Исследовательский проект: " Витамин С"

Тема исследовательской работы:

«Витамин С»

Номинация «Естественнонаучная»

Автор:

Короленко София

Сорокина Мария ,

ученицы 7 а кл.

МАОУ «Дятьковская городская гимназии»

Дятьковского района Брянской области

Руководитель:

Асташина Светлана Владимировна, учитель географии, биологии, химии

МАОУ «Дятьковская городская гимназии»

Дятьковского района Брянской области

Оглавление

Введение……………………………………………………………………….… 3

Глава 1. Витамины ……………………………………………………………... 5

Глава 2. Изучение содержания витамина С …………………………………... 7

Глава 3. Изучение влияния кислотности фруктов содержащих

витамин С на органические структуры   ……..………………………….......  11

Глава 4. Результаты работы …………………………………………………   14

Заключение ……………………………………………………………………. 16

Список используемой литературы…………………………………………… 17

Приложение ….…………………………………………………………………18

Введение

В период повышения уровня заболеваемости взрослых и детей вирусными заболеваниями у каждого из нас возникает вопрос, как защитить себя, как повысить сопротивляемость организма и если не устранить болезнь, то сделать её течение менее выраженным. На этот вопрос нас натолкнула повышение  числа болеющих учащихся нашей гимназии. Следуя рекомендациям  врачей в такой период, мы увеличиваем количество фруктов и овощей, содержащих витамины, это связано с тем, что витамины активизируют нашу иммунную систему. Иммунная система наш надёжный страж организма, который ежеминутно ведёт борьбу с внешними раздражителями: вирусами, бактериями и прочими вредителями. У нас данная тема вызвала массу вопросов, с которыми мы решили разобраться и ответить в своей исследовательской работе.

Актуальность работы очевидна, каждый из нас должен понимать какие витамины влияют  на работу нашей иммунной системы, в каких количествах и какой вред они могут нанести в случае неправильного употребления.

Цель: изучить содержание витаминов во фруктах и их влияния на органические структуры нашего организма.

В ходе проведения подготовке к исследованию, мы поставили перед собой следующие задачи:

1.     Выявить наиболее часто употребляемые фрукты в период повышения заболеваемости вирусными заболеваниями.

2.     Определить витамины, входящие в состав наиболее часто употребляемых фруктов.

3.     Определить физиологическое и биохимическое влияние витамина С.

4.     Определить кислотность наиболее часто употребляемых фруктов и их влияние на органические структуры.  

5.     Составить рекомендации по употреблению фруктов в соответствии с проведёнными опытами.

  Объектами  исследования являются: фрукты наиболее часто употребляемые в период вирусных заболеваний.

Гипотеза исследования: витамины содержащиеся во фруктах оказывают существенное влияние на организм человека и его структуры.

    Исследование проводилось в МАОУ «Дятьковская городская гимназия»  в период с октября по декабрь  2023 года.

Оборудование: универсальная лаборатория «Точки роста», фрукты,  куриное яйцо, куриное мясо, фотоаппарат.

Методы: йодометрии,  химического анализа.

Глава 1. Витамины

Говоря о витаминах невозможно обойти стороной историю открытия витаминов. Она вызывает особую гордость, так как открыты они были русский ученый Н.И. Лунин в 1880 году в ходе проведения опытов по вскармливанию мышей. Белых мышей он вскармливал цельным молоком, и  они развивались и росли нормально. А вот серых мышей он кормил пищей, состоящей из основных частей молока: казеина, молочного жира, сахарозы и дистиллированной воды, и эти мыши гибли. Из этого Лунин сделал вывод, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся ещё и другие вещества, незаменимые для питания.

В 1912 году польский учёный К. Функ назвал существующие в продуктах питания жизненно важные вещества витаминами (от лат. vita – «жизнь). Находим определение витамины в школьном учебнике: витамины - это органические вещества, содержащиеся в пище, необходимые для образования ферментов и других биологически активных веществ. В справочнике по подготовке к ОГЭ и ЕГЭ  Витамины- низкомолекулярные вещества, обладающие большой биологической активностью, необходимые для жизнедеятельности организмов. При изучении классификации витаминов узнаём что они делятся на жирорастворимые витамины: А, D, Е, К  и водорастворимые витамины: С, группа В, РР. Так же как вода и минеральные соли, витамины являются источниками энергии, их значение для организма чрезвычайно велико.  Изучив справочники и учебник биологии выяснили что именно витамин С отвечает за  сопротивляемость организма к вирусным и инфекционным заболеванием, укрепляет зубы и ногти.  Препятствует образованию вредных веществ возникающих при биологическом окислении, он входит в состав ферментов, участвующих  в образовании антител. Препятствует разрушению стенок кровеносных сосудов кожи. По результатам исследования специалистов медико-генетического центра Genotek острее всего россияне испытывают проблему дефицита витамина D. На втором месте – B6, B9 (фолиевая кислота) и B12. И на третьем месте витамин С, который интересует нас в данной исследовательской работе.

Глава 2. Изучение содержания витамина С.

В ходе анкетирования своих одноклассников и родителей мы определили фрукты, которые чаще всего используют в период болезни у нас получилось, что это лимон, апельсин, киви. Далее эти фрукты мы решили проверить на содержание в них витамина С. Так как мы знаем что это не рекордсмены по содержанию витамина С  (приложение 2). Для определения аскорбиновой кислоты, которая  является одним из наиболее широко распространенных в природе витаминов использовали йодотермию, титриметрический метод анализа, основанный на окислении исследуемого вещества йодом, который нам помогла провести учитель химии Асташина Светлана Владимировна. Цель данного эксперимента, определить содержание витамина С в исследуемых фруктах. Для эксперимента нам понадобились: пипетка, химические стаканы, мерный цилиндр, ступа, пестик, йод, крахмальный клейстер, вода (дистиллированная).

Опыт №1 «Определение витамина С в свежевыжатом соке лимона»

Отмерим 20 мл отжатого сока лимона и разбавим его дистиллированной водой до объема 100 мл. Затем добавим 1мл крахмального клейстера. Добавляем по каплям 5% раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течении 10-15 секунд.

Расчеты:1 мл раствора йода – 28 капель раствора йода

Х мл раствора йода – 12 капель раствора йода

Получаем, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,42 мл йода.

1 мл 5% раствора йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,42 мл 5% раствора йода – х мг аскорбиновой кислоты

Х=14,07 мг

Итак, в 100 мл лимонного сока содержится 14,07 мг аскорбиновой кислоты.

Опыт № 2 «Определение витамина С в свежевыжатом соке апельсина».

Отмерим 20 мл сока апельсина и разбавим его дистиллированной водой до объема 100 мл. Затем добавим 1мл крахмального клейстера. Добавляем по каплям 5% раствор йода до появления синего окраса.

Расчеты: 1 мл раствора йода – 28 капель раствора йода

Х мл раствора йода – 10 капель раствора йода

Получаем, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,35 мл йода.

1 мл 5% раствора йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,35 мл раствора йода – х мл аскорбиновой кислоты

Х=12,25 мг

Итак, в 100 мл апельсинного сока содержится 12,25 мг аскорбиновой кислоты.

Опыт № 3 «Определение витамина С в свежевыжатом соке киви».

    Отмеряем 20 мл сока киви (отжимаем его от мякоти через марлю) и  разбавим его дистиллированной водой до объема 100 мл. Затем добавим 1мл крахмального клейстера. Добавляем по каплям 5% раствор йода до появления синего окраса.

Расчеты: 1 мл раствора йода – 28 капель раствора йода

Х мл раствора йода – 21 капель раствора йода

Получаем, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,75 мл йода.

1 мл 5% раствора йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,75 мл раствора йода – х мл аскорбиновой кислоты

Х=26,25 мг

Итак, в 100 мл апельсинного сока содержится 26,25 мг аскорбиновой кислоты.

В результате проведённого эксперимента получили следующие результаты  представленные в таблице.

Таблица 1 « Содержание витамина С в исследуемых продуктах»

Составили: Короленко С.

Сорокина М.

        Вывод: для пополнения запасов организма витамином С лучше всего использовать киви, потом лимон и только потом апельсин.

Далее для понимания сколько необходимо витамина в сутки изучили суточную потребность в витамине С. Суточная потребность человека в витамине С зависит от ряда причин: возраста, пола, выполняемой работы, климатических условий, вредных привычек.

Болезни, стрессы, лихорадка и подверженность токсическим воздействиям (таким, как сигаретный дым) увеличивают потребность в витамине С. Молодой организм лучше усваивает витамин С, чем пожилой, поэтому у лиц пожилого возраста потребность в витамине С несколько повышается.        Средневзвешенная норма физиологических потребностей составляет 60-100 мг в день. Обычная терапевтическая доза составляет 500-1500 мг ежедневно. Так как организм человека не способен самостоятельно вырабатывать витамин С, мы должны поставлять витамины в организм при помощи употребляемых нами продуктов.

Глава 3. Изучение влияния кислотности фруктов содержащих витамин С на органические структуры.

         Физиологическое значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами. Недостаточное поступление витамина С с пищей проявляется в форме авитаминоза (цинги). Основные симптомы С-витаминной недостаточности в порядке их развития следующие: снижение мочевой экскреции аскорбиновой кислоты, уменьшение концентрации аскорбиновой кислоты в плазме крови и лейкоцитах, повышенная ломкость кровеносных капилляров, общая слабость, апатия, повышенная утомляемость, снижение аппетита, задержка роста, повышенная восприимчивость к инфекциям, болезненность дёсен, их отечность, разрыхленность, кровоточивость при чистке зубов.

         Наиболее часто встречаются С-гиповитаминозные состояния. При этом часто имеются лишь субъективные признаки, которые выражаются в понижении общего тонуса организма. Люди с гиповитаминозом С более подвержены заболеваниям, причем эти заболевания протекают, как правило,  длительно и тяжело.

 Организм человека не способен сам синтезировать витамин С, и в нем нет сколько-нибудь значительных резервов витамина С, поэтому необходимо систематическое ежедневное поступление этого витамина с пищей. Недостаток или отсутствие его приводят к развитию гипо- или авитаминоза (цинги). Но мы точно знаем что фрукты содержащие витамин С кислые как эта кислота сказывается на пищеварительной системе человека. И что делать если у человека и так повышенная кислотность, а витамин С необходим. Для этого мы решили провести серию опытов позволяющих определить каков кислотность фруктов содержащих витамин С и как она влияет на органические структуры.

   С помощью электронной лаборатории Точки роста определяем  pH  изучаемых нами фруктов.

Опыт № 4 «Определение pH».

Разрезаем фрукт пополам, универсальный датчик погружаем в мякоть и ждём когда график показателей остановится на плато. Списываем показатели.

Таблица 2 «pH  среды изучаемых фруктов»

Составили: Короленко С.

Сорокина М.

Вывод: наиболее кислым является   киви

Опыт № 5 «Воздействие свежевыжатого сока на скорлупу».

 Далее нами были заложены опыты показывающие воздействие кислой среды на эмаль зубов. К примеру, если съесть один из исследуемых нами объектов и лечь спать, не почистив зубы. Для этого мы приготовили раствор лимонного, апельсинового сока и сока киви. Поместили туда яичную скорлупу  и целое яйцо и оставили на 8 часов, достав яйцо мы понимаем что оно стало покрыто очень рыхлой скорлупой. Опыт в котором была заложена одна скорлупа, скорлупа стала рыхлая и подвержена рассыпанию. Это говорит о том,  что кислота, содержащаяся во фруктах может разъедать эмаль зубов, следовательно, после употребления этих фруктов лучше всего чистить зубы или как минимум их полоскать.

Опыт № 6 «Воздействие свежевыжатого сока на мясо».

   Далее нами был заложен опыт показывающий воздействие кислой среды на стенки желудка, не защищённого слизистой оболочкой, которое имитирует кусочек мяса.  В течении 4 часов, а именно столько может находится пища в желудке оставляем мясо в приготовленном растворе сока. Через определённое время вынимаем мясо в и видим,  что волокна подверглись разрушению и теперь мясо легко разваливается на волокна. Следовательно,  при приёме большого количества кислых фруктов надо позаботится о защите стенок желудка, а людям с повышенной кислотностью вообще надо с осторожностью употреблять кислые фрукты, так как повышенная кислотность может привести к поражению стенок желудка, пищевода, кишечника и вызывать язвы.

Глава 4. Результаты работы.

В ходе подготовке к исследовательской работе мы провели анкету –опросник в которой опросили 50 человек.

В ходе проведения анкеты опросника мы выяснили,  что в период повышения заболеваний простудными и вирусными заболеваниями наши одноклассники предпочтительно употребляют: апельсины, лимоны и киви.  Но считают что больше всего витамина С содержится в лимонах. В ходе проведенных опытов с учителем химии мы выяснили что наибольшее количество витамина С входящего в состав аскорбиновой кислоты  находится в киви, лимоне и только потом в апельсине. Сделаем вывод,  что мнение опрошенных не совпадает с результатами опытов. И больше всего витамина С содержится в киви, а не в апельсине как считали опрошенные. В ходе проведение замеров по определению кислотности мы определили, что  самая кислая pH у …….. что совпадает с мнением опрошенных.

Далее мы хотели посмотреть, как будут вести себя органические структуры под влиянием соков исследуемых объектов (апельсина, лимона, киви). Мы выяснили, что при длительном воздействии на скорлупу она становится рыхлой пористой, шершавой. И если провести  аналогию с эмалью зубов человека употребившего наши исследуемые объекты и не почистившего зубы последствия могут быть губительными при систематическом повторении. При проведении опытов имитирующих воздействия кислотной среды соков на мышечные волокна (например стенки желудка) мы увидели существенное влияние и через определённое время вынимая мясо видим,  что волокна подверглись разрушению и теперь мясо легко разваливается на волокна. Следовательно,  при приёме большого количества кислых фруктов надо позаботится о защите стенок желудка, а людям с повышенной кислотностью вообще надо с осторожностью употреблять кислые фрукты, так как повышенная кислотность может привести к поражению стенок желудка, пищевода, кишечника и вызывать язвы.

Заключение

        На основании полученных данных исследования, можно сделать вывод, что наиболее богатые витамином С являются киви 26,25 мг). Но по разным причинам  мы понимаем что не весь витамин будет поглощаться организмом, а иногда избыток витамина и та кислая среда которую он создаёт может быть и вредной для организма. Проведя опыты мы экспериментально доказали наличие с исследуемых объектах витамина С.        Где можно использовать полученные нами данные. В  первую очередь мы расскажем полученную информацию своим одноклассникам, также её можно использовать при изучении пищеварительной системы в раздела анатомии.  Эта информация оказалась очень интересной ребятам, которые посещают с нами внеурочную деятельность «Точки роста». Интересна она была и нашим родителям, которые с интересом наблюдали за нашими опытами. Многие ребята заинтересовались нашими опытами и хотят их повторить. Мы с удовольствием делимся опытом нашей работы и готовы помочь преодолеть трудности  которые могут возникнуть у ребят (к примеру в получении сока киви). На наш взгляд мы достигли цели нашей работы и выполнили поставленные задачи. С данной работой мы планируем выступить на школьной научно- практической конференции посвящённой «Дню науки и творчества» которая традиционно проходит в нас в гимназии в феврале.

Список используемой литературы

1.       Александрова В.П., Болгова И.В. Культура здоровья человека: практикум с с основами экологического проектирования. 8 класс.- М Вако,2015г.-144с.

2.       Биолгия весь школьный курс в таблицах/ сост. Л.В. Ёлкина-Минск: Кузьма, 2016.- 416 с.

3.       История открытия витаминов. Режим доступа:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BD%D0%BA

4.       Учебник: Биология. 8 класс. А.Г. Драгомилов, Р.Д. Маш. – М.: Вентана-Граф, 2015 г.

5.       Метод определения витамина С в продуктах питания. Режим доступа:

https://cyberleninka.ru/

Приложение

Анкета- опросник

«Что ты знаешь о витаминах»

1.Знаете ли, Вы что такое витамины?

2. Знаете ли,  Вы для чего нужны витамины человеку?

3. Употребляете ли Вы больше витаминов в период повышения простудных и вирусных заболеваний?

4. Какие фрукты Вы чаше употребляете в этот период?

5. В каких из них на Ваш взгляд содержится больше всего витамина С.

Таблица № 3 «Содержание витамина С»

Скачано с www.znanio.ru