Химия пәніне арналған ғылыми жоба үлгісі

Ғылыми жобаТақырыбы: Адам ағзасына химиялық элементтердің әсері

Орындаған: Мұхан Ұлбосын, 8-сынып оқушысы

Ғылыми жетекшісі: Спанқұлова Динара, химия пәні мұғалімі

Мазмұны

І Кіріспе...................................................................................................................2

1.1. Химиялық элементтерге жалпы сипаттама....................................................3

1.2. Адам ағзасын құратын химиялық элементтер................................................4 ІІ Негізгі бөлім

2.1. Химиялық элементтердің азық – түлік және жеміс – жидектердегі мөлшері...................................................................................................................10

2.2. Химиялық элементтердің жетіспеуінен адам ағзасының бұзылуы...........14

2.3. Адам ағзасындағы химиялық биогендік элементтердің ролі.....................16

ІІІ Қорытынды бөлім

Қортытынды...........................................................................................................17

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі........................................................................18 Кіріспе

Елбасының Қазақстан халқына Жолдауында денсаулық сақтау ісіне айрықша мән беріліп, байыпты да жүйелі өзгерістер талап етілуде.

Ешқандай байлыққа бағаланбайтын халықтың денсаулық жағдайын тексеруден өткізу, ол жүйеге қолдау көрсету және салауатты өмір салтын қалыптастыруды насихаттау қай кездегіден де маңызды сипат алып, медицина саласы қызметіне айрықша серпін беретіні анық. Мемлекетімізде соңғы жылдары тиісті қаражаттар бөліп, халықтың салауатты өмір сүруіне көп көңіл бөлініп, ғалымдарымыз табиғаттағы өзгерістер және қоршаған ортаның әсері жайлы зерттеу жұмыстарын жүргізуде.

Әлемдік жаһандану үрдісінде табиғатта тепе-теңдік жағдайында сақталып тұрған кейбір химиялық элементтердің адам ағзасына бірден көбейе түсуі және ағза үшін маңызы бар элементтер мөлшерінің кеміп кетуі байқалуда. Элементтердің барлығы да тиісті мөлшерден артық болса немесе азайып кетсе адам ағзасына кері әсер ететінін анықталған. Олардың табиғатта таралу жағдайларына жасалған зерттеулер бойынша жердің массасының шамамен 50 пайызын оттек, 25 пайыздан астамын кремний құрайды. Оттек, кремний, алюминий, темір, кальций, калий, натрий, магний, сутек, титан, көміртек, хлор, фосфор, күкірт,азот,марганец, фтор, барий жер массасының 99,8 пайызын құраса, ал қалған 0,2 пайызы барлық басқа элементтердің үлесіне тиеді.

Өткен ғасырдың қырқыншы жылдарында неміс ғалымдары Вальтер мен Ида Ноддактар Менделеев кестесіндегі элементтер әр жұмыртаста кездесетіндігін айтқан. Әуелгіде бұл пікірдің қолдаушысы табылмады. Кейін ғалымдар химиялық элементтерге талдау жасап, зерттеп, зерделеп, шындыққа көз жеткізді.

Жер бетіндегі барлық тірі ағза, оның ішінде, адам қоршаған ортамен тығыз қарым-қатынаста өмір сүреді. Тіршілік заңы ағзада үнемі зат алмасып тұруын талап етеді. Ал ағзамызға химиялық элементтер жеген ас пен ішкен суымыздан түседі. Кейбір ғалымдардың сараптауынша, ағзаға түскен хи-миялық элементтердің әрқайсысы белгілі бір биологиялық қызметті орындайды. Осы бағыттағы зерттеулер нәтижесінде 30-ға жуық элементтің биологиялық ролі анықталды.

Химиялық элементтерге жалпы сипаттама

Адам ағзасының 60 пайызы судан, 34 пайызы органикалық, 6 пайызы бейорганикалық заттардан тұрады. Органикалық заттарға көміртегі, сутегі, оттегі, сондай- ақ, бұлардың қатарына азот, фосфор, күкірт жатады. Ағзадағы бейорганикалық заттарда міндетті түрде мынадай 22 элемент болады: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I, F, Se. Мысалы, егер адамның салмағы70 кгболса, онда1700 граммкальций,250 граммкалий,70 граммнатрий,42 грамммагний,5 граммтемір,3 грамммыс болады.

Атап айтар болсам, мәселен, кальций мен фосфор сүйекте, ал хлор тұзды қышқыл түрінде асқазан сөлінде кездеседі.

Элементтерді тірі ағзалардағы орташа мөлшеріне қарай үш топ-қа бөледі:

1. Макроэлементтер (оттегі, сутегі, көміртегі, азот, фосфор, күкірт, кальций, магний, натрий және хлор); ағзадағы мөлшері 10%-дан жоғары болады.

2. Микроэлементтердің (йод, мыс, мышьяк, фтор, бром, стронций, барий, кобальт) ағзадағы мөлшері — 10%-15%.

3. Ультрамикроэлементтер — сынап, алтын, уран, торий, радий және т.б. Олардың ағзадағы мөлшері 15%-дан төмен.

Тіршілік үшін маңыздылығына қарай химиялық элементтерді үш топқа бөледі:

1.Тіршілікке қажетті элементтер. Олар адам ағзасында үнемі болады және ферменттер, гормондар, дәрумендер құрамына кіреді: H, O, Ca, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu, Co, Fe, Zn, Mo, V. Олардың жетіспеушілігі адамның қалыпты өмір сүруін бұзады.

2. Қосымша элементтер. Бұл элементтер жануар мен адам ағзасында болады: Ga, Sb, Sr, Br, F, B, Be, Li, Si, Sn, Cs, Al, Ba, Cl, As, Rb, Pb, Ra, Bi, Cd, Cr, Ni, Ti, Ag, Th, Hg, V, Se. Олардың биологиялық маңызы осы уақытқа дейін толық зерттелмеген.

3. Өте аз элементтер. Адам және жануар ағзаларынан табылған, мөлшері және биологиялық маңызы белгісіз.

Сондықтан егер химиялық элементтердің біреуінің жоқ болуы немесе жетіспеуі ағзадағы қалыпты жағдайды бұзады. Керісінше, ағзадағы қандай да бір элементтің шамадан тыс болуы да зиян. Тіпті, қазір тағамнан улану да көбейіп кетті. Мәселен, соңғы кезде диоксин деген у пайда болды. Ол фосфор қалдықтарының ауада азот қышқылдарымен қосылуы арқылы түзіледі. Адам ағзасының әлсіреп, иммундық жүйенің төмендеуіне де осылардың әсері бар.

Адам ағзасын құратын химиялық элементтер

Адамның ағзасы химиялық элементтерді әр түрлі концентрациялайды, яғни микроэлементтер мен макроэлементтер әркелкі таралады. Микроэлементтердің көпшілігі бауырда, сүйек және бұлшық ет ұлпаларында жиналады. Бұл ұлпалар — көптеген микроэлементтердің негізгі қоры. Элементтер кейбір мүшелерге тән әрі ол жерде концентрациясы жоғары болады. Мысалы, мырыш — қарын асты безінде, йод — қалқанша безінде, фтор – тіс кіреукесінде, алюминий, мышьяк, ванадий — шашта, кадмий, сынап, молибден — бүйректе, қалайы — ішек ұлпаларында, стронций — қуық безінде, сүйек ұлпасында, барий — көздің пигментті қабатында, бром, марганец, хром — гипофизде және тағы басқаларда жиналады.

Жетіспесе, ауырасыз.

Химиялық элементтердің ағзадағы мөлшерінің өзгеруіне әр түрлі аурулар әсер етеді. Мысалы, рахитпен ауырғанда фосфорлы-кальцийлі алмасу бұзылады да ағзадағы кальцийдің мөлшері төмендейді. Нефритпен ауырғанда электролитті алмасудың бұзылуының әсерінен ағзадағы кальцийдің, натрийдің, хлордың мөлшері азаяды да магний мен калий көбейеді. Ағзадағы макро және микроэлементтердің мөлшерін гормондар реттеп отырады.

Кейбір элементтердің мөлшері адам ағзасында жасы ұлғайған сайын өзгеріп отырады. Мысалы, кадмийдің бүйректегі және молибденнің бауырдағы мөлшері қартайғанда жоғарылайды. Жас ұлғайған сайын кейбір мырыш, ванадий және хром сияқты микроэлементтердің мөлшерлері кемиді.

Адам ағзасында 1000-1200 грамм кальций болады, соның 99 пайызы сүйекте, тіс кіреу-кесінде, ал 1%-ы ішкі жасушада, қан құрамында маңызды роль атқарады.

Отандық ақ халаттылардың зерттеулеріне сүйенсек, Қазақстандағы әрбір үшінші әйелде және әрбір бесінші ер адамда кәрі жілік және сан сүйегінің сынығы бар. Нақты айтқанда, елімізде жарты миллионға жуық адам остеопороз ауруының зардабын тартуда. Ал бұл тікелей осы кальций элементінің жетіспеуі салдарынан туындайды екен. Кальций сүйектің саулығы мен беріктігін сақтайды. Әйтсе де адам 35 жастан асқаннан кейін сүйектен кальций кеми түседі. Бұл дертке көбіне ақ жаулықты аналар шалдығады. Нақтырақ айтсақ, 60 жастан асқан әрбір төртінші әйел зардап шегеді. Ал ер азаматтарда төрт есе сирек кездеседі. Етеккір үзілісінен кейін әйел ағзасында гормондық өзгерістер болады, сүйектің беріктігі күрт төмендейді. Остеопороз бүкіл қаңқаны, әсіресе сан, иық, омырт-қа сүйектерін зақымдайды. Тіпті әлсіз соққының өзі (мәселен, көшеде құлап қалу) сыныққа алып келуі мүмкін. Осы ретте кальций мен магний — қаңқаның беріктігін сақтайтын негізгі ағза жанашыры. Қан құрамындағы холестеринді төмендетеді. Кальций – күмісше жылтыраған ақ металл, ол сілтілік металдар тәрізді өте жеңіл (g = 1,55 г/см3 ), алайда анағұрым қатты болады және оның балқу температурасы да өте жоғары, 851 0 С-ге тең.

Са – ізбес. Ол жасуша құрамына еніп, сүйек құрауға, жүрек және бұлшық еттерінің жұмысына қатысады, қанның ұюын қамтамасыз етеді.

Калцийдің маңызды қосылыстары: кальций оксиды – СаО – сөндірімеген әк, кальций гидроксиді – Са(ОН)2 – сөндірілген әк, кальций карбонаты – СаСО3 - әкті су, ғаныш (гипс) – СаSO4 *2Н2О

Ересек адамдарға тәулігіне 0,5 грамм кальций жеткілікті. Ол сүйекті қатайтуға аса қажет. Кальций – сиыр мен қой сүті, сүтпен жасалатын түрлі тағам – ірімшік, сүзбе, сүтсірнеде (сыр) мол. Қара бидай наны мен жұмыртқаның сары уызыда кальцийге бай. Ағзаға бір тәулікке қажет кальций алу үшін жүз грамм сүтсірне немесе жарты литр сүт жетеді.

Кальций ағзаға сіңімді болуы үшін D витамині, фосфат, магний, мырыш, марганец, аскорбин қышқылы ауадай қажет. Йод - өмірлік маңызы бар элемент. Ол қалқанша без үшін құрылыс материалы (қалқанша без – йод жинақтаушы орган). Өкінішке орай, бұл микроэлемент ағзада жасалмайды, адам оны тек ас, тағам арқылы алады. Сырт қарағанда йод жетіспеушілік білінбейді, ал тапшылық сезілсе түрлі ауруларға шалдықтырады, яғни шаршау, түрлі жұқпалы ауруларды тез қабылдағыштық, белсіздік және ақыл – ой кемістігі. Қалқанша безі мен гипофиздің жұмысын жақсартады. Радиация әрекетінен қорғап, радиоактивті йодтың жиналуын ескертеді. Йод селенге тәуелді, ол ағзада селенсіз әрекет етпейді.

Бұл элементтің жетіспеуі негізгі зат алмасу процесін төмендетеді. Ағзадағы йодтың аз болуы ең әуелі орталық жүйке жүйесіне әсер етеді. Бала қажетті мөлшердегі йодты ана құрсағында жатқан кезден бастап алуға тиіс. Балалардағы гипотиреоз ауруы жүйке қызметінің ерекше бұзылуына, адамдағы интеллектуалдық мүмкіндіктің тежеліп дамуына, кретинизмге әкеліп соқтырады.

Ал ересек адамдарда ойлау қабілетінің төмендеуі, жүректің соғу жиілігі азаюы байқалады.

Адамның өмір сүруіне бүкіл өмір бойы бір қасық қана йод жеткілікті.

Йод адам ағзасында 20 – 30 мг мөлшерінде ғана болса да өте маңызды үрдістерді атқарады. Фосфор тұздары . Фосфор тұздарының ағза үшін маңызы сүйекті қалыптастыруға қатысумен шектелмейді. Фосфордың органикалық қосылысы – аденозинүшфосфат қышқылы мен креатин – биологиялық қышқылдану барысында босайтын қуаттың нағыз аккумуляторы болып табылады. Ағза бұлшық еті жиырылғанда, сондай – ақ мида, бауырда, бүйректе және басқа ағзаларда жүретін биохимиялық үрдістерде қуатты нақ осы қосылыстар түрінде пайдаланады.

Міне сондықтан бұлшық етте қатты жұмыс істеген кезде фосфатты қажетсіну едәуір артады. Егер ересек адамға оның тәуліктік қажеті 1 – 2 грамм болса, ауыр дене еңбегімен шұғылданатын жұмысшыға немесе үлкен қашықтыққа жүгіретін спортшыда бұл қажеттілік екі есе дерлік артуы мүмкін.

Ал фосфор — күш-қуат көзі. Қаңқаның мықтылығы құрамындағы фосфор мен кальцийдің мөлшеріне тығыз байланысты. Фосфордың мөлшері кальцийден бір жарым есе көп болуы керек. Ондай болмаған жағдайда тепе-теңдік мөлшерін белгілі бір деңгейде ұстап тұру үшін жеткіліксіз мөлшерін сүйектегі қордан алады. Бірақ D витамині оның арақатынасын реттеп отырады. Фосфор жүйке жасушаларының қызметі үшін де керек. Сондықтан оның мөлшері барлық уақытта біркелкі болуы керек. Фтор, стронций адам тісінің мықты болуына әсер етеді.

Фосфор ақуызы мол ет, сүт өнімдерінде кездеседі.

Адам денесінде фосфор қосылыстары көп. Фосфор қышқылының қалдығы жасуша ядроларында нәсілдік қасиеттер беретін аса маңызды заттарға – нуклеопротеидтерге, май тектес заттарға – фосфатидтерге және көмірсулардан тарайтын әр түрлі заттарға міндетті құрамдас бөлік ретінде кіреді. Сүйек пен тісте фосфор қышқылының тұздары өте – мөте көп.

Көміртек, сутек және оттек көмірсулар мен липидтердің(майлар) де құрамына кіреді.Ал фосфор фосфолипидтердің құрамына фосфатты топтар түрінде кіреді. Көп мөлшерде липидтер бас миында (12%), бауырда (5%), сүтте(2-3%) және қан…