- Получить представление о витаминах как низкомолекулярных органических соединениях, имеющих различную химическую природу, изучить разнообразие этих веществ и классификацию.
- Раскрыть важнейшую роль витаминов для здоровья человека и их роль в обмене веществ.
- Познакомиться с различными заболеваниями, которые возникают при авитаминозах, гипервитаминозах, гиповитаминозах.
Тип урока: Изучение нового материала, с последующим углублением, систематизацией, обобщением знаний.
Девиз урока: “Не хорошо душе без знания, а торопливый ногами оступится”. (Книга Притчей, гл. 19.)
Оборудование:
- Коллекция витаминов: аскорбиновая кислота-витамин C, рыбий жир-витамин D, витамин Е.
- Подсолнечное масло.
- Раствор хлорида железа(III) – 1%.
- Апельсиновый, яблочный, лимонный соки.
- Колба с водой.
- Спиртовой раствор йода – 5%.
Ход урока
I. Организационный момент:
Учитель химии: Вещества, о которых мы будем сегодня говорить на уроке вам очень хорошо известны, и в тоже время многое о них ещё предстоит и узнать.
II. Мотивационно-ориентировочный этап.
Учитель химии: Стремление познать себя и окружающий мир является движущей силой прогресса. Как были сделаны наиболее важные научные открытия, как они повлияли на развитие научной мысли? Эти вопросы интересовали человечество всегда! Веком удивительных открытий и изобретений, бурного развития техники является век XX.
Учитель биологии: Сегодня на уроке мы с вами поговорим об открытии важном не только для биологии и химии, но и медицины, так как открытые вещества участвуют во всех биологических и физиологических процессах организма как важнейшие регуляторы жизнедеятельности а, следовательно, обладают чудесными свойствами предупреждать и излечивать тяжелые болезни качественной пищевой недостаточности.
Учитель химии: Зачастую мы все не отдаём себе отчёта, что сниженная работоспособность, подавленное настроение, реакция на погоду, частые простуды могут быть признаками нехватки нужных организму веществ. Организм сигнализирует об этом определёнными симптомами, которые мы порой не замечаем или не хотим замечать до определённого момента. Но оказавшись в кабинете врача, как правило, не удивляемся тому, что после перенесённого инфекционного заболевания врач советует укреплять иммунную систему приемом препаратов. А именно? Витаминов! Об этих веществах и пойдёт речь.
(Учащиеся в тетрадях записывают тему урока, знакомятся с целями и планом урока. Презентация 1, слайды 1, 2, 3, 4.)
Учитель химии: История открытия витаминов берёт начало в 1911году, когда польский врач и биохимик Казимир Функ выделяет незаменимые добавки для организма и называет их “витаминами”, что значит амины жизни. “Vita”– латинское название жизнь, амин – класс соединений к которым принадлежит вещество (Слайд 5).
Подробно об истории открытия витаминов рассказывают учащиеся (Презентация 2 “История открытия витаминов”).
Химики-эксперты получают задание провести исследование на содержание витаминов в определённых продуктах.
1-й эксперт проводит исследование апельсинового, лимонного, яблочного соков на содержание витамина C по инструктивной карточке.
Определение витамина С.
- Спиртовой раствор йода разведите с водой до цвета красного чая.
- Добавьте в раствор крахмальный клейстер
- Возьмите по 1 мл сока лимона и апельсина и к нему по капле прибавляйте клейстер. Наблюдайте за окраской. Если раствор йода (синий цвет) обесцветился, то аскорбиновой кислоты много, если нет – мало.
- Нагрейте яблочный сок. Повторите опыт с нагретым соком.
Вывод:
- Витамин С содержится в свежих овощах и фруктах.
- Витамина С нет в продуктах, подвергнутых термической обработке.
2-й эксперт проводит исследование подсолнечного масла на присутствие в нём витамина E по инструктивной карточке.
Определение витамина E (токоферола).
Наливают в пробирку 4–5 капель 0,1 % спиртового раствора витамина E и приливают 0,5 мл. 0,1% раствора FeCl3. Перемешивают, при нагревании раствор окрашивается в розово-красный цвет.
Проделайте опыт с подсолнечным маслом. Налейте в пробирку подсолнечное масло – 4–5 капель и прилейте 1–2 мл. раствора FeCl3. Перемешайте и нагрейте раствор, при нагревании появляется розово-красный цвет.
Вывод: Витамин Е содержится в растительных маслах.
Учитель химии: Наша задача выяснить, так чем же с точки зрения химии являются витамины? Давайте посмотрим на структурные формулы этих веществ. Учитель совместно с учащимися анализирует строение витаминов по формулам.
Витамины представляют собой группу разнообразных по строению химических веществ, принимающих участие во многих реакциях клеточного метаболизма. Причём не все витамины содержат в составе аминогруппу (NH2), указывающую на принадлежность к аминам, некоторые витамины содержат в составе функциональные группы – OH, COOH. “Химическое” определение витаминам дать трудно. Они не являются структурными компонентами живой материи и не используются в качестве источников энергии, но являются поставщиками химических группировок, необходимых для построения молекул ферментов. Название витамины исторически сложившиеся, прочно вошло в науку и широко распространено.
Вывод: Витамины – это низкомолекулярные органические вещества различной химической природы, которые требуются в очень малых количествах для протекания биохимических процессов в организме. Они должны поступать в организм постоянно (Слайд 6, 7).
Затем изучается классификация и номенклатура витаминов (Слайд 8, 9). По характеру физиологического действия на организм витамины было предложено обозначать буквами латинского алфавита (A,B,C,D,E,K). При изучении химической структуры витаминов стали использовать химические названия. По способности растворяться в воде или жирах витамины делят на две группы – жирорастворимые и водорастворимые витамины. Жирорастворимые – витамины, которые растворяются в жирорастворителях (хлороформ, эфир и т.д.), термостойкие, устойчивые к действию кислот, щелочей, могут аккумулироваться в организме, усваиваются в присутствии жиров и желчи. Водорастворимые витамины хорошо растворимы в воде, термолабильны, нестойкие к действию щелочей, но устойчивы к действию кислот, организмом не аккумулируются.
Химики – эксперты сообщают результаты эксперимента по определению витаминов в определённых продуктах. (Слайд 10.)
Учитель биологии: Витамины можно определить с позиции физиологии. (Слайд 11, 12, 13.) Мы знаем, что между организмом и окружающей средой происходит обмен веществами и энергией. Учащиеся вспоминают, что такое обмен веществ? Какие химические реакции происходят при обмене веществ? Витамины в обмене веществ имеют особое значение. Если вспомнить сеть реакций метаболизма, то можно сказать, что витамины – это слабые места этой огромной сети. Почему? Потому что исчезновение любого из витаминов разрывает всего несколько ниточек, связывающих реакции между собой. А, как известно, маленькие прорехи имеют тенденцию расползаться в огромные дыры.
Учитель химии: Посмотрим на цикл Кребса, в котором протекают витамино-зависимые реакции, для течения той или иной реакции необходим определенный витамин. Продукт этих реакций – энергия, полученная окислением жиров и углеводов, запасенная в виде АТФ. (Слайд 14.) Причем происходит это не в единственной клетке, а во всём организме и каждый орган, ткань реагирует на неполадку по-своему.
Учитель биологии: Значит, не будет витаминов, пища не будет питать. Но хочется задать вопрос: Как же эволюция допустила такую ошибку? Почему, если витамины так важны, они не синтезируются в организме? Дело в том, что почти на всём протяжении истории вида наша всеядность исправно обеспечивала приток этих веществ. Их синтезировали другие организмы– растения и животные, которые имели нужные ферменты, а мы уже использовали всё в готовом виде. Потому-то ферменты и приспособились использовать молекулы, поступающие с пищей, для того, чтобы эффективней проводить реакции. Фермент + витамин – это единое целое. Недостаток витаминов в пище или изменения процессов их усвоения приводит к нарушению обмена веществ и в конечном итоге к развитию заболеваний. (Слайд15.)
Учащиеся подробно рассказывают о заболеваниях, вызванных избытком или недостатком витаминов см. Презентацию 3: “Витамины и здоровье”.
III. Рефлексивно-оценочный этап.
Учитель биологии предлагает учащимся пройти тест: “Есть ли у меня авитаминоз?” и подводит итоги теста (Слайды 16,17). Затем учащиеся обсуждают значение в питании населения витаминизированных продуктов и напитков (Презентация 4, “Витаминизированные продукты и напитки”). Учитель химии напоминает, что витамины – биологически активные вещества, обращает внимание учащихся на девиз урока и сообщает правила витаминной безопасности. Подводятся итоги и выставляются оценки.
IV. Домашнее задание: § 29; упражнения 2, 3, 4. стр. 248.