражении количество жидкости в клетках, по сравнению с другими веществами, наибольшее. И зависит оно прежде всего от клеточных функций. Чем активнее образование и сложнее его функции, тем содержание воды больше. Так в клетках мозга её до 85 %, в молекулах формирующегося зародыша — свыше 90 %, в мышечных волокнах — около 76 %. Даже физиологический возраст можно определить зная, из чего состоит человек: чем моложе организм, тем выше содержание жидкости в тканях и органах. Все биохимические реакции протекают в клетках также только в водных растворах. Благодаря высокой теплопроводности и теплоёмкости, вода обеспечивает гомеостаз, то есть постоянство внутренней среды организма.

Анатомия как наука

Внутреннее строение человека изучает одна из самых древних биологических дисциплин, которую создали Гиппократ, Гален и Везалий. Это анатомия человека. Мышцы, соединяющие костную основу — скелет и внутренние органы, расположенные в полости тела, учёные рассматривают как единую высокоорганизованную структуру, управляемую нервной и эндокринной системами. Именно она и является предметом изучения анатомии.

Скелет человека

Наша опорно-двигательная система состоит из костей, анатомически связанных с группами скелетных мышц. Человек — единственное существо на земле, постоянно передвигающееся вертикально. Это особенность отразилась и на его внутреннем строении. Скелет человека, состоящий из позвоночника, черепа, пояса верхних и нижних конечностей и самих свободных конечностей имеет ряд приспособлений. Назовём главные из них:

1. Позвоночник. Имеет S-образную форму, содержащую 4 изгиба. Они обеспечивают амортизационные свойства и гибкость.

2. Пояс нижних конечностей. Представлен тазовыми костями. Имеет форму чаши, удерживающей вес всех внутренних органов.

3. Стопа и её свод. Обеспечивают пружинистость при ходьбе.

4. Мозговой отдел черепа. Вследствие развития головного мозга преобладает над лицевым участком.

5. Верхние конечности — руки. Освобождены от функции передвижения, способны к сложным трудовым операциям.

Таким образом, в процессе эволюционного развития все отделы скелета человека претерпели важнейшие изменения, называемые в биологии ароморфозами. Они навсегда отделили человека от его ближайших анатомо-физиологических родственников — приматов.

Мышечная система

Как ни велико значение скелета человека, в качестве остова и опоры, но без мышц, соединяющих все отделы и приводящих их в движение, наше тело было бы не более чем закостенелый неподвижный панцирь, лишённый даже намёка на самое примитивное перемещение. Все основные группы мышц — головы, шеи, туловища, верхних и нижних конечностей — участвуют в ежесекундных движениях тела и обеспечивают мгновенную реакцию на малейшие изменения окружающей среды.

В этой статье мы рассмотрели, на сколько человек состоит из воды, каков минеральный и химический состав его тела. Кроме того, мы узнали особенности строения организма, выработанные в процессе эволюционного развития — антропогенеза.

Цели урока

1. Расширение и углубление знаний учащихся о роли металлов в жизнедеятельности человеческого организма.
2. Развитие навыков самостоятельной работы; умения использовать знания, полученные ранее при изучении биологии и химии; работать с таблицами; сравнивать, анализировать, делать выводы.
3. Воспитание бережного отношения к природе и здоровью человека, чувства коллективизма, уважения друг к другу, ответственности за общее дело.

Оборудование и материалы

1. Демонстрационный материал: таблица «Химический состав организма человека»; карточки с рисунками для составления схемы «Проникновение ионов свинца в организм человека».
2. Раздаточный материал: таблицы «Химический состав организма человека», «Влияние металлов на жизнедеятельность человеческого организма», «Перекресток»; текстовое изложение домашнего задания.
3. К практической работе: растворы солей свинца и белка, пробирки, пипетки, штативы.
4. Видеофильм «Транспорт в городе».
5. Отрывки из литературных произведений о влиянии металлов на человеческий организм.
6. На доске – эпиграф: «Природа не признает шуток; она всегда правдива, всегда серьезна, всегда строга; она всегда права, ошибки же и заблуждения исходят от людей» (В.Гете) .

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

Учитель химии. На прошлом уроке мы закончили изучение темы «Металлы», в ходе которого рассматривали металлы как элементы неживой природы. Вы знаете, что роль металлов в неживой природе очень велика: к ним относятся 92 из 114 химических элементов, входящих в периодическую таблицу. Сегодня с помощью учителя биологии мы с вами поговорим о роли металлов в живой природе.

Учитель биологии. К живой природе относятся все живые организмы, в том числе и человек, поэтому с ролью металлов в живой природе мы познакомимся на примере организма человека. (Учитель просит учащихся сформулировать тему урока, записывает ее на доске, а учащиеся записывают ее в тетрадях .)
Сегодня мы вспомним то, что вы узнали о металлах на уроках химии и об организме человека на уроках биологии в 8-м классе, обобщим и расширим эти знания и применим их к выяснению роли металлов в организме человека. Работать вы будете в командах, поэтому каждый из вас имеет возможность получить по две оценки – за индивидуальную работу и работу в группе. За верные ответы на вопросы по химии и по биологии вы будете получать жетоны двух типов. Три жетона одного типа позволят вам получить оценку «отлично», два жетона – «хорошо». Кроме того, каждый верный ответ принесет вашей команде 1 балл (неверные ответы не засчитываются), все баллы заносятся в командную таблицу. Оценки за групповую работу будут выставлены после проверки домашнего задания и окончательного подведения итогов урока. Оценки за индивидуальную работу – сегодня в конце урока.

II. Актуализация знаний

Учитель химии. Природа создала множество живых организмов – простых и сложных, похожих и совершенно не похожих друг на друга. Вместе с неживой природой они образовали сложную, но гармоничную систему – природу Земли. В качестве эпиграфа к нашему уроку мы выбрали слова великого немецкого поэта Гете. (Учитель обращает внимание учащихся на эпиграф, написанный на доске, читает первую его часть .) Однако человек своей деятельностью нарушает гармонию природы, нанося тем самым вред не только окружающей среде, но и собственному здоровью. (Учитель читает вторую часть эпиграфа .) Спустя полтора столетия слова поэта получили, к сожалению, полное подтверждение.

III. Основная часть

Учитель биологии. В состав клеток живых организмов, в том числе и человека, входят органические и неорганические вещества. Они перечислены в таблицах «Химический состав организма человека», которые есть у каждого на столе. Химические элементы и их соединения, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма в сравнительно больших количествах, называются макроэлементами , а элементы, требующиеся организмам в крайне малых количествах, – микроэлементами . Среди макроэлементов есть как неметаллы – кислород, углерод, водород, азот, фосфор и хлор, так и металлы. Назовите их, используя данные табл. 1. Среди микроэлементов также есть и неметаллы, и металлы. Воспользовавшись таблицей, попробуйте назвать их. Из данных таблицы видно, насколько разнообразны металлы, входящие в состав организма человека.

Учитель химии. В каком виде металлы содержатся в клетках организма человека? Давайте вспомним, какова биологическая роль металлов, изученных на уроках химии. Для этого воспользуемся обобщающими таблицами в тетради по химии. (Учащиеся повторяют биологическую роль натрия, калия, кальция, магния, железа. За правильные ответы получают жетоны. )

Учитель биологии. А теперь посмотрите на табл. 2. Как бы вы озаглавили ее? (Учащиеся знакомятся с содержанием таблицы, предлагают ее название, вписывают его над таблицей и вклеивают таблицу в рабочие тетради. ) Какой вывод можно сделать из содержания этой таблицы? Очевидно, что металлы необходимы клеткам тела человека для нормальной жизнедеятельности. Как избыток, так и недостаток металлов оказывает отрицательное влияние на организм, а некоторые металлы могут оказывать даже токсичное влияние. (Вывод записывается в тетрадь. )

Учитель химии. Мы постарались в различных литературных источниках найти этому подтверждение. Постараетесь с помощью своих таблиц определить, о действии каких металлов идет речь.

Таблица 1. Химический состав организма человека

Рост – 170 см. Масса тела – 70 кг. Поверхность тела – 1,89 м2. Продолжительность жизни 70 лет.
Состав тела
Вещество	Масса, кг	% к массе тела
Вода Белок Жир Углеводы Зола	40–46 10 7 0,7 3,5	57–66 14 10 1 5
Химические элементы в клетках человека
	В % к сухой массе		В % к сухой массе
Кислород Углерод Водород Азот Кальций Фосфор Калий Сера Натрий Хлор Магний Железо	65 18 10 3 1,5 1 0,35 0,25 0,15 0,15 0,05 0,004	Марганец Медь Йод Кобальт Цинк Молибден Никель Алюминий Барий Стронций Титан Литий	0,0003 0,0002 0,0004 Следы Следы Следы Следы Следы Следы Следы Следы Следы

1. Цитата из статьи «Помощь пришла по системе «Интернет»» из журнала «Ридерс дайджест», октябрь 1996 г.:

«У молодой студентки, изучавшей в Пекинском университете химию, внезапно начались головокружения, сильные кишечные спазмы, жгучие боли в ладонях и ступнях. Затем у нее стали выпадать волосы. Родители срочно отправили ее в больницу, но девушка погрузилась в кому.
По мнению врачей, головокружения и режущие боли в ладонях и ступнях, а также в суставах указывали на серьезное невралгическое расстройство. Однако пункция позвоночника не выявила никаких отклонений. Анализы на отравление мышьяком и свинцом также оказались отрицательными».

2. Цитата из рассказа Валентина Распутина «Век живи – век люби»:

(Учащиеся работают с таблицами и приходят к выводу, что в первой цитате идет речь об отравлении таллием, а во втором случае говорится о цинке .)

Учитель биологии. Особо хотелось бы остановиться на вредном воздействии на организм человека тяжелых металлов. Одним из «поставщиков» тяжелых металлов, таких как свинец, медь, хром, является автомобильный транспорт, точнее его выхлопные газы. Давайте посмотрим небольшой видеофрагмент (демонстрируется фрагмент видеофильма «Транспорт в городе» ). Такая картина типична для всех крупных городов, в том числе и для Челябинска. Давайте подробно рассмотрим влияние ионов свинца на организм человека. В табл. 2 написано, что свинец даже в небольших количествах вызывает анемию, почечную недостаточность, заболевания мозга. Кроме того, свинец способен заменять кальций в костях. А как ионы свинца могут попасть в организм человека? Составим схему «Проникновение ионов свинца в организм человека». Один ученик будет выполнять эту работу у доски, используя магнитные карточки с рисунками, остальные составят схему в тетради и сопроводят ее соответствующими записями.

Таблица 2

Химический эелемент	Дефицит металла	Избыток металла
	Дефицит приводит к психическому расстройству.	Избыток вызывает общую заторможенность, нарушение дыхания и сердечного ритма, слабость, сонливость, потерю аппетита, жажду, а также дерматит лица и рук.
	Поддерживает у человека нормальную возбудимость мышечных клеток, поддерживает кислотно-щелочной баланс в организме, принимает участие в регуляции сердечной деятельности (успокаивает), удерживает воду в организме.	Избыток приводит к нарушению водного баланса, сгущению крови, нарушению функции почек, сердечно-сосудистой системы, а также к общему нарушению обмена веществ.
	Регулирует белковый и углеводный обмен, влияют на процессы фотосинтеза и рост растений. Необходим для нормального функционирования всех мышц, особенно сердечной, способствует выделению избыточного натрия, избавляя организм от лишней воды и устраняя отеки.	При избытке происходит усиление двигательной активности, нарушение сердечного ритма, нарушение углеводного, жирового и белкового обмена.
	Проявляет антисептическое и сосудорасширяющее действие, понижает артериальное давление и содержание холестерина в крови, играет большую роль в профилактике рака. Благотворно влияет на органы пищеварения.	Повышенное содержание приводит к нарушению минерального обмена. Нарушение баланса обмена магния вызывает повышенную смертность от сердечно-сосудистых заболеваний и болезней желудочно-кишечного тракта.
	Необходим для процессов кроветворения, обмена веществ, для уменьшения проницаемости сосудов, нормального роста скелета, благотворно влияет на состояние нервной системы, оказывает противовоспалительное действие.	При избытке кальция возникает цистит. Если кальций попадает в организм в виде цементной пыли, то страдают органы дыхания, у детей снижается возбудимость нервной системы и обонятельного анализатора.
Стронций	Влияет на процесс образования костей.	При избытке стронция поражаются костная ткань, печень, кровь; наблюдается повышенная ломкость костей, выпадение волос.
Алюминий	Содержится в легких, печени, костях, головном мозге; действует на пищеварительную и нервную систему.	Избыток приводит к нарушению минерального обмена.
	Входит в состав крови и мышечной ткани, является катализатором многих реакций; входит в состав инсулина, участвует в белковом обмене.	При высоких концентрациях является мутагеном и онкогеном.
		Является биологическим конкурентом цинка, при избытке снижает активность пищеварительных ферментов, нарушает функцию поджелудочной железы, углеводный обмен, поражает почки и тормозит рост костей, увеличивает опасность переломов костей.
		При избытке поражает центральную нервную систему, сосредоточивается в почках, нарушает их деятельность; накапливается в клетках мозга и оболочке рта.
Барий		При избытке поражает костную ткань, костный мозг и печень, нервную систему, приводит к хрупкости костей за счет вытеснения кальция.
		При избытке поражает периферическую нервную систему, желудочно-кишечный тракт и почки. Таллий биологический конкурент калия из-за сходства между ионами, накапливается в волосах, костях, почках, мышцах. Характерный признак отравления таллием – выпадение волос.
		Избыток вызывает анемию, почечную недостаточность, заболевания мозга. Способен заменять кальций в костях.
		Избыток приводит к развитию болезни Вильсона, нарушению деятельности печени.

Учитель химии. Установлено, что содержание ионов свинца особенно высоко на прилегающих к дорогам участках. Это было проверено учащимися нашей школы. У вас на столах имеется табл. «Перекресток». В ней представлены результаты исследований проб почвы, отобранных у перекрестка улиц Доватора и Федорова. Как видно из данных таблицы наибольшее количество ионов свинца обнаруживается у самой дороги, наименьшее – на расстоянии около 100 м. Проверим на опыте, как влияют ионы свинца на живые организмы. Для этого мы с вами проделаем лабораторный опыт «Взаимодействие солей свинца с белком». Вывод запишем в тетрадь. (Учащиеся выполняют лабораторный опыт, самостоятельно делают вывод, записывают его в тетрадь .)

Таблица 3. «Перекресток»

Количество автомашин (за 15 мин)
Количество вредных (газообразных) выбросов
Наличие ионов свинца: – у самой дороги; – в 10 м от дороги; – в 50 м от дороги; – в 100 м от дороги.	черный осадок с раствором NaS; черный осадок; помутнение; не обнаруживается
Запыленность: – лето – зима	В парке – умеренная; на перекрестке – очень сильная; В парке – умеренная; на перекрестке – сильная

V. Домашнее задание

Учитель биологии. Сегодня мы рассмотрели влияние некоторых металлов на жизнедеятельность человеческого организма, но недостаточно уделили внимания проблеме проникновения в него ионов металлов. Вы рассмотрите эту проблему, выполняя домашнее задание. (Домашнее задание разной степени сложности получают группы учащихся; списки учащихся каждой группы раздаются вместе с текстом домашнего задания ).

1-я группа. Рассмотреть способы проникновения ионов натрия, калия, кальция и железа в организм человека, воспользовавшись текстом учебника химии. Результаты представить в виде таблицы в тетради по химии.

2-я группа. Ознакомиться с содержанием этикеток и инструкций на препаратах бытовой химии, свои предположения представить в виде таблицы.

3-я группа. Используя справочную и дополнительную литературу, составить схемы проникновения в организм человека ионов селена и тяжелых металлов – меди, кадмия, ртути.

V. Самостоятельная работа

Учитель химии. В заключение нашего урока мы предлагаем вам выполнить небольшую самостоятельную работу. Каждый из вас получит карточку с текстом. С помощью таблицы 1 попробуйте определить, о каком металле идет речь, впишите его название вместо точек в карточку. (По окончании работы учащиеся проводят взаимопроверку, результаты вписывают в командную таблицу .)

VI. Подведение итогов урока

Учитель химии. Наш урок почти закончен. Осталось еще раз вспомнить, о чем вы сегодня узнали, и ответить на несколько вопросов, сделать окончательный вывод и записать его в тетрадь. (Учащиеся читают вопросы, написанные на доске, отвечают на них, обсуждают вывод, записывают его в тетради.)
Учитель биологии подводит итоги урока, объявляет общую сумму баллов по командам, комментирует индивидуальную работу учащихся, выставляет оценки по количеству жетонов.

Содержание.

Введение______________________________________________________ 3

Глава 1.Химия как наука.

Значение химии в жизни человека____________________________5

Глава 2. Химия здорового человека.

2.1. Химический состав человеческого тела. Его изучение_____________9

Следовательно, целью нашей работы нашей является:

Понять каким образом химия связана со здоровьем человека;

Выяснить влияние химических соединений и элементов на здоровье человека.

Для этого нам необходимо решить следующие задачи:

Изучить основные аспекты химии, связанные с человеком;

Изучить химический состав тела человека;

Проанализировать влияние химического состава тела человека на здоровье;

Понять, как химические знания помогают сохранять здоровье.

Глава 1. Химия как наука.

Значение химии в жизни человека.

Химия - одна из отраслей естествознания, предметом изучения которой являются химические элементы (атомы), образуемые ими простые и сложные вещества (молекулы), их превращения и законы, которым подчиняются эти превращения. Зачатки химии возникли ещё со времён появления человека разумного. Поскольку человек всегда, так или иначе, имел дело с химическими веществами, то его первые эксперименты с огнём, дублением шкур, приготовлением пищи можно назвать зачатками практической химии. Постепенно практические знания накапливались, и в самом начале развития цивилизации люди умели готовить некоторые краски, эмали, яды и лекарства. Вначале человек использовал биологические процессы, такие как брожение, гниение, но с освоением огня начал использовать процессы горения, спекания, сплавления. Использовались окислительно-восстановительные реакции, не протекающие в живой природе - например, восстановление металлов из их соединений.

Оглянитесь вокруг, и Вы увидите, что жизнь современного человека невозможна без химии. Мы используем химию при производстве пищевых продуктов. Мы передвигаемся на автомобилях, металл, резина и пластик которых сделаны с использованием химических процессов . Мы используем духи, туалетную воду, мыло и дезодоранты, производство которых немыслимо без химии. Есть даже мнение, что самое возвышенное чувство человека, любовь, это набор определённых химических реакций в организме.

Изучая поведение людей и особенно влияние на их поведение того, чем они питаются, можно сделать однозначное заключение. В натуральной здоровой пище содержатся вещества, которые могут не только повысить физическую отдачу организма, но и стимулировать его мозговую деятельность. Поэтому, применяя такую пищу в нужное время в нужных количествах, мы могли бы ускорить развитие человеческой цивилизации, не затрачивая на это больше ресурсов, чем сейчас.

Современная химия тесно связана как с др. науками, так и со всеми отраслями народного хозяйства. Качественная особенность химической формы движения материи и её переходов в др. формы движения обусловливает разносторонность химической науки и её связей с областями знания, изучающими и более низшие, и более высшие формы движения. Познание химической формы движения материи обогащает общее учение о развитии природы, эволюции вещества во Вселенной, содействует становлению целостной материалистической картины мира. Соприкосновение химии с др. науками порождает специфические области взаимного их проникновения. Так, области перехода между химией и физикой представлены физической химией и химической физикой. Между химией и биологией, химией и геологией возникли особые пограничные области - геохимия, биохимия, биогеохимия, молекулярная биология. Важнейшие законы химии формулируются на математическом языке, и теоретическая химия не может развиваться без математики. Химия оказывала и оказывает влияние на развитие философии и сама испытывала и испытывает её влияние.

Химия нужна человеку, прежде всего для получения из природных веществ по возможности всех необходимых материалов - металлов, керамики, стекла, топлива и т.д. Для этого химия должна разрешить свою основную проблему: из каких химических элементов состоят вещества и каким образом следует осуществлять взаимные превращения веществ для получения необходимых материалов. Отсюда вытекают задачи химии - получение веществ с заданными свойствами и выявление путей управления свойствами вещества. На достижение первой из них направлена производственная деятельность человека, а второй - его познавательная деятельность.

Глава 2. Химия здорового человека .

2.1. Химический состав тела здорового человека.

Все клетки животных и растительных организмов, а также микроорганизмов сходны по химическому составу. В клетке содержится несколько тысяч веществ, которые участвуют в разнообразных химических реакциях. Сходство в строении и химическом составе разных клеток свидетельствует о единстве их происхождения.

Одни элементы содержатся в клетках в относительно большом количестве, другие - в малом. Особенно велико содержание в клетке четырех элементов - кислорода, углерода, азота и водорода (до 98%). Сера, фосфор, хлор, калий, магний, натрий, кальций, железо составляют вместе 1,9%. Все остальные элементы содержатся в клетке в исключительно малых количествах (меньше 0,01%). В живых телах наряду с веществами , распространенными в неживой природе, содержится много веществ, характерных только для живых организмов.

Вода составляет почти 80% массы клетки. Ей принадлежит существенная многообразная роль в жизни клетки. Она определяет физические свойства клетки - ее объем, форму, упругость. Вода участвует в образовании структурных молекул органических веществ, в частности структуры белков. Большинство реакций, протекающих в клетке, могут идти только в водном растворе; многие вещества поступают в клетку из внешней среды в водном растворе и в водном же растворе отработанные продукты выводятся из клетки. Вода является непосредственным участником многих химических реакций (расщепление белков, углеводов, жиров и др.).

Биологическая роль воды определяется особенностью ее молекулярной структуры, полярностью молекул воды. Частица воды - диполь: в области атомов водорода (протона) преобладает положительный заряд, а в области атомов кислорода - отрицательный. Этим объясняется способность воды к ориентированию в электрическом поле и присоединению к различным молекулам и участкам молекул, несущим заряд, с образованием гидратов. Много веществ способно растворяться в воде: соли, кислоты, щелочи, а из органических веществ - многие спирты, амины, углеводы, белки и др.

Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными веществами (греч.

“гидрос” - вода, “филео” - люблю). Жиры, клетчатка и другие вещества плохо или вовсе не растворяются в воде, их называют гидрофобными (греч. “гидрос” - вода, “фобос” - страх, ненависть).

Гидрофильность объясняется наличием групп атомов, способных вступать с молекулами воды в

электростатическое взаимодействие или образованием с ними водородных связей. Гидрофильные вещества - это соли, углеводы, белки, низкомолекулярные органические соединения. Многие жиры - гидрофобны. Гидрофобные вещества входят в состав клеточных мембран, обусловливая их полупроницаемость.

Для процессов жизнедеятельности клетки наиболее важны такие катионы, как K+, Na+, Ca2+, Mg2+, из анионов - HPO42-, Cl-, HCO3-. Концентрация анионов и катионов в клетке и среде ее обитания , как правило, резко различна. К примеру, внутри клетки всегда довольно высокая концентрация ионов калия и очень малая - ионов натрия, а в окружающей среде (плазме крови, морской воде) мало ионов калия и много ионов натрия. Пока клетка жива, это соотношение ионов строго поддерживается, а после смерти клетки содержание ионов в среде и клетке выравнивается. Ионы клетки способствуют

поддержанию постоянного осмотического давления внутри клетки и рН. В норме реакция

клеток слабощелочная, почти нейтральная, обеспечиваемая содержащимися в клетке

анионами слабых кислот (НСО3-, НРО4-) и слабыми кислотами (Н2СО3), которые связывают и отдают ионы водорода, в результате чего реакция внутренней среды клетки практически не изменяется. Некоторые неорганические вещества содержатся в клетке не только в растворенном, но

и в твердом состоянии. Так, прочность и твердость костной ткани обеспечивается фосфатом кальция,

а раковин моллюсков - карбонатом кальция. Не все вещества, содержащиеся в клетке, специфичны для живой природы. Вода и соли

распространены и вне живого. Но в организмах и продуктах их жизнедеятельности обнаружено

большое количество углеродсодержащих соединений, характерных только для живых клеток и организмов, получивших название органических веществ.

3. Водород , как и кислород- составной элемент воздуха и питьевой воды. И он также относится к основным компонентам человеческого тела. 10% нашего веса состоят из водорода.

Несмотря на то, что азот также содержится в воздухе, он более известен как теплоноситель, в жидкой форме. Всё же, его таинственно испаряющейся газы не должны вводить в заблуждение- 3 % массы нашего тела состоят из азота.

Даже если он и составляет всего 1,5 %, кальций - важный металл в нашем организме. Именно он придаёт прочность нашим костям и зубам.

4. Фосфор , как светящееся вещество, известен каждому. Но далеко не каждый знает, что именно благодаря фосфору в организме, происходит образование ДНК, основы человеческой жизни.

5 . Калий , со скромными 0,2 %, принимает небольшое участие в процессах организма. Он относится к электролитам, в которых наше тело нуждается, прежде всего, при спорте. Его недостаток может вызвать чувство истощения и судороги.

Может ли сера , с её неприятным видом и запахом, быть важной для нашего организма? Да, это именно так. Сера- существенная составная часть аминокислот и коферментов.

Сначала сера, теперь хлор . Можно подумать, наш организм состоит из одних ядов . Разумеется, элементарного хлора в нашем теле нет, зато есть хлорид. И он для нас жизненно важен, так как, содержится, например, в плазме крови.

Натрий мы потребляем, прежде всего, в форме хлорида натрия, так же известного как поваренная соль. Элемент важен для защиты клеток и движения нервных сигналов.

Магний жизненно необходим для всех организмов на земле, естественно, для нас людей, тоже. Вопреки его незначительной части- 0,05 % массы нашего тела, недостаток магния ведет к отчётливо ощутимым последствиям: Нервозность, головные боли, усталость и судороги мышц являются только некоторыми из них.

Мужской организм содержит больше железа , чем женский. Одна из причин этому- разница в питании. Другая- женщины теряют железо во время менструации. Поэтому средняя масса этого элемента в человеческом теле варьирует от 2 до 5 грамм.

Кобальт - составная часть витамина B12, который необходим для существования человека. Передозировка кобальта ведёт к многочисленным болезням, к раковым опухолям в том числе.

Для микроорганизмов медь смертельна даже в незначительных количествах, но человеку она нужна для образования жизненно-важных ферментов. Тяжелый металл составляет 0,05 % массы нашего тела. Мы получаем её через овощи, шоколад и орехи.

Цинк относится к элементам, которые нужны всем живым существам на земле. Он важен для обмена веществ и содержится во многих важных ферментах.

Йод - составляющая часть гормонов тироксин и трийодтиронин, которые производит щитовидная железа. Недостаток йода может вызвать тяжёлые нарушения в обмене веществ.

Селен относится к незаменимым микроэлементам. В тоже время , при передозировке, он сильно токсичен, поэтому его употребление как БАД, вызывает большие дискуссии в кругах учёных.

До сегодняшнего дня не выяснено до конца, насколько фтор необходим для нашего организма. Неоспоримый факт- большая часть фтора содержится в костях и зубах. Фтор, как и селен, сильно токсичен при передозировке.

Поликлиническая лаборатория при Карабановской районной поликлинике.

В рамках нашего исследования мы посетили поликлиническую лабораторию, где побеседовали с лаборантами. Они рассказали нам об основных способах качественного анализа, при помощи, которого можно изучить химический состав крови человека.

Химический состав крови в норме относительно постоянен. Это объясняется наличием в организме мощных регулирующих механизмов (ЦНС, гормональная система и др.), обеспечивающих взаимосвязь в работе таких важных для жизнедеятельности органов и тканей, как печень, почки, легкие и сердечнососудистая система.

Все случайные колебания в составе крови в здоровом организме быстро выравниваются. Напротив, при многих патологических процессах отмечаются более или менее резкие сдвиги в химическом составе крови .

Нам рассказали об основных способах анализа.

Тип анализа	Тип образца
Биохимический анализ	Обычно используются кровь и моча. Реже: фекалии; спинномозговая жидкость (СМЖ) - жидкость, которая окружает головной и спинной мозг; плевральная жидкость - жидкость, которая накапливается в плевральной полости при патологии; асцитическая жидкость - жидкость, которая накапливается в перитонеальной полости при патологии
Гематологический анализ	Кровь, реже костный мозг
Микробиологический анализ	Моча, кровь, фекалии, мокрота Различные выделения - из носа, горла, глаза, уха, влагалища, ран и т. п. Реже: СМЖ; плевральная жидкость; кожные соскобы; ногти; рвотные массы
Гистологический анализ	Только образцы тканей
Цитологический анализ	Клетки из соскобов с поверхности тканей (например, с шейки какого-либо органа) или из аспиратов патологических жидкостей (например, из кисты) Иногда моча или мокрота
Иммунологический анализ	Обычно кровь

2.2. Помощь химии в сохранении здоровья

Химия имела огромное место на протяжении всей истории. Будучи составной частью, в истории формирования общей естественнонаучной картины мира, история познания химических свойств вещества, история практического овладения им, тесно переплеталась с историей развития отношения человека с окружающим миром, с историей познания материальной и духовной стороны этих отношений. История химии убедительно свидетельствует о том, что многие крупные представители этой науки отличались высокой гносеологической культурой и в той или иной мере всегда проявляли интерес мировоззренческой, методологической и социальной стороне развития химии, а характер и уровень их позиции всегда отражался в направлениях, методах и результатах их исследований.

Вопросы общего мировоззренческого характера и вопросы, касающиеся законов познания, особенно тесно вплетены в повседневную деятельность химика. Химическая наука находится сейчас на пороге грандиозного взлета. Ей предстоит выяснить процессы образования минералов земной коры, химических соединений на других планетах и звездах, проникнуть в самые тайники биохимических превращений, вооружить промышленность, сельское хозяйство, здравоохранение новыми синтетическими препаратами. Те успехи, которые одерживала химия в познании природы , явились результатом тесного единства в развитии химической теории и практики.
Развитие химии убеждает в необходимости дальнейшего углубленного изучения механизмов научного мышления химиков, его «технологии», его особенностей на разных этапах химической науки..
Недостаточное понимание действия и природы средств познания, их происхождения и возможностей обычно оказывается причиной методологических ошибок в исследованиях и выводах, беспомощности перед натиском метафизических и идеалистических спекуляций на гносеологических трудностях при замене одних абстракций на другие, приводит к напрасной трате научных сил и материальных средств. В заключение можно сказать, что вопросы химии не являются вопросами, без решения которых эта наука может быстро и успешно развиваться. Эти вопросы, так или иначе, выступают как одна из составных частей и в разработке конкретных научных проблем современной химии, прежде всего ее больших теоретических проблем, и в повседневной деятельности химика по добыванию новых знаний о веществе , по преобразованию веществ природы в жизненно нужные людям материальные блага

Пища - это белки, жиры и углеводы, одним словом смесь химических соединений. Все эти вещества состоят, в основном, как раз из тех четырех элементов, о которых шла речь выше (кислород, углерод, водород и азот). Все органические вещества в конечном итоге обязаны своим происхождением фотосинтезу в растениях. Растения поглощают углекислый газ из воздуха, который под действием света и катализаторов (в роли последних выступают особые белковые структуры, так называемые энзимы) взаимодействует с водой, втягиваемой корневой системой, с образованием простейших "кирпичиков" органических веществ. Из этих "кирпичиков" также с помощью катализаторов - энзимов создаются сложные органические молекулы углеводов, жиров и белков.

Большую роль в медицине играют синтетические полимерные материалы. Из них делают многое: от одноразовых шприцов до искусственных клапанов сердца.

Заключение.

При выполнении работы мы выяснили, что тело человека особый живой организм, состоящий из химических соединений. Каждый день мы пополняем или теряем, какие-то из элементов. Вместе с пищей мы получаем незаменимые элементы питания, которые позволяю т поддерживать химический баланс в организме. Изучить химический состав организма в целом можно при помощи анализов (крови, кожи и других продуктов жизнедеятельности). Людям, которые заботятся о своем здоровье полезно знать какие химические элементы и соединения должна содержать пища, чтобы питание было сбалансированным, помогало поддерживать их здоровье. Химические знания могут помочь нам лучше ориентироваться при выборе продуктов питания, лекарственных препаратов, косметических средств, обезопасить себя тем самым от пищевых отравлений и прочих неприятностей. В общем, изучая химический состав человека, мы пришли к выводу, что он доказывает родство человека со всем окружающем его миром, говорит о его происхождении .

Список использованной литературы:

Аналитическая химия. Физические и физико-химические методы анализа./ Под ред. О.М.Петрухина. - М., 2007
Артеменко А.И. Органическая химия.- М., 2006
Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М., 2009
Биологическая химия./Под ред.Ю.Б.Филипповича,Н.И.Ковалевская,Г.А.Севастьяновой. - М., 2008
Биохимия./Под редакцией В.Г.Щербакова. - СПб., 2003
Вольхин В.В. Общая химия. Избранные главы. - СПб, М, Краснодар., 2008
Вольхин В.В. Общая химия. Основной курс. - СПб, М, Краснодар., 2008
Гельфман М.И., Юстратов В.П. Химия. - СПб, М, Краснодар., 2008
Глинка Н.Л. Общая химия. - М., 2005
Говарикер В.Р., Васванатхан Н.В., Шридхар Дж.М. Полимеры. - М., 2000
Гранберг И.И. Органическая химия. - М., 2002
Дорохова Е.Н., Прохорова К.В. Аналитическая химия. Физико-химические методы. - М., 2004
Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. - М., 1990
Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия.- М., 2003
Зимон А.Д. Физическая химия.- М., 2003
Ипполитов Е.Г., Артемов А.В., Батраков В.В. Физическая химия.- М., 2005

17.http//ru.wikipedia.org/wiki//yffj.

18.http//orghimija.org/ru/trek//.

19.http//ru .himijadliavseh/org/