Биологическая роль катионов металлов в организме человека

Интегрированный урок биологии и химии

Металлы в организмах и их биологическая роль

.

Цель:

выяснить роль элементов металлов в живых организмах.

Задачи:

– рассмотреть биологическую роль элементов металлов;

– провести качественные реакции на ионы элементов

металлов.

Расширить кругозор и повысить познавательный инте–

рес к изучению предмета.

• Станция: познавательная
• Станция: историческая
• Станция: информационная
• Станция: экспериментальная
• Станция: итоговая

• Станция: познавательная

• макроэлементы микроэлементы ультрамикроэлементы
• макроэлементы
• микроэлементы
• ультрамикроэлементы

Химические элементы

Макроэлементы

99 %

Микроэлементы

1%

Неметаллы:

С, Н, О, N , Р, S , CI

Металлы:

К, Na , Ca , Mg

Неметаллы:

В, Si , Se , F,I

Металлы:

Mn , Fe, Co, Cu, Zn, Mo, V, Cr

• Станция: историческая

Pb- II- III век до н.э. Египет

K - 1807 г. Деви

Na - 1807 г. Деви

Ca - 1808 г. Деви

Mg - 1808 г. Деви

1829 г. Бусси

Fe - IV-V век до н.э.

Египет

Cu - III век до н.э.

Кипр

Mn- 1808 г. Джон

• K - 1807 г. Деви Na - 1807 г. Деви Ca - 1808 г. Деви Mg - 1808 г. Деви 1829 г. Бусси Fe - IV-V век до н.э. Египет Cu - III век до н.э. Кипр Mn- 1808 г. Джон

Zn- 1721 г. Генкель

• Станция: информационная

• металлы в организме, роль металлов в жизни организмов, продукты питания содержащие ионы металлов
• металлы в организме,
• роль металлов в жизни организмов,
• продукты питания содержащие ионы металлов

Инструктивная карта

• Биологическая роль металла Избыток в организме Недостаток в организме
• Биологическая роль металла
• Избыток в организме
• Недостаток в организме

Недостаток или избыток макроэлементов в организме вызывает нарушения про-цессов жизнедеятельности.

Токсическое действие:

• при избытке происходит усиление двигательной активности;

• учащение сердечного ритма;

• при недостатке наблюдается мышечная слабость;

• плохая передача нервных импульсов и отеки.

Биологическая роль:

• регулирует белковый и углеводный обмен;
• необходим для передачи нервных импульсов;
• способствует выделению избыточного натрия;
• активизирует работу ферментов.

K +

Токсическое действие:

• избыток ионов натрия при-водит к нарушению водно-го баланса;

• происходит сгущение кро-ви;
• наблюдается дисфункция почек;

• недостаток приводит к об-щему нарушению обмена веществ.

Биологическая роль:

• поддерживает нор-мальную возбудимость мышечных клеток;
• участвует в сохранении кислотно–основного ба-ланса в организме;
• удерживает воду в ор-ганизме.

Продукт

Натрий, мг в 100 гр

Зеленые оливки

2400

Укроп

Квашеная капуста

1428

747

Омары

210

Яйца

Баранина

122

Говядина

70

65

Свекла

Молоко

60

50

Морковь

47

Йогурт

47

Изюм

27

Чеснок

19

Белая фасоль

19

Лук

10

Огурцы

6

Na +

Токсическое действие:

• при избытке возникает цистит;

• страдают органы дыхания;
• снижается возбудимость ЦНС и обонятельного анализатора;

• при недостатке развивается у де-тей рахит, происходит наруше-ние роста костей скелета;

• возникают различные заболе-вания зубов .

Биологическая роль:

• необходим для процессов кроветворения, обмена ве-ществ;
• способствует уменьшению проницаемости сосудов;
• участвует в формировании костей скелета;
• оказывает противовоспали-тельное действие.

Са 2 +

Токсическое действие:

• при избытке нарушается мине-ральный обмен;

• повышается смертность от сердечно-сосудистых заболева-ний и болезней ЖКТ;

• при недостатке происходит от-ложение извести на стенках со-судов (склероз сосудов);

• появляются трофические яз-вы.

Биологическая роль:

• понижает артериальное давле-ние и уровень холестерина в кро-ви;
• оказывает сосудорасширяющее и антисептическое действие;
• благотворно влияет на ЦНС и органы пищеварения;
• играет большую роль в актива-ции защитных сил организма на борьбу против рака.

Mg 2 +

Биологическая роль:

• входит в состав гемоглобина, обеспечивает транспорт кисло-рода;

• входит в состав миоглобина, облегчает поступление кислоро-да к другим тканям;
• входит в состав ферментов ды-хательной цепи митохондрий .

Токсическое действие:

• при недостатке развивается железодефицитная анемия (малокровие);
• при избытке развивается за-болевание гемосидероз (на-копление железа в тканях и органах – печени, селезенки, костного мозга).

Fe 2 +

Биологическая роль:

• является составной частью фер-ментов;
• стимулирует кроветворные фун-кции костного мозга;
• необходима для правильного об-мена витаминов групп А, В, С, Е, Р;
• необходима для процессов раз-вития и роста, пигментации и ке-ратизации кожи и волос.

Токсическое действие:

• при недостатке развивается деструкция кровеносных со-судов;

• приводит к заболеваниям костной системы и эндеми-ческого зоба;

• при избытке происходит на-копление меди в печени и мозге.

Cu 2 +

Токсическое действие:

• избыток ионов марганца – действует как яд, вызывая хроническое отравление;
• при недостатке задержка роста, замедление наступления половой зрелости, нарушение обмена веществ

Биологическая роль:

• ускоряет образование анти-тел, нейтрализующих вредное воздействие чужеродных бел-ков ;

• снимает спазмы, судороги

Mn 2 +

Есть металлы, которые оказывают токсическое действие на организм и их присутствие нежелатель-но .

Hg

Pb

Ba

Cd

Tl

Be

Цинк

Биологическая роль:

Свинец

Токсическое действие:

• Входит в состав крови и мышечной ткани, является катализатором многих реакций; входит в состав инсулина, участвует в белковом обмене.
• осуществляет переработку этилового спирта

• избыток вызывает анемию, почечную недостаточность, заболевания мозга. Способен заменять кальций в костях.

Токсическое действие:

• избыток при высоких концентрациях является мутагеном и онкогеном.

Zn 2 +

Pb 2+

Восполнение необходимых макро – и микроэле –ментов осуществляется при условии рациональ–ного использования продуктов питания.

• Станция: экспериментальная

• Станция: итоговая

• Макро- и микроэлементы необходимы организму человеку для нормального функционирования.
• Они должны содержаться в определенных концентрациях, нарушение которых ведет к патологическим изменениям.
• Восполнение необходимых макро- и микроэлементов осуществляется при условии рационального питания.
• Есть металлы которые оказывают токсическое действие и их присутствие в организме нежелательно.
• Наличие металла в продуктах питания можно определить при помощи качественных реакций на ионы металла.
• Все процессы с металлами в организме основаны на их способности к восстановлению.

Me 0 -ne=Me n+

Жизнь без металлов невозможна.

В человеческом организме можно найти всю периодическую систему Д. И. Менделеева.

И пускай многие считают, что найди слиток золота и ты богат, но мы точно знаем, наш организм – это и есть клад, дарованный нам природой.