Презентация к уроку - защите проекта учащимися 9-го класса по теме "Металлы в организме человека и их биологическая роль"

Металлы в организме человека и их биологическая роль

Авторы проекта: учащиеся 9А класса

1

Цель проекта:

выяснить роль элементов металлов в организме человека.

Задачи проекта:

• выяснить роль элементов металлов в организме человека;
• рассмотреть биологическую роль элементов металлов;
• изучить токсическое действие элементов металлов.

2

Природа не признает шуток,

Она всегда правдива, всегда серьезна, всегда строга, она всегда права,

Ошибки же и заблуждения исходят от людей.

И.-В. Гете

3

Химические элементы

Макроэлементы

99 %

Микроэлементы

1%

Неметаллы: В, Si , Se , F,I

М еталлы: Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo, V, Cr

Неметаллы: С, Н, О, N , Р, S , CI

Металлы: К, Na , Ca , Mg

4

Предполагается, что:

• недостаток или избыток макроэлементов в организме вызывает нарушения процессов жизнедеятельности;

• микроэлементы должны содержаться в определенных концентрациях, нарушение которых ведет к патологическим изменениям;

• есть металлы, которые оказывают токсическое действие на организм и их присутствие нежелательно;

• восполнение необходимых макро- и микроэлементов осуществляется при условии рационального использования продуктов питания.

5

Радостно

Спокойно

Волнение

Страшно

Недостаток или избыток макроэлементов в организме вызывает нарушения процессов жизнедеятельности.

6

Биологическая роль:

Токсическое действие:

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

• при избытке происходит усиление двигательной активности;

• учащение сердечного ритма;

• при недостатке наблюдается мышечная слабость;

• плохая передача нервных импульсов и отеки.

7

Токсическое действие:

• избыток ионов натрия приводит к нарушению водного баланса;

• происходит сгущение крови;
• наблюдается дисфункция почек;

• недостаток приводит к общему нарушению обмена веществ.

Биологическая роль:

• поддерживает нормальную возбудимость мышечных клеток;
• участвует в сохранении кислотно-основного баланса в организме;
• удерживает воду в организме.

8

Токсическое действие:

• при избытке возникает цистит;

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

• при недостатке развивается у детей рахит, происходит нарушение роста костей скелета;

• возникают различные заболевания зубов .

Биологическая роль:

• необходим для процессов кроветворения, обмена веществ;
• способствует уменьшению проницаемости сосудов;
• участвует в формировании костей скелета;
• оказывает противовоспалительное действие.

9

Токсическое действие:

• при избытке нарушается минеральный обмен;

• повышается смертность от сердечно-сосудистых заболеваний и болезней ЖКТ;

• при недостатке происходит отложение извести на стенках сосудов (склероз сосудов);

• появляются трофические язвы.

Биологическая роль:

• понижает артериальное давление и уровень холестерина в крови;
• оказывает сосудорасширяющее и антисептическое действие;
• благотворно влияет на ЦНС и органы пищеварения;
• играет большую роль в активации защитных сил организма на борьбу против рака.

10

Проект№1 «Изучение качественного состава вод минерального источника «Халютинский».

Цель проекта: Определить химический состав вод Халютинского источника.

Задачи проекта: Провести качественные реакции на содержание ионов Ca 2+ и Mg 2+ .

Методы исследования:

• Определение катионов Са 2+ .

Катион кальция определяется реакцией с гексациано( II )ферратом калия K 4 [Fe(CN) 6 ] при нагревании в слабощелочной среде:

CaCI 2 + K 4 [Fe(CN) 6 ] + 2NH 4 OH = Ca(NH 4 ) 2 [Fe(CN) 6 ]  + 2KCI + 2KOH

Образуется белый кристаллический осадок, не растворимый в уксусной кислоте.

11

• Определение катионов Mg 2+ .

OH

N

t °C

Mg 2+ + 2

O

O

Mg

N

N

+ 2H +

В реакции с 8 – оксихинолином в присутствии аммиака образуется зеленовато-желтый кристаллический осадок оксихинолята магния.

12

• Д ефицит макро- и микроэлементов можно восполнить с помощью минеральных вод, в которых содержатся эти элементы.

• В водах Халютинских источников сконцентрированы лучшие свойства минеральных вод. Их основными лечебными факторами являются ионы Mg 2+ , Ca 2+ , HCO 3 - .

• Са 2+ необходим для укрепления костей, зубов, мышц и суставов. К тому же он играет роль освободителя организма от радионуклидов и токсичных веществ.

• Mg 2 + предотвращает перебои в работе нервной системы.

• Воды Халютинского источника рекомендуются для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы, нервной системы, органов дыхания, кожи и зрения.

13

Микроэлементы должны содержаться в определенных концентрациях, нарушение которых ведет к патологическим изменениям

Fe

Cr

Co

Mo

Zn

Cu

V

Ag

Mn

14

Токсическое действие:

• при недостатке развивается железодефицитная анемия (малокровие);
• при избытке развивается заболевание гемосидероз (накопление железа в тканях и органах – печени, селезенки, костного мозга.

Биологическая роль:

• входит в состав гемоглобина, обеспечивает транспорт кислорода;

• входит в состав миоглобина, облегчает поступление кислорода к другим тканям;
• входит в состав ферментов дыхательной цепи митохондрий .

15

Биологическая роль:

• является составной частью ферментов;
• стимулирует кроветворные функции костного мозга;
• необходима для правильного обмена витаминов групп А, В, С, Е, Р;
• необходима для процессов развития и роста, пигментации и кератизации кожи и волос.

Токсическое действие:

• при недостатке развивается деструкция кровеносных сосудов;

• приводит к заболеваниям костной системы и эндемического зоба;

• при избытке происходит накопление меди в печени и мозге (болезнь Вильсона).

16

Биологическая роль:

Токсическое действие:

• улучшает процессы пищеварения;

• избыток ионов серебра оказывает канцерогенное действие;

• успокаивает нервную систему;
• блокирует ферментные системы микробов (ионы обладают бактерицидными свойствами).

• приводит к нарушениям психики и ухудшению зрения;
• кожа приобретает голубой оттенок.

17

Проект №2 «Обнаружение и свойства некоторых микроэлементов».

Цель проекта: Исследовать наличие ионов Fe 3+ и изучить свойства ионов Ag + .

Задачи проекта: 1) определить содержание ионов железа в яблоках; 2) изучить свойства ионов серебра.

Методы исследования:

• Определение катионов Fe 3+ .

Качественной реакцией на ионы Fe 3+ является реакция с роданидом калия или аммония: Fe 3+ + 3KSCN = Fe(SCN) 3 + 3K +

В результате реакции образуется роданид железа( III ), имеющий кроваво-красную окраску.

• Изучение свойств иона Ag + .

В серебряную посуду помещаем продукты питания, содержащие в своем составе соединения серы (горчица, гороховый суп).

2 Ag + + S 2 – = Ag 2 S – образуется вещество черного цвета.

18

микроэлементы содержатся в организме в определенных концентрациях, нарушение которых ведет к патологическим изменениям;

недостаток микроэлементов пополняется за счет продуктов питания;

ионы серебра обладают антисептическими свойствами, но серебряная посуда чернеет, если в нее помещать пищу, содержащую соединения серы, в следствии образования сульфида серебра черного цвета.

19

Есть металлы, которые оказывают токсическое действие на организм и их присутствие нежелательно.

Hg

Pb

Cd

Ba

Be

Tl

20

• нарушает деятельность сердечно-сосудистой системы;

• соединения свинца сильнейшие канцерогены и мутагены ;

Pb 2+

• вызывает неврологические расстройства – свинцовая энцефалопатия (заторможенность, беспокойство, разрушение памяти, галлюцинации);

• вызывает паралич нервной системы.

21

• поражает ЦНС;

• сосредоточивается в почках, нарушая их деятельность;

Hg 2+

• накапливается в клетках мозга и оболочке рта.

22

• снижает активность пищеварительных ферментов;

• нарушает функцию поджелудочной железы;

Cd 2+

• стимулирует развитие многих форм рака;

• повышает кровяное давление, вызывает кровоизлияния в мозг.

23

• поражает периферическую нервную систему;

• поражает ЖКТ и почки;

Tl 3+

• накапливается в волосах, костях, почках и мышцах;

• характерный признак отравления таллием – выпадение волос.

24

Проект №3 «Действие солей различных металлов на раствор белка».

Цель проекта: Рассмотреть действие ионов тяжелых металлов на раствор белка.

Задачи проекта: изучить токсическое влияние солей тяжелых металлов на раствор белка куриного яйца.

Методы исследования:

Для исследования берутся соли тяжелых металлов - Pb(NO 3 ) 2 , Hg(NO 3 ) 2 и белок куриного яйца.

Под действием солей, содержащих ионы Pb 2+ и Hg 2+ белок в растворе свертывается.

25

• по данным Всемирной организации здравоохранения тяжелые металлы занимают II место по степени опасности, уступая пестицидам.

• в атмосферном воздухе тяжелые металлы присутствуют в форме органических и неорганических соединений, входящих в состав пыли и аэрозолей.

• соли тяжелых металлов оказывают на организм токсическое действие, вызывая свертывание белковых молекул.

26

Восполнение необходимых макро- и микроэлементов осуществляется при условии рационального использования продуктов питания.

27

Проект №4 «Определение содержания макро- и микроэлементов в различных продуктах питания».

Цель проекта: провести анализ и определить перечень продуктов, в которых содержатся те или иные макро- и микроэлементы.

Задачи проекта : выяснить содержание металлов в продуктах питания.

Методы исследования: аналитический

28

• шпинат
• огурцы
• картофель
• морковь
• петрушка
• чеснок
• смородина
• чечевица
• капуста

К +

29

• молоко
• сметана
• яйца
• сыр
• бобовые
• яблоки
• вишня
• абрикосы
• апельсины
• хлеб ржаной

Са 2+

30

• яичный желток
• печень
• оливки
• арахис
• злаковые
• помидоры
• бобовые
• грецкий орех
• тыква
• слива

Mg 2 +

31

• лук
• редис
• горчица
• морковь
• печень
• почки
• яблоки
• груши
• капуста

Fe 3 +

32

• печень
• почки
• чай
• кофе
• сливы
• ананас
• злаковые
• бобовые

Mn 2 +

33

• молоко
• кефир
• йогурт
• печень
• орехи
• яичный желток
• шампиньоны
• устрицы

Cu 2 +

34

Продукты питания

Содержание минеральных веществ,

(мг / 100 г продукта)

Na

Молоко

Сметана 20%

K

50

Ca

35

140

Творог

120

109

Mg

41

Крупа гречневая

14

Fe

86

3

112

Хлопья овсяные

0,06

8

20

150

380

0,2

23

20

390

52

0,5

200

6,7

129

3,6

35

Максимальное содержание ионов :

Na + - молоко

К + - овсяные хлопья, гречневая крупа

Са 2+ - творог, молоко

Mg 2+ - гречневая крупа

Fe 3+ - гречневая крупа, халва, курага

36

Макро- и микроэлементы необходимы организму человека для нормального функционирования;

Они должны содержаться в определенных концентрациях, нарушение которых ведет к патологическим изменениям;

37

Восполнение необходимых макро- и микроэлементов осуществляется при условии рационального использования продуктов питания;

Есть металлы, которые оказывают токсическое действие и их присутствие в организме нежелательно.

38

Критерии

Слабая работа

Актуальность

(0 – 4б )

Работа нуждается в доработке

Доступная форма изложения

(5 – 7б)

Хорошая работа

Достижение целей

(8 –9б)

Отличная работа

Подтверждение гипотезы

Достоверность информации

(10б)

Анимационный эффект

«5» - 51 – 60 баллов

«4» - 39 – 50 баллов

«3» - 33 – 38 баллов

39

Радостно

Спокойно

Волнение

Страшно

Спасибо за внимание !

41

• Ивченко Л.А., Макареня А.А. «Валеология на уроках химии».
• Пономарев В.Д. Аналитическая химия. М., «Медицина», 1997.
• Сгибнева Е. П. «Современные уроки химии» - Ростов-на- Дону, «Феникс», 2002.
• Образовательные ресурсы Internet :

www. Intel/ education ; center.fio.ru/som

40