ОСНОВЫ БИОХИМИИ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

Министерство образования и науки Республики Татарстан Муниципальное бюджетное образовательное учреждение  «Средняя общеобразовательная школа №2» г. Нижнекамска Согласовано: Руководитель МО ________Ф.И.О « _» _____ 201_ года Утверждаю: Директор школы ____________Ф,И,О, « _ » ______ 201_года ОСНОВЫ БИОХИМИИ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ элективный курс  для учащихся 9 классов Составитель: Тищенко Ольга Васильевна учитель химии и биологии I квалификационной категории 2 г. Нижнекамск, 2013 3 ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Пояснительная записка_________________________________________  3 2. Содержание программы ________________________________________ 5 3. Тематическое планирование ____________________________________ 6 4. Перечень лабораторно­практических занятий ______________________ 9 5. Темы проектных работ  учащихся________________________________ 14 6. Список литературы ____________________________________________ 15 7. Методические рекомендации по проведению занятий_______________ 16 4 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Химия   и   биология,   как   учебные   предметы,   являются   источником   научно обоснованных правил и норм использования веществ и материалов в различных областях человеческой   деятельности.   Сегодня   одним   из   важных   вопросов   экологии   человека является   вопрос   правильного   и   рационального   питания.   Элективный   курс   «Основы биохимии продуктов питания» направлен на создание у учащихся научного представления о роли пищевых веществ в жизни человека.  Элективный курс предназначен для учащихся 9 классов и  рассчитан на 34 часа аудиторных занятий.  Цель курса: формирование у учащихся научного представления о природе питания человека,  роли основных компонентов пищи в обмене веществ. Задачи курса: ­ углубление знаний о строении и свойствах пищевых веществ, их изменениях при кулинарной обработке;  ­ формирование у учащихся элементарных навыков определения состава и качества продуктов; ­ развитие творческих способностей и познавательной активности учащихся; ­ формирование навыков исследовательской деятельности учащихся.  Особенностью данного курса является его  интегративность и междисциплинарный характер задач. Учащиеся знакомятся с универсальным характером естественно ­ научной деятельности,   что   помогает   видеть   общее   в   разных   областях   знаний,   безболезненно осваивать новые сферы деятельности. Элективный курс включает как теоретические, так и практические   работы,   основная   цель   которых   –   приобретение   учащимися   знаний, направленных на формирование здорового образа жизни на основе рационального питания.  Актуальность   данного   курса   подкрепляется   практической   значимостью рассматриваемых тем, что способствует повышению интереса к химии и ориентирует на профессии,   связанные   с   изучением   данного   предмета.   Содержание   курса   предполагает разнообразие   видов   деятельности   учащихся,   работу   с   различными   источниками информации, включая Интернет­ресурсы. Требования к результатам усвоения материала элективного курса  По итогам освоения курса учащиеся  должны: знать 5   химический   состав   основных   продуктов   питания,   правила   приготовления   и хранения продуктов питания; правила   рационального   питания,   понятие   «энергетическая   ценность   продуктов питания»; роль ферментов в обмене веществ;  физиологическую и патологическую роль некоторых элементов в организме;   методы качественного анализа;  правила безопасности при работе в лаборатории и обращении с реактивами; уметь:       проводить качественные реакции на белки, жиры, углеводы, витамины, ферменты; анализировать состав продуктов питания и их качество по маркировке на этикетках; составлять рацион правильного питания; пользоваться   дополнительной   литературой,   осмысливать   и   преобразовывать полученную информацию; работать   в   сотрудничестве   с   членами   группы,   находить   и   исправлять   ошибки   в работе других участников группы; вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения, находить компромисс. Формы контроля:  текущий   контроль:  проверка   ведения   лабораторного   журнала   школьников, участия в семинарах, рецензирование устных сообщений, мини­проектов; беседы по изучаемому материалу, выполнение демонстрационных опытов;  тематический контроль:  степень участия школьников в итоговых занятиях по результатам   изучения   отдельных   блоков­модулей;   рецензирование   рефератов, кроссвордов, экспериментальных задач, составленных учащимися;  итоговый контроль: презентация проектов, защита результатов исследований. Формы   проведения   занятий:   лекция,   круглый   стол,   лабораторно­практическое занятие, тематический вечер, конференция. Виды работы: ­   индивидуальная:   подготовка   докладов,   сообщений,   помощь   в   разработке   тем исследований, подбор литературы, оказание консультационной помощи; ­ групповая: работа над исследовательскими проектами, выполнение лабораторных экспериментов; ­   массовая:   подготовка   предметных   вечеров,   олимпиад,   участие   в   научно­ практических конференциях, экскурсии. СОДЕЖАНИЕ ПРОГРАММЫ Тема 1. Общая характеристика питания человека(3 часа) 6 Питание и культура. Решение проблемы питания в процессе развития цивилизации. Современный   взгляд   на   питание   человека   и   его   энергетическую   целесообразность. Вегетативное, естественное, раздельное, целебное и другие виды питания. Нормы питания. Продукты питания, модифицирование методами генной инженерии. Тема 2. Биохимические основы питания (14 часов) Состав пищи: вода,     белки, жиры, углеводы, минеральные вещества. витамины и витаминоподобные вещества, ферменты, ароматические вещества, фитонциды, дубильные вещества, органические кислоты. Качественный анализ продуктов питания. Пластические и энергетические   вещества.   Основные   этапы   переваривания   пищи   в   желудочно­кишечном тракте человека. Ферменты питания. Тема 3. Минеральные вещества (4 часа) Минеральные   элементы.   Макро­   микро­   и   ультраэлементы.   Биологическая   роль отдельных элементов.  Причины избытка и недостатка минеральных элементов в продуктах питания. Основные продукты питания , содержащие конкретные минеральные элементы. Нитраты и нитриты в растениях, их влияние на здоровье человека. Тема 4. Пищевые добавки и их биологическая  роль (6 часа) Пищевые добавки, их влияние на качество продуктов и здоровье человека. Мед и продукты   пчеловодства.   Химическая   структура   веществ   и   вкус.   Вкусовые   добавки: пряности,   их   виды,   свойства   и   применение.   Чай,   кофе.   Пищевые   приправы   и   пищевые кислоты.  Тема 5. Лечебно­профилактическая роль питания (3 часа) Голод   и   аппетит.   Правильное   сочетание   пищевых   продуктов.   Профилактика различных заболеваний и питание. Питание и продолжительность жизни. Гигиенисты и их взгляд на питание человека. Очищение организма и здоровье. Голодание, пост, разгрузочно­ диетическая   терапия.   Правила   приема   пищи.   Профилактика   различных   заболеваний   и питание. Питание и продолжительность жизни. Индивидуализация собственного питания. Тема 6. Пища будущего (2 часа) Биотехнология: достижения и прогнозы. Генетически модифицированные продукты питания. 7 ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН № Тема Количество часов теория Тема 1. . Общая характеристика питания человека (3 часа) Форма занятия. практика Современный взгляд на питание. Лекция с элементами «Мы есть то – что едим». Продукты   питания,   методами модифицирование генной инженерии Расчёт   калорийности   рациона питания. беседы. Семинар Практическая работа 1 1 Тема 2. Биохимические основы питания  (14 часов) 1 Белки – основа жизни. Открытие белков в продуктах  семинар Практическая работа 1. 2. 3. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. питания. Денатурация белков.  Анализ молока Практическая работа Жиры и их роль в питании. Лекция с элементами Особенности важнейших  липидов и методы их  определения. Углеводы и их роль в питании. Сахар за или против Определение углеводов в  биологических объектах.  беседы. Практическая работа Лекция с элементами беседы. Семинар, работа в группах Практическая работа Анализ чипсов Ферменты в живом организме,  Лекция  их характер, классификация и  основные свойства 10. А, В, С, Д и другие. Пищевая роль витаминов, их  виды. Лекция с демонстрацией  видеофрагмента 11. Обнаружение ферментов и  Практическая работа 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8 витаминов в продуктах питания 12. Определение качества меда 13. Качественный анализ продуктов   Технология   их питания. Практическая работа Экскурсия на ОАО  «Молококомбинат» приготовления 14. От сладкого портится фигура  семинар или характер? 1 1 1 1 1 1 1 1 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2.  Тема 3. «Минеральные вещества» (4 часа) Роль отдельных элементов в  питании человека. Определение содержания  некоторых микро­ и  Лекция с элементами беседы. Практическая работа макроэлементов Нитраты и нитриты в растениях, семинар их   влияние   на   здоровье человека. Анализ продуктов питания на  содержание  нитратов и  нитритов Практическая работа Тема 4. Пищевые добавки и их биологическая  роль (6 часов) Пищевые добавки. Умей  распознать.  Вкусно, красиво, ароматно – это тоже может химия. Напитки, которые мы выбираем. Экологическая экспертиза  продуктов питания.   Химический анализ лимонада.  Получение ароматической  добавки – грушевой эссенции. Не попить ли нам чайку? Лекция с элементами беседы. Лекция  семинар Практическая работа Театрализованное  представление 1 1 1 2 Тема 5. Лечебно­профилактическая роль питания (2 часа) Голодание, пост, разгрузочно­ диетическая терапия. Правила  Семинар приема пищи. Профилактика различных  Лекция с демонстрацией  заболеваний и питание. Питание видеофильма 1 1 9 и  продолжительность жизни Биотехнология:   достижения   и семинар 1 Тема 6. «Пища будущего» (2 часа). Генетически прогнозы. модифицированные   продукты   питания. Исследование продуктов   пищевых Проектная работа 1. Итоговая аттестация (3 часа) Волшебница­химия в продуктах питания Конференция. Защита  творческих отчетов о  проведенной  исследовательской работе. 1 3 Всего  20 14 1. 2. 1.   ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНО­ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ Практическая работа № 1. «Составление суточного пищевого рациона». Цель:  научиться   составлять   суточное   меню,   режим   дня   и   рассчитывать энергозатраты; определять энергетическую ценность продуктов питания. Оборудование: большая поварская книга, справочник Составление суточного меню на основе энергетической ценности продуктов питания  исходя из индивидуального режима дня с расчетом энергозатрат. Составление таблиц:  Расход энергии на различные виды деятельности.  Энергетическая ценность некоторых продуктов и блюд. 10  Суточный рацион питания. Практическая работа 2. Открытие белков в продуктах питания. Денатурация белков. Цель:  изучить свойства белков и их   качественные реакции; изучить кислотность молока и научиться определять белок в молоке Оборудование  и реактивы:  раствор   яичного   белка;   раствор   медного   купороса; раствор   ацетата   свинца;   раствора   едкого   натрия;   концентрированной   азотной   кислоты; раствор уксусной кислоты; раствора хлорида магния; раствора оксалата аммония;   вода; спиртовка, спички, держатель, пробирки.  Исследовательское задание № 1.  «Цветные реакции на белки»  Биуретовая реакция.  Ксантопротеиновая реакция   Фоля реакция Исследовательское задание № 2 «Денатурация белков»     денатурация белка ионами тяжелых металлов кислотами спиртами кипячением  Практическая работа 3. « Анализ молока». Цель: изучить кислотность молока и научиться определять белок в молоке Оборудование   и   реактивы:  молоко,   дистиллированной   воды,   раствора фенолфталеина,  раствора едкого натрия; раствор уксусной кислоты; раствора Бенедикта концентрированной   азотной   кислоты;   раствора   хлорида   магния;   раствора   оксалата аммония;  вода; спиртовка, спички, держатель, пробирки.   Определение реакции молока на лакмус и фенолфталеин  Осаждение казеиногена   Обнаружение глюкозы 11  Обнаружение солей фосфорной кислоты  Определение солей кальция  Осаждение белков молока солями тяжелых металлов Практическая работа 4. «Особенности важнейших липидов и методы их определения». Цель: научиться обнаруживать жир в пищевых продуктах. Оборудование   и   реактивы:   подсолнечное,   оливковое   масла   и   рыбий   жир;   раствора   перманганата   калия; растопленного   свиного   сала;   семян   подсолнечника;   дихлорэтан, вода, спирт, бензин. Исследовательское  задание № 1.  Сравнение   жиров   растительного   и   животного происхождения. Исследовательское задание № 2. Выделение липидов из продуктов питания. Исследовательское   задание   №   3. Определение свежести подсолнечного масла. Исследовательское задание № 4. Распознавание сливочного масла.  Отличие   пищевых   масел   от   машинных. Практическая работа 5. «Обнаружение ферментов и витаминов в продуктах питания». Цель:  Освоение   качественных   методов   открытия   витаминов   и   ферментов   в стандартных   растворах   и   продуктах   питания;   а   также   приобретение  навыков количественного   определения   витаминов   и   ферментов     в   растительных  объектах   и биологическом материале. Оборудование:  пробирки,  подсолнечное   масло,   рыбий   жир,   сливочное   масло, яблочный и морковный   сок, сером и белом хлебе,  сырой морковью, вареной морковью, сырой   печенью,   вареной   печенью,   сырым   картофелем,   вареным   картофелем,   сахаром песком, FeCl3, H2SO4, Br2, Na2CO3, Н2О2, NaOH, CuSO4, I2, K3[Fe(CN)6], C6H7NO3S, NaNO3, NaHSO3, HNO3,   Исследовательское задание № 1 «Обнаружение витаминов»  Определение витамина А в подсолнечном масле и рыбьем жире 12  Определение витамина Д в рыбьем жире  Определение витамина С в различных овощах и плодах Исследовательское задание № 2 «Обнаружение ферментов»  Обнаружение оксидоредуктазы в молоке  Обнаружение каталазы в пищевых продуктах  Действие слюны на крахмал.  Обнаружение пероксидазы в капусте и картофеле. О Практическая работа 6. «Определение качества меда». Цель:  изучение   качества   купленного   мёда   у   различных   производителей, обнаружение фальшивого мёда, получение искусственного мёда. Оборудование:  мёд,  раствором хлорида кальция, раствором перманганата калия, раствор нитрата серебра, хлорида бария, спиртового раствора йода, раствор нашатырного спирта, концентрированная соляная кислота, сахара, лимонная  кислота. Опыт 1.Органолептические показатели.  Опыт 2. Анализ на наличие органических красителей Опыт 3. Анализ на наличие крахмала, муки Опыт 4. Анализ на наличие карбонатов Опыт 5. Определение зрелости меда (содержание фруктозы, глюкозы). Практическая работа  7. «Определение углеводов в биологических объектах». «Анализ чипсов» Цель: изучить качественные реакции на крахмал, фруктозу и глюкозу и определить их в продуктах питания. Оборудование   и   реактивы:  ­   раствор   глюкозы,   фруктозы   и   крахмала;   раствор медного   купороса   и   йода;   гидроксид   натрия;   концентрированная   соляная   кислота, кристаллы резорцина вода; пробирки; сок картофеля, отвар риса, хлебная вытяжка, соки огурца, свеклы, яблока; спиртовка. Исследовательское задание № 1 «Определение углеводов из биологических объектов»  Качественная реакция на крахмал. Выделение крахмала.  Качественная реакция на глюкозу. 13  Качественная реакция на фруктозу. Исследовательское задание № 2 «Анализ чипсов»  Анализ на содержание масла  Анализ на содержание крахмала  Анализ на хлорид натрия  Анализ на калорийность  Практическая работа 8. «Анализ продуктов питания на содержание  нитратов и нитритов». Цели: определить наличие нитратов и нитритов  в сырых овощах  Оборудование: весы, набор разновесов, пробирки с этикетками для стандартных растворов,   мерные   цилиндры,   пипетки,   мелкая   терка,   марля,   сырые   овощи,   раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте, дистиллированная вода, сухой нитрат калия. Материалом для проведения опытов служили овощи, выращенные на приусадебном участке и приобретенные в супермаркетах города. Определение количество нитратов и нитритов   при   воздействии   химических   реактивов   на   продукты   питания   по   изменению окраски. Практическая работа 9.  «Определение содержания некоторых микро­ и макроэлементов». Цель: определить ионы кальция, натрия, магния и содержание серы в продуктах  питания с помощью качественных реакций. Оборудование и реактивы: яичная скорлупа, поваренная соль, куриные кости,  белок, гидроксид аммония, хлорид аммония, гидрофосфат натрия, оксалат  аммония,пробирки. Исследовательское задание № 1. Определение кальция в скорлупе. Исследовательское задание № 2. Определение катионов натрия в поваренной соли. Исследовательское задание № 3. Определение серы в белке. Исследовательское задание № 4. Обнаружение ионов кальция и магния в костной ткани. 14 Практическая работа  10. «Изучение состава пищевых продуктов, указанного на этикетках. Химический анализ лимонада. Получение ароматической добавки». Цель: Исследовать продукты питания на наличие вредных пищевых добавок; выяснить степень   абсорбции   различных   красителей,   входящих   в   состав   газированных   напитков; проанализировать по этикеткам состав предлагаемых на рынке газированных напитков. Оборудование: этикетки продуктов питания, газированная вода различных  производителей.  Исследовательское   задание   №   1.  Изучение   состава   пищевых   продуктов, указанного на этикетках.  Исследовательское задание № 2 . «Химический анализ лимонада.»  Определение наличия углекислого газа  Определение лимонной кислоты  Определение красителя Исследовательское задание № 3. «Получение пищевых добавок».  Получение ароматической добавки – грушевой эссенции  Получение, растительных красителей и опыта с пищей  Проектная работа 1. Исследование пищевых продуктов. Цель: выявление степени изученности тем и практических навыков в ходе изучения данного курса Реактивы:  10%   подкисленный   раствор   перманганата   калия,   пищевые   продукты: сливочное и растительное масло. Исследование   1.  Определить   в   предложенных   пищевых   продуктах   наличие   жиров   (по растворимости), экспериментально доказать пригодность растительного масла. Исследование 2:  Определить в предложенных пищевых продуктах наличие углеводов с помощью характерных реакций. Исследование   3:  Определить   в   предложенных   пищевых   продуктах   наличие   белков   с помощью характерных реакций.  Экскурсия  на   ОАО   «Молококомбинат»   (в   цех   цельномолочной   продукции, маслоцех, цех мороженого и их лаборатории) 15 ТЕМЫ ПРОЕКТНЫХ РАБОТ И СООБЩЕНИЙ УЧАЩИХСЯ  Выращивание экологически чистой сельскохозяйственной продукции.  Витамины. Работы Н.Н Лунина, И.И. Бессонова.  Определение жирности молока методом экстрагирования. 1. Биологическая активность микроэлементов. 2. 3. 4. Анализ продуктов детского питания. 5. 6. Слайд­шоу «О вкусной и здоровой пище». 7. Первая помощь при пищевых отравлениях (руководство к действию) 8. Рациональное питание и здоровье. 9. Белки: примеры, строение, функции, свойства. 10. Жиры: примеры, строение, функции, свойства. 11. Углеводы: примеры, строение, функции, свойства. 12. Развитие пищевой промышленности. 13. Крахмал: строение, свойства и применение. 14. Роль правильного питания в жизни человека. 15. Экология и здоровье человека 16. Химические элементы в организме человека. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 16 Литература для учителя 1. Гудман М. Ф., Морхауз Ф. «Органические молекулы в действии» ­ «Мир», 1977г. 2. Дорофеева Т. И. «Эти двуликие Нитраты//Химия в школе». ­ №5. – 2002. – с. 43­45. 3.  Каплун А. П. «Биотехнология, химия, медицина//Химия в школе» ­ 1994­№2­с.6­ 13.  «Книга о вкусной и здоровой пище//под редакцией И. К. Сиволап. – М.: Пищепром, 1963  «Книга о вкусной и здоровой пище//под редакцией Н. П. Могильского. – М.:  4. 5. ЭКСМО, 2003  Николаев Н. А. « Химия жизни». – М.: Просвещение, 1973 6. Несмеянов Н. А., Беликов В. М, «Пища будущего». – М.: Педагогика 1979 7. 8. Поллер З. «Химия на пути в третье тысячелетие». – М.: Мир 1982 9.  Слободин Я. М. «химическая структура и вкус»// Химия в школе». – 1985. – №1. –  с. 136­140. 10. Строев Е. А. « Биологическая химия». – М.: Высшая школа, 1986 Литература для учащихся 1. Гроссе Э., Вайсмантель Х. «Химия для любознательных». – Л.: Химия, 1979 2. Кукушкин Ю. Н. «Химия вокруг нас», 1992. 3.  Энциклопедический словарь юного химика, 1982  СД. « Большая электронная энциклопедия Кирилла и Мефодия» Другие источники информации МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЗАНЯТИЙ 17 Тема занятия 1. Мы есть то – что едим 1. Какое значение имеет сбалансированное питание для сохранения здоровья человека? 2. Назовите основные принципы правильного питания 3. Существует ли взаимосвязь между несбалансированным питанием и возникновением  болезней? 4. Какая взаимосвязь между возрастом, профессией и рационом? 5. Какие продукты содержат железо? 6. Какие растения можно применять для профилактики и лечения заболеваний сердечно­ сосудистой системы? Рациональное питание       Рациональное   питание   тесно   связано   с   традициями,   образом   жизни,   психическим состоянием   человека.   "Через   питание   осуществляется   интимная   связь   с   природой", говорил Мечников, оно меняется с изменением природы. Пища – самый мощный фактор окружающей   среды.   Недооценка   её   влияния   губительна   для   организма.   День   за   днём правильный   или   неправильный   пищевой   выбор   формирует   наше   здоровье,   качество   и жизни. продолжительность       Чрезвычайно важным условием питания современного человека является осознанное   насыщение диеты витаминами, минералами, контроль за их потреблением. Здоровая кожа, красивые   волосы   и   ногти,   устойчивость   к   болезням   и   стрессу,   хорошее   пищеварение, острый   слух  и   зрение,   бодрость  днём  и   крепкий   сон  ночью  –  всё   это  невозможно  без достаточного потребления с пищей веществ – биорегуляторов. Давно известно, что при их отсутствии быстро нарушается взаимодействие и слаженная работа 70 триллионов клеток тела человека.   Дефицит витаминов и минералов настигает в наши дни не только тех, кто беден, но и вполне обеспеченных людей. Причина тому – сопутствующие болезни, вредные привычки, неблагоприятная   экология   и   др.   факторы.   Они   заметно   увеличивают   потребность   в биологически     повышают   требования   к   диете. активных   веществах,      Оптимальное питание должно быть  индивидуализировано в соответствии состоянием, здоров или болен человек, в каком состоянии в данный момент женщина – беременная, кормящая. 18       Смысл   сбалансированности   питания   в   том,   что   все   пищевые   вещества   должны соответствовать потребности организма и соотносится между собой. Режим питания     Соблюдение режима — один из основных принципов правильного питания, важное условие сохранения здоровья. Так как пища покидает желудок примерно через каждые 4— 5 часов, то и перерывы между приемами пищи не должны быть больше этого времени. Обычно для школьника необходимо 4 или 5 приемов пищи. При более частом приеме пищи может снижаться аппетит или развиваться ожирение. При 3­разовом питании в каждый прием   приходится   употреблять   большее   количество   пищи,   которая   сложнее переваривается.     Режим   питания   школьника   должен   учитывать   его   образ   жизни —   интенсивность учебной   нагрузки,   занятия   спортом,   посещение   кружков   и   курсов   и   т. д. —   и   от   его распорядка дня. Однако важно стремиться к тому, чтобы у подростка вырабатывалась привычка, есть в одно и то же время.     Современные школьники основное время проводят в школе, поэтому организация горячего питания в образовательном учреждении — важный фактор сохранения здоровья детей и подростков.     Для каждой   возрастной группы  школьников  существуют   определенные   объемы  пищи, которые   позволяют   обеспечить   чувство   насыщения.   Так,   объем   порций   для   обеда подростка   12—13 лет   составляет:   суп —   300—350 г,   каши —   200 г,   гарнир   на   вторые блюда — 250—270 г, чай, кофе, компот, кисель — 200 г. На ужин первое блюдо — 300— 350 г, второе блюдо — 200 г.    Важно обратить внимание учащихся на следующее:     • Существуют различные варианты организации режима питания, позволяющие учитывать характер  занятости   человека,   его  образ  жизни.  Однако  в  любом   случае  режим  должен обеспечивать регулярность питания.    • Суточный рацион питания включает в себя определенное количество жидкости, которое человек   должен   получить   в   течение   дня.   Различные   напитки   являются   одной   из необходимых составляющих рациона.  Тема занятия 2.  «Загадочная буква Е» – роль пищевых добавок в жизни человека. 19 Основные вопросы  Что такое пищевые добавки?  Маркировка пищевых добавок.  Неоднозначная роль пищевых добавок в жизни человека.   В современном мире мы отдаем все большее предпочтение продуктам промышленного производства,   а   значит,   поглощаем   многочисленные,   часто   искусственные,   вещества   с маркировкой «Е» и трех ­ четырехзначными порядковыми номерами.      Пищевые   добавки   ­   природные   или   искусственные   вещества   и   их   соединения, специально вводимые в пищевые продукты в процессе их изготовления в целях придания пищевым   продуктам   определенных   свойств   и   (или)   сохранения   качества   пищевых продуктов. Они использовались человеком с давних пор, в основном с целью сохранить продукт от порчи. Самой древней пищевой добавкой является поваренная соль.    По назначению пищевые добавки условно делятся на несколько классов: с   Е   100   по   Е   182   ­   это   красители,   добавки,   применяемые   для   окраски   некоторых пищевых продуктов в различные цвета; с   Е   200   и   далее   ­   консерванты,   добавки,   способствующие   длительному   хранению пищевых продуктов; с   Е   300   и   далее   ­   антиокислители   (или   антиоксиданты),   добавки,   замедляющие окисление и тем самым предохраняющие пищевые продукты от порчи, по действию схожи с консервантами; с   Е   400   и   далее   ­   стабилизаторы,   добавки,   сохраняющие   заданную   консистенцию пищевых продуктов; с Е 500 и далее ­ эмульгаторы, добавки, поддерживающие определенную структуру пищевых продуктов, по действию похожи на стабилизаторы; с Е 600 и далее ­ усилители вкуса и аромата, добавки, способствующие усилению вкуса, свойственного тому или иному продукту, и аромата; Е 700 ­ Е 800 и далее ­ запасные индексы; с Е 900 и далее ­ антифламинги, противопенные вещества, добавки, понижающие пену, например, при розливе соков; с Е 1000 и далее ­ глазирующие агенты, подсластители соков и кондитерских изделий, добавки, препятствующие слеживанию сахара, соли, для обработки муки, крахмала и иные. 20 Запрещенные Минздравом РФ пищевые добавки: Е121, Е123, Е240, Е924а, Е924в. В России запрещены всего три из них, а именно: Е­121 (краситель цитрусовый красный­2), Е­ 123   (краситель   амарант)   и   Е­240   (консервант   формальдегид).   Интересно,   что   всего несколько   лет   назад   запрещённые   добавки,   например   Е240,   использовались   вполне легально.   Добавки   первой,   самой   большой   группы   обозначаются   тремя   цифрами   после буквы "Е" (Е***). При этом первая цифра обозначает следующее: 1. ­ краситель  2. ­ консервант (чтобы продукты могли дольше храниться)  3. ­ антиокислитель (предохраняет продукты от разложения на воздухе) 4. ­ стабилизатор (сохраняет консистенцию продукта)  5. ­ эмульгатор (сохраняет "форму" продукта)  6. ­ усилители вкуса и аромата  7. ­ пеногасители (антифламинговые добавки, используемые в газированных напитках). На вторую и третью цифры в коде большого внимания можно не обращать. Как говорят специалисты, это разновидности одних и тех же химических групп. По этой классификации добавки скажем Е230, Е231, Е232 ­ это консерванты, но ­13­ разного химического состава. Этим видом добавок обрабатывают, к примеру, фрукты, которые потом месяцами могут храниться, не теряя товарного вида, и выглядят очень свежими. Добавки   второй   группы   появились   совсем   недавно   ­   в   конце   90­х   голов.   В   их обозначении  индекс  "Е"  сопровождается   уже  четырьмя  цифрами  (Е****),  от Е1000  до Е1199. Эта группа добавок отвечает за то, чтобы такие продукты, как мука, сахарный песок, соль не впитывали влагу и оставались рассыпчатыми. Тема занятия 3. Белки – основа жизни Тип урока: Комбинированный (сообщение новых знаний и их совершенствование). Цель   урока:  Дать   понятия   о   белках   и   пептидах   на   основе   межпредметных   связей   с биологией.  Рассмотреть строение, химические свойства и биологические функции белков;  Представить практическую часть работы с белками в видеоверсии;  В   связи   с   валеологией   дать   характеристику   белкам   как   важнейшим   составным частям пищи Задачи урока: Образовательные. 21  Актуализировать знания учащихся о белках как природных полимерах, построенных из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью.  Ознакомить учащихся с распространением белков в природе, их биологическими функциями и значением их для жизни на земле.  Сформировать у учащихся знания о структурах белка, ее роли, а также физических и химических свойствах белковых молекул.  Продолжить   формирование   практических   умений   и   навыков   при   работе   с химическими реактивами и оборудованием, показав в видеоверсии цветные реакции белков. Развивающие.  Развивать память и внимание учащихся.  Продолжить формирование химического научного языка.  На основе межпредметных связей продолжить формирование умений устанавливать взаимосвязь между составом, строением и свойствами веществ.  Знакомя учащихся с качественными реакциями на белки, способствовать развитию исследовательских навыков.  Утвердить   учащихся   в   познаваемости   и   единстве   органического   мира   путем представления информации о классификации белков на основе разных признаков. Воспитательные.  Показать   значимость   химических   знаний   для   современного   наукоемкого производства   и   успешной   адаптации   будущих   специалистов   в   современном обществе.  Воспитывать бережное отношение к природе и здоровью человека.  Реализовать   экологическое   воспитание,   решая   для   себя   задачи   с   экологическим содержанием. План урока  1.Организационный момент.  2. Понятие о белках. 22 3. Структура белков. 4. Химические свойства белков. Качественные реакции на белки. 5. Белки как компонент пищи. 6. Закрепление материала: выполнение тестового задания  Ход и содержание урока Организационный момент. Белками,   или   белковыми   веществами   называют   высокомолекулярные (молекулярная масса  варьирует от 5­10 тыс. до 1 млн. и более) природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот, соединенных амидной (пептидной) связью. "Жизнь есть способ существования белковых тел" ­ говорил Ф.Энгельс. Белки, или   протеин,   в   переводе   с   греческого   "протос" ­ первый,   главный,   находятся   в протоплазме   и   ядре   всех   растительных   и   животных   клеток,   являются   главными носителями жизни: альбумин (в курином яйце), гемоглобин (в крови человека), казеин (в коровьем молоке), миоглобин и миозин (в мышцах). Белки ­   это   высокомолекулярные   соединения,   молекулы   которых   представлены двадцатью   a   ­аминокислотами,   соединёнными   пептидными   связями   ­   СО   ­   NН. Мономерами белков являются аминокислоты. Химическое строение белков весьма просто: они   состоят   из   длинных   цепей   остатков   аминокислот,   соединенных   между   собой пептидными связями (­ СО ­ NН). Белки отличаются друг от друга: 1) Последовательностью 20 аминокислот в длинных цепях, поэтому не удивительно, что каждый   вид   растений   или   животных   обладает   своими   собственными   белками, специфичными для данного вида. 2) Составом аминокислот 3) Количеством аминокислот Кислотные свойства аминокислот определятся карбоксильной группой (­ СООН), щелочные ­ аминогруппой (­ NH2). Каждая из 20 аминокислот имеет одинаковую часть, 23 включающую обе эти группы (­ CHNH2 ­ COOH), и отличается от любой другой особой химической группировкой R ­ группой, или радикалом. Существует несколько классификаций белков, в их основе лежат разные признаки. Функции   белков:   транспортная,   ферментативная,   регуляторная,   сократительная, структурная, запасная, защитная. Структуру белковых молекул: Первичная   структура   белка ­   это   последовательность   аминокислот   в полипептидной   цепи.   В   полимерную   молекулу   входят   остатки   тех   же   двадцати   с ­аминокислот,   из   которых   состоят   полипептиды.   Число небольшим   природных  аминокислотных звеньев может колебаться от нескольких десятков до сотен тысяч. Это отражается на молекулярной массе белков, изменяющейся в широких пределах: от 6500 (инсулин)   до   32   миллионов   (белок   вируса   гриппа).   На   основании   определения молекулярной   массы   и   элементного   состава   белка   можно   установить   общую   формулу белковой молекулы. Первичная структура белков играет чрезвычайно важную роль. Изменение только одной аминокислоты на другую может привести либо к гибели всего организма, либо к появлению совершенно нового вида. Замена одного остатка аминокислоты глутамина на валин   в   молекуле   гемоглобина   (содержащего   574   аминокислотные   группы)   вызывает тяжелейшее заболевание ­ анемию, приводящую к смертельному исходу. Вторичная   структура   белка. В   пространстве   полипептидная   цепь   белка   может располагаться двумя способами. Она может быть закручена в спираль, на каждом витке которой   располагается   3,6   звена   аминокислот   с   обращенными   наружу   радикалами. Отдельные витки скреплены между собой водородными связями между группами ­ NH и ­CO   различных   участков   цепи.   Такая   структура   белка   называется  ­спираль   и наблюдается, к примеру,  ­кератина (шерсть, волосы, рога, когти).  Если боковые группы аминокислотных остатков не очень велики (глицин, аланин, серин),   две   полипептидных   цепи   могут   быть   расположены   параллельно   и   скрепляться между собой водородными связями. При этом полоса получается не плоской, а складчатой (на экране и индивидуальных компьютерах выведены соответствующие структуры). Это  ­ структура белка, характерная , например, для фиброина шелка. 24 Третичная   структура ­  это   способ   расположения  ­спирали   или   ?­структуры   в пространстве.   Белковая   молекула   свернутая   в   клубок   ­   глобулу,   которая   сохраняет пространственную форму   за   счет   дисульфидных   мостиков   ­   S   ­   S   ­   .   Эти   мостики образуются между двумя остатками цистеина различных участков цепи. Четвертичная   структура   белка.  Некоторые   белки   (например,   гемоглобин) представляют собой сочетание нескольких белковых молекул с небелковыми фрагментами, называемыми   простетическими   группами.   Такие6   белки   именуются   сложными   или протеидами. Строение протеида и представляет собой четвертичную структуру белка. Основные свойства белков 1. Гидратация.  Процесс   гидратации   означает  связывание  белками   воды,  при   этом  они проявляют гидрофильные свойства: набухают, их масса и объем увеличиваются. Набухание белка сопровождается его частичным растворением.  Гидрофильность отдельных белков зависит от их строения. Имеющиеся в составе и расположенные на поверхности белковой макромолекулы гидрофильные амидные (­CO ­ NH ­, пептидная связь), аминные( ­NH2) карбоксильные (­COOH) группы притягивают к себе молекулы воды, строго ориентируя их на   поверхности   молекулы.   Окружающие   белковые   глобулы   гидратная   оболочка препятствует   агрегации   и   осаждению,   а   следовательно,   способствует   устойчивости растворов белка. 2.  Денатурация.   Под   влиянием   внешних   факторов   (температуры,   механического воздействия, действия химических агентов и ряда других факторов) происходит изменение вторичной,   третичной   и   четвертичной   структур   белковой   макромолекулы.   Первичная структура,   а   следовательно,   и   химический   состав   белка   не   меняются.   Изменяются физические   свойства:   снижается   растворимость,   способность   к   гидратации,   теряется биологическая   активность.   Меняется   форма   белковой   молекулы,   происходит агрегирование. 3.  Пенообразование.  Под   процессом   пенообразования   понимают   способность   белков образовывать   высококонцентрированные   системы   "жидкость   ­   газ",  называемые   пенами. Устойчивость пены, в которой белок является пенообразователем, зависит не только от его природы и его концентрации, но и от температуры. 25 4.  Гидролиз   белков.  Под   действием   ферментов,   а   также   водных   растворов   кислот   и щелочей   происходит   разрушение   первичной   структуры   белка   в   результате   разрыва пептидных связей. Гидролиз ­ основа процесса пищеварения. 5. Горение. Белки горят с образованием азота, углекислого газа и воды, а также некоторых других веществ. Горение сопровождается характерным запахом жженых перьев. 6. Цветные реакции белков. (Качественные реакции на белки).   Ксантопротеиновая. Происходит взаимодействие ароматических и гетероатомных циклов в молекуле белка с концентрированной азотной кислотой, сопровождающееся появлением желтой окраски. Биуретовая.  Происходит   взаимодействие   слабощелочных   растворов   белков   с раствором сульфата меди (II) с образованием комплексных соединений между ионами меди   и   полипептидами.   Реакция   сопровождается   появлением   фиолетово­синей окраски. Роль белков для человека. Белки, распадаясь в организме, являются, так же как углеводы и жиры, источником энергии. Энергия, получаемая при распаде белков, может быть без всякого ущерба для организма компенсирована энергией распада жиров и углеводов. Однако очень важно, что организм человека и животных не может обходиться без регулярного поступления белков извне. Опыт показывает, что даже довольно длительное выключение жиров или углеводов из питания животного не вызывает тяжелых расстройств здоровья. Но прием в течение нескольких   дней   пищи,   не   содержащей   белков,   приводит   к   серьезным   нарушениям,   а продолжительное безбелковое питание неизбежно кончается смертью животного. Все это имеет место даже при обильном питании углеводами и жирами. Какое   же   количество   белка   необходимо   в   питании   человека,   чтобы   обеспечить сохранение его здоровья и работоспособности? "Коэффициент изнашивания" у взрослого человека составляет около 23 граммов белка. Но азотистое равновесие устанавливается при приеме более  высоких количеств  белка в пище, чем того требует так называемый "коэффициент изнашивания". В среднем азотистое равновесие устанавливается у человека при потреблении 30­45 граммов белка в сутки. Этот минимум белка, необходимый для 26 того,   чтобы   поддерживать   азотистое   равновесие   на   рационе,   полностью   покрывающем энергетические  потребности организма,  получил  название  "физиологического  минимума белка". Азотистое равновесие у человека и животных, таким образом, возможно, получить при приеме с пищей белка в количестве примерно вдвое большем, чем это необходимо по "коэффициенту изнашивания". Ученые пришли к выводу, что взрослый человек должен потреблять ежедневно при трате энергии в 1500 ккал не менее 100 грамм, а в жарком климате ­ не менее 120 грамм белка. Эти нормы соответствуют умственному труду или труду физическому, полностью механизированному.   При   расходовании   большего   количества   энергии,   то   есть   при физическом труде, недостаточно механизированном, необходимо употребление большего количества белков. Тема занятия 4. Углеводы и их роль в питании Тип урока: изучение нового материала Методы обучения: проблемно­поисковая беседа, химический эксперимент План урока. 1. Организационный   момент.   Ознакомление   учащихся   с   темой   урока   и   его   главными этапами.  2. История изучения строения глюкозы (работы Луи Жозефа Пруста, Рудольфа Фиттига и Адольфа Байера, Зденка Ханса Скраупа, Эмиля Фишера).  3. Проблемная ситуация: вредоносное действие карбонильной группы на белки с одной стороны и биологическое значение глюкозы с другой. Есть у глюкозы особое свойство – её карбонильная группа может сама по себе, без всякого участия ферментов, вступать в реакцию с белками – гидрозилировать их. Так, присоединение глюкозы к альбумину, основному белку плазмы крови, приводит к усилению его сорбции почечными мембранами и нарушению их фильтрующих  свойств. Сшивание глюкозой молекул коллагена, основного белка межклеточной среды, приводит к потере эластичности   ткани,   сухожилий,   кожи;   кроме   того,   гликозилированный   коллаген активирует тромбоциты – клетки крови, участвующие в её свертывании, что приводит к тромбозам.  При  гликозилировании   некоторых других   белков  замедляется  выведение  из крови   жиров,   что   вносит   дополнительный   вклад   в   часто   встречающуюся   при   диабете 27 гиперлипидемию   –   существенный   фактор   развития   сердечно­сосудистых   заболеваний. Гликозилированные белки мембран нервных клеток воспринимаются иммунной системой как   чужеродные   и   атакуются   защитными   клетками,   что   оборачивается   повреждением мембран. Всё это быстро выводило бы из строя организм. Почему же этого не происходит? Ответ – в строении. Глюкоза может существовать не только в карбонильной форме, но и в циклической. Такая форма для белков безопасна. В водном растворе обе формы находятся в равновесии, и только 0,001% молекул несёт вредоносный свободный карбонил. Из всех многочисленных гексоз именно у глюкозы самая низкая доля карбонильной формы в водном растворе. Видимо, поэтому именно глюкозу эволюция отобрала из всех гексоз на ту важную роль, которую она играет в организме – источник энергии для нервных клеток – в том числе клеток головного мозга. (А.Г. Голубев “Наш – необходимый враг глюкоза”, журнал “Химия и жизнь”, см. на сайте www.school­collection.edu.ru) Самые яркие открытия в области глюкозы происходил во второй половине 19 в. Это было время расцвета в химии. А что происходило в тот исторический момент в мире? 4. Информационный выпуск новостей. “Наш старый мир: век XIX”. Учащиеся работают в группах по темам “Политика”, “Экономика”, “Наука и техника”, “Культура 5. Физические свойства глюкозы 6. Эксперимент “Взаимодействие глюкозы с гидроксидом меди (II) при нагревании и без”.  7. Составление опорного конспекта “Химические свойства глюкозы”.  Репродуктивный   уровень –   написать   уравнения   реакций   к   опорному   конспекту, используя учебник Творческое задание – подготовить сообщение или презентацию по материалам журнала “Химия и жизнь”. Учитель предлагает и даёт аннотацию к нескольким статьям.  17. Подведение итогов урока. На каждой парте лежит титульный лист с темой урока. В кармашек  вставлены  две  эмблемы.  Учитель  обращается к ученикам со  словами “Если тема урока показалась вам понятной и интересной, а может быть возникли вопросы, но вместе с ними возникло желание найти ответы, тогда я думаю, мы можем считать цель урока достигнутой и вы заслужили эту эмблему”. 28 Тема занятия 5. Жиры и их роль в питании. Цель: развитие   и   систематизация   на   межпредметном   уровне   знаний   о   природных высокомолекулярных   веществах   –   жирах,   их   строении,   свойствах   и   значении   в   жизни человека. I. Организационный момент II. Ход урока Задание:  Написать полные уравнения реакции этерификации глицерина со стеариновой, пальметиновой   кислотами   (открыть   учебник   и   проверить   правильность   выполнения задания). Получили   новый   класс   соединений   –   жиры.   Записываем   в   тетради   определение   класса соединений. Жиры – сложные эфиры глицерина и высших одноосновных карбоновых кислот. Историческая справка Жиры ­ это биологическая группа активных веществ, играющих важную роль. Они являются источником энергии для животного организма. Количество накапливаемого жира зависит от режима питания, возраста. Обычно количество жира в человеческом организме составляет   10­20   %   от   общей   массы,    у   животных   достигает   50%,   у   растений накапливается в семенах,  плодах до 50%. Жиры относятся к большому классу соединений, которые называется липиды, "жироподобные". Из липидов, входящих в состав пищевых продуктов, особенно важны жирные кислоты, собственно жиры (триглицериды), стерины, фосфолипиды, гликолипиды. Классификация жиров: 29 1.   Животного   происхождения.   Животные   жиры   (бараний,   свиной,   говяжий   и   т.п.),   ­ твердые вещества. В их состав входит большое количество насыщенных жирных кислот, имеющих   высокую   температуру   плавления.   Жиры   животные,   природные   продукты, получаемые   из   жировых   тканей   животных,   представляют   собой   смесь   триглицеридов высших    насыщенных или ненасыщенных    жирных кислот. Источником животных жиров являются свиное сало (90—92 % жира), сливочное масло (72—82%), жирная свинина (49 %), колбасы (20—40 %), сметана (30 %), сыры (15—30 %). 2. Растительного происхождения. Растительные жиры в отличие от животных содержат значительное количество полиненасыщенных жирных кислот, относящихся к незаменимым факторам питания. Растительные жиры – масла (подсолнечное, соевое, хлопковое и др.) – жидкости (исключение – кокосовое масло). Источник растительных жиров ­ растительные масла   (99,9   %   жира),   орехи   (53—65   %),   овсяные   (6,1%)   и   гречневые   (3,3   %)   крупы. Растительные масла используют  для потребления в пищу – в составе различных продуктов, майонез, шоколад и другие  кондитерские изделия. В   природе   встречаются   как   жидкие,   так   и   твердые   жиры,   так   как   те   и   другие образованы   одним   и   тем   же   спиртом.   В   состав   жидких   жиров   входят   непредельные кислоты,  в состав твердых – предельные. Основными   структурными   компонентами   жиров   являются   жирные   кислоты.   В природе обнаружено более 200 жирных кислот. Жирные кислоты делятся на насыщенные и ненасыщенные. В насыщенных жирных кислотах все химические связи углерода заполнены водородом. В ненасыщенных жирных кислотах имеется одна или несколько ненасыщенных водородом связей. Жирные кислоты различаются также по длине цепочки атомов углерода. Из   насыщенных   жирных   кислот   в   продуктах   питания   чаще   всего   встречаются пальмитиновая   и   стеариновая.   Наибольшее   количество   насыщенных   жирных   кислот содержится в животных жирах. Из непредельных жирных кислот самой распространенной является   олеиновая.   Больше   всего   ее   содержится   в   оливковом   масле   ­   65%.   Имеются данные о благоприятном действии олеиновой кислоты на липидный обмен, в частности на обмен   холестерина,   а   также   на   функции   желчевыводящих   путей.   Главными представителями непредельных жирных кислот являются линолевая,  линоленовая. Жиры легче воды: их плотность колеблется в пределах от 0,9 до 0,98 при 15ºС. В воде жиры  не растворяются, но в присутствие  белка или щелочи образуют достаточно прочные   эмульсии.   Все   жиры   хорошо   растворяются   в   бензине,   эфире,   сероуглероде, 30 хлороформе, четырёх­хлористом углероде. В чистом виде жиры бесцветны,   без запаха и вкуса. Окраска и запах природных жиров обусловлены примесями. Все жиры  нелетучие и при нагревании разлагаются. Химическая природа жиров была установлена в первой четверти 19 века. 1. Гидролиз. Шеврель впервые осуществил гидролиз жиров – они представляют собой сложные эфиры. Жирам как сложным эфирам свойственна обратимая реакция гидролиза, катализируемая минеральными кислотами. При участии щелочей гидролиз жиров происходит необратимо. Продуктами в этом случае являются мыла – соли высших карбоновых кислот и щелочных металлов. Натриевые соли – твердые мыла, калиевые – жидкие. Реакция щелочного гидролиза жиров, и вообще всех сложных эфиров, называется также омылением. 2. Синтез Синтез   жиров   осуществлен   Бертло   нагреванием   глицерина   со   стеариновой   кислотой. 31 3.   Жидкие   жиры   превращают   в   твердые   путем   реакции   гидрогенизации (гидрирования) При этом водород  присоединяется  по двойной  связи, содержащейся  в углеводородном масел. радикале молекул     Взаимодействие с перманганатом калия доказывает наличие непредельных кислот в  жирах. Функции жиров  1. Жиры   ­   это   класс   органических   веществ,   ведущее   назначение   которых   ­ энергообеспечение   организма.   Известно,   что   молекулы   жира   обладают   большей энергоемкостью по сравнению с углеводами. Так, при окислении 1 г   жира до конечных продуктов   ­   воды   и   углекислого   газа   выделяется   в   2   раза   больше   энергии,   чем   при окислении того же количества углеводов (при сгорании 1г жира выделяется 37,7 кДж (9 ккал) тепла (при сгорании 1 г   углеводов ­ только 16,75 кДж (4 ккал)). Жиры являются аккумуляторами энергии, но сгорают они в пламени углеводов. 2. Жиры   незаменимый   элемент   мембран   всех   клеток,   они   участвуют   в   большинстве процессов жизнедеятельности клеток и, в частности, способствуют тому, чтобы кожа была эластичной и имела здоровый вид. Клетки мозга состоят из жира более чем на 60 %, и недостаток  поступающего в организм жира сказывается на  его работе не лучшим образом. 3. Благодаря крайне низкой теплопроводности жиры откладываемый в подкожной жировой клетчатке,   служит   термоизолятором,   предохраняющим   организм   от   потери   тепла. Жировые   отложения   обеспечивают   эластичность   кожи.   При   голодании,   а   также   при 32 недостаточном  питании в организме   исчезает запасной жир. 4. Жиры используются в пищевой промышленности, для приготовления олифы, смазочных масел, для фармацевтических целей, для изготовления линолеума и клеенок. 5. Защитная функция. Кстати: Ожирение спасло от смерти раненного в живот жителя Чили, на которого напал вооруженный грабитель. Как оказалось, лишний вес помог   чилийцу, и задержать преступника.   Как   сообщает   Ananova,   33­летний   водитель   автобуса   Алегрия   Кэмпос совершал очередной рейс, когда вооруженный человек ворвался в салон и начал грабить пассажиров.   Кэмпос   тут   же   остановил   автобус   и   включил   аварийный   сигнал,   чтобы привлечь   внимание   полиции.   После   этого   водитель   вышел   из   кабины   и   попытался самостоятельно остановить грабителя. Он подошел к преступнику и начал вырывать из его рук пистолет. Бандит, которому Кэмпос выкручивал руки, дважды выстрелил. Одна пуля попала в лобовое стекло автобуса, вторая – водителю в живот. Однако раненый мужчина все же сумел задержать грабителя. Кэмпос упал на преступника и намертво придавил его к полу   своим   весом.   Прибывшая   на   место   происшествия   полиция   арестовала   29­летнего бандита, и довезла Кэмпоса до госпиталя. Врачи, увидевшие раненного в живот водителя, решили, что он находится при смерти – такое ранение считается  смертельным. Но, во время операции выяснилось, что, ни один жизненно важный орган мужчины не пострадал. Изумленные медики вынули пулю, зашили рану и сообщили пациенту, что через пару дней отпустят его домой. Врачи до сих пор удивляются, как Кэмпос выжил. По их словам, водителя спасла только его тучность: пуля просто застряла в жировых отложениях. Будь мужчина немного похудее, он бы скончался еще до приезда полиции. Очень важно помнить, что опасно     Автомобильный   тоннель   "Монблан"   находится   в   Альпах.   Особенность   этого тоннеля ­ он самый глубокий в мире. Над его сводами ­ почти два с половиной километра горных пород и земли. Это важнейшая транспортная артерия, связывающая Францию и Италию. Если ехать в объезд, потребуется семь часов. По тоннелю ­ пятнадцать минут. 24 марта 1999 года в тоннель Монблан въехал обычный грузовик. Груз ­ маргарин и мука. Водитель   не   обратил   внимания   на   легкий   дымок,   который   вырывался   откуда­то   из­за кабины. Когда грузовик был уже в середине тоннеля, дымок превратился в густой дым. 33 Затем машина загорелась и взорвалась. В результате заживо сгорели 38 человек. Тоннель превратился в крематорий. 53 часа бушевал пожар. Тема занятия 6. Ферменты в живом организме, их характер, классификация и основные свойства Одна из главных задач химиков ­ научиться ускорять химические реакции с помощью катализаторов. Ферменты намного эффективнее химических катализаторов, а кроме того, более избирательны: могут извлекать из сложной смеси только одно вещество и превращать его не в несколько продуктов, а в один. Неудивительно, что химики, биологи и физики давно уже пытаются понять, как устроены и работают ферменты.  Ферменты ­ природные нанороботы, главные рабочие инструменты всего живого. Они отвечают почти за все химические реакции, проходящие в живом существе: обеспечивают энергией   и   строительными   материалами;   создают   и   разрушают   сигнальные   молекулы, нужные для регуляции жизненных процессов; защищают организм от чужеродных веществ. Еще   ферменты   перезаписывают   и   размножают   наследственную   информацию,   то   есть синтезируют ДНК и РНК. Участвуют в реализации этой информации ­ в синтезе самих себя и   других   белков.   Вот   такое   путешествие   в   мир   исследования   ферментов   предстояло выполнить. Глава 1. Что мы должны знать о ферментах? 1. Наш организм не вырабатывает пищевых ферментов. Мы получаем их лишь тогда, когда съедаем сырую пищу или когда принимаем ферменты в виде диетических добавок. Наш организм вырабатывает пищеварительные ферменты в поджелудочной железе, но они не работают в желудке. Они работают только в двенадцатиперстной кишке при условии сохранения там слабощелочной реакции. Поэтому, если у вас нарушен кислотно­щелочной баланс, ферменты вашей поджелудочной железы работать не будут. 2. Считается, что соляная кислота желудочного сока расщепляет белок. Это не так. Соляная кислота не расщепляет белок, она лишь превращает фермент пепсиноген в его активную   форму,   называемую   пепсином,   ­   фермент,   расщепляющий   белок,   который начинает свою работу в желудке. 34 3. Пищевые   ферменты  работают в  желудке,   а ферменты  поджелудочной   железы работают   в   двенадцатиперстной   кишке.   Пищевые   ферменты   отличаются   от   других растительных ферментов тем, что работают при широком диапазоне, то есть сохраняют активность как в желудке, так и в двенадцатиперстной кишке. А вот панкреатин ­ фермент поджелудочной   железы,   работает   в   узкощелочной   среде   РН   (7,8­8,3)   и   разрушается   в кислой среде желудка. 4. Обычно, если кислотность снижена, врачи назначают пациенту соляную кислоту, чтобы повысить кислую среду и улучшить переваривание белка. Правильно ли это? Нет, это не так. Это "подкисление" в первую очередь меняет РН крови. Срабатывает буферная система нейтрализации кислоты щелочью. Соляная кислота лишает активности ферменты поджелудочной железы, ухудшая пищеварение. Оптимального результата можно достичь с помощью пищевых ферментов, а не введением в организм кислого или добавок с соляной кислотой. Кроме того, это беспорядочное глотание ­ нагрузки на почки, которым нужно выделить избыток кислот.  5. Если кислотность слишком велика, обычно рекомендуют диетические добавки в виде   солей   кальция.   При   этом   считают,   что   это   заодно   предупредит   развитие   такой болезни, как размягчение костей (остеопороз). Но это отнюдь не так! Кальциевые соли имеют эффект, противоположный соляно­ кислому эффекту. Уже доказано, правильнее было бы наоборот ­ ни в коем случае этот кальций не пить. Именно на фоне щелочной реакции неорганический кальций только превратится в соль щавелевой кислоты и будет способствовать   развитию   артрита   и   других   заболеваний   костей   и   суставов,   а   также образованию   катаракты.   В   то   же   время   процесс   пищеварения   можно   легко скорректировать, употребляя больше сырой пищи, в которой и содержатся все пищевые ферменты. 6.   Ошибочно   считают,   что   невозможно   установить   недостаток   в   организме ферментов. Между тем недостаток ферментов в организме проявляется определенными симптомами ферментного голодания: лихорадка, жар; увеличение поджелудочной железы (чаще всего встречается у пациентов, которые едят переваренную пищу, где все ферменты погибли); увеличение количества белых кровяных шариков после употребления вареной, консервированной пищи в отличие от сырой пищи, богатой ферментами, которая никогда не дает такого отрицательного эффекта; появление в моче продуктов, указывающих, что в кишечнике   не   все   благополучно   в   результате   плохого   переваривания   белка   из­за отсутствия нужных ферментов. 35 Ферменты,   которые   мы   получаем   вместе   с   сырой   пищей,   важны   не   только   для пищеварения, но и для поддержания здоровья, предупреждения болезней. Если мы едим свежие   сырые   продукты   на   пустой   желудок,   они   попадают   в   кровяное   русло   и проделывают следующую работу: разрушают белковые структуры вирусов и бактерий, а также   любые   другие   вредные   субстанции,   появляющиеся   при   воспалениях.   Поэтому ферменты (особенно свежих  соков, богатых ферментами)  очень эффективны:  во время воспалительных процессов подобно холоду они контролируют отек, красноту, жар, острую боль. Ферменты,   переваривающие   белки,   имеют   значительный   лечебный   эффект   при заболевании глаз, ушей и почек. Это первая линия обороны иммунной системы. Амилаза ­ это фермент, переваривающий углеводы. Но она также устраняет гной, состоящий, как известно, из погибших белых кровяных шариков. Например, при абсцессе зубов,   десен,   когда   антибиотики   плохо   помогают,   улучшение   может   наступить,   если принимать соответствующие дозы амилазы, которая сражается с гноем: абсцесс исчезает в короткое время. Фермент липаза переваривает жиры, включая жиры пищи и флоры, состоящих из клеток, окруженных жировой оболочкой, также разрушает жировую оболочку некоторых вирусов,   увеличивает   проницаемость   клетки:   вирус   становится   доступным   и переваривается пищевыми ферментами. Что лучше ­ есть пищу с высоким содержанием липазы или принимать эту же липазу в   виде   диетических   добавок?   Конечно,   лучше   есть   пищу   с   высоким   содержанием ферментов, чем употреблять фармацевтически приготовленные ферменты. 1.1. Надо просто знать их источники: 1.  Зерновые,   овощи   и   фрукты,   орехи,   выращенные   в   естественных   органических условиях.   Необходимо   ежедневно   употреблять   сырые   салаты   из   овощей   домашнего приготовления,   свежий   сок   из   овощей   и   фруктов.   Можно,   конечно,   есть   овощи, приготовленные на пару, но их уже должно быть в 3 раза меньше, чем сырых. 2.   Современная   наука   еще   не   научилась   производить   синтетическим   путем полноценные ферменты. Поэтому только сырая пища сохраняет ферменты, так как эти пружины в живой жизни очень чувствительны к температуре. Употребление сырой пищи 36 помогает сохранить запас своих собственных ферментов, что важно для их мобилизации организмом в любой нужный момент. 1.2. Какие растения богаты ферментами? Особенно   богаты   ферментами:   ростки   семян   и   зерен,   их   побеги;   хрен,   чеснок, авокадо, киви, папайя, ананасы, бананы, манго, соевый соус. Его научились приготавливать более тысячи лет назад. Это натуральный продукт ферментации соевых бобов с морской солью, используемый в качестве добавки в суп, каши, овощи. Такая крупа, как перловка, и овощи   ­   брокколи,   капуста   белокочанная,   брюссельская,   цветная,   трава   пшеницы, содержащая   хлорофилл,   и   большинство   зеленых   овощей   содержат   естественную, натуральную форму фермента, необходимого для нормальной работы организма. Но если у вас   нет   никакой   возможности   употреблять   сырую   пищу   хотя   бы   в   ограниченном количестве,   то   пейте   соки   овощей,   только   сразу   5   видов   (в   одном   стакане),   можете принимать ферменты 1­3 раза в день во время еды в виде диетических добавок. Пищевые ферменты помогают сохранять энергию нашим органам, мышцам, тканям.  1.3. Так ли нужны нам ферменты? Ежедневно   сталкиваясь   с   рекламой   мезимов,   фесталов,   энзимов   и   прочих ферментов, многие приходят к выводу: их прием ­ неотъемлемая часть питания. Бесспорно,   тот,   кто   изобрел   таблетированные   ферменты,   сделал   для   больных   с нарушениями пищеварения неоценимый подарок. Если у человека по какой­нибудь причине прекратилась   или   затруднена   выработка   собственных   ферментов,   синтезированные ферменты животного или растительного происхождения благополучно заменяют их. А вот как быть людям практически здоровым, чье нарушение в питании носит эпизодический характер? В какой степени нужны им эти помощники? Когда в организм поступает пища, она вся состоит из белков, жиров, углеводов. Для их   расщепления   до   компонентов,   которые   легко   бы   всасывались   желудочно­кишечным трактом (белков ­ до аминокислот, жиров ­ до жирных кислот, углеводов ­ до простых углеводов) как раз и нужны ферменты, ­ объясняет диетолог центра "Вириа" Светлана Фус. ­ Одни вырабатываются в слюне, другие ­ поджелудочной железой, желудком, кишечником. 37 Пища, попадающая в организм, как правило, неоднородна, в ней всегда содержатся в разных пропорциях белки, жиры и углеводы, потому организм вырабатывает ферменты, способные "потрудиться" над всеми этими составляющими, и обязательно делает это в тех пропорциях, в которых белки, жиры, углеводы поступили. Очень важно, чтобы способность к выработке всего спектра ферментов сохранялась на протяжении всей жизни. Тема занятия 7 . Пищевая роль витаминов, их виды. Цели.  Познакомить   учащихся   с   историей   открытия   витаминов,   их   классификацией, значением   для   организма.   Дать   понятие   об   авитаминозе,   гиповитаминозе   и гипервитаминозе.   Сформировать   понятие   о   сохранении   витаминов   в   пище.   Научить определять наличие витаминов с помощью химических реакций. Воспитательные: привить культуру здорового образа жизни. Развивающие: Сформировать познавательные потребности школьников. Привить интерес к предметам. Развивать внимание, творческую активность. Оборудование: Раздаточный материал. Химические реактивы: раствор крахмала, раствор йода, раствор хлорида железа (3). 1. Актуализация и проблемная ситуация. Ход урока Учитель  химии:   Здравствуйте,   ребята!  Как  хорошо,  что  мы   приветствуем   друг друга каждый день такими словами, т.е. желаем здоровья. Здоровье ­ это самое ценное, что есть у человека. На всю жизнь человеку дается только один организм. Если мы небрежно обращаемся   с   каким­то   предметом,   его   можно   заменить.   Но   заменить   свой   организм человек не в силах. Значит, нужно бережно относиться к своему организму, заботимся о нем, чтобы долгие годы оставаться здоровым. Учитель биологии: Во время одной из экспедиций Колумба часть экипажа сильно заболела. Умирающие моряки попросили капитана высадить их на каком­ нибудь острове, чтобы они могли там спокойно умереть. Колумб сжалился над страдальцами и причалил к ближайшему острову. Каково же было их удивление, когда через несколько месяцев, когда корабли   следовали   назад,   они   увидели   своих   товарищей   живыми   и   здоровыми.   Остров назвали Кюрасао (оздоравливающий).  Что же спасло моряков от гибели? 38 О чем мы будем говорить на уроке? Что вы хотите узнать о витаминах? 2. Совместное открытие знаний. Учитель   биологии:  Рациональное   питание   человека   предусматривает   то,   что   в рацион   питания   должны   входить   белки,   жиры,   углеводы   и   минеральных   солей.   Но жизненный  опыт показывает, что существует  ряд болезней, связанных с питанием. Эти болезни были в том числе и у людей, которые не испытывали недостатка белков, жиров, углеводов и минеральных солей. Врачи­практики давно предполагали, что существуют еще какие­то вещества, нужные человеку. Что же привело к открытию витаминов? Учитель   химии:  Прежде   чем   познакомиться   с   классификацией   витаминов,   мы должны   знать,   чем   с   точки   зрения   химии   являются   витаминами.   Витамины   ­   это низкомолекулярные органические вещества различной химической природы, катализаторы, биорегуляторы   процессов,   протекающих   в   живых   организмах.   Для   нормальной жизнедеятельности они нужны в небольших количествах, но так как в организме они не синтезируются   в   достаточном   количестве,   то   должны   поступать   с   пищей.   Отсутствие витаминов   в   пище   ­   авитаминоз.   Недостаток   витаминов   ­   гиповитаминоз.   Избыток витаминов ­ гипервитаминоз.  Учитель   биологии:  Сейчас   поработаем   в   группах.   Каждой   группе   необходимо ответить   на   вопросы   по   различным   видам   витаминов.   Как   сказывается   на   организм отсутствие витаминов? В каких продуктах он содержится? Учитель химии:  Итак, витамины в пище довольно быстро разрушаются. Как же сохранить   витамины   в   пище?   Сейчас   мы   вновь   поработаем   в   группах,   выполним лабораторный опыт “обнаружение витаминов”. Учитель биологии:  Вспомним начало урока, когда я рассказывала об экспедиции Колумба. Как вы думаете, какой болезнью заболели моряки? А теперь внимание – черный ящик. В нем находится плод тропического растения. В большом изобилии он растет на о. Кюрасао.   В  нем   много  витамина   «С».  В   народе   его   применяют   как  профилактическое средство против гриппа. Что Это? (Лимон) Учитель   химии:  Итак,   витамины   содержатся   в   пище,   но   медицинская промышленность   выпускает   большое   количество   витаминных   препаратов.   Витаминные препараты   отличаются   по   составу.     Препараты   первого   поколения   состоят   из   одного 39 компонента. Это аскорбиновая кислота, витамины «А» «Е» «Д» Их используют в лечебных целях. Препараты второго поколения­ это поливитаминные комплексы. Кроме витаминов они   содержат   микроэлементы   и   определенные   минеральные   соли,   которые   улучшают усвоение витаминов. Препараты третьего поколения содержат не только витамины, микро и макроэлементы, но и другие добавки: экстракты лекарственных растений, спирулину, фруктовые соки. 3. Применение знаний. Работа в группах. Группам выдаются таблички с названиями витаминов. Учитель задает вопросы, а группы поднимают соответствующую табличку с ответом.  Витамин, при отсутствии которого возникает куриная слепота. Витамин, при отсутствии которого возникает болезнь бери­бери. При отсутствии какого витамина у детей возникает рахит? Витамин роста. Витамин, при отсутствии которого возникает цинга. Шиповник­ это кладовая витамина? Витамин, который содержится исключительно в продуктах животного происхождения. Витамин, отсутствие которого наблюдал тюремный врач Эйкман. Витамин, при отсутствии которого возникла смерть полярных исследователей. Содержится в больших количествах в печени трески и рыбьем жире. В моркови содержится большое количество. Этот витамин можно определить с помощью раствор йода и крахмала. Витамин, разрушающейся при взаимодействии с воздухом и металлом. Витамин, образующейся в коже при действии солнечных лучей. 4. Заключение. Поль Брег писал: «Жизнь сама по себе является чудом. И это чудо находится в наших руках. Жизнь восхительна. Это сокровище из сокровищ». Чтобы жизнь была долгой и счастливой необходимо быть здоровым. А для этого надо вести здоровый образ жизни и правильно питаться. Русский народ всегда славился своей мудростью. Доказательством служат русские пословицы. На этом урок закончен. Мы хотим пожелать вам здоровья, бережного отношения к своему организму. 40 Занятие 8. Сахар за или против Цели:   усвоение   учащихся   строение,   свойств,   способов   получения   сахарозы,   ее биологической   роли;   развитие   умение   работать   с   учебником   и   дополнительной литературой, применять имеющиеся знания в новых, нестандартных   ситуациях,   делать выводы;   развитие   интереса   к  истории   и   новым   фактам   науки,   бережного  отношения   к природе и своему здоровью. Оборудование и реактивы: Учебник Л. А. Цветкова «промышленный способ получение сахарозы»,     «Строение   молекулы   сахарозы»,   «Карта   независимого   расследования»; сахароза, вода, серная кислота (конц.), растворы медного купороса,  гидрооксида натрия, аммиачный раствор оксида серебра. Ход урока Актуализация знаний Беседа с классом. Что такое углеволы? По каким моносахариды вам известны? Какова биологическая роль рибозы и дезоксирибозы? Чем по отношению друг к другу являются глюкоза и  фруктоза? Какова их биологическая роль? Где в природе они встречаются? Из чего их  можно получить? (Если ребята не отвечают, отвечает учитель — из сахарозы) А к какой группе относится сахароза? Изучение нового материала УЧИТЕЛЬ  (Сообщает тему урока и ставит перед учащимися цель). Необходимо провести расследование по определению строения, свойств, способов получения сахарозы, ее   биологической   роли,   начала   истории   «сладкой»   жизни.   Для   получения   достоверных сведений   мы   создадим   группы.   Каждая   группа   получает   инструкцию,   необходимое оборудование и литература для своего расследования. Инструкция 1.  Подготовьте  справку  об  истории   «жизни»  сахара,  нахождении  и образовании его в природе, пользуясь учебником и дополнительной литературой. (Вопросы