Интегрированный урок (биология + химия) по теме "Любовь — это чувство или химическая реакция?"

Цель урока: Формирование представления о любви на основе интеграции знаний химии и биологии.

Задачи:

1. Рассмотреть с точки зрения химии и биологии различные стадии развития любви.
2. Познакомиться с действиями химических веществ и гормонов, отвечающих за развитие чувства любви.
3. Показать взаимосвязь физиологических процессов и внутренней культуры человека.

Оборудование: компьютерная презентация, выставка иллюстраций, картин, на столах учащихся текст “Химия любви”, формулы катехоламинов, мюзикл “Ромео и Джульетта”

Ход урока

Учитель биологии:

1. Актуализация темы.

(Слайд 1)

На данном уроке речь пойдет о любви. Слово “люблю” мы произносим довольно часто. Как вы считаете, в связи с чем и по отношению к кому оно употребляется? (выслушивается мнение обучающихся)

Сегодня мы поговорим о любви между мужчиной и женщиной. Какова она? Выделением каких веществ в организме человека она сопровождается и какими процессами обеспечивается?

Попробуй химию любви понять –
Влюбленность, страсть и умиротворенность.
И как своей любовью управлять?

Учитель химии: (слайд 2)

Двадцать первое. Ночь. Понедельник.
Очертания столицы во мгле.
Сочинил же какой-то бездельник,
Что бывает любовь на земле.
И от лености или со скуки
Все поверили, так и живут:
Ждут свиданий, боятся разлуки
И любовные песни поют.

А. Ахматова 1917г.

2. Биохимия любви.

В 60 – годы XX века ученый А. Маслоу предложил так называемую пирамиду потребностей. (Слайд 3. Пирамида потребностей)

Любовь. Каждый человек в своей жизни обязательно встречается с этим чувством. Во имя чистой любви преодолевались самые непреодолимые препятствия.

Во имя Её воздвигли Тадж-Махал и разрушили Трою. Боги ради неё превращались в быков и проливались золотыми дождями, поэты спускались в Аид, а герои похищали огонь у небес. Бунин сказал, что в литературе есть только две достойные темы: смерть и Она. Гениев Она превращала в простаков, а простакам давала вдохновение гениев. Она стала основой одной из мировых религий (“Возлюби ближнего, как самого себя”). Сердце женщины знает о Ней всё, а мужские умы заняты Ею всегда. Ради Неё заступники королев поднимались на эшафот, а короли торопились в лачуги. Все слышали её имя, но никто на свете не смог Её правильно назвать.

Наука о любви - аморология. (запись в тетради)

Какой бывает любовь?

Задание: Используя прилагательные-антонимы, (запись на доске) выразите мнение о том, какой бывает любовь?

Долгая - (короткая),
счастливая - (несчастная),
страстная - (спокойная),
взаимная - (безответная),
земная – (неземная).

Какие прилагательные наиболее полно выражают ваше представление о любви?

(Беседа с обучающимися по заданию).

Анализ анкет (анкетирование проводится предварительно). Вопросы анкеты:

1. Продолжите: любовь – это……
2. Как вы считаете “Любви все возрасты покорны?”.
3. Какой финал любовных отношений для вас наиболее логичен?

Самостоятельная работа с находящимся на столах учащихся текстом “Любовь и химия” (чтение текста, находящегося на столах учащихся и работа в тетрадях).

Задание: прочитав текст, выписать названия класса и веществ, оказывающих влияние на проявление чувства влюбленности. (слайд 4)

“Любовь и химия”

Любовь творит чудеса: окрыляет человека, дарит ему восторг, блаженство, наслаждение. Любовь – неотъемлемая часть нашей жизни, естественный закон природы. Начинаясь с влюбленности, она способна перерасти в высокий союз двух сердец. Каковы же отличия между зрелой любовью и влюбленностью? Психиатр Скотт Пек и психолог Дороти Теннов считают, что “ влюбленность – это генетически определенный, инстинктивный компонент брачного поведения”. Психолог Гэри Чепмен характеризует это чувство как временный эмоциональный всплеск, эйфорию. В отличие от влюбленности зрелая любовь, соединяющая разум и чувства, представляет собой “ акт воли, она требует дисциплины и признает необходимость личностного роста”.

Учеными доказано, что любовь между мужчиной и женщиной является эмоциональным отражением сложнейших биохимических процессов, протекающих в их организмах. Оказалось, что влюбленность и зрелая любовь связаны с образованием принципиально разных веществ. Эмоциональный подъем, прилив сил, способность к неадекватным поступкам – характерные проявления влюбленности. Их вызывает образующийся фенилэтиламин ( ФЭН, содержащийся, кстати, и в шоколаде), оказывающий возбуждающее действие. Обращает на себя внимание то, что проявления влюбленности очень напоминают реакцию человека на стресс. Не случайно влюбленные ведут себя подобно человеку в стрессовом состоянии: адреналин и фенилэтиламин – представители одного класса веществ, известного под названием амфетамины. Г.А.Гухман (автор учебного пособия “Естествознание”) пишет: “ Симптомы любви и стресса подозрительно похожи друг на друга, потому что пути перемещения химических веществ в обеих ситуациях одни и те же”. (Беседа по результатам записи в тетради).

Aмфетамины: фенилэтиламин и адреналин - эти вещества влияют на появление чувства влюбленности.

Отчего же состояние влюбленности столь не продолжительно?

Объясняется это тем, что повышение концентрации фенилэтиламина в крови не беспредельно. Его активная выработка длится до 4 – лет. Затем в организме возрастает привыкание к фенилэтиламину, что невольно ослабляет степень его воздействия. И, наконец, мозг включает защитные механизмы от чрезмерного возбуждения и вырабатываются эндорфины– вещества, которые действуют успокаивающе на нервную систему. Этим обеспечивается благостное, светлое, спокойное состояние человека. Образование эндорфина резко снижается при переживаниях, именно поэтому при потере возлюбленного многие испытывают не только душевную, но даже и физическую боль. Благодаря эндорфину – естественному болеутоляющему веществу – происходит постепенный переход от влюбленности к состоянию уравновешенности, счастья, надежности и спокойствия, являющимся проявлением зрелой любви.

В то же время как в период бурного образования фенилэтиламина, так и в период, сопровождающийся активным выделением эндорфина, организм вырабатывает

Окситоцин – вещество, повышающее чувствительные системы и стимулирующее сокращение мышц. Окситоцин несет на себе ответственность за физическую близость возлюбленных.

(Продолжается ведение записи в тетради)

Результатом беседы является формулирование обучающимися вывода:

Эндорфины выделяются в кровь и соответствуют стадии зрелой любви.

Окситоцин гормон, который воздействует на физиологическом уровне на обеих стадиях.

Стоит ли, говоря о чувствах, переходить на язык науки? Чем может помочь в жизни знание о том, что переход от состояния влюбленности к возникновению глубокого чувства любви обеспечивается выработкой в организме конкретных веществ? Может быть, оно поможет обрести терпение и выдержку для того, чтобы пережить период так называемого “отрезвления”, который часто приводит к разрыву любовного союза?

Но, безусловно, автор этой статьи права, говоря о том, что любовь всегда остается чем-то большим, чем простая сумма химических веществ: “Это связь души, и тела, действительности и воображения, поэзии и мечты!”.

3. Стадии любви (слайд 5)

Итак, подробно рассмотрим 1 стадию.

1 стадия. Стадия влюбленности (выступление учащегося, слайд 6, 7)

Вещества амфетамины.

Амфетамины – вещества, относящиеся к катехоламинам – классу органических веществ, обладающих мощным физиологическим действием на обмен веществ и регулирующих ряд функций организма. Из-за высокой биологической активности их также называют биогенными аминами. Что означает “биогенный”? (биогенный – происходящий от живого организма, связанный с ним; оказывающий стимулирующее влияние на организм). Катехоламины в одних тканях служат нейромедиаторами, а в других – гормонами. Обучающимся предлагается вспомнить, что нейромедиаторы – это физиологически активные вещества, при помощи которых осуществляется взаимосвязь между нейронами, а регуляция с помощью гормонов – гуморальная (продукты желез внутренней секреции выделяются непосредственно в кровь).

(Слайд 8) Учащимся предлагается рассмотреть и записать в тетради изображенные на слайдах химические формулы катехоламинов – адреналина, норадреналина, дофамина и 2-фенилэтиламина.

Задание: выявить сходство в составе и строении катехоламинов:

Обучающиеся должны увидеть наличие бензольного кольца, углеводородного радикала, аминогруппы. В отличие от остальных катехоламинов в молекуле 2-фенилэтиламина отсутствуют гидроксильные группы, связь которых с бензольным кольцом обеспечивают им свойства фенолов.

Вывод: 2-фенилэтиламин вызывает ощущения, сходные с теми, которые испытывает человек в состоянии стресса. Сходство ощущений при стрессе и встрече с возлюбленным объясняется, очевидно, наличием аминогруппы.

Учитель химии: какими свойствами должны обладать вещества, что позволяет определять их к классу аминов? (горение, протекающее с образованием азота, углекислого газа и воды; взаимодействие с водой, сопровождающееся высвобождением гидроксильной группы - ОН и созданием щелочной среды;

взаимодействием с кислотами аминокислотами с образованием более сложных веществ).

В результате указанных превращений происходит:

• выделение в кровь азота в результате окисления (“сгорания”);
• в тканях органов и крови создается щелочная среда за счет выделения в кровь аммиака (иона аммония NH₄⁺) – реакция дезаминирования;
• синтез новых веществ, оказывает физиологическое воздействие на различные органы и организм в целом.

Но, как ни прискорбно, пребывание в состоянии влюбленности долгое время вредно для организма. Связано это с химическими свойствами амфетаминов. Все эти реакции сопровождаются выделением в организм токсичных веществ. Установлено: чем выше концентрация амфетаминов, тем больше токсинов выделяется.

В результате влюбленный худеет, бледнеет, плохо спит, теряет аппетит и прочее. Правда, при этом общее самочувствие хорошее, а также повышен иммунитет. По данным медицинской статистики, влюбленные не болеют гриппом в период эпидемии.

Учитель биологии:

Из дофамина в мозговом слое надпочечников вырабатываются последовательно норадреналин (гормон агрессии), а затем адреналин (гормон тревоги). Этот процесс контролируется стволом головного мозга. (Выступление учащегося о действии адреналина слайд 9)

Адреналин активизирует образование циклического аденозинмонофосфата (ц-АМФ) из АТФ, способствующего образованию фермента фосфорилазы, который обеспечивает процесс фосфолирования белков, поступающих в организм с пищей. Вследствие этого происходит их расщепление, обеспечивающее обмен веществ. Благодаря превращению АТФ в ц-АМФ выделяется энергия. В состоянии стресса процесс ускоряется из-за дополнительного выброса адреналина, чем и объясняется усиление физической выносливости человека в стрессовых ситуациях. В то же время под влиянием образовавшейся фосфорилазы ускоряется распад гликогена (гликогенолиз) в печени, что приводит к резкому повышению уровня сахара в крови. Катехоламины действуют через ?- и ?- адренергические рецепторы. Секретируемый надпочечниками адреналин попадает в печень и скелетные мышцы, затем быстро метаболизирует. Отдаленных тканей достигает лишь очень небольшая часть норадреналина. Катехоламины циркулируют в плазме, но они очень недолговечны.

Однако в результате окислительного дезаминирования, катализируемого моноаминоксидазой (МАО), в кровь выделяются токсичные для организма продукты – аммиак и перекись водорода.

Аммиак даже в небольших количествах токсичен для центральной нервной системы. Аммиак постоянно продуцируется в тканях и поступает в кровь венозной воротной системы, из которой быстро извлекается в печени. Поэтому кровь, выходящая из печени, практически не содержит аммиака (содержание аммиака в периферической крови – 10-20 мкг/100 мл). В митохондриях печени конечные продукты азотистого обмена превращаются в основном в высокорастворимое нетоксичное соединение – мочевину (NH₂)₂CO. При этом ионы аммония связываются с оксидом углерода (IV), также содержащимся в венозной крови (как один из конечных продуктов окислительных процессов в организме).

Но, тем не менее, для организма в целом состояние влюбленности изнурительно, и долго пребывать в нем опасно. Чтобы организм выжил, природа включает приспособительные механизмы, тормозящие выработку амфетаминов, меняя их на другие соединения – эндорфины. Начало выработки веществ этого класса говорит об угасании любовной лихорадки и переходе на новую, вторую, стадию отношений. В общепринятом смысле это переход к стабильным, может быть, семейным отношениям, сопровождающимся ощущением внутреннего комфорта, радости, счастья. В отличие от первой стадии вторая лишена надрыва, нервного истощения, полна спокойствия и умиротворенности, что связано с присутствием гормонов радости – эндорфинов.

2 стадия (слайд 10).

На данной стадии чувства любви развиваются под действием эндорфинов и окситоцина.

“Воздействие эндорфинов на развитие чувства”. (выступление учащегося)

Эндорфин – общее название эндогенных (внутреннего происхождения) пептидов, обладающих опиоидной активностью. Эндорфин – представитель группы химических соединений, которые вырабатываются в головном мозге, обладают способностью уменьшать боль аналогично опиатам и влиять на эмоциональное состояние. Эндорфин приводит человека в состояние эйфории, его иногда называют “ природным наркотиком” или “ гормоном радости”. Любовь, творчество, слава, власть – любое переживание, связанное с этими и многими другими категориями человеческого существования, повышает уровень эндорфина в крови.

Таким образом, биологические функции эндорфина - это обезболивание, влияние на поведение (питание, эмоции, обучение), регуляция температуры тела и кровяного давления, стимуляция сокращений мышц полового тракта. Считается, что эндорфины контролируют деятельность эндокринных желез в организме человека.

“Воздействие окситоцина”. (выступление учащегося) Окситоцин – гормон задней доли гипофиза. Образуясь в гипоталамусе, он переносится в связанной с белком - переносчиком (нейрофизином) в нервные окончания задней доли гипофиза. Далее вместе с тем же нейрофизином, молекулярная масса которого равна 19000, он секретируется в кровоток при соответствующей стимуляции. В крови окситоцин не связан с белком; существует в плазме недолго (период полужизни в плазме 2-4 мин.), метаболизирует в печени. Главные стимулы высвобождения окситоцина – нервные импульсы, которые возникают при раздражении грудных сосков. Биологические функции окситоцина состоят в усилении сокращения гладких мышц матки и связанном с этим ускорением родов, в стимуляции выброса молока из молочной железы.

Учитель химии: (слайд 11)

3 стадия. Гармония любви. Воспитание чувств.

Эта стадия связана с угасанием выработки эндорфина. Если концентрация эндорфинов в крови постепенно снижается, то наступает переход в стадию угасания отношений. Трагедия многих союзов в том, что скорость этого процесса у разных организмов разная. Если у одного выработка эндорфинов закончена, а у другого еще нет, то начинаются трагедии несчастной любви и разбитых сердец. Но это уже другая история…

Итак, с выработкой каких веществ в организме связано появление чувства влюбленности?

С помощью какого вещества осуществляется переход на стадию зрелой любви?

Эти вещества обладают наркотическими свойствами. Однако, будучи синтезированы в самом организме, они не разрушают его в отличие от наркотиков, привнесенных извне.

Если концентрация 2-фенлэтиламина в организме не может повышаться постоянно, это не означает, что любовь угасла, потому что в отсутствие стрессов мозг поставляет достаточное количество эндорфина, который обеспечивает ощущения душевного комфорта, радости, счастья от близости любимого человека. А если мы все-таки нуждаемся в тех ощущениях, которые щедро “дарил” нам 2-фенилэтиламин? В наших силах стимулировать его выброс в организме любимого с помощью конкретных элементов, которые доставляют ему удовольствие, вызывают трепетные воспоминания, позволяют видеть в нас того человека, на свидание к которому стремился когда-то.

Учитель биологии:

Гарантом сохранения любви американский психолог- практик Гэри Чепмен считает выбор в пользу воспитания своих чувств, желание и умение выражать их на языке любви своего возлюбленного. Им выявлены пять языков любви (слайд 12):

Слова поощрения, время, подарки, помощь, прикосновения.

Для гармоничной любви не достаточно одного только влечения, обусловленного взаимной симпатией. Общность интересов, соответствие уровней интеллектуального развития, стремление к взаимопониманию и совместным радостям – вот далеко не полный перечень того, что позволит нашей любви быть долгой, счастливой, взаимной, страстной и спокойной, земной и неземной.

Поэтому гармоничная любовь формируется не только с помощью химических веществ. Для этого необходимы еще и взаимная симпатия, общность интересов, соответствие уровня интеллектуального развития, стремление к взаимопониманию, чувство ответственности друг перед другом. Эти качества могут стать залогом долгой, счастливой, взаимной любви. Но, к сожалению, так бывает не всегда.

Развитие любви может пойти двумя путями:  уважение, взаимопонимание и счастливая старость или отчужденность, ссоры, расставание.

Учитель химии и биологии читают стихи Омара Хайяма (перевод с фарси И. Тхоржевского)

(Учащимся предлагается зачитать стихи собственного сочинения или наиболее полюбившиеся по соответствующей теме).

Учитель биологии:

Понятие “любовь” находит свое отражение не только в стихах, но и в религиозных символах разных культур, которые отражают единство и неразрывность мужского и женского начала. (слайды 14,15,16)

(Комментарии к слайдам делает обучающийся)

4. Рефлексия

Христианское понимание любви к людям изложено в Новом завете Библии. Объясните и попробуйте привести свои аргументы “за” или “против” известных постулатов библейского текста

Демонстрируется фрагмент мюзикла “Ромео и Джульетта”. В это время учителя дарят обучающимся изображение сердца с формулой любви.

Итог урока. Оценки

Домашнее задание: Быть всегда любимыми и счастливыми в жизни.

Литература

1. Березов Т.Т. Биохимия. – М.: Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы, 1970.
2. Гухман Г.А. Естествознание 10. Книга для учителя. Приложение к учебному пособию для 10 классов. М.: МИРОС, 1999.
3. Гимн любви. Трехтомное издание любовной лирики поэтов мира. Том 2. М.: Молодая гвардия, 1991.
4. Ижогина Е.Ю. Формула любви // Химия в школе. – 2008, №3.
5. Хачатрян И.Н. “Биохимия любви” //Биология в школе. – 2005, №2.

Презентация