Пояснительная записка
При изучении органической химии учащиеся получают знания о различных классах органических соединений. Как показывает практика, полученные знания, как правило, не используются учащимися в повседневной жизни. При решении, например, такого важного вопроса, как определение рациона питания. Предлагаемый факультативный курс открывает перед учащимися такие возможности.
Факультативный курс предназначен для учащихся общеобразовательной или специализированной школ. Рассчитан на 51 час из них 1 час резервное время, при недельной нагрузке 1,5 часа. Включает изучение теоретического материала (21 ч.) и выполнение практических работ (29 ч.). Курс состоит из 8 тем, однако при изучении некоторых теоретических вопросов в основном курсе химии количество тем может быть сокращено до 5-6.
Разработанный курс может использоваться после изучения следующих тем курса органической химии: «Спирты», «Альдегиды и карбоновые кислоты», «Жиры», «Углеводы», «Амины. Аминокислоты», «Белки», в случае базового курса в первом полугодии ХI класса. Если учащиеся рассматривали некоторые дополнительные вопросы или изучали валеологизированный курс органической химии, тогда второе полугодие Х класса.
Факультативный курс может быть предложен учащимся в полном объеме при изучении базового курса химии, или в сокращенном виде, если учащиеся изучали основной курс органической химии в полном объеме. В этом случае вместо тем 1 и 2 необходимо ввести тему «Введение в биохимию питания», рассчитанную на 4 часа, в которой рассмотренные вопросы будут актуализированы.
Целью разработанного курса является: развитие знаний и умений в области биохимии питания, направленных на организацию рационального питания и здорового образа жизни.
При изучении факультативного курса учащиеся знакомятся с химическим составом пищевых продуктов, значением составных компонентов пищи для организма человека, с загрязнителями пищевых продуктов, с пищевыми добавками и с методами исследования состава и качества пищевых продуктов.
В данном курсе предпринята попытка максимально использовать наглядность химического эксперимента, дать возможность учащимся не только увидеть, как взаимодействуют вещества, но и определить их количество. Это делает занятия увлекательными и прививает навыки работы с химическими реактивами и оборудованием, развивает наблюдательность и умение логически мыслить.
Практические работы учащиеся могут выполнять индивидуально или парно. Приступая к практической работе, учащиеся должны четко представлять себе цель, результаты и ход работы. Такая организация создает предпосылки для творческого подхода к выполнению практической работы, будет способствовать повышению интереса учащихся к рассматриваемой проблеме, овладению более сложными экспериментальными умениями.
Проведение практических работ способствует формированию практических умений в области биохимических исследований, развивает у учащихся интерес к химическому эксперименту прикладного характера, а так же воспитывает такие качества, как наблюдательность, настойчивость в достижении цели, изобретательность, точность, аккуратность, дисциплинированность.
Занятия могут проводиться в школьном химическом кабинете на основе типового школьного оборудования или в специализированной лаборатории ВУЗа.
Программа
Тема 1. Составные компоненты пищи (8 ч.)
Основные группы продуктов питания, их общая
характеристика.
Белки как высокомолекулярные соединения.
Аминокислоты, образующие белки, синтез пептидов.
Свойства белков: гидратация, денатурация,
пенообразование, качественные реакции. Функции
белков в организме человека. Классификация
белков по происхождению, по степени сложности, по
форме молекулы, по растворимости в отдельных
растворителях, по выполняемым функциям.
Переваривание белков в организме человека.
Продукты, являющиеся источником белка для
организма человека. Суточная потребность в белке
[19, 23, 27].
Жиры. Состав и строение жиров. Физические
свойства. Химические свойства: гидролитическое
расщепление, гидрирование, галогенирование,
способность к самоокислению. Функции жиров в
организме человека. Переваривание жиров.
Продукты, являющиеся источником жиров. Суточная
потребность в жирах. Пищевая порча жиров [19, 23, 27].
Углеводы. Классификация углеводов. Глюкоза и
фруктоза как представители группы моноз. Состав
и строение. Содержание в пищевых продуктах.
Рибоза и ксилоза как представители группы
пентоз. Состав и строение. Содержание в продуктах
питания. Биологическая роль моносахаридов в
организме человека.
Олигосахариды. Мальтоза, сахароза, лактоза как
представители группы олигосахаридов. Состав и
строение. Содержание в продуктах питания.
Биологическая роль олигосахаридов.
Полисахариды. Крахмал, гликоген, клетчатка и
пектиновые вещества как представители группы
полисахаридов. Превращение углеводов в
организме человека. Технические процессы при
превращении углеводов: меланоидинообразование и
карамелизация сахаров. Продукты, являющиеся
источниками углеводов. Суточная потребность в
углеводах [19, 23, 27].
Понятие о витаминах. Классификация витаминов по
признаку растворимости. Жирорастворимые
витамины: группы А, группы D, группы Е, группы К.
Химические названия. Состав и строение.
Физиологическое действие на организм человека.
Нарушения, возникающие в организме человека при
гипо- и гипервитаминозе. Продукты, являющиеся
источником витаминов. Суточная потребность в
витаминах.
Водорастворимые витамины: витамины группы В (В1,
В2, В3, В5, В6, В12), витамин С. Химическое название.
Состав и строение. Физиологическое действие на
организм человека. Нарушения, возникающие в
организме человека при гипо- и гипервитаминозе.
Продукты, являющиеся источником витаминов.
Суточная потребность в витаминах [6, 7, 8, 19].
Минеральные вещества. Функции, выполняемые в
организме человека. Классификация минеральных
веществ. Понятие о макроэлементах.
Макроэлементы: кальций, фосфор, магний, натрий,
калий, хлор, сера. Физиологическое действие на
организм человека. Нарушения, возникающие в
организме человека при недостатке и избытке
макроэлементов. Источники макроэлементов.
Суточная потребность.
Понятие о микроэлементах. Микроэлементы: цинк,
йод, фтор. Физиологическое действие на организм
человека. Нарушения, возникающие в организме
человека при недостатке и избытке
микроэлементов. Источники микроэлементов.
Суточная потребность. Железо как элемент,
занимающий промежуточное положение [19, 23, 27].
Практическая работа № 1. Качественное
определение неорганических соединений костной
ткани.
Тема 2. Пищевые добавки и загрязнители (5 ч.)
Пряности, их виды, свойства и применение.
Пищевые приправы и пищевые кислоты [20].
Пищевые добавки, их назначение, химическая
природа. Виды пищевых добавок: пищевые красители,
цветорегулирующие материалы, загустители,
пектиновые вещества, подслащивающие вещества,
консерванты, ароматизатор [23].
Природные токсины: биогенные амины, алкалоиды,
цианоганные гликозиды (источники загрязнения,
химическая природа, физиологическое действие на
организм).
Загрязнители: токсичные элементы (ртуть, свинец,
кадмий), пестициды, нитраты, нитрозамины,
полициклические ароматические углеводороды.
Источники загрязнения, химическая природа,
физиологическое действие на организм человека
[23].
Тема 3. Хлеб (8 ч.)
Химический состав хлеба: белки, жиры, углеводы,
витамины, минеральные вещества. Вещества,
обуславливающие вкус и аромат хлеба. Химические
преобразования органических соединений во время
замеса теста и во время выпечки хлеба.
Разнообразие сортов хлеба и отличия между ними
по содержанию питательных веществ [11, 13, 20, 23].
Практическая работа № 2. Определение
пористости хлеба [14].
Практическая работа № 3. Количественное
определение поваренной соли [10].
Практическая работа № 4. Определение
кислотности хлеба.
Практическая работа № 5. Количественное
определение жира в хлебе [10].
Практическая работа №6. Количественное
определение витамина РР в хлебе.
Тема 4. Картофель (4 ч.)
Химический состав картофеля: белок, жиры,
углеводы, азотистые вещества, минеральные соли,
витамины [9,24].
Практическая работа № 7. Исследование
клубней картофеля.
Опыт 1. Определение крахмала по
удельному весу клубней [15].
Опыт 2. Обнаружение нитратного азота и
фосфатного фосфора в картофеле [17].
Практическая работа № 8. Количественное
определение сахаров в картофеле [15].
Практическая работа № 9. Количественное
определение витамина С по И.К. Мурри [15].
Тема 5. Фрукты и ягоды (8 ч.)
Химический состав фруктов и ягод: белки, жиры,
углеводы, витамины, минеральные соли.
Яблоко, груша, вишня, слива, цитрусовые.
Химический состав.
Земляника, смородина, малина, крыжовник,
облепиха, арония (рябина) черноплодная.
Химический состав [1, 5, 25].
Практическая работа № 10. Исследование
фруктов.
Опыт 1. Обнаружение лимонной и
яблочной кислот [28 с.13].
Опыт 2. Обнаружение растворимых
органических соединений железа в яблоке [3 с. 110].
Практическая работа № 11. Обнаружение
органических веществ в ягодах и фруктах.
Опыт 1. Обнаружение дубильных веществ
[3 с. 110].
Опыт 2. Обнаружение глюкозы в
ягодах и фруктах [2 с. 115].
Практическая работа № 12. Обнаружение
ферментов во фруктах [18 с. 144].
Практическая работа № 13. Количественное
определение содержания простых сахаров в ягодах.
Практическая работа № 14. Количественное
определение витамина Р в ягодах.
Практическая работа № 15. Количественное
определение витамина С в фруктах и ягодах.
Тема 6. Овощи в нашем питании (5 ч.)
Овощи как фактор повышения пищеварительной
активности и нормализации нервной возбудимости.
Химический состав овощей: белки, жиры, углеводы,
витамины, минеральные соли.
Капуста, морковь, помидоры, огурцы, лук, чеснок,
горох, тыква. Кабачки, баклажаны, перец
стручковый, свекла, укроп. Химический состав [1, 4,
5, 12, 24, 26].
Советы по хранению и приготовлению овощей [1].
Практическая работа № 16. Определение
кислотности плодов.
Практическая работа № 17. Обнаружение
нитратного азота и фосфатного фосфора в овощах [17
с. 51-53].
Практическая работа № 18. Обнаружение
ферментов в овощах [18 с. 144].
Практическая работа № 19. Количественное
определение витамина С в овощах.
Тема 7. Соки в нашем питании (6 ч.)
Химический состав соков: белки, жиры, углеводы,
витамины, минеральные соли [22].
Использование соков при лечении различных
заболеваний (картофельный сок; сок из моркови и
сельдерея; сок из моркови, сельдерея и петрушки;
сок из моркови и свеклы) [21].
Практическая работа № 20. Количественное
определение сахара и сухих веществ по удельному
весу сока [16].
Практическая работа № 21. Определение
общей кислотности сока [16].
Практическая работа № 22. Количественное
определение сернистого ангидрида в соке [16].
Практическая работа № 23. Количественное
определение летучих веществ в соке [16].
Практическая работа № 24. Количественное
определение витамина С в соке [16].
Тема 8. Основы рационального питания (6 ч.)
Основные принципы рационального питания:
баланс энергии (основной обмен, специфическое
динамическое действие пищи, расход энергии на
мышечную деятельность), удовлетворение
потребности организма в основных пищевых
веществах, режим приема пищи. Потребность
человека в пищевых веществах в различные периоды
жизни [19, 23]. Теории питания: вегетарианство,
раздельное питание, смешанное питание.
Практическая работа № 25. Определение
суточных энергозатрат организма школьника.
Практическая работа № 26. Составление
рациона питания школьника.
Практическая работа № 27. Составление
суточного рациона питания школьника, с учетом
рационального питания.
Тематическое планирование факультативного курса «Основы биохимии питания» приведено в приложении (Приложение 1).
Литература необходимая для организации факультативного курса приведена в приложении (Приложение 2).