Элементы жизни Учитель химии МОУ Коломыцевская СОШ Тарасова Л.В.

В периодической системе Д.И.Менделеева насчитывается 110 эле­ментов, 87 из них обнаружены в организме человека. По количественному содержа­нию они делятся на макро-, микро- и ультрамикроэлементы. Макроэлементы это углерод, кислород, водород и азот, а также магний, калий, кальций, железо, натрий, фосфор, сера, хлор. Они составляют 99% массы клетки и являются главными компонентами всех органических соеди­нений. Микроэлементы содержатся в клет­ках в очень малых количествах: от 0,001 до 0,000001%. К ним относятся цинк, марганец, медь, йод, фтор, алюминий. Но даже те элементы, которые со­держатся в ничтожно малых количествах, необходимы для жизни и ничем не могут быть заменены. В периодической системе Д.И.Менделеева насчитывается 110 эле­ментов, 87 из них обнаружены в организме человека. По количественному содержа­нию они делятся на макро-, микро- и ультрамикроэлементы. Макроэлементы это углерод, кислород, водород и азот, а также магний, калий, кальций, железо, натрий, фосфор, сера, хлор. Они составляют 99% массы клетки и являются главными компонентами всех органических соеди­нений. Микроэлементы содержатся в клет­ках в очень малых количествах: от 0,001 до 0,000001%. К ним относятся цинк, марганец, медь, йод, фтор, алюминий. Но даже те элементы, которые со­держатся в ничтожно малых количествах, необходимы для жизни и ничем не могут быть заменены.

Углерод Углерод один из самых рас­пространенных элементов в атмосфере Земли и ее недрах. Из ее глубин мы добываем его в виде природного газа, нефти, угля (демонстрация коллекций). В простом виде углерод встречается в виде алмаза, графита, карбина. Древес­ный уголь, который получают при сухой перегонке древесины, благодаря своей пористой поверхности обладает способ­ ностью поглощать газы и растворенные вещества.

Углеродной скелет Углеродной скелет осно­ва всех органических веществ: белков, жиров, углеводов, входящих в состав продуктов питания. Пройдя через пище­варительный тракт и потеряв видовую специфичность, они попадают в клетки организма, где выполняют энергетиче­скую, строительную и др. функции. Очень важно правильно сбалансировать соотно­шение в пище белков, жиров и углеводов, так как неправильное питание становится причиной многих болезней. При избыточ­ном питании возникает ожирение, при недостаточном дистрофия. Углеродный скелет имеют и витамины органические вещества, поступающие с пищей в микро­скопически малых дозах. Недостаток ви­таминов (авитаминоз) или их избыток (гипервитаминоз) также становятся при­чиной многих серьезных заболеваний.

Железо Еще в глубокой древности че­ловеку были известны 7 металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, ртуть и же­лезо. Их применяли еще до изобретения письменности. Век каменный на часах истории сменился веком медным, а затем веком железным. Самые древние предме­ты из железа имеют возраст 3,5 тыс. лет. Железный век продолжается и сейчас, так как 9/10 всех используемых человеком металлов и сплавов это сплавы на осно­ве железа. В государстве хеттов в XIV в. до н.э. железо стоило в 5 раз дороже золо­та, в 20 раз дороже серебра и в 6400 раз дороже меди. Железо занимает второе место по распространенности среди метал­лов (после алюминия). Оно образует множество минералов: Ге О,, - красный железняк, Ре О магнитный железняк, Ре О.,Н О - бурый железняк, Ре желез­ный колчедан и др.

Железо В организме человека содержится 4,2 г железа. Оно сосредоточено в эритроцитах, мышцах и костях. При его недостатке воз­ никает железодифицитная анемия, сопро­ вождающаяся усталостью и апатией. Железом богаты продукты ярко пигментированные: свекла, хурма, гра­наты, красная икра, яблоки, печень, мясо (говядина), зеленые листья овощей.

Кальций Кальций в виде металла (в пере­воде с латинского означает известь) был выделен в 1808 г. Это один из самых рас­пространенных химических элементов на Земле (почти 3,5% массы земной коры). В природе в свободном состоянии он не встречается, так как обладает большой химической активностью. Много кальция со­держится в осадочных породах. Гидроксид кальция (известковая вода) используется в лабораториях для определения углекислого газа. Мел, мрамор, известняк хорошие стро­ительные материалы. Их используют для постройки и отделки зданий, при создании скульптур. Однако мрамор прочный строительный материал разрушается под действием кис­лотных дождей. Строительный материал, используемый человеком, является строи­ тельным материалом и самого человека.

Кальций Кальций основной компонент зубов, при его дефиците возникают проблемы: кариес, пульпит, выпадение зубов. Ионы кальция - активаторы многих ферментов, поэтому его недостаток приводит к наруше­нию жизненно важных процессов в клетке. Без кальция невозможно сокращение мы­шечного волокна. Кальциевые соли серной кислоты служат важной составной частью минерального питания растений. (Демонс­трация минеральных удобрений.) Потребность взрослых лю­дей в кальции составляет 0,8 г в сутки, де­тей 1,4 г в сутки. Это количество кальция можно усвоить, введя в пищевой рацион 1 л молока, или ] 50 г творога, или 1 яйцо. Каль­ций содержится также в гречневой крупе, капусте, черной смородине, апельсинах.

Фосфор Фосфор открыл X е н н и н г Б р а н д в 1669 г. В переводе с латинско­го фосфор означает светоносный. В земной коре на долю фосфора приходится 0,1 % (по массе). Он входит в состав минералов фосфорита и апатита. Существуют 3 аллот­ропные модификации фосфора красный, черный, белый. Белый - химически неус­тойчив, от сотрясения воздуха самовозго­рается. Светится в темноте, легколетуч. Имеет чесночный запах, ядовит. Черный фосфор полупроводник. Красный используют для производства спичек, фосфорных удобрений и кормо­вых добавок для животных. Ничто живое не может обходиться без фосфора.

Фосфор В живых организмах фосфор присутствует в костях, мышцах, тка­нях мозга и нервах. В организме взрослого человека содержится примерно 4,5 г фос­фора. Почти все важнейшие физиологи­ческие процессы связаны с превращением фосфорсодержащих веществ. Из фосфора строятся собиратель и носитель энергии аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). рибонуклеиновые, дезоксирибонукленновые кислоты (РНК, ДНК), отвечающие за передачу наследственных свойств. Фосфор необходим детям для построения костной ткани. Он также участвует в функциони­ ровании клеточных мембран и помогает поддерживать рН среды внутренних жид­костей. Продукты, богатые фосфо­ром, это рыба, сваренная с костями, рыб­ные консервы, морепродукты, яйца.

Фтор Фтор в свободном виде полу­чил в 1866 г. французский химик Анри Муассан, за что ему была присуждена Нобелевская премия. Многие пытались получить фтор, но или погибали или по­лучали тяжелые увечья. В переводе с гре­ческого, «фторос» разрушающий, он очень активен, в нем горит даже вода: F 2 + 2Н 2 О = 4НF + О 2. Конечно же, из-за своей активности фтор в свободном виде не встречается, а существует главным образом в минералах, например в флюорите (плавиковом шпате). Простое вещество фтор очень ядовитый газ. Без этого элемента человеческий орга­низм существовать не может.

Фтор Фтор участвует в построе­нии зубной эмали и костей, и при его недо­статке происходит их разрушение. Чтобы повысить количество фтора в организме, нужно употреблять мор­скую пищу, фторированную воду и чистить зубы зубной пастой, содержащей фтор.

Йод Элемент йод мало распростра­нен на Земле. Йод в виде простого вещества был получен в 1811 г. французом К у р т у а, а название свое получил за цвет паров (греч. «йодэс» «фиолетовый»). Йод в твердом виде это серое вещество с металлическим блеском. Йод применяется в медицине и для получения высокочистых металлов, например циркония. Элемент йод необходим организму человека

Йод Человек не может жить без йода. Его недостаток в воде и пище резко снижает выработку гормона тироксина щитовидной железы. Под регулирующим действием тироксина находятся мышечное возбуждение, биение сердца, аппетит, пище­варение, работа мозга и даже темперамент человека. Хронический недостаток йода вызывает серьезные нарушения обмена ве­ществ и такие болезни, как Базедова, или зобная, гипотиреоз. В древности были заре­ гистрированы случаи, когда щитовидная же­леза разрасталась до таких размеров, что ее нужно было везти на тележке перед собой. Диетологи. В горных районах, где на­блюдается особый дефицит йода, обя­зательно применение йодированной соли для приготовления пищи. Нам же с вами надо не забывать о морепродук­ тах, особенно о морской капусте. Суточ­ная потребность в йоде для школьника и взрослого человека мкг. В 100 г рыбы пикши содержится 416 мкг йода, в 100 г лосося 216 мкг. Йода много в фейхоа и хурме, он есть в хлебе (8,5 мкг йода в 100 г), овсе, рисе.

Калий и натрий Элементы калий и натрий - представители семейства щелочных метал­лов, из-за своей активности они не могут на­ходиться в природе в виде простых веществ. Самые распространенные минералы, содер­жащие эти элементы, галит, или камен­ная соль (NаСl), сильвин (КСl) и сильвинит КСl+NaCl). Каменную соль добывают откры­ тым способом на озерах Эльтон и Баскунчак. Даже летом эти озера покрыты соляной кор­ кой «льда». Калий составная часть макроу­ добрений. Человек тоже не может обходить­ся без этой «сладкой парочки».

Калий и натрий Пока клетка жива, разли­чие в концентрации ионов калия и натрия между клеткой и межклеточной средой стойко удерживается. От концентрации солей внутри и вне клетки зависит интен­сивность обмена веществ в тканях. Калий обеспечивает водный баланс, сердечную деятельность, метаболизм углеводов и бел­ков. Он концентрируется в мышечной и костной тканях, в крови. Недостаток калия (менее 100 г в организме взрослого человека) приводит к нарушению сократительных свойств сердечной мышцы и при увеличе­нии нагрузки на организм может наступить внезапная смерть из-за аритмии сердечных сокращений. Натрий сосредоточен в крови, мышеч­ной и костной тканях. Он отвечает за пе­редачу нервного импульса. При дефиците натрия (менее 140 г) появляются такие симптомы, как головная боль, слабость, ухудшение памяти, потеря аппетита.

Элементы жизни