Содержание.
Введение______________________________________________________ 3
Глава 1.Химия как наука.
Значение химии в жизни человека____________________________5Глава 2. Химия здорового человека.
2.1. Химический состав человеческого тела. Его изучение_____________9
2.2. Помощь химии в сохранении здоровья__________________________15
Заключение____________________________________________________18
Список использованной литературы и источников___________________19
Введение.
В последние годы вопросы охраны здоровья детей и подростков становятся все более актуальными. Многочисленные исследования последних лет показывают, что около 25-30% детей, приходящих в первый класс, имеют те или иные отклонения в состоянии здоровья; среди выпускников школ уже более 80% нельзя назвать абсолютно здоровыми. Напрашивается вывод, что в период получения среднего образования многие школьники теряют здоровье. Конечно, проблема охраны здоровья детей и подростков – проблема комплексная, но и сводить все аспекты к школе было бы неправильно. Но в то же время анализ структуры заболеваемости школьников убедительно показывает, что с каждым годом растет число заболеваний, таких как болезни дыхательных путей, патология органов пищеварения, нарушение осанки, заболевание глаз, пограничные нервно-психические расстройства.
Довольно часто причины ухудшения здоровья детей в процессе их пребывания в школе носит не объективный, а субъективный характер, то есть, связаны с бездействием при решении задач охраны здоровья самими школьниками. Школа должна способствовать воспитанию у детей привычек, а затем и потребностей к здоровому образу жизни, формированию навыков принятия самостоятельных решений в отношении поддержания и укрепления своего здоровья. Химия здоровья. Так звучит, выбранная нами тема. Она очень содержательна, рассматривать ее можно с разных сторон. Мы в повседневной жизни сталкиваемся с веществами каждый день, и сами состоим из веществ. В школьном курсе химии и биологии мы недостаточно много времени уделяем изучению именно химического состава тела человека, причем такого при котором человека можно считать здоровым. В теле здорового человека есть определенный набор химических элементов и соединений, нашей целью будет изучить этот состав, а также познакомиться со способами изучения химического состава человеческого организма, химией процессов протекающих в нашем организме.
Следовательно, целью нашей работы нашей является:
- понять каким образом химия связана со здоровьем человека;
- выяснить влияние химических соединений и элементов на здоровье человека.
Для этого нам необходимо решить следующие задачи:
-изучить основные аспекты химии, связанные с человеком;
-изучить химический состав тела человека;
- проанализировать влияние химического состава тела человека на здоровье;
-понять, как химические знания помогают сохранять здоровье.
Глава 1. Химия как наука.
Значение химии в жизни человека.Химия - одна из отраслей естествознания, предметом изучения которой являются химические элементы (атомы), образуемые ими простые и сложные вещества (молекулы), их превращения и законы, которым подчиняются эти превращения. Зачатки химии возникли ещё со времён появления человека разумного. Поскольку человек всегда, так или иначе, имел дело с химическими веществами, то его первые эксперименты с огнём, дублением шкур, приготовлением пищи можно назвать зачатками практической химии. Постепенно практические знания накапливались, и в самом начале развития цивилизации люди умели готовить некоторые краски, эмали, яды и лекарства. Вначале человек использовал биологические процессы, такие как брожение, гниение, но с освоением огня начал использовать процессы горения, спекания, сплавления. Использовались окислительно-восстановительные реакции, не протекающие в живой природе — например, восстановление металлов из их соединений.
Оглянитесь вокруг, и Вы увидите, что жизнь современного человека невозможна без химии. Мы используем химию при производстве пищевых продуктов. Мы передвигаемся на автомобилях, металл, резина и пластик которых сделаны с использованием химических процессов. Мы используем духи, туалетную воду, мыло и дезодоранты, производство которых немыслимо без химии. Есть даже мнение, что самое возвышенное чувство человека, любовь, это набор определённых химических реакций в организме.
Изучая поведение людей и особенно влияние на их поведение того, чем они питаются, можно сделать однозначное заключение. В натуральной здоровой пище содержатся вещества, которые могут не только повысить физическую отдачу организма, но и стимулировать его мозговую деятельность. Поэтому, применяя такую пищу в нужное время в нужных количествах, мы могли бы ускорить развитие человеческой цивилизации, не затрачивая на это больше ресурсов, чем сейчас.
Современная химия тесно связана как с др. науками, так и со всеми отраслями народного хозяйства. Качественная особенность химической формы движения материи и её переходов в др. формы движения обусловливает разносторонность химической науки и её связей с областями знания, изучающими и более низшие, и более высшие формы движения. Познание химической формы движения материи обогащает общее учение о развитии природы, эволюции вещества во Вселенной, содействует становлению целостной материалистической картины мира. Соприкосновение химии с др. науками порождает специфические области взаимного их проникновения. Так, области перехода между химией и физикой представлены физической химией и химической физикой. Между химией и биологией, химией и геологией возникли особые пограничные области - геохимия, биохимия, биогеохимия, молекулярная биология. Важнейшие законы химии формулируются на математическом языке, и теоретическая химия не может развиваться без математики. Химия оказывала и оказывает влияние на развитие философии и сама испытывала и испытывает её влияние.
Химия нужна человеку, прежде всего для получения из природных веществ по возможности всех необходимых материалов - металлов, керамики, стекла, топлива и т. д. Для этого химия должна разрешить свою основную проблему: из каких химических элементов состоят вещества и каким образом следует осуществлять взаимные превращения веществ для получения необходимых материалов. Отсюда вытекают задачи химии - получение веществ с заданными свойствами и выявление путей управления свойствами вещества. На достижение первой из них направлена производственная деятельность человека, а второй - его познавательная деятельность.
Глава 2. Химия здорового человека.
2.1. Химический состав тела здорового человека.
Все клетки животных и растительных организмов, а также микроорганизмов сходны по химическому составу. В клетке содержится несколько тысяч веществ, которые участвуют в разнообразных химических реакциях. Сходство в строении и химическом составе разных клеток свидетельствует о единстве их происхождения.
Одни элементы содержатся в клетках в относительно большом количестве, другие - в малом. Особенно велико содержание в клетке четырех элементов - кислорода, углерода, азота и водорода (до 98%). Сера, фосфор, хлор, калий, магний, натрий, кальций, железо составляют вместе 1,9%. Все остальные элементы содержатся в клетке в исключительно малых количествах (меньше 0,01%). В живых телах наряду с веществами, распространенными в неживой природе, содержится много веществ, характерных только для живых организмов.
Вода составляет почти 80% массы клетки. Ей принадлежит существенная многообразная роль в жизни клетки. Она определяет физические свойства клетки - ее объем, форму, упругость. Вода участвует в образовании структурных молекул органических веществ, в частности структуры белков. Большинство реакций, протекающих в клетке, могут идти только в водном растворе; многие вещества поступают в клетку из внешней среды в водном растворе и в водном же растворе отработанные продукты выводятся из клетки. Вода является непосредственным участником многих химических реакций (расщепление белков, углеводов, жиров и др.).
Биологическая роль воды определяется особенностью ее молекулярной структуры, полярностью молекул воды. Частица воды - диполь: в области атомов водорода (протона) преобладает положительный заряд, а в области атомов кислорода - отрицательный. Этим объясняется способность воды к ориентированию в электрическом поле и присоединению к различным молекулам и участкам молекул, несущим заряд, с образованием гидратов. Много веществ способно растворяться в воде: соли, кислоты, щелочи, а из органических веществ - многие спирты, амины, углеводы, белки и др.
Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными веществами (греч.
“гидрос” - вода, “филео” - люблю). Жиры, клетчатка и другие вещества плохо или вовсе не растворяются в воде, их называют гидрофобными (греч. “гидрос” - вода, “фобос” - страх, ненависть).
Гидрофильность объясняется наличием групп атомов, способных вступать с молекулами воды в
электростатическое взаимодействие или образованием с ними водородных связей. Гидрофильные вещества - это соли, углеводы, белки, низкомолекулярные органические соединения. Многие жиры - гидрофобны. Гидрофобные вещества входят в состав клеточных мембран, обусловливая их полупроницаемость.
Для процессов жизнедеятельности клетки наиболее важны такие катионы, как K+, Na+, Ca2+, Mg2+, из анионов - HPO42-, Cl-, HCO3-. Концентрация анионов и катионов в клетке и среде ее обитания, как правило, резко различна. К примеру, внутри клетки всегда довольно высокая концентрация ионов калия и очень малая - ионов натрия, а в окружающей среде (плазме крови, морской воде) мало ионов калия и много ионов натрия. Пока клетка жива, это соотношение ионов строго поддерживается, а после смерти клетки содержание ионов в среде и клетке выравнивается. Ионы клетки способствуют
поддержанию постоянного осмотического давления внутри клетки и рН. В норме реакция
клеток слабощелочная, почти нейтральная, обеспечиваемая содержащимися в клетке
анионами слабых кислот (НСО3-, НРО4-) и слабыми кислотами (Н2СО3), которые связывают и отдают ионы водорода, в результате чего реакция внутренней среды клетки практически не изменяется. Некоторые неорганические вещества содержатся в клетке не только в растворенном, но
и в твердом состоянии. Так, прочность и твердость костной ткани обеспечивается фосфатом кальция,
а раковин моллюсков - карбонатом кальция. Не все вещества, содержащиеся в клетке, специфичны для живой природы. Вода и соли
распространены и вне живого. Но в организмах и продуктах их жизнедеятельности обнаружено
большое количество углеродсодержащих соединений, характерных только для живых клеток и организмов, получивших название органических веществ.
Из органических веществ клетки на первом месте по количеству и значению стоят белки, состоящие
из крупных молекул (макромолекул, греч. “макрос” - большой). В состав всех белков входят атомы водорода, кислорода, азота; во многие белки входят еще атомы серы, а в некоторые - атомы
металлов железа, цинка, меди. Белки составляют 10-20% от сырой массы и 50-80% от сухой массы клетки. Белки обладают большой молекулярной массой: молекулярная масса альбумина - одного из белков яйца - 36 000, гемоглобина - 152 000.
1. Кислород. Он не только существенная часть вдыхаемого нами воздуха и питьевой воды, он так же занимает значимое место в нашем теле. С 65 % общей массы нашего тела, кислород, самый важный химический элемент в составе человеческого организма.
2. Углерод может похвастаться не только самым большим количеством химических соединений в периодической системе, (самые известные из них - уголь и нефть). Он так же занимает почётное второе место в нашем списке.
3. Водород, как и кислород - составной элемент воздуха и питьевой воды. И он также относится к основным компонентам человеческого тела. 10% нашего веса состоят из водорода.
Несмотря на то, что азот также содержится в воздухе, он более известен как теплоноситель, в жидкой форме. Всё же, его таинственно испаряющейся газы не должны вводить в заблуждение - 3 % массы нашего тела состоят из азота.
Даже если он и составляет всего 1,5 %, кальций - важный металл в нашем организме. Именно он придаёт прочность нашим костям и зубам.
4. Фосфор, как светящееся вещество, известен каждому. Но далеко не каждый знает, что именно благодаря фосфору в организме, происходит образование ДНК, основы человеческой жизни.
5 . Калий, со скромными 0,2 %, принимает небольшое участие в процессах организма. Он относится к электролитам, в которых наше тело нуждается, прежде всего, при спорте. Его недостаток может вызвать чувство истощения и судороги.
Может ли сера, с её неприятным видом и запахом, быть важной для нашего организма? Да, это именно так. Сера - существенная составная часть аминокислот и коферментов.
Сначала сера, теперь хлор. Можно подумать, наш организм состоит из одних ядов. Разумеется, элементарного хлора в нашем теле нет, зато есть хлорид. И он для нас жизненно важен, так как, содержится, например, в плазме крови.
Натрий мы потребляем, прежде всего, в форме хлорида натрия, так же известного как поваренная соль. Элемент важен для защиты клеток и движения нервных сигналов.
Магний жизненно необходим для всех организмов на земле, естественно, для нас людей, тоже. Вопреки его незначительной части - 0,05 % массы нашего тела, недостаток магния ведет к отчётливо ощутимым последствиям: Нервозность, головные боли, усталость и судороги мышц являются только некоторыми из них.
Мужской организм содержит больше железа, чем женский. Одна из причин этому - разница в питании. Другая - женщины теряют железо во время менструации. Поэтому средняя масса этого элемента в человеческом теле варьирует от 2 до 5 грамм.
Кобальт - составная часть витамина B12, который необходим для существования человека. Передозировка кобальта ведёт к многочисленным болезням, к раковым опухолям в том числе.
Для микроорганизмов медь смертельна даже в незначительных количествах, но человеку она нужна для образования жизненно-важных ферментов. Тяжелый металл составляет 0,05 % массы нашего тела. Мы получаем её через овощи, шоколад и орехи.
Цинк относится к элементам, которые нужны всем живым существам на земле. Он важен для обмена веществ и содержится во многих важных ферментах.
Йод - составляющая часть гормонов тироксин и трийодтиронин, которые производит щитовидная железа. Недостаток йода может вызвать тяжёлые нарушения в обмене веществ.
Селен относится к незаменимым микроэлементам. В тоже время, при передозировке, он сильно токсичен, поэтому его употребление как БАД, вызывает большие дискуссии в кругах учёных.
До сегодняшнего дня не выяснено до конца, насколько фтор необходим для нашего организма. Неоспоримый факт - большая часть фтора содержится в костях и зубах. Фтор, как и селен, сильно токсичен при передозировке.
Поликлиническая лаборатория при Карабановской районной поликлинике.
В рамках нашего исследования мы посетили поликлиническую лабораторию, где побеседовали с лаборантами. Они рассказали нам об основных способах качественного анализа, при помощи, которого можно изучить химический состав крови человека.
Химический состав крови в норме относительно постоянен. Это объясняется наличием в организме мощных регулирующих механизмов (ЦНС, гормональная система и др.), обеспечивающих взаимосвязь в работе таких важных для жизнедеятельности органов и тканей, как печень, почки, легкие и сердечнососудистая система.
Все случайные колебания в составе крови в здоровом организме быстро выравниваются. Напротив, при многих патологических процессах отмечаются более или менее резкие сдвиги в химическом составе крови.
Нам рассказали об основных способах анализа.
Тип анализа | Тип образца |
Биохимический анализ | Обычно используются кровь и моча. Реже: фекалии; спинномозговая жидкость (СМЖ) — жидкость, которая окружает головной и спинной мозг; плевральная жидкость — жидкость, которая накапливается в плевральной полости при патологии; асцитическая жидкость — жидкость, которая накапливается в перитонеальной полости при патологии |
Гематологический анализ | Кровь, реже костный мозг |
Микробиологический анализ | Моча, кровь, фекалии, мокрота Различные выделения — из носа, горла, глаза, уха, влагалища, ран и т. п. Реже: СМЖ; плевральная жидкость; кожные соскобы; ногти; рвотные массы |
Гистологический анализ | Только образцы тканей |
Цитологический анализ | Клетки из соскобов с поверхности тканей (например, с шейки какого-либо органа) или из аспиратов патологических жидкостей (например, из кисты) Иногда моча или мокрота |
Иммунологический анализ | Обычно кровь |
2.2. Помощь химии в сохранении здоровья
Химия имела огромное место на протяжении всей истории. Будучи составной частью, в истории формирования общей естественнонаучной картины мира, история познания химических свойств вещества, история практического овладения им, тесно переплеталась с историей развития отношения человека с окружающим миром, с историей познания материальной и духовной стороны этих отношений. История химии убедительно свидетельствует о том, что многие крупные представители этой науки отличались высокой гносеологической культурой и в той или иной мере всегда проявляли интерес мировоззренческой, методологической и социальной стороне развития химии, а характер и уровень их позиции всегда отражался в направлениях, методах и результатах их исследований.
Вопросы общего мировоззренческого характера и вопросы, касающиеся законов познания, особенно тесно вплетены в повседневную деятельность химика. Химическая наука находится сейчас на пороге грандиозного взлета. Ей предстоит выяснить процессы образования минералов земной коры, химических соединений на других планетах и звездах, проникнуть в самые тайники биохимических превращений, вооружить промышленность, сельское хозяйство, здравоохранение новыми синтетическими препаратами. Те успехи, которые одерживала химия в познании природы, явились результатом тесного единства в развитии химической теории и практики.
Развитие химии убеждает в необходимости дальнейшего углубленного изучения механизмов научного мышления химиков, его «технологии», его особенностей на разных этапах химической науки..
Недостаточное понимание действия и природы средств познания, их происхождения и возможностей обычно оказывается причиной методологических ошибок в исследованиях и выводах, беспомощности перед натиском метафизических и идеалистических спекуляций на гносеологических трудностях при замене одних абстракций на другие, приводит к напрасной трате научных сил и материальных средств. В заключение можно сказать, что вопросы химии не являются вопросами, без решения которых эта наука может быстро и успешно развиваться. Эти вопросы, так или иначе, выступают как одна из составных частей и в разработке конкретных научных проблем современной химии, прежде всего ее больших теоретических проблем, и в повседневной деятельности химика по добыванию новых знаний о веществе, по преобразованию веществ природы в жизненно нужные людям материальные блага
Пища - это белки, жиры и углеводы, одним словом смесь химических соединений. Все эти вещества состоят, в основном, как раз из тех четырех элементов, о которых шла речь выше (кислород, углерод, водород и азот). Все органические вещества в конечном итоге обязаны своим происхождением фотосинтезу в растениях. Растения поглощают углекислый газ из воздуха, который под действием света и катализаторов (в роли последних выступают особые белковые структуры, так называемые энзимы) взаимодействует с водой, втягиваемой корневой системой, с образованием простейших "кирпичиков" органических веществ. Из этих "кирпичиков" также с помощью катализаторов - энзимов создаются сложные органические молекулы углеводов, жиров и белков.
При недостатке витаминов в питание человек может получать их в таблетированном виде. Важно поддерживать определенный химический баланс в нашем организме, следить за уровнем гемоглобина.
Органическая химия уже давно нашла применение в пищевой промышленности. Уже сейчас человек задумывается над тем, как более продуктивно получать равноценную пищу из других источников. И это уже удается ученым – химикам и биологам. Оказывается, белок можно получать даже из углеводородов нефти!
Наверное, вы слышали, что во многие пищевые продукты добавляют различные химические вещества. Одни из них придают пище более привлекательный вид, другие – приятный запах, третьи – вкус. Но они могут выполнять и более важную роль – сохранять долго продукты, препятствовать их окислению. Большинство из этих веществ – органические соединения.
Добавки в продукты питания
Одной из проблем создания синтетической пищи является придание продукту не только необходимой структуры, но и определенных свойств – запаха, вкуса, цвета и т. д. Эту роль выполняют специальные органические добавки, которые не только справляются с этой задачей, но и улучшают натуральные продукты питания. Такими добавками могут быть как индивидуальные вещества, так и сложная смесь, состоящая из десятков различных органических соединений. Чаще всего это эфирные масла, сложные эфиры, некоторые спирты, альдегиды, кетоны, а также углеводороды. Приведем только некоторые соединения, обладающие соответствующим запахом.
Органическая химия теснейшим образом связана с медициной. Огромное количество разнообразных лекарственных средств, которыми располагает сегодня медицина, в подавляющем большинстве органические соединения. Химики – органики в содружестве с медиками, микробиологами и фармацевтами смогли не только установить строение многих природных соединений, используемых в медицине, но и синтезировать некоторые из них. Наряду с этим химики пошли по пути создания соединений, хотя и отличающихся от природных, но обладающих аналогичным, а часто и более эффективным действием. Более того, были получены новые лекарственные средства, которые не знает природа, но способные излечивать многие болезни.
Большую роль в медицине играют синтетические полимерные материалы. Из них делают многое: от одноразовых шприцов до искусственных клапанов сердца.
Заключение.
При выполнении работы мы выяснили, что тело человека особый живой организм, состоящий из химических соединений. Каждый день мы пополняем или теряем, какие-то из элементов. Вместе с пищей мы получаем незаменимые элементы питания, которые позволяю т поддерживать химический баланс в организме. Изучить химический состав организма в целом можно при помощи анализов (крови, кожи и других продуктов жизнедеятельности). Людям, которые заботятся о своем здоровье полезно знать какие химические элементы и соединения должна содержать пища, чтобы питание было сбалансированным, помогало поддерживать их здоровье. Химические знания могут помочь нам лучше ориентироваться при выборе продуктов питания, лекарственных препаратов, косметических средств, обезопасить себя тем самым от пищевых отравлений и прочих неприятностей. В общем, изучая химический состав человека, мы пришли к выводу, что он доказывает родство человека со всем окружающем его миром, говорит о его происхождении.
Список использованной литературы:
Аналитическая химия. Физические и физико-химические методы анализа./ Под ред. . - М., 2007 Артеменко химия.- М., 2006 Ахметов и неорганическая химия.- М., 2009 Биологическая химия./Под ред. , , . - М., 2008 Биохимия./Под редакцией . - СПб., 2003 Вольхин химия. Избранные главы. - СПб, М, Краснодар., 2008 Вольхин химия. Основной курс. - СПб, М, Краснодар., 2008 , Юстратов . - СПб, М, Краснодар., 2008 Глинка химия. - М., 2005 , , Шридхар Дж. М. Полимеры. - М., 2000 Гранберг химия. - М., 2002 , Прохорова химия. Физико-химические методы. - М., 2004 , , Малахова и коллоидная химия. - М., 1990 , Лещенко химия.- М., 2003 Зимон химия.- М., 2003 , , Батраков химия.- М., 200517.http//ru. wikipedia. org/wiki//yffj.
18.http//orghimija. org/ru/trek//.
19.http//ru. himijadliavseh/org/
