Химия пәнінен оқушыларға сарамандық жұмыс барысында виртуалды зертханалық қолдану

«Шығыс Қазақстан облысы

Семей қаласының білім бөлімі» мемлекеттік мекемесінің «№ 4 жалпы орта білім беретін мектеп»

коммуналдық мемлекеттік мекемесі

ҰЗАҚ МЕРЗІМДІ ЖОБА

Тақырыбы: «Адам ағзасына химиялық элементтердің әсері»

Сынып: 10 «А»

МАЗМҰНЫ

Кіріспе

Адам ағзасындағы химиялық элементтер — адам өміріне қажетті үрдістерді жүзеге асырып, ағзаның толыққанды дамуын қамтамасыз ететін элементтер тобы. Бұл элементтерді тірі ағзалардағы орташа мөлшеріне қарай үш топқа бөледі: микроэлементтер, макроэлементтер және ультрамикроэлементтер. Ал тіршілік үшін маңыздылығына байланысты тіршілікке қажетті элементтер, қосымша элементтер және өте аз элементтер деп өзара бөледі. Сондықтан, химиялық элементтердің біреуінің жоқ болуы немесе жетіспеуі ағзадағы қалыпты жағдайды бұзады. Алайда, ағзадағы қандай да бір элементтің шамадан тыс болуы да ауыр салдарға әкеп соғады. Адам ағзасының 60 пайызы судан, 34 пайызы органикалық, 6 пайызы бейорганикалық заттардан тұрады. Органикалық заттарға көміртегі, сутегі, оттегі, сондай- ақ, бұлардың қатарына азот, фосфор, күкірт жатады. Ағзадағы бейорганикалық заттарда міндетті түрде мынадай 22 элемент болады: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I, F, Se. Мысалы, егер адамның салмағы70 кгболса, онда1700 граммкальций,250 граммкалий,70 грамм натрий,42 грамм магний,5 грамм темір,3 грамм мыс болады.Атап айтар болсақ мәселен, кальций мен фосфор сүйекте, ал хлор тұзды қышқыл түрінде асқазан сөлінде кездеседі.

Адам ағзасындағы химиялық элементтердің құрылымы

Адамның ағзасы химиялық элементтерді әр түрлі концентрациялайды, яғни микроэлементтер мен макроэлементтер әркелкі таралады. Микроэлементтердің көпшілігі бауырда, сүйек және бұлшық ет ұлпаларында жиналады. Бұл ұлпалар — көптеген микроэлементтердің негізгі қоры. Элементтер кейбір мүшелерге тән әрі ол жерде концентрациясы жоғары болады. Мысалы, мырыш — қарын асты безінде, йод — қалқанша безінде, фтор – тіс кіреукесінде, алюминий, мышьяк, ванадий — шашта, кадмий, сынап, молибден — бүйректе, қалайы — ішек ұлпаларында, стронций — қуық безінде, сүйек ұлпасында, барий — көздің пигментті қабатында, бром, марганец, хром — гипофизде және тағы басқаларда жиналады. Натрий және хлор жасуша аралық, ал калий және магний жасуша ішіндегі сұйықтықтарда кездеседі. Натрий және калий фторид түрінде сүйек және тіс ұлпаларында болады. Магний фосфат түрінде тістің қатты ұлпаларында болады. Сонымен қатар, микроэлементтердің ағза үшін физиологиялық маңызы өте жоғары. …Жетіспесе, ауырасыз

Химиялық элементтердің ағзадағы мөлшерінің өзгеруіне әр түрлі аурулар әсер етеді. Мысалы, рахитпен ауырғанда фосфорлы-кальцийлі алмасу бұзылады даағзадағы кальцийдің мөлшері төмендейді. Нефритпен ауырғанда электролитті алмасудың бұзылуының әсерінен ағзадағы кальцийдің, натрийдің, хлордыңмөлшері азаяды да магний мен калий көбейеді. Ағзадағы макро және микро элементтердің мөлшерін гормондар реттеп отырады. Кейбір элементтердің мөлшері адам ағзасында жасы ұлғайған сайын өзгеріп отырады. Мысалы, кадмийдің бүйректегі және молибденнің бауырдағы мөлшері қартайғанда жоғарылайды. Жас ұлғайған сайын кейбір мырыш, ванадий және хром сияқты микроэлементтердің мөлшерлері кемиді.

Фтордың жетіспеушілігінен тіс жегісі, йодтың жетіспеушілігінен зоб, молибденнің артық мөлшерінен подагра пайда болады.

Мыс – денсаулыққа өте пайдалы микроэлементтердің бірі. Егер ағзада мыс жетіспесе, бауырда қорланған темір гемоглобинмен байланысқа түсе алмайды. Мыстың мөлшерінің аз немесе көптік шамасының көрсеткіші- адамның шашы. Мыстың мөлшері төмендеген кезде немесе жетіспеген жағдайда шаш тез ағарады. Мыс қанға оттектің өтуін қамтамасыз етеді. Соның нәтижесінде жасуша, ұлпалар оттекпен жақсы қамтамасыз етіледі. Мыс көптеген ферменттердің құрамына кіреді.

Темір элементінің рөлі денсаулық үшін өте зор. Егер темір жетіспесе, баршамызға белгілі анемия немесе қан аздық ауруы пайда болады. Бұл элементтің ағзадағы тәуліктік мөлшері 11-30 мг. Адам қанында 3 г жуық темір бар. Оның мөлшері көрсетілген шамадан төмен болса, қанның қызыл жасушасының, яғни гемоглобиннің түзілуі нашарлап, тыныс алу функциясы төмендейді. Темір ағзаға сырттан түседі, тамақтың құрамындағы темір ионы он екі елі ішектің жоғарғы бөлігінде қанға сіңеді.Темір жетіспеген кезде тері бозарады, тырнақ жұмсарады, әрі тез сынады, ауыз қуысы және ас-қазанның сілекейлі қабаты бүлінеді.Темір жұмыртқаның сарысында, қарақұмықта, грек жаңғағында, күнжіт, фасоль,өрікте, мейізде көп болады.Отандық ақ халаттылардың зерттеулеріне сүйенсек, Қазақстандағы әрбір үшінші әйелде және әрбір бесінші ер адамда кәрі жілік және сан сүйегінің сынығы бар. Нақты айтқанда, елімізде жарты миллионға жуық адам остеопороз ауруының зардабын тартуда. Ал бұл тікелей осы кальций элементінің жетіспеуі салдарынантуындайды екен. Кальций сүйектің саулығы мен беріктігін сақтайды. Әйтсе де адам 35 жастан асқаннан кейін сүйектен кальций кеми түседі. Бұл дертке көбіне ақ жаулықты аналар шалдығады. Нақтырақ айтсақ, 60 жастан асқан әрбір төртінші әйел зардап шегеді. Ал ер азаматтарда төрт есе сирек кездеседі. Остеопороз бүкіл қаңқаны, әсіресе сан, иық, омырт-қа сүйектерін зақымдайды. Тіпті әлсіз соққының өзі (мәселен, көшеде құлап қалу) сыныққа алып келуі мүмкін. Осы ретте кальций мен магний — қаңқаның беріктігін сақтайтын негізгі ағза жанашыры. Қан құрамындағы холестеринді төмендетеді.

Кальций элементі адам ағзасында 1000-1200 грамм кальций болады, соның 99 пайызы сүйекте, тіс кіреу-кесінде, ал 1%-ы ішкі жасушада, қан құрамында маңызды роль атқарады. Ересек адамдарға тәулігіне 0,5 гр кальций жеткілікті. Ол сүйекті қатайтуға аса қажет. Кальций – сиыр мен қой сүті, сүтпен жасалатын түрлі тағам – ірімшік, сүзбе, сүтсірнеде (сыр) мол. Қара бидай наны мен жұмыртқаның сары уызы кальцийге бай. Ағзаға бір тәулікке қажет кальций алу үшін жүз грамм сүтсірне немесе жарты литр сүт жетеді. Кальций ағзаға сіңімді болуы үшін D дәрумені, фосфат, магний, мырыш, марганец, аскорбин қышқылы ауадай қажет.

Йод - өмірлік маңызы бар элемент. Ол қалқанша без үшін құрылыс материалы (қалқанша без – йод жинақтаушы орган). Өкінішке орай, бұл микроэлемент ағзада жасалмайды, адам оны тек ас, тағам арқылы алады. Сырт қарағанда йод жетіспеушілік білінбейді, ал тапшылық сезілсе түрлі ауруларға шалдықтырады, яғни шаршау, түрлі жұқпалы ауруларды тез қабылдағыштық, белсіздік және ақыл – ой кемістігі. Қалқанша безі мен гипофиздің жұмысын жақсартады. Радиация әрекетінен қорғап, радиоактивті йодтың жиналуын ескертеді. Йод селенге тәуелді, ол ағзада селенсіз әрекет етпейді.Ағзадағы йодтың аз болуы ең әуелі орталық жүйке жүйесіне әсер етеді. Бала қажетті мөлшердегі йодты ана құрсағындажатқан кезден бастап алуға тиіс. Балалардағы гипотиреоз ауруы жүйке қызметінің ерекше бұзылуына, адамдағы интеллектуалдық мүмкіндіктің тежеліп дамуына, кретинизмге әкеліп соқтырады. Ал ересек адамдарда ойлау қабілетінің төмендеуі, жүректің соғу жиілігі азаюы байқалады. Йод жетіспеушілігі иммундық жүйені әлсіретеді, ісік дамуының қатерлілігін арттырады, ең алғашқы кезекте қалқанша безінің ауруын қоздырады. Йод ас тұзында болады. Соңғы уақытта ұнды да йодпен байытылуда.

Фосфор тұздары . Фосфор тұздарының ағза үшін маңызы сүйекті қалыптастыруға қатысумен шектелмейді. Фосфордың органикалық қосылысы – аденозинүшфосфат қышқылы мен креатин – биологиялық қышқылдану барысында босайтын қуаттың нағыз аккумуляторы болып табылады. Ағза бұлшық еті жиырылғанда, сондай – ақ мида, бауырда, бүйректе және басқа ағзаларда жүретін биохимиялық үрдістерде қуатты нақ осы қосылыстар түрінде пайдаланады. Егер ересек адамға оның тәуліктік қажеті 1 – 2 грамм болса, ауыр дене еңбегімен шұғылданатын жұмысшыға немесе үлкен қашықтыққа жүгіретін спортшыда бұл қажеттілік екі есе дерлік артуы мүмкін. Ал фосфор — күш-қуат көзі. Қаңқаның мықтылығы құрамындағы фосфор мен кальцийдің мөлшеріне тығыз байланысты. Фосфор жүйке жасушаларының қызметі үшін де керек. Сондықтан оның мөлшері барлық уақытта біркелкі болуы керек.Фосфор ақуызы мол ет, сүт өнімдерінде кездеседі.

Күкірт- адам ағзасында 0,16% массалық үлесте кездесетін микроэлемент. Ересек адамның тәуліктік қажеттілігі 4-5 г-дай.Ол көптеген биомолекулалар-ақуыз, амин қышқылдары(цистеин, цистин, метионин) гормондар (инсулин, дәрумен –В1) құрамына енеді. Шаштың каротининде, сүйекте, жүйке ұлпаларында көптеп кездеседі.

Магний-ағзадағы мөлшері 20г. Адам ағзасында тіс кіреукесінде, сүйек ұлпаларында, ми, бауыр, бұлшықет, ұйқы безінде кездеседі. Калий мен магний жасушаішілік сұйықтарда, натрий мен хлор жасушааралық сұйықтарда болады.Адамға күніне шамамен 400 мг магний керек.

Натрий- адам ағзасының миына, сүйегінде, бүйрегінде, ас қорыту сөлінде, жұлын сұйықтығында, көз шырынында, қан түйіршіктерінде болады. Натрий ионы адам ағзасының ішкі ортасының қалыпты болуы үшін үлкен роль атқарады. Олар су мөлшерін реттейді, ферменттердің жұмысын жақсартады. К+, Мg2+, Ca2+, Cl-, Na+ иондары жүйке импульстері мен бұлшықет жасушаларының жұмысына қатысады.

Периодтық жүйедегі 17 (VII A) топша элементтерінің адам ағзасына әсері

Хлор

Ғалымдар хлордың өсімдіктер мен жануарлар тіндерінде үнемі кездесетін және денеде басқа заттармен әрекеттесетін маңызды элементтерге жататынын түсінді. Хлор висцеральды тіндерде, теріде және қаңқа бұлшықеттерінде жиналады. Хлор негізінен тоқ ішекте сіңеді. Жасушаларда барлық хлордың 10-15% жинақталады, оның ішінде эритроциттерде — 1/3-тен 1/2-ге дейін. Хлордың 85% - ы жасушадан тыс кеңістікте болады. Хлор организмнен негізінен несеппен (90-95 %), нәжіспен (4-8 %) және тері арқылы (2% дейін) шығарылады.Адам тәулігіне 5-10 г Натрий хлориді l тұтынады. Адамның хлорға минималды қажеттілігі күніне шамамен 800 мг құрайды. Нәресте ана сүті арқылы қажетті мөлшерде хлор алады, оның құрамында 11 ммоль/л хлор бар.

Жануарлар мен адамдарда хлор иондары осмотикалық тепе-теңдікті сақтауға қатысады, хлорид ионы жасуша мембранасына енудің оңтайлы радиусына ие. Бұл оның тұрақты осмотикалық қысымды құруға және су-тұз алмасуын реттеуге натрий мен калий иондарымен бірлескен қатысуын түсіндіреді.Ол зат алмасуға, тіндердің құрылысына қатысады. Хлор жасушаларды дезинфекциялау үшін қажет, артық салмақтан арылуға көмектеседі, буындардағы шөгінділерді ерітеді. Ол ағзаға күн сайын 3-6 г мөлшерінде өсімдік және жануарлар тағамымен, ас тұзы (натрий хлориді) түрінде емес кіруі керек .

Асқазанда хлор иондары асқазан сөлінің ферменттерінің әсеріне қолайлы жағдай жасайды. Хлор арналары жасушалардың көптеген түрлерінде, митохондриялық мембраналарда және қаңқа бұлшықеттерінде кездеседі. Бұл арналар сұйықтық көлемін реттеуде, иондардың трансепителиалды тасымалдануында және мембраналық потенциалдарды тұрақтандыруда маңызды функцияларды орындайды, жасушалардың рН-ын сақтауға қатысады.Натрий хлориді асқазанда тұз қышқылын алу үшін қажет, бұл патогендік бактериялардың қорытылуына және жойылуына ықпал етеді.

Бром

Адам ағзасында бром микроэлементтері қанда, бүйректе, бауырда кездеседі. Бірақ бромның көп бөлігі мида кездеседі. Ми шоғырланған, бром жинайды. Гипофизде бром қанға қарағанда 25-50 есе, бауырға қарағанда 15-20 есе көп . Адам ағзасындағы бромның мөлшері (дене салмағы 70 кг) 260 мг құрайды, күн сайын 0,8-24 мг тамақпен бірге келеді және оның 1/5 бөлігі адам ағзасында жиналады.Біздің денеміздегі Бром және оның қосылыстары қалқанша безге де әсер етеді .Денеге ұзақ уақыт кіретін бром иондары қалқанша безінде йод иондарының жиналуына жол бермейді және осылайша оның қызметін тежейді . Сонымен қатар, бромидтер негізгі метаболизмді тежейді, қандағы қантты төмендетеді, гиперхолистеринемияны тудырады, антикоагулянттық қасиеттерге ие, анемия, тромбоцитопения, лейкопенияны тудырады.

Бром-таптырмайтын микроэлементтер. Орталық жүйке жүйесінің, қалқанша безінің қызметіне әсер етеді, жыныстық циклды реттейді.Бром ми қыртысының қозу және тежелу процестері арасындағы қатынасты реттейді.Ол ағзада осындай функцияларды орындайды: пепсинді белсендіруге қатысады, кейбір ферменттерді, атап айтқанда липазаларды және амилазаларды белсендіреді, қалқанша безінің қызметіне әсер етеді (эндемиялық зобтың алдын алуға көмектеседі), ингибирлеу процестерін күшейтеді және орталық жүйке жүйесін реттеуге қатысады.Бром бұлшықет тонусын жоғарылатады, жүйке жүйесінің жағдайын жақсартады, бактерияларды, вирустарды, саңырауқұлақтарды өлтіреді. Бор тиротоксикозы бар науқастарда негізгі метаболизмнің төмендеуіне ықпал ететіні, инсулиннің гипогликемиялық әсерін күшейтетіні анықталды. Бордың өсу мен өмір сүру ұзақтығына оң әсерін көрсететін мәліметтер бар.

Йод

Әлемде өмірде бірде-бір рет йодтың көмегіне жүгінбейтін кем дегенде бір адам болуы екіталай.Шын мәнінде, бұл химиялық зат көптеген өмірлік процестерде өте маңызды рөл атқарады.Йодтың негізгі физиологиялық рөлі қалқанша безінің және оған тән гормондардың метаболизміне қатысу болып табылады. Қалқанша безінің йод жинау қабілеті сілекей мен сүт бездеріне де тән. Сондай-ақ кейбір басқа органдар. Қазіргі уақытта йод қалқанша безінің өмірінде жетекші рөл атқарады деп саналады. Йод теріге, мұрынның немесе тамақтың шырышты қабығына зақым келтіру арқылы қанға енетін тұрақсыз микробтарды өлтіреді.Йод адамның энергиясын қалпына келтіреді.Йод адамның психикалық және физикалық дамуына әсер етеді. Бұл тіндердің қалыптасуына, жүрек-тамыр жүйесінің жұмысына әсер ететін йод. Ақуыздардың, көмірсулардың, липидтердің алмасуы, сондай-ақ су-тұз алмасуы йодтың қатысуынсыз толық емес. Йод ағзаға және жүйке жүйесіне тыныштандыратын әсер етеді. Жүйке кернеуі, тітіркену, ұйқысыздық кезінде денені босаңсыту және оның оптимистік көзқарасы үшін йод қажет.Асқазанның улануымен немесе дизентериямен гепатит үйде дайындалуы мүмкін йодинолды ішеді.Йод атеросклерозда, мерезді емдеуде (үшінші кезеңде), тыныс алу жолдарының қабыну процестерінде, сынаппен және қорғасынмен созылмалы улануда, зоб ауруы таралған жерлерде зобтың алдын алу және емдеу үшін қолданылады. Йод артық майды жағу арқылы диетаны жеңілдетеді, дұрыс өсуге ықпал етеді, көп қуат береді, ақыл-ой белсенділігін жақсартады, шашты, тырнақтарды, теріні және тістерді сау етеді.

Йодтың жетіспеушілігі тән симптомдардың пайда болуына әкеледі: әлсіздік, терінің сарғаюы, суық және құрғақ сезім. Аурулар дамиды : базедова ауруы, кретинизм, гипотиреоз. Сонымен қатар, йодтың жетіспеушілігі көбінесе қатерлі ісік сияқты ауыр аурудың дамуына әкеледі. Тапшылық әсіресе балалардың денсаулығына қатты әсер етеді-интеллектуалды дамудың кешігуі, ақыл-ой қабілеттері мен психикалық функциялардың төмендеуі, деменция; нашар үлгерім (мектепте); көру қабілетінің бұзылуы; қалқанша безінің гормондарының болмауына байланысты метаболизмнің ауыр бұзылуы (олар 2/3 йодтан тұрады!); дамытумен эндемического жемсау, бедеуліктен (қыздар).

Фтор

Фтор организм үшін өмірлік маңызды элемент болып табылады. Фтор организмде барлық органдар мен тіндерде болады. Бірақ оның ең көп мөлшері тістерде, сүйектерде, шаштарда және тырнақтарда кездеседі. Сүйектер фтордың өзіндік қоймасы болып табылады, олар оның алмасуын реттеу үшін үлкен маңызға ие. Фтор жұмсақ бляшканың пайда болуын және жиналуын тежейді, микроорганизмдердің өмірлік белсенділігін тежейді, бұл ауыз қуысында органикалық қышқылдардың жиналуын төмендетеді, сонымен қатар тістерді кариестен қорғайды. Фтор кальций мен фосформен бірге сүйектер мен тістердің қаттылығы мен беріктігін қамтамасыз етеді. Фторсыз темір нашар сіңеді, сондықтан темір тапшылығы анемиясы мен кариес - бұл бір-бірімен байланысты екі ауру.

Фтор гемопоэзді, сүйек сынуы кезіндегі репаративті процестерді, иммундық реакцияны ынталандырады, қаңқаның өсуіне қатысады, Кәрілік остеопороздың дамуына жол бермейді. Кальциймен бірге дененің радиациялық зақымдануға төзімділігіне әсер етеді және рахит үшін емдік мақсатта қолданылатын кальций фосфатының тіндермен байланысуына ықпал ететін минералдану процестерінің биокатализаторы болып табылады.Бұл микроэлементтер шаш пен тырнақтың қалыпты өсуін қамтамасыз етеді, денеден ауыр металдар мен радионуклидтердің тұз