Исследовательская работа «О глюкозе замолвите слово» (стр. 1 )

муниципальное БЮДЖЕТНОЕ общеобразовательное

учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №18 имени

Героя Советского Союза Эдуарда

Дмитриевича Потапова»

О ГЛЮКОЗЕ ЗАМОЛВИТЕ СЛОВО

Исследовательская работа

Выполнили:

ученица 11 класса МОУ СОШ №18 имени

,

ученица 10 класса МОУ СОШ №18 имени

Руководитель:

учитель химии МОУ СОШ №18

имени

Мичуринск-наукоград, 2014 г.

2010 год

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.
Введение…………………………………………………………………….	3
Глава 1 Глюкоза глазами химика …………………………………………	4
Строение глюкозы ……………………………………………….	4
Нахождение в природе …………………………………………..	7
1.3. Получение.………………………………………………………...	7
1.4. Физические свойства……………………………………………..	8
1.5. Химические свойства…………………………………………….	8
1.6. Применение……………………………………………………….	9
1.7. Глюкоза в медицине……………………………………………...	10
1.8. Интересные факты………………………………………………..	11
Глава 2  Глюкоза и здоровье………………………………………………	13
2.1. Диабет: что это такое? ...................................................................	14
2.2. История открытия болезни ……………………………………..	15
2.3. Пища и энергия ………………………………………………….	18
2.4. Сущность и симптомы заболевания…………………………….	19
2.5. Измерение уровня глюкозы в организме человека ……………	21
2.6. Факторы, предрасполагающие к развитию заболевания………	23
2.6.1. Наследственность……………………………………………	23
2.6.2.Избыточный вес ……………………………………………..	24
2.6.3. Поражение поджелудочной железы……………………….	27
2.6.4. Эндокринные заболевания………………………………….	29
2.6.5. Вирусные инфекции…………………………………………	29
2.6.6. Возраст ……………………………………………………….	29
2.6.7. Стрессы……………………………………………………….	30
2.6.8. Осложнения…………………………………………………..	31
2.7. Методы лечения и профилактики сахарного диабета …………	31
2.7.1. Медикаментозный…………………………………………...	31
2.7.2. Физиотерапия………………………………………………..	32
2.7.3. Физические упражнения ……………………………………	32
2.7.4. Диета ……………………………………………………........	33
2.7.5. Вредные привычки	34
Глава 3 Количественное определение моносахаридов в плодах………..	35
3.1. Методика определения моносахаридов в плодах………………	35
3.2. Эксперимент ……………………………………………………..	37
3.3. Вычисление содержания моносахаридов в плодах яблони …...	38
Заключение …………………………………………………………………	40
Информационные источники ……………………………………………..	41
Приложение…………………………………………………………………	43

ВВЕДЕНИЕ

Со времен своего появления человек сталкивается с различными болезнями. В последнее время мир потрясают такие страшные недуги как рак, СПИД, туберкулез, сахарный диабет и другие. И что самое печальное – этими болезнями страдают не только взрослые, но и дети. Сахарный диабет – третья после сердечнососудистой патологии и злокачественных новообразований причина смертности, так как он вызывает поражение сосудов сердца, мозга, конечностей, почек, сетчатки глаз, что приводит к развитию инфаркта миокарда, инсульта, гангрены, слепоты и т. д.

О сахарном диабете мне известно не понаслышке. В моей родне по материнской линии несколько человек подвержены этому заболеванию. Мне хорошо видно, на какие страдания они обречены. Кроме того, я узнала, что эта болезнь может передаваться по наследству, и не грозит ли она мне?

Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) признано, что, как минимум, 2% населения Европы страдает  от сахарного диабета, каждые пятнадцать лет число инсулинозависимых людей увеличивается на 10%, он «молодеет» с каждым годом. Это происходит в  результате малоподвижного образа жизни, неправильного питания и экологических проблем. Известно, что в России от этого заболевания страдает около 8 млн. человек. На 01.01.2009 года в Тамбовской области зарегистрировано  27261 больных, из них 1846 (6,8%) диабет I типа и 25415 – II типа. В это число входит 240 детей, 145 – в возрасте до 15 лет. Ежегодно в регионе заболевает от 24 до 35 ребят, участились случаи заболевания детей раннего возраста. Еще в 100-м году нашей эры врач Аретаиус писал: «Диабет – загадочная болезнь». Это высказывание справедливо и сегодня, т. к. причина диабета остается во многом невыясненной и, особенно, его поздних осложнений. Поэтому тема нашего исследования является весьма актуальной.

Как оказалось, основным «виновником» всех бед является совершенно безобидное вещество, известное каждому человеку еще с младенчества, называемое глюкозой.

Основополагающий вопрос. Глюкоза – друг или враг?        

Гипотеза. Глюкоза – регулятор здоровья человека.

Цель: изучение свойств глюкозы и причин возникновения сахарного диабета у человека, количественное определение глюкозы в плодах яблони методом Бертрана.

Предмет исследования: влияние глюкозы на организм человека.

Задачи:

дать краткую характеристику болезни «сахарный диабет»; теоретически изучить вещество, вызываемое указанный недуг; количественно определить глюкозу в яблоках методом Бертрана, предложить меры по профилактике болезни.

Методы:

анализ источников информации; интервьюирование работников медицинских учреждений; проведение химического эксперимента; интерпретация данных исследования.

ГЛАВА 1 ГЛЮКОЗА ГЛАЗАМИ ХИМИКА

СТРОЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ

Глюкоза (виноградный сахар) – основной углевод растений и животных.

Молекулярная формула глюкозы С6Н12О6. Ее состав показывает, что в молекуле должны быть кислородсодержащие функциональные группы. Испытание раствора глюкозы лакмусом на кислотные свойства дает отрицательный результат: лакмус остается нейтральным. [3,4]

Если к раствору глюкозы прилить гидроксид меди (II), то он приобретает ярко-синее окрашивание, подобно тому, как это происходит с глицерином. Отсюда можно сделать вывод, что в молекуле глюкозы имеется много спиртовых групп. Если подогреть полученный ярко-синий раствор, получается красный осадок, что доказывает наличие альдегидной группы. Сделав предположение, что в молекуле 1 альдегидная группа, приходим к выводу о наличии 5 спиртовых групп (известно, что атом углерода может удержать лишь одну гидроксильную группу). Гидролиз сложного эфира глюкозы подтвердил вывод о наличии 5 гидроксильных групп в молекуле: при гидролизе образуется 5 молекул уксусной кислоты. Кроме того, экспериментально было доказано, что 6 атомов углерода в молекуле связаны между собой в прямую цепь. Так, при энергичном восстановлении глюкозы йодоводородом, получен 2-йодгексан. Учитывая все приведенные экспериментальные данные, а также тот факт, что альдегидная группа должна находиться в конце углеродной цепи, химическое строение глюкозы можно выразить такой формулой:

СН2ОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—СОН

Установлено, что у 3-го атома углерода ОН-группа пространственно расположена иначе, чем у других атомов углерода.

Таким образом, глюкоза – альдегидоспирт, точнее – многоатомный альдегидоспирт. [10,11]

В молекуле глюкозы имеется 4 асимметрических атома углерода (они обозначены звездочками):

Число стереоизомеров, согласно формуле 2 n (где п – числе асимметрических атомов), должно быть 24 = 16, т. е. 8 пар оптических антиподов, изображены некоторые пары антиподов:

  D-глюкоза  L-глюкоза  D-галактоза  L-галактоза

  t0 пл. 1460С  t0 пл. 1460С  t0 пл. 1640С  t0 пл. 1640С

Физические свойства антиподов одинаковые, они отличаются лишь знаком вращения плоскости поляризации. D-глюкоза и D-галактоза – правовращающие, а L-глюкоза и L-галактоза – левовращающие. Разные пары антиподов отличаются физическими свойствами.

Из антиподов в природе встречается только один, относившийся к D-ряду, т. е. тот, у которого гидроксильная группа при 5-м атоме углерода в проекционной формуле находится справа. Остальные стереоизомеры получены синтетически немецким химиком Э. Фишером.

При изучении свойств глюкозы были обнаружены свойства, которые не согласуются с ее строением. Так, раствор ее не дает окрашивания с фуксинсернистой кислотой, очень чувствительным реактивом на альдегиды. Установлено, что в растворе глюкозы находится не только ее альдегидная форма, но и молекулы ациклического строения.

Превращение молекулы линейного строения, в частности альдегидной формы глюкозы, в циклическую молекулу вполне объяснимо, так как атомы углерода могут вращаться вокруг сигма-связей. При наличии в углеродной цепи 5-6 атомов углерода возможно замыкание цикла. Альдегидная группа может приблизиться к спиртовой группе 5-го атома углерода, так как атом кислорода карбонильной группы несет на себе частичный отрицательный заряд, а атом водорода спиртовой группы – частичный положительный заряд.