Девиз урока:
Что пользы в том, что ты многое знал, раз ты не умел применять свои знания к своим нуждам.
Франческо Петрарка.
Цели урока:
- Образовательные: дать понятие о витаминах как о биологически активных органических соединениях; рассмотреть классификацию витаминов, их роль в обмене веществ и энергии в организме; познакомить учащихся с проявлениями гипо- и авитаминозов; правилами сохранения витаминов при хранении и кулинарной обработке продуктов.
- Развивающие: формировать познавательные потребности учащихся, развивать умение работать с различными источниками информации, выделяя главное; сравнивать, анализировать, находить причинно-следственные связи, делать выводы, четко и ясно излагать мысли, выступать перед аудиторией; прививать интерес к предмету, развивать внимание, творческую активность.
- Воспитательные: формировать социальные компетенции учащихся, как творческой личности с положительными нравственными качествами; прививать культуру здорового образа жизни; воспитывать чувство гордости за достижения отечественной науки.
Тип урока: урок коллективного обучения с использованием проблемной ситуации.
Оборудование: таблица «Витамины», упаковки витаминных препаратов, овощи и фрукты, интерактивная доска, диск с презентациями, выставка литературы, стенд «Знаете ли вы, что…..» (предназначен для самостоятельного ознакомления учащихся с интересными фактами о витаминах), раздаточный материал.
Методы и методические приемы: беседа, выступления учащихся с сообщением и презентацией, объяснение, демонстрация, самостоятельная работа.
Подготовка к уроку: за неделю до проведения урока весь класс делится на три группы: историки, витаминологи, кулинары. Каждая группа получает индивидуальное задание: подготовить сообщение в виде презентации в среде Microsoft PowerPoint 2003 с визуализацией текстовых материалов урока и иллюстрациями. Задача учителя состоит в координации работы класса: необходимо дать ссылки на Интернет-ресурсы, порекомендовать дополнительную литературу, план выступления.
Ход урока
I. Вступительное слово учителя, постановка проблемной ситуации
Учитель. Здравствуйте, ребята. Как хорошо, что мы приветствуем, друг друга каждый день такими словами, то есть, желаем здоровья. Здоровье – это самое ценное, что есть у человека. На всю жизнь человеку дается только один организм. Если мы небрежно обращаемся с любимыми предметами, их можно заменить, но заменить свой организм человек не в силах. Следовательно, мы должны бережно к нему относиться, постоянно о нем заботиться, чтобы долгие годы оставаться здоровыми!
«Я люблю жизнь и хочу жить!» Эти слова выражают заветное желание каждого из нас. «Жизнь сама по себе является чудом. И это чудо находиться в наших руках, жизнь восхитительна, это сокровище из сокровищ» (Поль Брег). Чтобы жизнь человека была долгой и счастливой, необходимо быть здоровым. А для этого нужно вести здоровый образ жизни и правильно питаться. Русский народ всегда славился своей мудростью. Доказательством этого служат русские народные пословицы:
Будь не красен, да здоров.
Здоровье дороже золота.
Болен – лечись, а здоров – берегись.
Где здоровье, там и красота.
Из предыдущих уроков вы уже знаете, какие вещества пищи необходимы для жизнедеятельности организма. Назовите их (учащиеся называют белки, жиры, углеводы, вода, минеральные соли). На качество жизни влияют особые вещества – витамины, без которых на нашей планете, скорее всего, не было бы высокоразвитой жизни. На сегодняшнем уроке вы узнаете, какую роль витамины выполняют в организме человека, в каких продуктах содержатся, какие заболевания развиваются при недостатке или отсутствии витаминов. Вооруженные новыми знаниями, вы сможете по – иному взглянуть на свой образ жизни, в частности на то, как вы питаетесь.
Проблема. Во время одной из экспедиций Колумба часть экипажа сильно заболела. Умирающие моряки попросили капитана высадить их на каком-нибудь острове, чтобы они могли там спокойно умереть. Колумб сжалился над страдальцами, причалил к ближайшему острову, оставил больных вместе с запасом провианта, ружья и пороха на всякий случай. А через несколько месяцев, на обратном пути его корабли вновь подошли к берегу, чтобы предать останки несчастных моряков земле. Каково же было их удивление, когда они встретили своих товарищей живыми и здоровыми! Остров назвали «Кюрасао», по-португальски это означает «оздоравливающий».
В конце урока вы должны определить, что же спасло моряков от гибели? Какой плод тропического растения, в большом изобилии произрастающий на острове Кюрасао, находится у меня в черном ящике?
Сейчас вам надо ознакомиться с планом нашего урока (он есть на каждом столе), по которому мы и отправимся в путешествие по стране витаминов.
Начнем знакомство с витаминами с краткой исторической справки.
II. Изучение нового материала.
Историки. Одно время считалось, что пища, содержащая достаточное количество белков, жиров, углеводов, воды и минеральных солей полностью удовлетворяют все потребности человека. Однако это мнение опроверг русский врач Н.И. Лунин (1853-1937), доказав, что в пище есть еще какое-то неизвестное в то время науке вещество (как вы догадываетесь, получившее впоследствии название «витамин»), необходимое для нормального развития и жизни животных (мышей). В 1880 г. он провел опыты над двумя группами мышей. Одних он кормил натуральным молоком, а других – искусственной смесью, куда входили белки, жиры, углеводы, вода и минеральные соли в тех же массовых соотношениях, что и в натуральном молоке. Каково же было удивление Николая Ивановича, когда он увидел результаты опыта: мыши, получавшие искусственную смесь, погибли, а получавшие натуральное молоко отлично себя чувствовали. Основные результаты своих исследований он изложил в диссертации «О значении неорганических солей в питании животных».
Сначала публикация работ Лунина в зарубежной научной печати не вызвала интереса ученых. Некоторые попытки повторения экспериментов были неудачными (по-видимому, использовались не вполне чистые вещества, содержавшие примеси витаминов). В дальнейшем опыты Лунина были многократно повторены с разными животными в России и Америке, Англии и Швейцарии. Они всегда давали одни и те же результаты, подтверждая выводы Лунина. В 1912 г. польский ученый и биохимик К. Функ, работавший в Лондоне, выделил из рисовых отрубей кристаллы химически чистого вещества, незначительное количество которого излечивало нервное заболевание (бери-бери) у голубей. Он назвал это вещество витамином (vitamine) от лат. vita – жизнь и англ. amine – амин (поскольку в состав вещества входила аминогруппа – NH2). Правда, потом оказалось, что не все витамины содержат аминогруппу, но старое название этих веществ сохранилось (лишившись последней буквы: vitamin).
Учитель. Как известно, организм человека – сложный «химический завод», где постоянно осуществляются два параллельных процесса: сложные и многообразные реакции синтеза, созидания новых веществ, клеток и тканей (ассимиляция) и обратные реакции распада веществ, старых, отживших клеток (диссимиляция). Совокупность процессов ассимиляции и диссимиляции составляет обмен веществ. А витамины как раз и призваны способствовать правильному протеканию процессов обмена веществ и преобразования энергии в организме. Кроме того, витамины играют большую роль в повышении сопротивляемости организма различным заболеваниям. Отмечено, что вспышки таких заболеваний, как грипп, корь, скарлатина, наблюдается главным образом в весеннее время, когда рацион включает значительно меньше свежих овощей и фруктов, содержащих витамины, и в первую очередь витамин С. Помимо этого витамины входят в состав некоторых ферментов. Как вам известно, ферменты – это белки, способные во много раз ускорять химические процессы в клетках и тканях организма.
Теперь мы с вами можем дать наиболее полное определение понятию «витамин». Запишите его: «Витамины – это вещества, которые в очень малых количествах ежедневно необходимы для нормальной жизнедеятельности организма». Длительное отсутствие в пище того или иного витамина приводит к авитаминозам. Если витамины поступают в организм в недостаточном количестве, то возникает гиповитаминоз – частичное витаминное голодание.
При избыточном потреблении некоторых витаминов развивается отравление (интоксикация) организма, получившее название гипервитаминоза. Оно часто наблюдается у тех, кто занимается модным сейчас бодибилдингом и нередко неумеренно употребляет пищевые добавки и витамины.
Витамины обозначают буквами латинского алфавита - А, В, С, Д, Е и т.д. В настоящее время ученые выделяют около 80 их видов. Все витамины делятся на две большие группы: водорастворимые и жирорастворимые. Эта информация наглядно представлена в таблице.
| Витамины | |
| водорастворимые | жирорастворимые |
| С, В1 , В2, В6, В9, В12, РР | А, D, Е, К, F |
Дальнейшая работа будет построена следующим образом: в то время как витаминологи рассказывают о значении каждого витамина, вы заполняете таблицу, используя выступления товарищей (Приложение 1).
Витаминологи.
Витамин А. В 1919 г. немецкий ученый Штепп опубликовал результаты своих исследований по воздействию экспериментальной диеты на мышей. В эксперименте одну группу мышей кормили хлебом, вымоченным в молоке. Животные чувствовали себя отлично. Другой группе скармливали хлеб, обезжиренный спиртом или эфиром. Мыши, содержащиеся на такой диете, вскоре заболевали и погибали. Штепп объяснял их гибель отсутствием в пище липоидов.
Другими исследованиями было установлено, что, если для эксперимента брали молодых мышей или крыс, у них наряду с развитием болезненных симптомов прекращался и рост. Предположили, что вследствие обезжиривания из хлеба удалялся некий фактор. Его назвали фактором роста, а позднее переименовали в витамин А.
Дальнейшие исследования показали, что витамин А нужен не только для нормального роста. Так, например, при его недостатке развивается особое заболевание глаз – куриная слепота (гемералопия): больные теряют способность видеть в сумерках, хотя достаточно хорошо видят днем.
Суточная потребность взрослого человека в витамине А составляет 1,5 мг. Его источниками являются печень животных и рыб, сливочное масло, цельное молоко. В растительных продуктах таких как морковь, томаты, свекла, салат, персики, абрикосы – содержится каротин (провитамин А).
Витамин D. Этот витамин находится в организме в виде провитамина, превращение которого в витамин D происходит под действием ультрафиолетовых лучей. Недостаток витамина D в организме ребенка приводит к заболеванию рахитом. Впервые это заболевание описал английский врач Глассон в 1650 г.
«Болезнью темных углов» называли рахит в Великобритании, и не случайно. Рахит – социальная болезнь. Им страдали главным образом дети бедняков, постоянно недоедавшие, жившие в сырых темных жилищах, куда редко проникал солнечный луч.
Глассон, описав симптомы заболевания и условия, в которых оно возникло, не смог указать его причину и средства лечения. Позже это средство было найдено чисто эмпирически. Им оказался рыбий жир. Такое простое решение встретило сначала полное неприятие. «Как? – возмущались скептики. – Смазкой для сапог лечить детей? Не абсурд ли это?» И тогда лондонский хирург Блэнд-Саттон проделал для широкой публики эксперимент: он стал давать рыбий жир заболевшим рахитом маленьким обитателям зоопарка – львенку, медвежонку и обезьянкам. Буквально на глазах у изумленной публики – потому что в течение всего курса лечения у клеток со зверюшками толпились лондонцы – он вылечил зверей от рахита, а заодно и многих врачей от скептического отношения к своему лекарству.
Каковы же первые симптомы рахита? Снижение аппетита, вялость, сонливость, усиленное потоотделение, плохой сон, плаксивость. У детей задерживается появление зубов, а размягчение костей нижних конечностей приводит к их искривлению. Нарушение процесса нормального окостенения приводит к развитию непропорционально большой головы, утолщений в местах сочленения ребер с реберными хрящами, так называемых четок.
Нарушается усвоение кальция, его недостаток вызывает изменение в мышцах, которые становятся дряблыми, теряют способность к сокращению (гипотония мышц). У больного ребенка живот отвислый. При тяжелых формах рахита ребенок легко возбуждается, у него развиваются судороги. Все это дает возможность утверждать, что витамин D играет важную роль в обмене кальция и фосфора, которые влияют на нормальное развитие опорно-двигательной системы. Витамин D принимает участие в работе желез внутренней секреции. Чтобы предупредить нарушения развития ребенка, лечение рахита следует начинать как можно раньше.
Источниками витамина D являются рыбий жир, печень трески, тунца, сардин, сливочное масло, молоко, дрожжи, растительные масла. Суточные дозы для детей составляют в среднем 12-25 мкг, для взрослых 20-25 мкг, однако известно, что при беременности и кормлении суточная доза возрастает. Совершенно необходим этот витамин детям, особенно в зимние месяцы, в условиях недостаточного солнечного облучения.
Витамин К. Его история началась в 1929 г. Сотрудник университета в Копенгагене П. Дама изучал холестериновый обмен у кур и цыплят. Экспериментальная бесхолестериновая диета, которую он сам составил, содержала достаточное количество всех известных в то время питательных веществ – белков, углеводов, минеральных солей и витаминов. Через три недели пребывания на такой диете у животных появились кровоизлияния в подкожной клетчатке и мышцах, язвы в стенке зоба. Через месяц птицы погибли.
Дама стал заменять составные части диеты. После введения в рацион смеси семян злаков вместо крахмала у кур прекратились кровоизлияния. Ученый предположил, что в зернах злаков содержится некий витамин, недостаток которого ведет к снижению свертываемости крови, что вызывает кровоизлияния. Новый витамин был назван витамином К (по первой букве слова «коагуляция» – свертываемость).
В 1939 г. удалось выделить витамин К в чистом виде из листьев люцерны и из гниющей рыбьей муки. Первый получил название витамина К1, а второй, имевший вдвое более низкую биологическую активность, витамином К2.
Было установлено, что витамин К растворяется только в жирах. Это создавало большие трудности при использовании его препаратов в медицинской практике. Водные растворы могли бы расширить область его применения. Медики обратились за помощью к химикам. В 1942 г. советскому ученому академику А.В. Палладину удалось синтезировать водорастворимый аналог витамина К, который под названием викасол нашел широкое применение в медицине при лечении авитаминоза К и различного рода кровотечений. Каковы же функции витамина К?
При гиповитаминозе К резко снижается свертывание крови. Это приводит к различным геморрагическим явлениям: кровоточивости десен, образованию кровоподтеков при сравнительно несильных ушибах, к носовым кровотечениям. По данным клинических наблюдений, витамин К стимулирует также процесс регенерации тканей и ускоряет заживление ран.
Суточная потребность в витамине К составляет 10-15 мг. Источниками витамина К являются томаты, капуста, шпинат, крапива, ягоды рябины, печень. Суточная потребность может быть покрыта за счет синтеза витамина К микрофлорой кишечника, поэтому недостаток в витамине К может наблюдаться при заболеваниях кишечника и печени, нарушении процесса всасывания в кишечнике, а также при приеме лекарств, подавляющих жизнедеятельность бактерий в кишечнике.
Витамин Е. В 1922 г. было установлено, что для предотвращения бесплодия и нормализации процессов размножения необходим жирорастворимый витамин, который был назван витамином Е. Этот витамин хорошо растворяется в спирте, эфире, химически устойчив, но разрушается под действием ультрафиолетовых лучей.
Отсутствие витамина Е резко увеличивает потребность организма в кислороде, вызывает серьезные нарушения в белковом, углеводном и жировом обмене. Основные изменения при его отсутствии происходят в половой сфере.
У самцов возникают патологические изменения семенников и семенных канальцев с последующей дегенерацией семенных клеток. Постепенно прекращается образование спермы, выработка половых гормонов, наблюдается деградация вторичных половых признаков. У самок недостаток витамина приводит к выкидышу. Плод и плацента рассасываются, происходит самопроизвольный аборт.
У людей авитаминоз Е практически не встречается, т.к. витамин Е распространен весьма широко. Им богаты растительные масла, семена злаков, ягоды шиповника, яблоки, другие овощи и фрукты, гречневая крупа, зелень. В организме основным депо витамина Е является передняя доля гипофиза, мышцы, поджелудочная железа. Суточная потребность составляет 20-50 мг.
Витамин С. Этот витамин занимает, пожалуй, одно из самых почетных мест в группе. Недостаток именно этого витамина в консервированной пище мореплавателей прошлого и был причиной массовой гибели от цинги. В Средневековье эта болезнь считалась тяжелой. Она встречалась и гораздо раньше: при исследовании костей ископаемых людей на территории Скандинавии были обнаружены характерные для цинги изменения.
В конце XIX в. русский патолог В.В. Пашутин в эксперименте установил, что цинга возникает в результате отсутствия в растительной пище определенного фактора, которому Друммонд в 1919 г. дал название витамин С (антицинготный). Структура его была установлена только в 1938 г.: им оказалась L-аскорбиновая кислота, в просторечии аскорбинка. Она активно участвует в различных биохимических процессах, стимулирует образование очень важного структурного белка коллагена. Недостаток витамина С приводит к нарушению эластичности и проницаемости сосудов, к появлению кровоточивости и легко возникающих кровоизлияний, снижению иммунитета, бессоннице, частым простудам, синякам на коже, снижению работоспособности и жизненного тонуса. Возможно, аскорбиновая кислота играет важную роль также и в регуляции клеточного деления.
Потребность в витамине С зависит от возраста человека, состояния здоровья, интенсивности умственной и физической нагрузки и других факторов и составляет в среднем 50-100 мг. Основным источником витамина С являются растения. Наиболее богаты им цитрусовые, шиповник, облепиха, сладкий перец, белокочанная капуста, черная смородина, разнообразная зелень. Один стакан томатного сока обеспечивает суточную потребность организма в витамине С.
Особенностью витамина С является его быстрая окисляемость. Так, в организме человека он полностью окисляется в течение 16 дней, поэтому необходимо ежедневное введение витамина С.
Витамин В1. Этот витамин в чистом виде получил К. Функ. При недостатке витамина В1 в организме развивается болезнь – специфический полиневрит, известный под названием бери-бери. Заболевание проявляется в поражении нервных стволов, болезненности в области сердца и учащении его ритма, развитии отеков нижних конечностей, ослаблении перистальтики и секреции желудка, появлении запоров, судорог, параличей мышц с последующей их атрофией.
Суточная потребность в витамине В1 составляет 1-3 мг. Витамином В1 богаты хлеб из муки грубого помола, горох, фасоль, чечевица, гречневая и овсяная крупы. Хорошим источником витамина В1 служат пивные дрожжи. Потребность в витамине В1 возрастает, если в пищевом рационе содержится много углеводов.
Учитель. Давайте вспомним начало урока, когда я вам рассказала историю про экспедицию Колумба. Как вы думаете, какой болезнью заболели моряки? (ученики доказывают, что моряки заболели цингой). А теперь угадайте, что находится у меня в черном ящике (лимон).
Как лучше сохранить витамины при хранении и кулинарной обработке продуктов? Слово предоставляется группе кулинаров.
Кулинары. При неправильном хранении или неправильной обработке продуктов питания витамины, имеющиеся в них, разрушаются. Сохранить, как можно больше витаминов в продуктах при приготовлении пищи вам помогут наши советы.
Совет 1. Молоко необходимо хранить в закрытой эмалированной или алюминиевой посуде. Молоко кипятят на сильном огне, а затем, не открывая крышки, охлаждают и ставят в холодное место. При приготовлении блюд с молоком крупу или овощи предварительно разваривают в небольшом количестве воды до полной готовности, только после этого добавляют сырое молоко и кипятят всего 1-2 мин.
Совет 2. Овощи богаты «витамином роста». Для того чтобы сохранить в овощах каротин, их следует хранить в темном прохладном месте. Перед очисткой их надо вымыть под струей холодной воды. Верхний слой следует по возможности не срезать, а скоблить. Очищенные овощи обмывают кипяченой водой; не рекомендуется оставлять их длительное время в воде, так как витамины группы В и С, а также минеральные соли переходят в воду. Вместе с тем не следует оставлять очищенные овощи, не залив их водой, потому что кислород воздуха способствует разрушению витамина С.
Совет 3. Варить овощи рекомендуется в плотно закрытой посуде, лучше всего на пару. Чтобы сохранить больше аскорбиновой кислоты, овощи кладут в кипящую воду. Сначала кладут те овощи, которые дольше варятся (например, при варке борща рекомендуется опустить в бульон сначала свеклу, варить ее 30-40 мин., а затем добавить картофель и коренья). Как только овощи готовы, их надо снимать с огня. Воду, в которой варились овощи, желательно использовать для приготовления каш и других блюд.
Совет 4. Овощи следует готовить в эмалированной или алюминиевой посуде. При варке овощей и фруктов в открытой посуде разрушается в два раза больше витамина С. Не рекомендуется добавлять соду, т.к. щелочная среда, обусловленная наличием гидрокарбонат – иона, входящего в состав пищевой соды, способствует разрушению витамина С.
Совет 5. В замороженных овощах (капуста, картофель, зеленый горошек и др.) и фруктах сохраняется много аскорбиновой кислоты, но после оттаивания она очень быстро разрушается. Поэтому размораживать овощи и фрукты надо только непосредственно перед употреблением их в пищу. Замороженные овощи и фрукты варятся быстрее свежих. Повторное разогревание пищи ведет к резкому сокращению в ней содержания аскорбиновой кислоты.
Таким образом, неправильное хранение и кулинарная обработка продуктов, а также продолжительное хранение приготовленных блюд приводят к потере витаминов, нередко очень значительной.
III. Закрепление изученного материала.
Учащиеся выполняют задание №1, №2 (Приложение 2).
IV. Рефлексия.
Учитель организует этап самооценки и выясняет мнение учащихся об уроке.
- Понравился ли тебе урок?
- Что тебе показалось самым удачным, интересным, а что можно было бы сделать иначе?
- Считаешь ли ты, что в свете новых знаний нужно пересмотреть свой рацион?
- Оцени, пожалуйста, свой вклад в работу класса.
V. Домашнее задание:
используя дополнительную литературу, подготовьте сообщения о витаминах В6, В12, РР, F, Н.
Литература:
- Антипова Н.В. Витамины как источник здоровья. Газета «Первое сентября» Биология №8, 2010.
- Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия. 10 класс: Методическое пособие.- М.: Дрофа, 2008.
- Ивашина Л.М. Витамины. Газета «Первое сентября» Биология №9, 2011.