Организм человека — открытая биологическая система. Организм человека является системой многоуровневой. Она состоит из систем органов, каждая система органов — из органов, каждый орган — из тканей, ткани — из клеток. Каждая клетка является системой взаимосвязанных органелл.

Организм человека является открытой системой, которая постоянно обменивается веществами и энергией с окружающей средой. Из него в организм во время газообмена поступает кислород, а вместе с едой — вода и питательные вещества. Наружу организм удаляет углекислый газ, непереваренные остатки пищи, мочу, пот, секрет сальных желез.

Внешне организм получает тепловую энергию и питательные вещества (белки, жиры, углеводы), молекулы которых аккумулируют химическую энергию. Она высвобождается при реакций расщепления этих веществ в организме. Часть химической энергии расходуется на процесс его жизнедеятельности, а избыток в виде тепла возвращается во внешнюю среду.

Неорганические вещества

Среди всех неорганических веществ содержание воды в организме человека является наибольшим. Она составляет до 90% массы эмбриона и до 70% массы организма пожилого человека. Вода является растворителем, который обеспечивает транспорт веществ в организме. Растворенные в воде вещества приобретают способность к взаимодействию. Вода участвует и в процессах теплообмена между организмом и окружающей средой.

В организме человека содержится немало неорганических веществ. Одни из них присутствуют в виде молекул, как, например, соединения кальция в костях, вещества — в виде ионов. Так, ионы железа участвуют в транспорте кислорода в крови, ионы кальция необходимы для сокращения мышц, а ионы калия и натрия — для образования и передачи нервных импульсов.

Органические вещества

Молекулы многих органических веществ состоят из блоков — простых органических молекул. Такое строение имеют все белки. Они образованы из молекул аминокислот. Обычно цепочка аминокислот сворачивается в волокнистые или клубоподобные структуры. Так белковая молекула становится компактнее и занимает меньше места в клетке.

В каждом процессе, происходящем в организме, участвуют десятки, а то и сотни различных белков. Доля белков составляет более 50% сухой массы клеток. Одни белки являются строительным материалом клеток, другие работают при сокращении мышц, третьи защищают организм от инфекций. С помощью ферментов — белков-катализаторов — происходят почти все химические реакции в организме.

Сложные углеводы

Как и белки, сложные углеводы образуются из молекул-блоков. Так, блоками гликогена являются молекулы простого углевода — глюкозы. Глюкоза в организме играет роль источника энергии, а в виде гликогена создаются запасы глюкозы. В соединениях с белками и другими органическими веществами углеводы выполняют структурную функцию.

Жиры

Жиры — нерастворимые в воде органические вещества. В состав молекулы жира обычно входят молекулы глицерина и жирных кислот. Жиры образуют плазматические мембраны клеток, они накапливаются в клетках жировой ткани, которая выполняет в организме защитные функции. Так же, как и глюкоза, жиры являются источником энергии. Молекула жира запасает больше энергии, чем молекула глюкозы, однако клетка добывает энергию из жиров значительно дольше, чем из углеводов.

Химический состав организма человека включает в себя большую часть таблицы Менделеева: йод, железо, калий, кальций и много других элементов. Эти вещества поступают в органы вместе с пищей и с воздухом, так как сами они нашим организмом не вырабатываются. При дефиците какого-нибудь элемента в нашем организме происходит сбой в работе важных органов, перестают расти зубы, ногти и волосы, ломаются кости, нарушается обмен веществ, появляются болезни.

Химический состав организма человека включает в себя две группы минеральных веществ: макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементы (фосфор, калий, кальций, натрий, сера, магний, хлор и др.) требуются организму в сравнительно больших дозах. Потребность в микроэлементах (марганец, железо, йод, медь, цинк, кобальт и фтор) ограничивается ничтожно малым количеством.

Сегодня мы расскажем Вам про основные вещества, входящие в химический состав организма человека, их функции и последствия их дефицита.

Калий необходим для поддержания в организме водно-солевого баланса, питания клеток и укрепления иммунитета. Также он влияет на функционирование мышечной, нервной и сердечной систем. В большом количестве калий содержится в авокадо, бананах, изюме, кураге, петрушке, горохе, фасоли и картофеле.

Йод тонизирует мышцы, обеспечивает нормальную работу щитовидной железы, поддерживает обмен веществ, укрепляет иммунитет, благотворно влияет на нервную систему. Содержится в большом количестве в морских водорослях, морской капусте, рыбе, в других морепродуктах, во всех сортах мяса, в твороге, в зерновых, в свекле, капусте, картофеле, яблоках, хурме, сливах и винограде.

Кальций, входящий в химический состав организма человека, необходим для укрепления костей, развития зубов, нормальной деятельности сердечной мышцы и для обеспечения правильной свертываемости крови. Содержится в молочных продуктах, лососе, сардинах, белом хлебе и зеленых овощах.

Магний полезен для нервных, энергетических и мышечных функций, для нормального развития костной структуры. Его дефицит характерен для людей, ведущих малоподвижный образ жизни, и вызывает «синдром хронической усталости». Содержится в бананах, пшеничных отрубях, горохе, соевых бобах, орехах, коричневом рисе и в семечках.

Фосфор нужен для развития костей и для нормального усвоения организмом жиров, протеина и углеводов. Недостаток фосфора чреват слабостью и болью в костях, беспокойством и раздражительностью. Много фосфора содержат молоко, рыба, мясо, картофель, запеченный в мундире, и женьшень.

Железо, входящее в химический состав организма человека, оказывает общеукрепляющее действие, участвует в кровообразовании и снабжает клетки кислородом. Дефицит железа вызывает у человека малокровие и усталость. Содержится железо в печени, почках, в отрубях всех злаков, в черной икре, черносливе, кураге, хлебе из муки грубого помола, гранатах, в чистом шоколаде.

Цинк играет важную роль в развитии половой системы, деятельности пищеварительных органов, в реализации гормональных функций и способствует заживлению ран. Содержится в грибах, в проросшей пшенице, орехах, семечках и устрицах.

Селен необходим организму в очень малых дозах, тем не менее, он необходим для защиты клеток от разрушения, для предотвращения преждевременного старения, для замедления роста раковых клеток. Содержится в кокосе, рыбе и морепродуктах, в бразильских орехах, семечках подсолнуха и в хлебе из муки грубого помола.

Мы рассмотрели основной химический состав организма человека. Надеемся, эта информация поможет Вам сохранить здоровье.

Каждый образованный человек должен знать, из чего состоит тело человека . Хотя бы в общих чертах. Ведь все имеют свою притягательность, так как это информация о нас.

Ткани человека

Одинаковые по строению и функциям клетки образуют ткани. Всего в нашем организме имеется четыре типа тканей.

Эпителиальная ткань

Эпителиальная ткань (покровная) образует кожу и слизистые оболочки внутренних органов.

Ее основная функция – защищать тело и отдельные органы от внешних воздействий, активно участвовать в процессе обмена веществ.

Клетки эпителиальной ткани в кишечнике, например, всасывают питательные вещества.

Соединительная ткань

Из соединительной ткани состоят кровь, лимфа, кости и жир. Одни клетки этого вида ткани разносят питательные вещества по нашему организму, другие (остеоциты) служат опорой телу, третьи составляют основу защитной системы человека.

Мышечная ткань

Название мышечной ткани говорит само за себя. Слово «мышца» произошло от латинского «мускулис», а оно, в свою очередь, от слова «мус», что значит мышь.

И действительно, при сокращении, наши мышцы как будто бегают под кожей. Длинные клетки (до 12 см) содержат тончайшие нити, способные сокращаться – это миофибриллы и миофиламенты.

Нервная ткань

Нервная ткань состоит из совершенно особых клеток, которые называют нейронами.

В них выделяют тело, где находится ядро, и отростки (аксоны и дендриты). Длина аксона – длинного отростка, может достигать 1,5 метров.

По нему от клетки к клетке проходит слабый электрический разряд. Он называется нервным импульсом.

Знаете ли вы, что самая маленькая клетка в теле человека – это эритроцит? Ее диаметр – около 7 мкм (1 микрометр – это 0,0001 сантиметра).

А самая большая клетка – яйцеклетка. Ее диаметр равен около 0,1 мм. Ее можно увидеть даже невооруженным глазом.

Если вам нравятся интересные факты обо всем – обязательно подписывайтесь на в любой социальной сети. С нами всегда интересно.

В организме человека содержится более 40 эле­ментов периодической системы Менделеева. В наибольшем количестве в тканях находятся углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера. Эти вещества называются органогенами, поскольку они входят в состав органических компонентов клеток. Меньше в клетках натрия, калия, кальция, магния, марганца, кобальта, железа, меди, селена. Все перечислен­ные элементы должны поступать в организм из внешней среды. Органогены соединяются между собой и с другими элементами, образуя белки, нуклеиновые кислоты, липи-ды, углеводы и другие сложные вещества.

Углерод является центром органических соединений. Он образует стабильные молекулы разнообразной конфигурации с большим числом функциональных групп.

Азот часто ошибочно называют безжизненным, потому что он не поддерживает горения, однако без этого элемента жизнь невозможна, поскольку он входит в состав белков, нук­леиновых кислот и многих других соединений, составляю­щих основу жизнедеятельности организма. Азот легко меняет валентность; в организме он находится в трех- или пятива­лентном состоянии. При изменении валентности азот присо­единяет или теряет электрон, что обусловливает его роль в обмене веществ.

Кислород участвует в образовании кислотных, спирто­вых и других групп в органических соединениях. Без него не­возможны биохимические процессы. Благодаря реакции с кислородом осуществляется дыхание в клетках, протекают энергетические процессы, необходимые для жизнедеятель­ности.

Водород - не только пластический компонент органи­ческих соединений, но и «горючее» для растительного и жи­вотного мира: при его соединении с кислородом выделяется большое количество энергии.

Сера принимает участие в образовании легкоокисляю­щихся тиоловых групп, дисульфидных мостиков, которые стабилизируют структуру определенных участков молекул белков. Она - один из компонентов процессов обезврежива­ния токсических веществ.

Фосфор широко представлен в организме как в свобод­ном виде, так и в соединении с различными веществами (бел­ками, жирами, углеводами). Он входит в состав фосфолипинок, фосфопротеинов, мононуклеотидов АТФ, ГТФ, является частью буферной системы крови. Находящийся в организме фосфор участвует в активации различных соединений, в фор­мировании костной системы и зубов.

Живая материя состоит из веществ, имеющих молекулы огромных размеров (макромолекулы), благодаря чему они приобретают одновременно и стабильность, и высокую реакционную способность. Такими соединениями являются белки, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы. С ними связаны мсс жизненно важные процессы.

Не менее ответственную роль в живой материи играют вода и минеральные вещества. Соли и вода составляют около 2/3 человеческого тела. Большая часть минеральных веществ приходится на долю костей, в состав которых входит не раствори-млн и коде соль - фосфорнокислый кальций. Жидкости в теле человека и животных представляют собой растворы электролитов. Они обеспечивают постоянство осмотического давле­нии и жидких фазах организма, кислотно-щелочное равновесие в тканях. В этих процессах преобладают катионы натрия и калия, анионы хлора, карбонаты, фосфаты.

Минеральные вещества, входящие в состав живых организмов, условно делят на три группы: макро-, микро- и ультрамикроэлементы. К макроэлементам относят те химические элементы, содержание которых превышает 0,001 % (О, С, Н, Са, К, N, Р, S, Мg, Na, Сl, Fе и др.). Если содержание химического элемента в организме составляет от 0,001 до 0.000001 %, то его причисляют к микроэлементам (Сu, Мn, Co и др.). Вещества, находящиеся в еще меньших количествах, называют ультрамикроэлементами (Рb, V, Аu, Нg и др.).

Вода. За небольшим исключением (кости, эмаль зубов) они ниляется преобладающим компонентом в структуре клетки. Вода служит естественным растворителем для многих веществ, а мкже дисперсионной средой, играющей важную роль в коллоидной системе цитоплазмы. Все химические процессы в организме происходят в водной среде, вода принимает не­посредственное участие и во многих реакциях. Кроме того, она выводит из организма различные вещества.

О значении воды для жизнедеятельности организма крас­норечиво говорит тот факт, что потеря даже пятой части ее неминуемо приводит к гибели.

СТРУКТУРА КЛЕТКИ

Клетка - одна из форм организации живой материи, лежащей в основе строения и развития растений и животных.

Размеры, форма и строение клеток, входящих в состав органов и тканей, различны. Они зависят от стадии развития и функции клетки, их видовой принадлежности и т. д, В основ­ном диаметр клеток составляет от 1 микрона до нескольких сантиметров. Однако некоторые из них имеют большую вели­чину, например, нервные клетки с длинными отростками, достигающими 1 м. Наиболее типичны для клеток шаровид­ная, овальная, цилиндрическая, кубическая формы. Количе­ство клеток в организме и даже в отдельных его органах может быть огромно, например, в коре больших полушарий голов­ного мозга человека содержится 14-15 миллиардов нервных клеток, а в крови - до 25 биллионов красных кровяных телец.

По своему строению клетки растений, животных и чело­века, подобно атомам, сходны между собой. Каждая из них содержит в середине плотное образование - ядро, которое плавает в «полужидкой» цитоплазме. Клетка окружена кле­точной мембраной.

Клетка состоит из многих элементов, совокупность кото­рых имеет определенное значение не только для нее самой, но и для всего организма в целом. Если каким-то образом нару­шится структура клетки, то изменятся ее функции, она поте­ряет свои свойства как организованная единица и погибнет.

Содержимое клетки представляет собой очень сложную систему разнообразных компонентов. Схема строения клет­ки, полученная с помощью электронного микроскопа, пред­ставлена на рисунке 1.

Цитоплазматическая мембрана. Внутренняя среда клетки отличается от наружной. Естественным барьером между ними служит клеточная мембрана, основная функция которой зак­лючается в регуляции обмена веществ между клеткой и окру­жающей средой (рис. 2).

Цитоплазматическая мембрана обеспечивает постоянство состава внутриклеточного содержимого. По своей структуре мембрана представляет вязкую липидную фазу (липидный слой) с погруженными в нее белками. Липидный слой состо­ит в основном из фосфолипидов, холестерина, гликолипи-дов и является двойным слоем молекул. При этом длинные остатки жирных кислот одного и другого слоя липидных мо­лекул обращены друг к другу и образуют жидкую гидрофоб­ную фазу, а гидрофильные группы этих липидов (холин, фосфорная кислота, этаноламин и др.) расположены снару­жи. Строение мембраны обусловливает ее основное свойство - избирательную проницаемость, т. е. регулирование поступле­ния в клетку необходимых питательных веществ и выведение из нее продуктов обмена. Такая избирательность обеспечива­ет постоянство внутренней среды клетки, поддерживает нуж­ное осмотическое давление, значение рН и т. д.

Белки, входящие в состав мембраны, располагаются на периферии (периферические) или пронизывают всю ее тол­щу (интегральные).

Функции мембранных белков разнообразны. Одни из них являются ферментами, выступающими катализаторами мно­гих важных реакций, другие транспортируют различные ве­щества (жирные кислоты, холестерин) через мембрану. Осо­бая группа белков образует в мембране «поры» для переноса ионов (водорода, натрия, калия и др.). Поверхностно распо­ложенные белки и гидрофильные группы липидов связаны с углеводами и образуют участки, способные «узнавать» дру­гие клетки или вещества. Такие участки называются рецепто­рами. Соединяясь со специфическими рецепторами, вещества (например, гормоны) передают свои сигналы внутрь клетки. Мембраны эластичны и обладают способностью самопроиз­вольно восстанавливать свою целостность при повреждении.

Цитоплазма. Внутреннее пространство клетки заполнено цитоплазмой, в которой расположены органоиды клетки. Цитоплазма пронизана многочисленными каналами, кото­рые называют эндоплазматической сетью (ретикулумом).

Эндоплазматический ретикулум является продолжением ядерной мембраны. Он представляет собой сеть мембран, об­разующих трубочки и пузырьки; по эндоплазматической сети осуществляется транспорт различных веществ из клетки во внешнюю среду и обратно, здесь же протекают процессы синтеза и распада химических веществ.

Различают два типа ретикулума - гладкий и шерохова­тый. «Шероховатость» последнего обусловлена расположен­ными на его поверхности многочисленными мелкими части­цами сферической формы - рибосомами.

Рибосомы - мелкие плотные гранулы небольших разме­ров. Они состоят из двух частей (субъединиц) округлой фор­мы, соединение которых можно образно представить в виде гриба или восьмерки. Они рассеяны по всей клетке. Часть их связана с зндоплазматической сетью, другие находятся в сво­бодном состоянии в цитоплазматическом матриксе. Рибосо­мы выполняют важнейшую функцию - участвуют в процес­се синтеза белка.

Аппарат Гольджи представлен тонкими плоскими мешоч­ками. Он играет двоякую роль: участвует в синтезе углеводных компонентов гликопротеидов и осуществляет вынос готовых молекул из клетки.

Митохондрии (от греч. mitos - нить, сhondrion - зерныш­ко, крупинка) являются крупными органоидами клетки, по форме напоминающими зерно фасоли.

Митохондрии окружены двумя мембранами, образован­ными белками и липидами различной природы. Внутрен­няя мембрана имеет множество направленных внутрь вы­пячиваний - крист, которые тем многочисленнее, чем

к дыхательная активность клетки. Внутреннее простран­ство митохондрий заполняет мелкозернистое вязкое веще­ство. Митохондрии - в высшей степени специализирован­ные частицы: именно в них протекают процессы дыхания и окисления различных веществ. Их главная функция екать заключен­ную з органических веществах энергию и накапливать ее в фосфатных связях аденозинтрифосфата (АТФ), который не­обходим для осуще­ствления различных процессов жизнедеятельности. Митохондрии называют «силовыми подстанциями»

Следует отметить и еще одну особенность митохондрий. В их матриксе обнаружены ДНК. Кроме тото, здесь находятся рибосомы и ряд других веществ, необходимых для синтеза мембранных белков, основная масса которых является фер­ментами, принимающими участие в образовании АТФ,

Еще одни важные органоиды клетки - лизосомы (от греч. 1у515 - растворение, зота - тело). Эти структуры представля­ют собой ограниченные мембраной тельца, содержащие про-теолитические ферменты. Неповрежденная лизосомная мем­брана очень прочна и устойчива к действию ферментов. Они опасны для клетки и заключены как бы в мешочек, образо­ванный мембраной. Назначение лизосом многообразно: они способны расщеплять уже использованные белки, жиры, уг­леводы и их промежуточные продукты. Мембрана лизосом полупроницаема и препятствует выходу ферментов в цито­плазму, если для этого нет необходимости. Когда в результате какого-либо воздействия нарушается целостность мембраны лизосом, то лизосомные ферменты разрушают клетку.

В растительных клетках содержатся пластиды - неболь­шие гранулы с двойной мембраной, в которых происходит синтез и накопление органических веществ. К ним относятся хлоропласты, лейкопласты и хромопласты. Хлоропласты со­держат зеленый пигмент хлорофилл, который способен син­тезировать энергию солнечного света. В хлоропластах солнеч­ная энергия превращается в химическую, которая запасается в виде химических связей различных пищевых веществ, об­разующихся в процессе фотосинтеза. Лейкопласты - бес­цветные пластиды, в них накапливаются крахмал и другие вещества. Хромопласты содержат различные пигменты, обус­ловливающие окраску плодов, овощей и цветков.

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.