Порушення обміну речовин (метаболізму), пов’язані з нестачею чи надлишком надходження певних хімічних елементів, речовин

Тема: Порушення обміну речовин (метаболізму), пов’язані з нестачею чи надлишком надходження певних хімічних елементів, речовин

Цілі уроку:

■        освітня: сформувати поняття про порушення обміну речовин, пов'язані з нестачею або надлишком надходження певних хімічних елементів та речовин;

■        розвивальна: розвивати вміння логічно мислити, аналізувати та по­рівнювати вплив нестачі та надлишку вітамінів та мікроелементів на живий організм;

■        виховна: виховувати розуміння значення вивчення процесів обміну для формування навичок здорового способу життя.

Обладнання і матеріали: таблиці вмісту вітамінів та елементів у продук­тах харчування.

Базові поняття і терміни: авітаміноз, гіповітаміноз, гіпервітаміноз.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Ключові компетентності: спілкування державною мовою; наукове розуміння природи; уміння аналізувати, формулювати висновки; знання та розумін­ня фундаментальних принципів біологи; збереження власного здоров'я.

ХІД УРОКУ

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ І МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ

 Питання для бесіди

1.       Чи може бути шкідливою нестача певних хімічних елементів та їхніх сполук для здоров’я людини?
2.       Чи може бути шкідливим для організмів надлишок цих же хі­мічних речовин?
3.       За якими ознаками це можна виявити?

ІІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Порушення обміну речовин - це зміна в одній зі стадій метаболізму - в катаболизме або анаболізмі. Катаболізм або дисиміляція - процес окислення або диференціації складних елементів до стану простих органічних молекул, які зможуть брати участь в процесі анаболізму (асиміляції) - синтезування, який характерний енергозатратністю. Процес метаболізму відбувається все життя згідно наступних етапів: 

• Живильні елементи надходять в людський організм. 
• Живильні речовини всмоктуються з травної системи, ферментують і розщеплюються, проникаючи в кров і лімфатичну систему. 
• Тканинний етап - транспорт, перерозподіл, виділення енергії і засвоєння речовин. 
• Виведення продуктів розпаду обміну речовин, які організм не засвоїв. Виділення відбувається через легені, з потом, сечею та калом.

Причини порушення обмінних реакцій

Існує кілька основних факторів, які можуть сприяти порушенню обмінних реакцій:

1.   Гени. Спадкова інформація і генетичні особливості обміну речовин можуть розвивати дефекти метаболічних процесів.
2.   Порушення здорового режиму і способу життя. Режим сну і активний спосіб життя мають великий вплив на енерго затратні процеси.
3.   Патології. Захворювання щитовидної залози, надниркових залоз і гіпофіза безпосередньо пов'язані з обмінними процесами.
4.   Харчування. Обмін речовин приймає всі елементи з їжі і відповідно при їх обмеження або надлишку починає давати збій.
5.   Стрес і депресії. Призводять до розбалансування нервової системи, харчування та метаболічних процесів.

Ознаки обмінних порушень в організмі можуть даватися взнаки візуальними симптомами або супроводжуватися характерними захворюваннями обміну речовин.

Основні симптоми порушення обмінних реакцій

Симптоми порушення всіх хімічних процесів, що відповідають за метаболічні реакції, можуть бути різними в залежності від їх порушеного рівня обміну речовин:

1.   Клітинна стадія.
2.   Молекулярна стадія.
3.   стадія тканин і органів.
4.   Цілісна (загальна) стадія:

• синтез білків, ліпідів, вуглеводів;
• дисиміляція (розпад) білків, ліпідів, вуглеводів.

Симптоми іноді можуть і не проявлятися, але найчастіше їх можна розпізнати за такими ознаками:

• апетит підвищений або знижений;
• зміни ваги (більше або менше) при повсякденному раціоні харчування;
• набряки обличчя і кінцівок;
• підвищена пігментація шкіри;
• проблеми і захворювання стоматологічного характеру;
• погіршення структури волосся (випадання, сухість ламкість, сивина);
• погіршення структури шкірних покривів (прищі, алергічні висипання, сухість, блідість, тріщини);
• погіршення стану нігтів ( ламкість,грибок);
• часті діареї або запори.

Складання порівняльної таблиці «Прояви надлишку та нестачі хімічних елементів і вітамінів в організмі людини» (див. с. 136-139)

Прояви надлишку та нестачі хімічних елементів і вітамінів у організмі людини

4.         УЗАГАЛЬНЕННЯ, СИСТЕМАТИЗАЦІЯ Й КОНТРОЛЬ ЗНАНЬ І ВМІНЬ УЧНІВ

1.   Наведіть симптоми нестачі та надлишку в організмі людини певних мікроелементів.
2. Опишіть симптоми нестачі та надлишку в організмі людини певних макроелементів.
3. За якими симптомами можна виявити нестачу або надлишок певних водо- та жиророзчинних вітамінів у організмі людини?

5.             ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Прояви надлишку та нестачі хімічних елементів і вітамінів у організмі людини

Біоелементи – хімічні елементи, які входять до складу живих організмів і беруть участь у процесах життєдіяльності. Ці елементи перебувають в організмі: а) як складові біомолекул; б) у формі нерозчинних сполук; в) у формі йонів. Поширення та біологічне значення хімічних елементів у живій природі пов'язане з розташуванням елементів у періодичній системі.

Основними групами біоелементів за їх вмістом в організмах:

1.               Органогени – це хімічні елементи, на частку яких припадає від 2 до 98% від маси тіла. Хоча в складі живих організмів є майже всі хімічні елементи, основні властивості живого визначаються саме органогенами. Найбільший вміст у живій природі припадає на Карбон, Оксиген, Гідроген і Нітроген, які розташовуються у верхній частині таблиці і є типовими неметалами. Вони відрізняються від інших тим, що мають малі розміри, малу відносну атомну масу і є легкими елементами. Саме ці особливості й зумовлюють їхню структурну функцію. Біологічне значення органогенів спричинене їхніми унікальними, фундаментальними для життя, властивостями:

1) легко і в різному порядку поєднуються між собою, утворюючи один з одним міцні ковалентні зв'язки, що забезпечує стійку структуру біомолекул;

2) здатні утворювати слабші за ковалентний водневі зв'язки, які обумовлюють можливість зміни структури біомолекул та їх взаємодію між собою;

3) здатні утворювати порівняно невелике число типів зв'язку, що зменшує кількість необхідних для клітини каталітичних систем;

4) мають малі розміри, малу відносну атомну масу і є легкими елементами, що обумовлює можливість їх використання у великій кількості для побудови біомолекул;

5) у звичайних умовах проявляють неметалічні властивості, що лежить в основі їх структурної функції.

2.               Макроелементи – це хімічні елементи, на частку яких припадає від 0,1 до 2% маси тіла. До макроелементів належать метали – Калій, Кальцій, Натрій, Магній, Ферум, і неметали – Фосфор, Хлор, Сульфур. їхня маса дещо більша, але їхній зовнішній електронний шар має або потребує для заповнення невелику кількість електронів. Ці особливості визначають їхню структурну та метаболічну функції. Основними особливостями макроелементів, які мають значення для живого, є такі:

1) мають високу здатність утворювати йони, що беруть участь в утворенні йонних зв'язків і обумовлюють існування йонних сполук,

2) деякі можуть мати змінну валентність, завдяки чому їхні йони використовуються в життєвих циклах для регульованої передачі електронів;

3) більшість є сильними відновниками або окисниками, тому у складі біосистем досить часто беруть участь в регуляції життєвих функцій;

4) у звичайних умовах проявляють металічні та неметалічні властивості.

3.               Мікроелементи – це хімічні елементи, на частку яких припадає від 0,000001 до 0,1% від маси тіла. Мікроелементами є Цинк, Йод, Купрум, Манган, Молібден, Кобальт та ін. Ці хімічні елементи розташовуються в нижніх періодах таблиці і є у переважній більшості металами з відносною атомною масою більше 50. Тому їх біологічна роль пов'язана з їх включенням до складу речовин (дихальних пігментів, вітамінів, гормонів, ферментів), що беруть участь у регуляції життєвих процесів. Мікроелементи називають у науці "каталізаторами каталізаторів".
4.               Ультрамікроелементи – це хімічні елементи, вміст яких у клітинах не перевищує 0,000001%. Це Плюмбум, Платина, Аргентум, Аурум та ін. Фізіологічна роль цих елементів у біосистемах ще недостатньо вивчена. Наприклад, відомо, що лікарі-гомеопати успішно використовують для профілактики атеросклерозу препарати золота (в дуже малих кількостях), хоча механізм їхньої дії абсолютно невідомий.