Біологічна роль деяких хімічних елементів

Тема. Біологічна роль деяких хімічних елементів.

Мета. Ознайомити учнів із хімічними елементами та їх  біологічною роллю в організмі людини; розвивати вміння аналізувати  властивості  хімічних           речовин;  розвивати мислення, пам’ять, пізнавальні інтереси; профілактика йододифіцитних хвороб; формування компетенцій: соціальної,  інформаційної, само розвивальної.

Обладнання: ПСХЕ Д.І.Менделєєва, таблиці «Будова людини», «Залози               організму людини».

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів.

1.Який хімічний склад організму людини?

2. У чому полягає  біологічна роль води?

3. Як реагує організм на нестачу  речовини або елемента?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

1.Поділ хімічних елементів на групи.

Усі хімічні елементи, які є в організмі людини, поділяються на три групи:

макроелементи;

мікроелементи;

ультрамікроелементи.

До макроелементів належать Гідроген, Оксиген, Карбон, Нітроген, а також Кальцій, Фосфор, Магній, Натрій, Калій, Хлор, Ферум і Сульфур.

До мікроелементів відносять 50 хімічних елементів, зокрема Йод, Кобальт, Манган, Молібден, Цинк, Купрум та ін.

До ультрамікроелементів відносять Плюмбум, Бром, Аргентум, Аурум та ін. Вони містяться в організмі в незначній кількості, але мають велике біологічне значення

2.Біологічна роль деяких хімічних елементів.

Кальцій бере участь у зсіданні крові, разом з фосфором входить до складу кісткової тканини. Залізо у складі гемоглобіну переносить кисень, йод є обов’язковим компонентом гормону щитоподібної залози.

Деякі солі входять до складу внутрішньоклітинних ферментів і беруть участь у складних хімічних процесах усередині клітин. Мінеральні речовини є незамінними компонентами їжі.

Організм передусім відчуває потребу в Оксигені, Карбоні, Гідрогені та Нітрогені. На їх частку припадає 96% маси тіла ссавців. Решта 4% припадає на сім елементів: Кальцій, Фосфор, Натрій, Сульфур, Калій, Хлор і Магній (так звані макроелементи). Вони необхідні для формування скелета (Кальцій, Фосфор) та осмотичного тиску біологічних рідин (Натрій). Ці йони впливають на фізикохімічний стан білків, нормальне функціонування збудливих структур (К+, Ма+, Са2+, Mg2+), м’язове скорочення (Са2+, Mg2+).

Організму необхідно ще 15 елементів, загальна кількість яких становить менше 0,01% маси тіла (макроелементи). Серед них можна виділити Ферум (складова частина гемоглобіну і тканинних цитохромів), Кобальт (компонент ціанокобаламіну), Купрум (компонент цитохромоксидази), Цинк (компонент карбоангідрази та деяких пептидаз), Хром (фактор, що потенціює дію інсуліну на проникливість мембрани для глюкози), Молібден (компонент ксантиноксидаз), Манган (активатор деяких ферментних систем), Силіцій (регулятор синтезу колагену кісткової тканини), Флуор (участь у синтезі кісткових структур і стійкості зубної емалі), Йод (складова частина тиреоїдних гормонів), а також Нікель, Ванадій, Станум, Арсен, Селен тощо. У більшості випадків — це складові частини ферментів, гормонів, вітамінів або каталізатори їх дії на ферментні процеси.

У цілому ж специфічна роль неорганічних іонів у життєдіяльності організмів визначається не поширеністю елемента в земній корі чи морській воді, а його властивостями: зарядом, розмірами, здатністю утворювати хімічні зв’язки й особливо реактивністю стосовно води. За рахунок таких властивостей і визначилася специфічність цих елементів: здатність активувати ферменти, детермінувати властивості збудливих мембран тощо.

3.Ознаки та наслідки  йододефіциту. Йододефіцитні хвороби

За 70 років життя людина споживає всього 5 г йоду, але його нестача викликає хворо­би. Видат­ний філософ V ст. до н.е. Гіппократ  говорив : «Нехай наше харчу­вання діє як ліки, а ліки — як харчування».

 Скільки років може прожити людина?

І.Мечников стверджував: «Смерть раніше 150 років — на­сильницька смерть». Чому ж се­редня тривалість життя на Землі не досягає 150 років?

Найпоширенішою йододефіцитною хворобою є зоб.

Зоб — зміни тканин та еле­ментів щитоподібної залози, які не пов’язані із запальними про­цесами, крововиливами, утво­ренням злоякісних пухлин, але супроводжуються функціональ­ними розладами в організмі. Ди­фузний зоб виникає при пору­шенні функцій ендокринної си­стеми та нервово-гуморальних розладах.

Епідемічний зоб — збільшен­ня щитоподібної залози — поши­рений у регіонах зі зниженим вмістом йоду в ґрунті, питній воді та харчових продуктах.

Кретинізм — також одне з най­поширеніших йододефіцитних за­хворювань. Він являє собою тяж­кий наслідок недостатньої кількості тиреотропного гормону в крові, що розвивається під час внутрішньоутробного розвитку чи ново народження . Основними оз­наками кретинізму є глухонімота, косоокість, розумова відсталість, порушення розвитку і функцій опорно-рухової системи.

Оскільки найвища концентра­ція йоду зафіксована у водах Світо­вого океану, найбільшим ступенем ризику щодо нестачі йоду відзна­чаються континентальні регіони, розташовані далеко від морів, а та­кож регіони так званих «молодих» гірських масивів (Альпи, Анди, Гімалаї), де йод вимивається з ґрунту річками. Також небезпеч­ними в цьому відношенні є регіо­ни, розташовані в зоні розливу великих річок.

1 млрд. населення Землі є так званою «групою ризику». З них найбільшу загрозу відчувають жи­телі Азії (701 млн.), Африки (227 млн.), Латинської Америки (60 млн.) та Європи (20—30 млн.). Принаймні 200—300 млн. осіб на Землі мають зоб або інші помітні ознаки йододефіциту, принаймні 6 млн. осіб страждають на кре­тинізм.

Потреба людини в йоді на добу становить 150—200 мкг. У 1990 р. в Нью-Йорку під час всесвітньої зустрічі на вищому рівні під егі­дою ООН було розроблено і за­тверджено заходи щодо подолан­ня хвороб, пов’язаних з йододефі-цитом. Йодизацію солі було визнано одним із засобів досягнення цієї мети. Стратегію йодизації було затверджено на одній із сесій Все­світньої організації охорони здо­ров’я (ВООЗ).

Сьогодні завдяки наявності тех­нології йодування солі вдається захистити більш як 85 мільйонів новонароджених дітей. Понад 70 % населення всього світу ви­користовують сьогодні йодовану сіль. Більш 90 % населення 28 країн, що розвиваються, вжи­вають йодовану сіль. Ще в 36 краї­нах її вживають більше 50 % на­селення. В Україні ця цифра ста­новить 5,5 %.

Використання йодованої солі є найбільш універсальним мето­дом профілактики хвороб, пов’я­заних з йододефіцитом .

Ознаки йододефіциту.

Емоційні: дратівливість, при­гнічений настрій, сонливість, в’ялість, погіршеня пам’яті та уваги, зниження інтелекту, поява частого головного болю через підвищення внутрішньочерепно­го тиску.

Кардіологічні: атеросклероз, стійкий до лікування дієтами і ліками, аритмія, при якій вживан­ня спеціальних препаратів не дає відчутного і довготривалого ефек­ту, підвищення діастолічного тис­ку через набряки судинних стінок.

Анемічні: зниження рівня гемо­глобіну в крові, при якому ліку­вання препаратами заліза не дає очікуваного результату.

Імунодефіцитні: часті інфек­ційні та простудні захворюван­ня, ослаблення імунітету вини­кають навіть при незначному зниженні функції щитоподібної залози.

Остеохондрозні: м’язові болі в руках, грудний або поперековий радикуліт, при яких традиційне лікування неефективне.

Набрякові: набряки навколо очей, при яких систематичне вживання сечогінних препаратів по­гіршує стан, формуючи за­лежність від них.

Бронхо-легеневі: набряк дихаль­них шляхів, що призводить до хро­нічного бронхіту.

Гінекологічні: порушення мен­струальної функції і циклу, без­пліддя, мастопатія, подразнення і тріщини сосків.

Період життя Потенційні порушення
Внутрішньо-утробний Аборти і мертвонародження, вроджені аномалії,

підвищена перинатальна смертність, ендемічний

неврологічний кретинізм (розумова відсталість,

глухонімота, косоокість), ендемічний

міксидематозний кретинізм (гіпотиреоз,

карликовість)

Новонароджені Зоб новонароджених, явний і прихований гіпотиреоз
Діти і підлітки Ендемічний зоб, ювенільний гіпотиреоз,

порушення розумового і фізичного розвитку

Дорослі Зоб і його ускладнення, гіпотиреоз, розумові

порушення, зниження фертильності,

йодіндукований тиреотоксикоз, ризик

народження дитини з ендемічним кретинізмом

Усі вікові категорії Підвищення поглинання радіоактивного йоду

під час ядерних катастроф, порушення когнітивної

функції

Вміст йоду в організмі

В організмі дорослої людини міститься 20—50 мг йоду, поло­вина якого сконцентрована у щитоподібній залозі. Остання має властивість засвоювати йод з крові та концентрувати його. Вміст йоду в тканині залози у 25 разів, а при тиреотоксикозі — в 360—400 разів виший, ніж у крові. Близько 2/3 йоду виділяється з організму нирками, решта йоду з кров’ю надходить у щитоподіб­ну залозу.

Основна фізіологічна роль йоду полягає в утворенні гормонів щи­топодібної залози: тироксину, три-йодтирозину. Ці гормони викону­ють складну багатогранну дію, а саме:

— посилюють окисні проце­си (окиснення та основний обмін), контролюють теплопро­дукцію;

—  впливають на психічний стан  організму та опір його несприят­ливим факторам довкілля;

—впливають на фізичний та психічний розвиток, диференцію­вання і формування тканини;

—регулюють функції цент­ральної нервової системи, вплива­ють на діяльність серцево-судин­ної системи та печінки;

—впливають на водно-сольо­вий обмін, обмін білків, ліпідів, вуглеводів, посилюють мета­болічні процеси в організмі, підви­щують споживання кисню ткани­нами.

Щитоподібна залоза складаєть­ся з правої та лівої часток, з’єдна­них перешийком. Маса залози — 30—60 г. Структурною і функціо­нальною одиницею щитоподібної залози є фолікул. У фолікулах відбувається біосинтез йодованих тиреощних гормонів. Цей процес позв’язаний з обміном йоду в організмі й біосинтезом тиреоглобуліну. В організмі людини міститься 20—30 мг йоду і близько третини його припадає на частку щитоподібної залози. Тиреоїдні гормони виявляють складний ба­гатогранний вплив на всі органи і тканини, на всі види обміну речо­вин. Тиреоїдні гормони впливають на ріст та диференціацію тканин, тому їх нестача спричиняє важкі порушення психіки і затримку росту.

ІV. Закріплення та систематизація знань.

Проблемне питання. Скільки ж років може прожити людина? Чи підтримуєте ви  слова  І.Мечникова  : «Смерть раніше 150 років — на­сильницька смерть».

Чому?

V. Домашнє завдання.

Підготуйте повідомлення про інші хімічні елементи, їх функції та хвороби, які можуть виникати  під час їх нестачі.

завантаження...
WordPress: 22.92MB | MySQL:26 | 0,317sec