В профессиональном училище, где ведется профессиональная подготовка поваров-кондитеров, изучение химии имеет свою специфику. Для углубления и расширения знаний учащихся базисный компонент общего образования дополняется блоком “Химия в профессии “Повар-кондитер”. В него включаются темы и вопросы, которые дают возможность реализовывать межпредметные связи с товароведением, физиологией питания, спецтехнологией кондитерского производства, кулинарией. Изучая тему “Пища и её химический состав” наряду с такими ключевыми вопросами как “Белки”, “Жиры”, “Углеводы” я планирую урок по теме “Холестерин”. Урок провожу по технологии педагогическая мастерская. Мастерская по восстановлению лекции – один из способов преобразовать достижения классического образования в качество нового уровня. Планирую проведение такой мастерской. Беру тему лекции, которая: достаточно сложная; её можно развернуть в схему и сразу дать готовой; она логична и кратка (без этого восстановление потеряет свою ценность). Лекцию по теме “Холестерин” я и хочу рассмотреть в качестве примера.
Цели урока:
Сформировать знания о пищевом и сывороточном холестерине, о его разновидностях: липопротеидах высокой и низкой плотности. Показать биологическое значение холестерина. Развивать умение составлять схемы, опорные конспекты, обучать монологической речи с употреблением научной терминологии, развивать творческую самостоятельность, память, коммуникативные навыки. Воспитывать чувство товарищества. Формировать интерес к предмету.
Оборудование: продукты питания животного происхождения, опорный конспект (на доске), чистые листы (на столах учащихся), мультимедийный проектор, экран.
Технология урока
“Понять что-либо – значит, открыть вновь”. Пиаже.
I этап – индукция (наведение на процесс познания).
- Посмотрите на продукты, которые лежат на моем демонстрационном столе. К какой группе продуктов вы их отнесете? (Демонстрация продуктов питания: яйцо куриное, сыр голландский, почки говяжьи, печень говяжья, мясо говяжье, молоко). Химическое вещество, о котором сегодня будет идти речь, содержится только в продуктах животного происхождения. Повышение уровня этого вещества в крови человека является фактором риска возникновения атеросклеротических повреждений кровеносных сосудов (атеросклероз). В то же время в организме он выполняет многообразные жизненно важные функции.
Как вы думаете, о каком веществе мы сегодня будем говорить? О холестерине, о его роли в развитии атеросклероза и связанные с ним мероприятия в области питания.
II этап – конструкция знаний
Демонстрация слайдов (Microsoft Office PowerPoint Presentation) через проектор.
Холестерин - жироподобное вещество из группы стеринов животного происхождения. Его молекулярная формула — С27Н46О. Это ненасыщенный спирт.
Характерное химическое свойство — способность к образованию молекулярных комплексов со многими солями, кислотами, аминами, белками и др. Большая часть холестерина присутствует в тканях животных в виде эфиров жирных кислот. Заслуга открытия холестерина всецело принадлежит французским химикам. В 1815 году Мишель Шеврель, выделивший это соединение, неудачно окрестил его холестерином (“холе” — желчь, “стерол” — жирный). В 1859 году Пьер Бертло доказал, что холестерин принадлежит к классу спиртов. Это обязывало иметь в химическом названии вещества суффикс “-ол”, поэтому в 1900 году холестерин был переименован в холестерол. Однако в России осталось прежнее название — “холестерин”.
К сожалению, это вещество окружает большая неразбериха. И в этом нет ничего удивительного при наличии близких по значению терминов: пищевой холестерин, ЛВП-холестерин, ЛНП-холестерин. Вам, возможно, будет нелегко отличить “хороший” от “плохого” и вредного. Вот что надо знать, чтобы не путаться.
Пищевой
холестерин – это тот, что содержится в пище
(животного происхождения). В одном яйце, например,
275 мг. В 100 г: сыра голландского – 520 мг, в почках
говяжьих – 300 мг, в печени говяжьей – 270.
(Демонстрация продуктов питания, которые
находятся на столе). При варке мяса и рыбы
теряется до 20% холестерина.
Сывороточный холестерин – это тот, что циркулирует в крови и который врачи измеряют с помощью специального теста. Желательно, чтобы его было менее 200 мг. Холестерин в крови переносится липопротеидами. Липопротеиды — это сложные белки (протеины), в состав молекул которых входят жиры (липиды), но есть “хорошие” и “плохие” липопротеиды. Липопротеиды высокой плотности (ЛВП), переносят около 20% холестерина. Состоят главным образом из лецитина, благодаря моющему действию которого, холестерин разбивается и может легко транспортироваться по крови, не засоряя артерии. Чем выше уровень ЛВП, тем лучше. Липопротеиды с низкой плотностью (ЛНП) переносят в крови 65% холестерина, и, похоже, он действительно имеет отношение к сердечным заболеваниям. Это “злобный близнец” ЛВП, который забивает артерии. Чем ниже его уровень, тем лучше.
Почти все знают, что холестерин может быть ответственным за атеросклероз, сердечные приступы и многие болезни, но очень немногие знают о том, насколько он необходим для здоровья. По крайней мере 2/3 холестерина нашего организма вырабатывается печенью. Он обнаруживается там, а также в мозге, в надпочечниках и в оболочках нервных волокон. Мы говорим “холестерин” — подразумеваем “атеросклероз”. Мы говорим “атеросклероз” — подразумеваем “холестерин”. А справедливо ли это? На самом деле холестерин следовало бы причислить как минимум к витаминам! Нормальное функционирование целого ряда жизненно важных систем организма человека невозможно без холестерина. Холестерин совершенно необходим в качестве строительного материала для клеточных мембран при делении клеток. Особенно важен он для растущего детского организма. От количества холестерина в мембране в известной степени зависит прочность клетки, ее способность к выживанию. Он защищает внутриклеточные структуры от разрушительного действия свободных кислородных радикалов, которые образуются при обмене веществ и под влиянием внешних факторов. Материнское молоко богато холестерином. Грудные и растущие дети нуждаются в богатых жирами и холестерином продуктах, в том числе для полноценного развития мозга и нервной системы. Холестерин кожи под воздействием ультрафиолетовых солнечных лучей превращается в необходимый нам витамин D, который критически необходим для обмена кальция. Это особенно важно для костных тканей, нервной системы, выработки инсулина, поддержания мышечного тонуса, минерального обмена, системы иммунитета, а также для нормального роста и развития ребенка. В печени из холестерина синтезируются желчные кислоты, необходимые для эмульгирования и всасывания жиров в тонком кишечнике. На эти цели уходит 60-80% ежедневно образующегося в организме холестерина.
Холестерин является “сырьем” для производства стероидных гормонов коры надпочечников (гидрокортизона и альдостерона), а также женских и мужских половых гормонов (эстрогенов и андрогенов). У мужчин помешательство на безхолестериновых продуктах может быть опасным для сексуальной активности, а у женщин, слишком активных в борьбе с холестерином, нередко наступает аменорея (прекращение менструаций). Особенно бессмысленно соблюдение безхолестериновой диеты женщинами детородного возраста, поскольку до наступления менопаузы женские половые гормоны просто не дают холестерину откладываться на стенках сосудов.
Холестерин является структурным компонентом миелиновой “изоляции” нервов. Он необходим для нормальной деятельности серотониновых рецепторов в мозге. Серотонин – вещество, ответственное за хорошее настроение. Низкий уровень холестерина связывают с депрессией, агрессивным поведением и тенденцией к суициду. Особенно остро это проявляется у пожилых людей. Старики с низким содержанием холестерина впадают в меланхолию в три раза чаще, чем их ровесники, у которых холестерин в норме. Недавно американские ученые доказали, что те люди, которым удавалось всеми мыслимыми способами снизить уровень холестерина, чаще других попадали в аварии с летальным исходом, кончали жизнь самоубийством, становились жертвами насилия. Исследователи из Бостонского университета доказали, что снижение содержания холестерина в крови чревато снижением интеллектуальных способностей человека. Высокое содержание холестерина, связанного с “хорошими” липопротеидами высокой плотности (ЛВП), на 30–40% снижает риск развития болезни Альцгеймера по сравнению с людьми той же возрастной группы со среднестатистическим уровнем холестерина.
Поскольку холестерин столь важен для нормальной жизнедеятельности организма, поступление его с пищей (примерно 20-30%) дополняется синтезом в клетках почти всех органов и тканей (70-80%). Особенно много его образуется в печени (65%), в стенке тонкой кишки (8%) и коже (4%). Относительно небольшой избыток или недостаток холестерина в рационе организм компенсирует изменением синтеза собственного холестерина. Помимо пищевого фактора, на характер и интенсивность холестеринового обмена несомненное влияние оказывают нервно-эмоциональное состояние, малоподвижный образ жизни, а также недостаточность ультрафиолетового облучения.
Наряду с важной физиологической ролью холестерина его рассматривают и как основной фактор, участвующий в формировании и развитии атеросклероза. Термин “атеросклероз” происходит от греческих слов athere — кашица и skleros — твердый. Характерным признаком атеросклероза действительно является образование холестериновых бляшек на внутренней поверхности кровеносных сосудов, которые, деформируя стенку сосуда и уменьшая его просвет, способствуют снижению кровоснабжения органов и тканей. При этом внешние признаки заболевания — боли, нарушение функционирования органов — начинают проявляться лишь тогда, когда просвет сосуда закрыт на 75%. Атеросклероз — процесс, лежащий в основе большинства заболеваний системы кровообращения (ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, тромбоз, инсульт мозга, гангрена нижних конечностей и др.). Когда коронарная артерия полностью перекрыта – часто сгустком крови – та часть сердца, которую артерия питает кровью, отмирает. Это вызывает внезапный, часто смертельный инфаркт миокарда, известный и как сердечный приступ. Отмирание ткани сердца может быть вызвано даже частичным перекрытием коронарной артерии, причем это, возможно, не будет сопровождаться плохим самочувствием. Перекрытие артерий в других частях тела может привести к удару, гангрене ног и даже прекращению функции почек. Смертность от инсультов и сердечнососудистых заболеваний, одной из основных причиной которых является атеросклероз, уже давно занимает первое место в мире (в России — немногим более 50%), и, несмотря на все достижения медицины, эта печальная статистика остается неизменной.
При высоком содержании холестерина в пищевом рационе отмечается повышение его содержания в сыворотке крови. Холестерин пищи стал рассматриваться как крайне нежелательный компонент питания, подлежащий всемерному ограничению, а по возможности и полному исключению. В итоге из пищевого рациона стали изыматься сливочное масло, сметана, сливки, яйца, ветчина, икра и другие ценные продукты.
Связь между уровнем холестерина в пище и его концентрацией в крови кажется очевидной, но, несмотря на многочисленные исследования, она до сих пор не доказана. Более того, неоднократно доказано противоположное: холестерин, поступающий с пищей, и холестерин, накапливающийся в атеросклеротических бляшках — это два совершенно разных холестерина. В развитии атеросклероза имеет значение не столько холестерин пищи, сколько те нарушения, которые возникают в самом организме и влекут за собой изменения холестеринового обмена.
На сегодняшний день профилактику атеросклероза ведут с помощью витаминов В9 (фолиевая кислота), В6 и В12. “Фолиум” в переводе с английского означает “лист”. Поэтому неудивительно, что естественным источником фолиевой кислоты являются салаты, капуста, сельдерей, лук, зеленый горошек, спаржа. Немало фолатов и в цитрусовых, бананах, авокадо, свежих грибах, свекле, зерновых, гречневой и овсяной крупах, пшене, орехах и др. Очень хорошим источником витамина В9 является аптека. Именно недостатком в организме человека этого витамина объясняют теперь возникновение главной болезни цивилизации — атеросклероза.
В пожилом возрасте, при малоподвижном образе жизни, снижении обменных процессов избыточное потребление холестерина усугубляет нарушенный обмен веществ. Однако даже при этих состояниях нельзя полностью исключать холестерин из рациона, нужно только снизить его потребление и шире использовать продукты, в которых пищевые вещества хорошо сбалансированы: творог, морскую рыбу и другие продукты моря, мясо кролика, индейки. В злаковых продуктах, орехах и растительных маслах содержатся фитостерины, которые уменьшают всасывание холестерина из кишечника. В холестериновом обмене важную роль играют витамин С и некоторые микроэлементы. Аскорбиновая кислота стабилизирует физиологическое равновесие между образованием холестерина и его использованием в тканях. Йод стимулирует образование гормонов щитовидной железы, активирующих распад холестерина. Магний тормозит образование в организме и ускоряет распад холестерина, способствует его выделению с желчными кислотами. В то же время снижение холестерина ниже нормального уровня повышает риск таких заболеваний, как гипертиреоз (повышение активности щитовидной железы), поражение коры надпочечников, истощение. Таким образом, когда содержание холестерина соответствует норме, он полезен и даже необходим, а отклонения в ту или иную сторону заведомо неблагоприятны. Недавно FDA утвердила еще более низкие показатели холестерина, к которым должен стремиться человек, заботящийся о своем здоровье. Это означает, что мы с вами вопреки фактам, здравому смыслу и биохимии организма должны биться не на жизнь, а насмерть (в прямом смысле этого слова) с веществом, без которого жизнь просто невозможна.
Лекция закончена. На доске остался от нее след в виде схемы – опорного конспекта.
Опорный конспект (на доске)
III этап – самоконструкция.
По окончании лекции, когда на доске остался от нее след в виде схемы – опорного конспекта, мой вопрос: какие у вас остались “белые пятна”? Что вы не поняли? После ответов на вопросы учащихся даю совсем краткий рассказ, пробежкой от пункта к пункту по готовой (теперь она вся развернута на доске) схеме. Эта вторая, наикратчайшая лекция вызывает понимание, интерес (так ли я слышал, понял?), внутреннее целеполагание (я сам хочу все прояснить), осознанное внимание.
IV этап – социоконструкция (групповая работа по решению проблемы).
Далее, после ответа на вопрос “Теперь все понятно?” схема опорного конспекта стирается или закрывается. Учащимся дается задание: попробуйте сами восстановить схему. Для этого пообщайтесь в паре; объединитесь в четверки и на альбомных листах, которые лежат у вас на столах, изобразите схему опорного конспекта.
V этап – социолизация (обсуждение творений группы).
- Сейчас один учащийся каждой группы представляет работу и сдает ее для афиширования. Во время выступлений представителей допускаются исправления и дополнения со стороны членов данной группы.
Задание: оставьте одного от группы на месте действия и восстановите текст на доске (фрагменты выполняются разными учащимися).
“Что осталось непонятным?” - спрашиваю еще раз. Уточняются детали, незамеченные в первом и втором слушании. Озвучиваю особо трудные кусочки текста.
VI этап – афиширование.
Теперь спрятанный опорный конспект открывается. Учащиеся уже явно заинтересованно смотрят, сравнивают, контролируют.
(Учащиеся рассматривают, сравнивают работы, обмениваются впечатлениями. В их сознании происходит разрыв – внутреннее осознание неполноты своих знаний.)
VII этап – рефлексия.
Рефлексия проясняет чувства, возникшие при проживании занятия.