Мал золотник, да дорог - ДВИЖЕНИЕ И ОБМЕН ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ - ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА КАК САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ОРГАНИЗМ

Постановка проблемы урока

Факт 1. В 1880 году русский врач и биохимик Николай Иванович Лунин показал, что крысы, которых кормят пищей, искусственно составленной из белков, жиров и углеводов, смешанных в нужной пропорции, погибают.

Факт 2. Так было установлено, что естественная пища обычно содержит ещё какие - то вещества, необходимые для жизни.

• Какой возникает вопрос? Предложите свой вариант вопроса и сравните с формулировкой авторов (с. 333).

Повторение необходимых знаний

• Что такое ферменты и какова их роль? (§ 4 - 5)

• Какова роль минеральных веществ в жизни клеток и организма? (§ 4 - 5)

Решение проблемы

Витамины - важнейший компонент ферментов

• Почему организм не может существовать без витаминов?

Исследования Николая Ивановича Лунина доказали, что для жизни организма в его пище должны быть не только белки, жиры и углеводы, но и другие вещества. Польский учёный К. Функ в 1912 году предложил назвать эти вещества “витаминами”. Долгое время химическое строение этих веществ оставалось неизвестным, и их обозначали буквами латинского алфавита: А, В, С, D, Е, К. Сейчас химическое строение большинства витаминов изучено, и у них есть новые “имена”, но старые названия по - прежнему употребляются.

Витамины — это органические вещества различной химической природы, необходимые для жизни организма в очень небольших количествах (от нескольких микрограммов до нескольких миллиграммов в сутки). В отличие от всех других жизненно важных пищевых веществ витамины не используются в “строительстве” организма и в качестве источников энергии. Их молекулы входят в состав некоторых ферментов. Мы уже говорили о том, что все ферменты — белки. Но некоторые ферменты, например, пепсин, состоят только из белка, а другие — из двух компонентов, один из которых — белок, а второй — органическая молекула меньшей величины. Без этой молекулы фермент работать не может. Такие молекулы называются коферментами, и очень часто в их состав входят витамины. Поэтому ясно, что, хотя витамины необходимы нам в небольших количествах, их отсутствие или недостаток повлечёт за собой существенные нарушения в работе ферментов и, следовательно, в обмене веществ, а вслед за этим заболевания, порою даже смертельные. Рахит, цинга, пеллагра, бери - бери и другие тяжёлые недуги, от которых умерло множество людей, оказались следствием почти полного отсутствия какого - либо витамина в организме. Такое состояние называют авитаминозом. В том случае, когда один или несколько витаминов поступают с пищей в недостаточном количестве, возникает быстрая утомляемость, нарушение концентрации внимания, головокружения, головные боли и т.д.

Водорастворимые витамины включают аскорбиновую кислоту (витамин С) и витамины группы В, например, тиамин (В₁), рибофлавин (В₂), ниацин (В₃), пантотеновая кислота (В₅), пиридоксин (В₆), биотин (В₇ или Н), цианокобаламин (В₁₂). Жирорастворимые витамины — А, Е, D и К поступают в наш организм с жирами.

39.1. Ребёнок, больной рахитом, возникшим в результате недостатка витамина

Большинство витаминов мы получаем с пищей

• Как витамины попадают в организм?

Большинство витаминов не синтезируются организмом человека, но некоторые из них — биотин, пантотеновая кислота, В₁₂ и К — синтезируются бактериями кишечника в количествах, достаточных для того, чтобы удовлетворить нормальные потребности человека. Другие витамины мы должны получать с пищей. Индивидуальные потребности людей в определённых витаминах могут значительно меняться в зависимости от активности микроорганизмов желудочно-кишечного тракта, типа рациона. Например, потребность в пиридоксине (В₆) возрастает с увеличением содержания белка в пище, так как он входит в состав ферментов, отвечающих за обмен аминокислот. Значительная часть водорастворимых витаминов должна регулярно поступать с пищей, поскольку эти витамины сравнительно быстро выводятся из организма или разрушаются в ходе обмена веществ. При потреблении чрезмерных количеств большинства водорастворимых витаминов их избыток, превышающий ежедневные потребности, просто выводится из организма. Жирорастворимые витамины, особенно А и D накапливаются в организме, и их избыточное потребление может привести к заболеванию — гипервитаминозу.

Недостаток или избыток витаминов - причина болезней

Злоупотребление витаминами небезвредно, они могут и помогать, и вредить, всему нужно знать меру и не всегда верить рекламе. Здоровому человеку лучше обходиться разнообразной пищей, а больному врач назначит необходимые витаминные комплексы. Поближе вы сможете познакомиться с витаминами, изучив таблицу “Витамины”.

Грамм - это много, а миллиграмм - достаточно

• Какие ещё вещества необходимы организму?

Некоторые вещества необходимы нашему организму, но в очень небольших количествах. Это минеральные соли, содержащие такие элементы, как, например, кальций, нужный для построения костной ткани, свёртывания крови, нормальной работы нервной системы, а также натрий, калий и т.д. Они поступают в организм в виде растворимых солей, и их можно разделить на два класса: макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементы — это кальций, магний, натрий, калий, фосфор, сера, хлор. Они требуются организму в достаточно больших количествах — несколько граммов в сутки — и, как правило, участвуют в выполнении различных функций. Например, кальций не только является составной частью неорганического вещества костей, но и играет важную регуляторную роль в реакциях, идущих в цитоплазме клеток.

Суточная доза микроэлементов — несколько миллиграммов или микрограммов в сутки. Нам необходимо около 30 микроэлементов как металлов (алюминий, железо, медь, марганец, цинк, молибден, кобальт и др.), так и неметаллов (йод, селен, бром, фтор и др.). Микроэлементы входят в состав многих ферментов. Например, медь содержится в ферментах, отвечающих за кроветворение, участвует в обмене углеводов. Йод содержится в тироксине, а цинк и кобальт — в инсулине, поэтому их недостаток оказывает значительное влияние на обмен веществ. Нехватка марганца, цинка и йода может отрицательно сказываться на росте; железа, меди и кобальта — кроветворении, меди и цинка — процессах тканевого дыхания.

Формулирование вывода

Человеку необходимо получать с пищей не только питательные вещества, но и витамины, макро- и микроэлементы.

Витамины, авитаминоз, макроэлементы, микроэлементы

Применение знаний

1. Какова роль витаминов, макро- и микроэлементов в обмене веществ?

2. В чём сходство и отличие витаминов и микроэлементов?

3. Почему в магазинах продаётся иодированная соль?

4. Почему дождевая вода невкусная и не утоляет жажду?

5. Как вы считаете, что правильнее: покупать готовые поливитамины с определённым сбалансированным набором этих веществ или просто питаться разнообразной пищей, включающей фрукты и овощи?

6. Поработайте в паре или группе: пусть каждый по очереди формулирует вопросы по пройденной теме, а другой (другие) отвечает на них.

Попробуйте ответить на вопросы.

• Отчего в XIX веке богатые китайцы, питавшиеся очищенным рисом, страдали от болезни бери бери?

• Почему редко возникает нехватка витамина В₆?

• Почему витамин С особенно настоятельно рекомендуют брать с собой полярникам?

• Зачем в период эпидемии гриппа рекомендуют регулярно употреблять аскорбиновую кислоту?

• Почему морковь полезнее есть с маслом или сметаной?

Витамины. Таблица 4

Название витамина	Основные источники	Функция в организме	Симптомы авитаминоза
Жирорастворимые
А (ретинол)	Рыбий жир, печень, молочные продукты, морковь, шпинат.	Участвует в образовании зрительных пигментов, развитии эпителиальной и костной ткани.	Светобоязнь, сухая, неэластичная, бледная, бесцветная кожа, шелушение кожи лица, угри.
D(кальциферол)	Рыбий жир, яичный белок, молочные продукты. Образуется в коже под действием солнечного света.	Регулирует минеральный обмен (соотношение кальция и фосфора), влияет на костеобразование.	Рахит - нарушение роста костей у детей. У взрослых может провоцировать отложение кальция на стенках кровеносных сосудов, в тканях печени, лёгких, почек и желудка.
Е (токоферол)	Растительные масла, зародыши пшеницы, соевые бобы, листовая зелень.	Стимулирует деятельность поповых желез, предотвращает отложение атеросклеротических бляшек в сосудах, благоприятно влияет на периферическое кровообращение.	Головокружение, быстрая утомляемость, общая слабость, медленное заживление ран, кровоточивость дёсен, нарушение деятельности половых желез.
К (филлохинон)	Крапива, капуста, шпинат. Синтезируется бактериями в кишечнике.	Важнейший фактор свёртывания крови.	Пониженная свёртываемость крови.
Водорастворимые
В1 (тиамин)	Дрожжи, хлебопродукты из муки грубого помола, горох, нежирная свинина.	Необходим в углеводном обмене, регулирует нервную систему.	Потеря аппетита, расстройство пищеварения, онемение рук и ног Крайняя степень авитаминоза — болезнь бери - бери: истощение и слабость мышц, паралич.
В2 (рибофлавин)	Яйца, сыр, молоко, кисломолочные продукты, мясо.	Принимает участие в процессах роста, регулирует состояние нервной системы.	Потрескавшиеся уголки рта, выпадение волос, слезоточивость, воспаление конъюнктивы глаз.
Вз (РР, никотиновая кислота)	Печень, нежирное мясо, рисовые отруби, проростки пшеницы, дрожжи, груши, персики, томаты.	Нормализует углеводный и белковый обмен. Снижает уровень холестерина. Влияет на синтез половых гормонов, тироксина, инсулина.	Крайняя степень авитаминоза — болезнь пеллагра: разъедающие язвы, депрессия, понос, головокружение, быстрая утомляемость, слабоумие.
В6 (пиридоксин)	Во многих видах пищи. Вырабатывается бактериями кишечника.	Усвоение белков и жиров, обмен азота, участвует в синтезе нейромедиаторов.	В обычных условиях авитаминоз не наблюдается.
В9 (фолиевая кислота)	Зелёные листовые овощи, печень, почки. Вырабатывается бактериями кишечника.	Участвует в синтезе нуклеиновых кислот, кроветворении, предотвращает пороки развития нервной системы у плода.	Анемия, нарушение пищеварения, поседение, замедление роста, затруднённое дыхание, проблемы с памятью, врождённые пороки развития потомства.
В12(цианокобаламин)	Мясо, яйца, молоко, сыр, почки, креветки.	Участвует в синтезе РНК, процессах кроветворения.	Тяжёлые формы анемии.
С (аскорбиновая кислота)	Бутоны и плоды шиповника, цитрусовые, ягоды, овощи.	Обеспечивает защиту от стресса, устойчивость к инфекциям, нормальное развитие соединительной ткани.	Крайняя степень авитаминоза - цинга: кровоизлияния, выпадение зубов и волос. Анемия, сердечная недостаточность.