Влияние металлов на организм человека. Реферат металлы в организме человека

Роль металлов в организме человека

Разделы: Химия, Конкурс «Презентация к уроку»

Презентация к уроку

Загрузить презентацию (2,8 МБ)

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цели урока:

• Показать роль металлов в организме человека,  разнообразие их свойств в жизнедеятельности человека; показать пользу и вред металлов.
• Расширить и углубить знания, связанные с той ролью, которую играют металлы в организме человека.
• Привить навыки самостоятельной работы, научить выражать свои мысли четко и грамотно; использовать знания, полученные при изучении других предметов: биологии, экологии, литературы (межпредметные связи).

Оборудование:

• Штативы с пробирками, спиртовки, спички, держатели.
• Реактивы: растворы FeCl3, Nh5CNS, K4[Fe(CN)6], CaCl2, Na2CO3, CuSO4, HNO3, NaOH, раствор белка, яблочный сок.

Раздаточный материал:  таблицы.

Эпиграф урока: «Природа не признает шуток; она всегда правдива, всегда  серьезна, всегда строга; ошибки же и заблуждения исходят от людей». (И.В. Гете)

ХОД УРОКА

Учитель (зачитывет эпиграф урока, записанный на доске).

– К теме «Металлы» обращались и обращаются поэты, писатели. Вам было предложено домашнее задание: вспомнить, отыскать в произведениях А.С. Пушкина, М.Ю. Лермонтова строки с упоминанием металлов. Прочтите их.

Учащиеся  читают строки из произведений:

 «У лукоморья дуб зеленый, Златая цепь на дубе том…

Там царь Кощей, там златом чахнет…»

(А.С. Пушкин «Руслан и Людмила»)

«А орешки не простые, Все скорлупки золотые: Торговали мы булатом, Чистым серебром и златом»

(А.С. Пушкин «Сказка о царе Салтане»)

«Отделкой золотой блистает мой кинжал»

(М.Ю. Лермонтов «Парус»)

«Ночевала тучка золотая На груди утеса-великана»

(М.Ю. Лермонтов)

«Месяц, месяц, мой дружок, Позолоченный рожок»

(А.С. Пушкин «Сказка о мертвой царевне и о семи богатырях»)

«Пришел невод с одною рыбкой, С непростою рыбкой – золотою»

(А.С. Пушкин «Сказка о рыбаке и рыбке»)

Открываю слайд 2, на котором написаны слова, а учащиеся должны подобрать к ним прилагательные, обозначающие металл:

…  логика                                                                     …  трубы …  дисциплина                                                            …  лоб …  занавес                                                                    …  глотка …  доводы                                                     гроша …  не стоит выжечь каленым  …

…  сердце,    …  руки,    …  лихорадка,    …  осень,    …  дно,   …  фонд,        …  волос,    …  свадьба,   черное   …,   белое   …,   сулит …  горы

…  тяжесть                                                                  …  свадьба …  взгляд                                                                    …  голос …  тучи                                                                        …  звон …  волны                                                                    …  кулаки …  глаза                                                                      …  усилия

Учащиеся называют прилагательные: железный, медный, золотой, свинцовый, серебряный, оловянный, титанические.

Учитель:В каком значении используются эти названия? (В переносном) – На чем основано их использование? (На сходстве). – Так как в литературе часто встречаются выражения, связанные с  металлами, то следует отсюда вывод: металлы имеют для нас большое значение, а какое – узнаем на уроке.  

Открывается слайд 3: «Содержание некоторых металлов в организме человека в %».

Литий – 0,0001 Натрий – 0,03 Калий – 0,025 Кальций – 0,4 Магний – 0,05 Железо – 0,001 Марганец – 0,000001 Алюминий – 0,001 Цинк – 0,001

Учитель: Каких металлов в организме больше всего? (Кальция, магния, натрия, калия). Эти элементы называются макроэлементами. Все металлы чрезвычайно важны. – Как при недостатке металлов в организме, так и при их избытке у человека могут быть проблемы со здоровьем. – На примере ионов железа попробуем определить, действительно ли оно содержится в организме? – Какие качественные реакции на катионы железа 2+ и 3+ вы знаете?

(Учащиеся называют:  на катион железа 3+ реактивы роданид аммония и желтая кровяная соль, на катион железа 2+  реактив красная кровяная соль.)

– У вас на столах имеется оборудование для выполнения лабораторной работы.

Опыт 1.

Проведем качественную реакцию на ионы железа 3+, добавив к раствору соли железа роданид аммония (Nh5CNS).

(Образуется раствор кроваво-красного цвета ).

– На что похож полученный раствор?

Ученики: На кровь, венозную. Значит, ионы железа 3+ содержатся в организме.

Учитель:Проверим, есть ли ионы железа 3+ в продуктах питания?

Опыт 2. 

В пробирку с яблочным соком учащиеся приливают раствор желтой кровяной соли K3[Fe(CN)6].

(Образуется осадок синего цвета.)

Учащиеся: есть.

Учитель: Проанализируем Таблицу 1 «Металлы в организме человека» (см. Приложение 1).

– Скажите, где содержится в основном железо в организме?

Учащиеся:В мышечной ткани, большая часть в крови.

Учитель:Что нужно делать при недостатке железа в организме? Какие продукты употреблять?

По Таблице 2 «Содержание железа в продуктах питания» (см. Приложение 2) определите, в каких продуктах больше всего содержится железа?

Учащиеся:  В морской капусте, кураге, говяжьей печени, фасоли, петрушке и других продуктах.

Учитель:  Кроме железа, в организме содержатся и другие металлы. Проанализируйте Таблицу 1 (см. Приложение 1) и сделайте вывод: какие металлы имеют наибольшее значение по массе?

Учащиеся:  Кальций – 1 кг, калий – 140 г, натрий – 100 г.

Учитель: А как в растворе можно обнаружить ионы натрия, калия, кальция?

Учащиеся: Ионы натрия  – по желтой окраске пламени, ионы калия – по фиолетовому цвету пламени, ионы кальция дают осадок с карбонат-анионами.

Учитель: Проведем качественную реакцию на катионы кальция.

Опыт 3. 

К раствору хлорида кальция (СaCl2) учащиеся приливают раствор карбоната натрия (Na2CO3). Образуется осадок белого цвета. О роли натрия, калия, кальция в организме посмотрим слайды 4, 6, 9.

Учитель:Для работы организму нужны ионы металлов. А могут ли они нам навредить?

Опыт 4. 

К раствору белка учащиеся приливают раствор нитрата свинца (Pb(NO3)2.

Образуется осадок белого цвета.

Опыт 5.

Обнаружение белка.  Учащиеся проводят реакцию раствора белка с гидроксидом меди(II).

Образуется  фиолетовый раствор.

Учитель:  Вы наблюдали свертывание белка при действии на него различных солей. В некоторых ситуациях подобное происходит и в организме человека. – Итак, металлы приносят и пользу, и вред. – Обратимся к фактам из жизни. Представим себя медиками. Попробуем из представленных рассказов определить, какой металл принес вред организму.

Учитель читает статью «Помощь пришла по системе «Интернет» (из журнала «Ридерз дайджест», октябрь 1996 г.):

«7 марта 1995 года. Китай. У молодой студентки, изучавшей в Пекинском университете химию, внезапно начались головокружения, сильные кишечные спазмы, жгучие боли в ладонях и ступнях. Затем у нее начали выпадать волосы. Родители срочно отправили ее в больницу, но девушка погрузилась в кому. По мнению врачей, головокружения и режущие боли в ладонях и ступнях, а также в суставах указывали на серьезное невралгическое расстройство. Однако пункция позвоночника не выявила никаких отклонений. Анализы на отравление свинцом и мышьяком также оказались отрицательными».

Учитель: Давайте обратимся к Таблице 3 (см. Приложение 3) и попытаемся выяснить, чем было вызвано такое действие на организм.

Учащиеся приходят к выводу, что такое действие на организм человека, связанное с выпадением и нарушением деятельности нервной системы, характерно при избытке таллия.

– Таллий поражает периферическую нервную систему, желудочнокишечный тракт и почки. Таллий – биологический конкурент калия из-за сходств между ионами. Накапливается в волосах, костях, почках и мышцах. Характерный признак при отравлении таллием – выпадение волос.

Учитель: О свойствах тех или иных металлов можно узнать и из художественной литературы. Например, у Валентина Распутина есть рассказ «Век живи – век люби». Герой этого рассказа Ваня отправляется в лес за ягодой, прихватив для сбора оцинкованное ведро. Его напарник дядя Володя увидел, как он собирает в оцинкованное ведро… Я зачитаю этот эпизод из рассказа, а вы постарайтесь ответить на вопрос Сани и обосновать свой ответ.

«Рюкзак сполз с ведра, и оно, обвязанное сверху тряпкой, выделялось в темноте резкой, раздражающей глаз белизной. Саня не поленился и прикрыл ведро. – Ну и что ты собираешься делать с этой ягодой? – вдруг спросил дядя Володя, спросил негромко, но как-то значительно, с ударением. – Не знаю, – пожал плечами Саня. Он решил, что дядя Володя спрашивает потому, что не уверен, умеет ли он, Саня, обработать без взрослых ягоду. – Сварю, наверное, половину…   Половину истолку. –Нельзя ее варить, – решительно и твердо сказал дядя Володя. И еще решительней добавил: – И есть ее нельзя. – Почему? – Какой дурак берет ягоду в оцинкованную посуду? Да еще, чтоб ночевала! Да такая ягода! Саня ничего не понимал:  какая такая особая ягода?  При  чем здесь ночевала? Что такое оцинкованное? Шутит ли дядя Володя?»

Учитель: Что произойдет с организмом при действии на него цинка? Найдите ответ в Таблице 3 (см. Приложение 3).

Учащиеся: Цинк входит в состав крови, мышечной ткани, является катализатором многих реакций. При высоких концентрациях цинк – мутаген и онкоген.

Учитель: Итак, металлы нужны организму – польза, но могут принести и вред – враги.

Слайд 13. (Но даже полезные металлы вредны в больших количествах).

Рефлексия.

– Ребята, что нового вы узнали о металлах? – Что понравилось на уроке? – Что не удалось? – Какие выводы о металлах в живом организме вы можете сделать?

Выводы:

• организму для нормальной жизнедеятельности металлы необходимы, но в определенных количествах;
• металлы содержатся в различных продуктах;
• питание человека должно быть сбалансированным;
• человек должен, обязан заботиться о своем здоровье.

В заключение урока читаю стихотворение  С. Острового:

«Человек – он, ведь, тоже природа.      Все вместил в себя: версты и время Он, ведь, тоже закат и восход.            И от атомных  бурь он ослеп. И четыре в нем времени года,             Человек – он и почва, и семя. И особый в нем музыки ход.               И сорняк среди поля. И хлеб.

И особое таинство цвета,                     И какая в нем брезжит погода? То с жестоким, то с добрым огнем.    Сколько в нем одиночества? Встреч? Человек – он зима или лето.               Человек – он ведь тоже природа: Или осень. С грозой и с дождем.       Так давайте природу беречь!»

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Металлы в организме человека | Социальная сеть работников образования

Слайд 1

Слайд 2

ВВЕДЕНИЕ На грани химии, биологии и медицины возникла новая научная область – бионеорганическая химия. Бионеорганическая химия рассматривает роль металлов в возникновении и развитии различных процессов в здоровом и больном организме, создаёт новые эффективные препараты на основе металлоорганических соединений, активно участвует в борьбе за сохранение здоровья людей и продление человеческой жизни. Особенно чутко организм реагирует на изменение концентрации микроэлементов, т.е. элементов, присутствующих в организме в количестве меньше одного грамма на 70 кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся медь, цинк, кобальт, железо, никель, молибден.

Слайд 3

Периодическая система элементов Д.И. Менделеева

Слайд 4

В организме человека присутствуют в основном ионы лёгких металлов Na +, K +, Mg 2+, Cu 2+, относящихся к s -элементам, и ионы Mn 2+, Fe 2+, Co 3+, Cu 2+, Zn 2+ относящиеся к d -элементам. И только содержащийся в организме тяжёлый d -элемент молибден (Мо) – нарушает общую биогеохимическую установку – построение биологических структур только из лёгких элементов. Все эти металлы встречаются в нашем организме в виде твёрдых соединений или в виде их водных растворов. Содержание металлов в компонентах крови здорового человека. s -элементы d -элементы Na K Mg Ca Mn* Fe Co* Cu * Zn * Кровь вся 85.2 44.5 1.57 – 2.18 8.59 0.71 14.8 138 Кровяные тельца 20.9 94.9 2.72 – 1.46 18.6 – 11.9 – Плазма (92%воды) 141 4.11 1.13 – 0.73 – – 18.3 47.2 Сыворотка 140 5.06 0.87 2.42 – 23.3 – 18.1 226

Слайд 5

МАГНИЙ Общее содержание магния в организме человека составляет примерно 21 г. Ежедневная потребность в магнии - 0,250-0,500 г. 1) входит в состав почти 300 ферментов; 2) комплексы магния с фосфолипидами снижают текучесть клеточных мембран; 3) участвует в поддержании нормальной температуры тела; 4) участвует в работе нервно-мышечного аппарата. Симптомы недостаточности Хроническая усталость, быстрая утомляемость, ощущения тяжести в теле, утренняя "разбитость" даже после длительного сна. Волосы, ногти, зубы . Дефицит магния может приводить к усиленному выпадению волос, ломкости ногтей, кариесу зубов. Нервная система. Раздражительность, тревожность, различные страхи, плаксивость, приступы тоски, депрессия. Нарушения сна, кошмары во сне, отсутствие ощущения свежести после пробуждения, ночные обильные поты.

Слайд 6

Магний элемент железных нервов Магний особенно необходим для костной ткани, около 60% его содержится в костях и зубах, причем из этого количества примерно треть может быть оперативно мобилизована для нужд организма. 20% магния находится в мышцах, 19% – в других энергоемких органах организма (мозг, сердце, печень, почки и др.) и 1% – во внеклеточной жидкости. По данным последних мировых научных исследований, кости сначала теряют магний. В первую очередь уходит магний, затем кальций. Отсюда ускоренное развитие остеопороза.

Слайд 7

ЦИНК Суточная потребность человека в цинке составляет 15-20 мг для взрослых и 4-6 мг для детей. Наибольшее количество цинка содержится в субпродуктах, в мясных продуктах, не шлифованном рисе, грибах, устрицах, других морских продуктах, дрожжах, яйцах, горчице, фисташках. Симптомы недостаточности При недостаточности цинка нарушается работа гуморального звена иммунитета, опосредованная витамином А. При тяжелом дефиците цинка может наблюдаться уменьшение лимфоидной ткани, которое проявляется атрофией тимуса, миндалин, лимфатических узлов, селезенки. Поскольку цинк входит в состав системы антиоксидантной защиты организма, то его дефицит неблагоприятно влияет на морфофункциональное состояние всех органов и систем, в том числе эндокринной, иммунной, нервной и репродуктивной. Токсическое действие: Язва желудка, панкреатическая летаргия, анемия, лихорадка, тошнота, рвота, дыхательная недостаточность, фиброз легких.

Слайд 8

Продукты содержащие цинк

Слайд 9

ЖЕЛЕЗО Средний пищевой рацион человека должен содержать не менее 20 мг железа. В больших количествах содержится: в свиной печени, говяжьих почках, сердце и печени, непросеянной муке, сырых моллюсках, сушенных персиках, яичных желтках, устрицах, орехах, бобах, спарже, овсяном толокне. Симптомы недостаточности Анемия, трещины в углах рта, воспаленный язык, ухудшение аппетита, хрупкость костей и ногтей, повышенная чувствительность к холоду, запоры, депрессия и спутанность сознания, головокружение, трепетание сердца при нагрузке, затрудненное глотание, остановка роста у детей.

Слайд 10

Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц (на рисунке окрашены в разные цвета). Каждая из субъединиц имеет железосодержащую группу - гем (выделена красным цветом).

Слайд 11

ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Слайд 12

МЕДЬ Потребность в меди у взрослого человека составляет 2-6 мг в день. Потребность грудного младенца достигает 0,1 мг/ 1 кг массы тела. Небольшое содержание меди в молоке (0,12-0,5 мг/ 1 литр) недостаточно для грудного ребенка, поэтому важно раннее введение в рацион растительных соков, богатых медью . Медь способствует переносу железа в костный мозг и превращению его в органически связанную форму. Медь стимулирует созревание ретикулоцитов и превращение их в эритроциты. Всасывание меди происходит в верхних отделах кишечника, отсюда соединения меди поступаю в печень. По сосудам в составе крови. 90% меди содержащейся в плазме крови связано с церулоплазмином. 60% меди, содержащейся в эритроцитах, связано супероксиддисмутазой. Общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100-150 мг. В хрусталике глаза медь составляет 0,4 мг на 100г свежего вещества. В крови - примерно 1 мг/ 1 литр. В эритроцитах - медь находится в соединении с белком стромы, а не в гемоглобине.

Слайд 13

ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ Клинические проявления и влияние на структуры организма При недостатке меди в организме наблюдаются: задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы. Избыток меди приводит к дефициту цинка и молибдена, а также марганца Симптомы недостаточности Очаговое выпадение волос, анемия, сыпь, эмфизема, утомляемость, высокий уровень холестерина, частые инфекции, уменьшение числа лимфоцитов, депрессия, инфаркт миокарда, остеопороз.

Слайд 14

ПРОДУКТЫ СОДЕРЖАЩИЕ МЕДЬ

Слайд 15

МОЛИБДЕН Суточная норма приема не установлена, но предполагается на уровне 75-250 мкг. Содержится в темно-зеленых листовых овощах, неочищенном зерне, бобовых. Содержится в крупах, злаках, бобовых, печени и почках животных. Способствует метаболизму углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за утилизацию железа, в связи с чем помогает предупредить анемию. Является частичным аналогом меди в биологических системах. Транспортировка молибдена в организме человека осуществляется п о сосудам в составе крови . Молибден главным образом входит в состав ферментов, влияя на рост, принимает участие в обмене азота, оказывает влияние на обмен меди. Основным источником молибдена для человека являются: хлебопродукты, бобовые, печень, почки. Молибден хорошо всасывается в кишечнике, достигая максимальной концентрации в организме человека в печени, почках, пигментном слое сетчатки. Из организма выводится преимущественно с мочой. Нарушений, связанных с недостаточностью молибдена не описано. Имеются сведения, что избыточное поступление молибдена в организм человека с пищей приводит к подагре, хотя механизм до конца не выяснен. Молибден входит в состав комплекса поливитаминов с микроэлементами. 42 Mo 95.94 Molybdenum

Слайд 16

Симптомы недостаточности Есть сведения, что недостаток молибдена может привести в развитию подагры, а также, по мнению некоторых исследователей, к импотенции и раку. Продукты содержащие молибден

Слайд 17

НИКЕЛЬ Никель содержится в высших и низших растениях. Первые указания на нахождение никеля в растениях были сделаны В.И. Вернадским. Никель найден в организме наземных и морских животных, а также в организме насекомых. Относительно биологической роли никеля сведений еще очень мало. По своему влиянию на кроветворение никель близок к кобальту (кобальт является мощным стимулятором эритропоэза, стимулирует синтез гемоглобина, повышает усвоение доступного железа). Из органов человека наиболее богаты никелем печень, поджелудочная железа и гипофиз. Никель избирательно концентрируется в substancia nigra головного мозга.

Слайд 18

ИЗБЫТОК НИКЕЛЯ И ЕГО ПРОЯВЛЕНИЯ Токсическое действие никеля проявляется при вдыхании никелевой пыли. Отмечаются носовые кровотечения, полнокровие зева и бронхов. Развивается "никелевая экзема" и "никелевая чесотка". Особенно токсичен карбонил никеля Ni(CO)4. При невысоких его концентрациях наблюдаются головные боли, при высоких - тошнота, рвота, одышка, повышение температуры по типу "литейной лихорадки", через 12-18 часов болезненность в правом подреберье, уробилин в моче, нарастание сердечной слабости, синюшность кожных покровов. Смерть наступает на 10-14 день при явлениях, вызываемых удушающими газами. Случаи никелевой недостаточности в медицинской литературе не описаны

Слайд 19

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ, СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ФРУКТАХ И ОВОЩАХ Содержание макроэлементов на 100 г : Железо: 2,3 мг Магний: 12 мг Сера: 6 мг Фосфор: 16 мг Хлор: 1 мг. Содержание микроэлементов на 100 г: Бор: 130 мкг Ванадий: 5 мкг Кобальт: 10 мкг Медь: 120 мкг Молибден: 5 мкг Никель: 17 мкг Цинк: 190 мкг. Содержание макроэлементов на 100 г: Железо: 2,2 мг Магний: 9 мг Сера: 5 мг Фосфор: 11 мг Хлор: 2 мг. Содержание микроэлементов на 100 г: Бор: 245 мкг Ванадий: 4 мкг Кобальт: 1 мкг Медь: 110 мкг Молибден: 6 мкг Никель: 17 мкг Цинк: 150 мкг. Содержание макроэлементов на 100 г : Железо: 0,9 мг Магний: 20 мг Сера: 12 мг Фосфор: 26 мг Хлор: 57 мг Содержание микроэлементов на 100 г: Бор: 115 мкг Кобальт: 6 мкг Медь: 110 мкг Молибден: 7 мкг Никель: 13 мкг Цинк: 200 мкг.

Слайд 20

ЛИТЕРАТУРА  1. Москва 1980г. “Химия и медицина”.  2. Журнал “Здоровье” год 1998 г.  3. Журнал “Здоровье” год 1996 г.  4. Журнал “Здоровье” год 1999 г.  5. “Химия” авт.Хомченко.  6. “Общая и неорганическая химия”. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И., 1993г.  7. “Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2003”  8. “Кирилл и Мефодий” (с изменениями и дополнениями), 1997, 1998, 2000, 2001, 2003 гг.  9. “Большая Российская энциклопедия”, 1996г. 10. Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http :// medicinform.net /

nsportal.ru

Реферат «Влияние тяжелых металлов на организм человека»

Московская Городская Педагогическая Гимназия-Лаборатория №1505 1

Исследовательская работа по теме:Реферат 1

«Влияние тяжелых металлов на организм человека» 1

Ученицы 9 класса «Б» 1

Рыбкиной Дарьи 1

Руководитель: 1

Шипарёва Г. А. 1

Во введении пишется актуальность, цели и задачи работы. Дается краткий обзор литературы, а также обосновывается структура работы. Тот текст, который у тебя написан, - это не введение, а §1 твоей работы он называется «Общая характеристика тяжелых металлов». 11

Введение. 11

Тяжёлые металлы - это элементы периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева, имеющие относительную атомную массу больше 50. К тяжелым металлам относятся более 40 химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева: хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, германий, молибден, кадмий, олово, сурьма, теллур, вольфрам, ртуть, таллий, свинец, висмут. 11

Тяжелые металлы – термин химический: «к тяжелым металлам относятся те металлы, которые в определенных условия дают осадок при пропускании сероводорода». Тяжелые металлы обладают высокой способностью к многообразным химическим, физико-химическим и биологическим реакциям. Многие из них имеют переменную валентность и участвуют в окислительно-восстановительных процессах. Тяжелые металлы и их соединения способны перемещаться и перераспределяться в средах жизни. 11

Иногда тяжелые металлы называют токсичными. 11

«Токсичными металлами называют такие металлы, которые не являются ни жизненно необходимыми, ни благотворными, но которые даже в малых дозах приводят к нарушению нормальных метаболических функций» 11

(H. A. Schroeder, A. P. Nason. Clin. Chem., 11

1971, 17, 461-474) 11

Эти вещества, достигая определенной концентрации в организме, начинают свое губительное воздействие - вызывают отравления, мутации. Кроме того, что сами они отравляют организм человека, они еще и засоряют его. Это приводит к самоотравлению организма. 12

Источниками поступления тяжелых металлов являются: 12

Природные: 12

выветривание горных пород и минералов 12

эрозийные процессы 12

вулканическая деятельность 12

Техногенные: 12

добыча и переработка полезных ископаемых 12

сжигание топлива 12

движение транспорта 12

деятельность сельского хозяйства 12

В настоящее время все острее стоит проблема загрязнения окружающей среды вредными компонентами. К числу этих загрязнителей и относятся некоторые тяжелые металлы. Было установлено, что основным путем (до 70 %) поступления их в организм человека являются пищевые продукты. Эти исследования убедительно доказали, что неконтролируемое загрязнение пищевых продуктов токсичными металлами может вызвать серьезные последствия в организме. Вся опасность воздействия тяжелых металлов заключается в том, что они остаются в организме человека навсегда, вывести их можно лишь употребляя белки (белки молока и белых грибов). 12

В школьной программе изучению тяжелых металлов и их влиянию на организм человека уделяется очень мало времени. Поэтому, в своей работе я хочу представить информацию о наиболее распространенных тяжелых металлах, дать их физические и химические свойства, их содержание в окружающей среде и указать вредные воздействия на организм человека. Также познакомить со способами проникновения тяжелых металлов в организм человека, болезнями, вызванными влиянием этих металлов, причинами и мерами профилактики этих заболеваний. 12

А теперь рассмотрим наиболее токсичные тяжелые металлы. 12

Везде можно писать формулы веществ, нужно их писать! 12

Логика изложения материала о металлах есть, но не очень понятны следующие моменты: 13

если речь идет о химических свойствах металлов, то почему нет уравнений реакций? 13

зачем нужно описывать химические свойства, если речь идет о влиянии на организм человека? 13

источники отравления металлами должны быть не только глобальные, но и те, с которыми человек (школьник) встречается каждый день, не замечая этого 13

Может быть, рассмотреть металлы по группам периодической системы? 13

Практически все тяжелые металлы в небольших количествах нужны организму. Они являются микроэлементами. В §1 нужно включить информацию о роли микроэлементов. 13

Ртуть(Hg) 13

1.Физико-химические свойства: 13

Ртуть – это элемент побочной подгруппы второй группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева, с атомным номером 80. Обозначается символом Hg (Hydrargyrum).Ртуть – переходный металл; тяжелая серебристо-белая летучая жидкость при комнатной температуре, ее пары очень ядовиты. Ртуть — единственный металл, который при нормальных условиях находится в жидком агрегатном состоянии. Ртуть со многими металлами образует жидкие сплавы – амальгамы (кроме никеля, железа и марганца). 13

Ртуть реагирует с кислородом при нагревании до 300оС. Образуется оксид ртути(II) красного цвета. Эта реакция обратима и при дальнейшем нагревании (340оС) оксид разлагается до простых веществ. Ртуть взаимодействует с серой, образуя сульфид ртути(II), или киноварь (самый распространенный ртутный металл). На воздухе киноварь постепенно окисляется с поверхности, покрываясь тонкой пленкой побежалости, образуется оксид ртути(II). Ртуть не растворима в растворах кислот, не обладающих окислительными свойствами, однако растворима в азотной кислоте, образуя при этом соль двухвалентной ртути. 13

2. Распространение в природе 13

Ртуть – довольно редкий элемент в коре Земного шара. Она удобна для добычи, так как сконцентрирована в сульфидных остатках (киноварь). Однако руды ртути могут быть очень концентрированными по сравнению с другими породами, потому что слабо связаны с элементами, которые наиболее распространены в земной коре. Также, ртуть встречается и в самородном виде. Высокое содержание ртути содержится практически во всех компонентах окружающей среды: 14

в воздухе в районе месторождений 14

в подземных и поверхностных водах 14

в донных отложениях 14

Из почвы ртуть способна поступать в растения, а также и через листья из атмосферы, благодаря летучести металлической ртути и ее соединений. Для большинства растений токсичной концентрацией ртути в почвах является 1-3 мг/кг. В России принята ПДК 2,1 мг ртути на 1 кг почвы. 14

3. Влияние на организм человека 14

Я бы про ртуть написала так: 14

Ртуть способна проникать в организм человека через дыхательные пути. При попадании в пищеварительный тракт ртуть малотоксичная и почти полностью выводиться с калом. В относительно редких случаях не исключена возможность проникновения ртути в организм через неповрежденную кожу. 14

Ртуть принадлежит к числу ядов, которые обладают способностью образовывать депо в различных органах (печень, почки, селезенка, поджелудочная железа, головной мозг). Она может периодически толчкообразными движениями поступать из депо в ток крови и может долгое время пребывать в организме, взаимодействуя с белками в сложных органических соединениях. Ртуть выводится из организма через почки, слизистую оболочку кишечника, особенного толстого, пищеварительные, слюнные, потовые, молочные железы, а также с желчью. 14

Цитата из газеты 15

Острое отравление ртутью. Проявляется через несколько часов и возникает при массивном поступлении ртути и ее соединений в организм человека. Такие отравления наблюдается исключительно редко, и возникают на промышленных предприятиях (химико-фармацевтическая промышленность, приборостроение, физические лаборатории). Симптомами являются: 15

отсутствие аппетита 15

резкая головная боль 15

боль при глотании 15

металлический вкус во рту 15

слюнотечение 15

набухание и кровоточивость десен 15

тошнота, рвота, понос 15

Как правило, возникают сильные боли в животе, нередко наблюдается воспаление легких, боли в груди, кашель и одышка, температура тела поднимается до 38-40оС. 15

Хроническое отравление ртутью. Встречается чаще и развивается постепенно, длительное время может протекать без симптомов. Основными проявлениями хронического отравления являются: 15

изменения десен (ртуть скапливается по краям десен и вызывает гингивит и окраску десен, похожую на свинцовую каемку) 15

астено-невротический синдром (слабость, бессонница, повышенная раздражительность, снижение работоспособности) 16

дрожание пальцев рук 16

хронический гастрит, сопровождающийся изъязвлением слизистой оболочки желудка 16

Основной путь профилактики – замена ртути менее вредными веществами. Поверхность столов, полов, мебели и стен должна быть покрыта специальными составами, непроницаемыми для ртути. Все работы, связанные с наличием открытой ртути, а также с подогреванием ее должны проводиться в вытяжных шкафах. 16

Кадмий(Cd) 16

1.Физико-химические свойства 16

Элемент побочной подгруппы второй группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 48. Обозначается символом Cd (Cadmium). Кадмий – переходный металл, голубовато-белого или серебристого цвета при нормальных условиях, очень мягкий и ковкий, легко поддается полированию. Степень окисления +2, редко +1. В сухом воздухе кадмий устойчив. 16

На воздухе выше температуры плавления кадмий сгорает с образованием бурого CdO. Пары кадмия реагируют с парами воды с выделением водорода. Соли кадмия бесцветны. Получают кадмий главным образом плавкой цинковой руды, обычно содержащей примесь кадмия. 16

2. Распространенность в природе 16

Кадмий относится к редким, рассеянным элементам. Он содержится в виде изоморфной примеси во многих минералах и всегда в минералах цинка. Единственный минерал кадмия, представляющий некоторый интерес, - его природный сульфид – гринокит, или кадмиевая обманка. При разработке месторождений цинковых руд гринокит добывается вместе с фаеритом и попадает на цинковые заводы. Примерно около 1 млн кадмия попадает в атмосферу ежегодно в результате деятельности заводов по его выработке, что составляет 45% общего загрязнения этим элементом. 52 % загрязнений попадают в результате сжигания или переработки изделий, содержащих кадмий. 16

Кадмий очень токсичен, вследствие загрязнения почв он проникает в растительный организм. Потенциальным источником загрязнения кадмием являются удобрения. В определенных условиях ионы кадмия, обладая большой подвижностью в почвах, легко переходят в растения, накапливаются в них и затем поступают в организм животных и человека. Загрязненные растения могут содержать даже до 400мг/кг Cd и более. Так растение табак во время своего роста очень активно и в больших количествах накапливает кадмий. Его концентрация в сухих листьях становится еще выше. Поэтому с каждой затяжкой дыма в организм человека поступает и кадмий. В одной сигарете содержится от 1,2 до 2,5 мкг этого яда. Кадмий попадает не только в легкие курильщиков , но и в легкие некурящих людей. 17

3.Влияние на организм человека 17

Соединения кадмия очень токсичны для организма. Сам металлический кадмий почти нетоксичен. Отравления им возможны как при выплавке кадмия из руд, так и при применении кадмия и его соединений. В производственный условиях кадмий проникает в организм в виде мелкодисперсного аэрозоля, главным образом через органы дыхания. Выделяется он с мочой, желудочным соком, желчью. 17

Острое отравление кадмием. Симптомы отравления появляются не сразу, а после скрытого периода, длящегося 10 часов. При этом наблюдается: 17

раздражения конъюнктивы глаз 17

раздражение слизистых оболочек 17

раздражения верхних дыхательных путей 18

бронхит 18

сливная бронхопневмония 18

отек легких 18

высокая температура 18

головная боль 18

головокружение 18

слабость 18

учащенное сердцебиение 18

повышение артериального давления 18

Хроническое отравление кадмием. Наиболее типичными болезненными проявлениями кадмиевого отравления служат поражение верхних дыхательных путей – кадмиевый насморк с постепенным понижением и даже потерей обоняния (аносмия), окрашивание в виде желтой каймы вдоль шейки зубов и десневого края. Характерны похудание, плохой аппетит, слабость, тошнота, боли в костях конечностей. Развиваются носовые кровотечения, изъязвление и прободение носовой перегородки, хронические трахеобронхиты. 18

Одним из эффективных путей предотвращения поступления кадмия в виде загрязнений состоит в ужесточении контроля за содержанием этого металла в выбросах плавильных заводов и других промышленных предприятий. Профилактика же заболеваний на производствах, где возможно выделение аэрозолей кадмия и его соединений, является наличие местных вытяжных устройств. Рабочие должны пользоваться индивидуальными защитными приспособлениями. 18

Свинец 18

1.Физико-химические свойства 18

Элемент главной подгруппы четвёртой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 82. Обозначается символом Pb (Plumbum). Свинец – тяжелый мягкий металл, легко режется ножом. На поверхности он обычно покрыт плёнкой оксидов, при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет. Он отличается мягкостью, эластичностью, ковкостью. Пары свинца обычно быстро конденсируются, окисляются, превращаясь в аэрозоль – взвесь мельчайших частиц окиси свинца в воздухе. Концентрация аэрозоля свинца в рабочем помещении увеличивается с повышением температуры нагрева. 18

Устойчив к щелочам и органическим кислотам, в жидком виде растворяет все металлы, за исключением железа. 19

2. Распространение в природе 19

В земной коре свинца немного – 0,0016% по массе, но это один из самых распространенных тяжелых металлов. Исключительно редко встречается самородный металлический свинец. Известно много рудных месторождений, богатых свинцом, причем металл легко выделяется из минералов. 19

Свинец необходим растениям в небольших количествах. Дефицит свинца в растениях возможен при его содержании в надземной части от 2 до 6 мг/кг сухого вещества. Избыток свинца в растениях ингибирует дыхание и подавляет процесс фотосинтеза, иногда приводит к увеличению содержания кадмия и снижению поступления цинка, кальция, фосфора, серы. Вследствие этого снижается урожайность растений и резко ухудшается качество производимой продукции. Внешние симптомы негативного действия свинца – появление темно-зеленых листьев, скручивание старых листьев, чахлая листва. 19

2.Влияние на организм человека 19

Свинец занимает лидирующее место среди причин промышленных отравлений. Воздействию этого металла подвергаются рабочие, добывающие свинцовую руду, на свинцово-плавильных заводах, в производстве аккумуляторов, в типографиях, при изготовлении хрустального стекла или керамических изделий, свинцовых красок, которые до сих пор используются в типографском производстве. Загрязнение свинцом воды, почвы, атмосферного воздуха, в окрестности таких производств, а также вблизи крупных автомобильных дорог представляет угрозу отравления свинцом населения, проживающего в этих районах и особенно детей. 19

Свинец проникает в организм через желудочно-кишечный тракт или дыхательную систему и разносится затем кровью по всему организму. Причем вдыхание свинцовой пыли значительно опаснее присутствия свинца в пище. 19

Свинец накапливается в костях, частично замещая кальций в фосфате Са3(РО4)2. Попадая в мягкие ткани – мышцы, печень, почки, головной мозг, лимфатические узлы – свинец вызывает заболевание – сатурнизм. Как и многие другие тяжелые металлы, свинец блокирует деятельность некоторых ферментов. При этом развивается анемия, поражаются кроветворная система, почки и мозг, снижается интеллект. 19

Хроническое отравление свинцом. Симптомы: 20

серая кайма на деснах 20

расстройство нервной системы 20

расстройство кроветворной системы 20

Особенно опасен свинец для детей, так как он вызывает задержку в развитии. Основная причина заболевания – попадание в рот краски, содержащей свинец. Также источником поступления свинца в организм младенцев и детей младшего возраста может быть попадание в организм через их руки пищи, содержащей частицы загрязненной почвы и пыли. Свинец легко может попасть в организм с питьевой водой, если она соприкасалась с металлом: в присутствии углекислого газа в раствор медленно переходит растворимый гидрокарбонат Pb(HCO3)2. Это происходит при использовании водопроводных систем со свинцовыми трубами. 20

Профилактикой отравления свинцом у детей является строгое соблюдение законов, запрещающих использовать краски на основе свинца. Необходимо также следить за соблюдениями правил личной гигиены(после улицы и перед приемом пищи обязательно мыть руки с мылом). Производить влажную уборку жилых помещений, тщательно очищать ковровые покрытия пылесосом; запрещать детям принимать пищу на улице, не допускать детей в помещения, где проводится ремонт. Для выведения из организма накопившегося свинца необходимо как можно чаще употреблять в пищу молочные продукты, содержащие кальций. 20

Мышьяк 20

1. Физико-химические свойства 20

Это химический элемент V группы периодической таблицы Менделеева. Обозначается As(Arsenicum). Мышьяк – хрупкий полуметалл стального цвета. Он не образует солей с серной кислотой, но является кислотообразующим элементом. Мышьяк существует в нескольких аллотропных модификаций. Самая устойчивая из них – серый мышьяк, весьма хрупкое вещество, которое на свежем изломе имеет металлический блеск. В сухом воздухе мышьяк устойчив, но во влажном тускнеет и покрывается черным оксидом. 20

2. Распространение в природе 21

Мышьяк – рассеянный металл. В земной коре мышьяка немного. Он может встречаться и в самородном состоянии. Имеет вид металлических блестящих серых скорлупок или плотных масс, состоящих из маленьких зернышек. Часто в минералах мышьяк встречается совместно с железом, медью, кобальтом, никелем. Наиболее распространенный минерал мышьяка – арсенопирит (мышьяковый колчедан) FeAsS. Уникален мышьяк тем, что он встречается повсюду – в минералах, горных породах, почве, воде, растениях и животных. Мышьяк легко мигрирует, чему способствует достаточно высокая растворимость некоторых его соединений в воде. Во влажном климате мышьяк вымывается из почвы и уносится грунтовыми водами, а затем – реками. 21

В почвах содержание мышьяка составляет обычно от 0,1 до 40 мг/кг. Но в области залегания мышьяковых руд, а также в вулканических районах в почве может содержаться очень много мышьяка – до 8 г/кг. В таких местах гибнет растительность, а животные болеют. Это характерно для степей и пустынь, где мышьяк не вымывается из почвы. Обогащены и глинистые породы – в них содержится вчетверо больше мышьяка, чем в среднем. В России ПДК мышьяка в почве считается 2 мг/кг. Мышьяк может выноситься из почвы не только водой, но и ветром. Но для этого он должен сначала превратиться в летучие мышьякорганические соединения. 21

3. Влияние на организм человека 21

Источниками загрязнения этим металлом являются: 21

гербициды (химические вещества для борьбы с сорными растениями) 21

фунгициды (вещества для борьбы с грибными болезнями растений) 21

инсектициды (для борьбы с вредными насекомыми) 21

Профессиональные отравления могут быть у рабочих химической и фармацевтической промышленности, а также при обработке кожи и мехов, приготовлении красок. 21

В производственных условиях мышьяк и его соединения поступают в организм через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт. Мышьяк способен задерживаться в организме и образовывать депо в костях, печени, стенках желудка, почках, коже, волосах, ногтях и в меньшем количестве в мозге. Хронические отравления могут наблюдаться у лиц, подвергающихся длительному воздействию паров или пыли мышьяковистых соединений, проникающих в организм через дыхательные пути или кожу. Для хронического отравления мышьяком характерно: 21

мышечная слабость 22

тошнота, рвота 22

боли в желудке 22

боли, онемения в конечностях, параличи 22

конъюнктивиты 22

Для профилактики следует запретить применение мышьяксодержащих веществ при окрашивании предметов обихода, в производстве пищевых продуктов. При работе с пылевидными соединениями мышьяка обязательны ношение респираторов, защитных очков закрытого типа, резиновых перчаток. В целях профилактики поражения глаз применяют вазелиновое, миндальное и другие масла, нанося их до и после работы на слизистую оболочку век. 22

Медь 22

Медь – элемент побочной подгруппы первой группы, четвертого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Обозначается символом Cu (Cuprum).Простое вещество медь — это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета. На воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, придающей металлу характерный желтовато-красный оттенок. 22

В соединениях медь одно- и двухвалентна, известны также немногочисленные соединения трехвалентной меди. Легко вступает в реакции с серой, галогенами, селеном. А вот с углеродом, водородом и азотом медь не взаимодействует ни при каких температурах. Кислоты, не обладающие окислительными свойствами, на медь не действуют. 22

3.Распространенность в природе 22

Общее содержание меди в земной коре сравнительно невелико, однако она чаще, чем другие металлы, встречается в самородном состоянии. Часто источником меди служат полиметаллические руды, в которых, кроме меди, присутствуют железо (Fe), цинк (Zn), свинец (Pb), и другие металлы. Как примеси, медные руды обычно содержат рассеянные элементы (кадмий, селен, теллур, галий, германий и другие), а также серебро, а иногда и золото. 22

Медь — необходимый для растений микроэлемент. В растениях медь выполняет различные важные функции. Она способствует образованию белков и фотосинтезу, активизирует ряд ферментов, участвует в углеводном обмене. При недостатке меди в растениях накапливается больше нитратов, а разрушение хлорофилла происходит значительно быстрее, чем при нормальном уровне питания этим элементом. Количество меди в растениях колеблется от 0,0001 до 0,05 % (на сухое вещество) и зависит от вида растения и содержания меди в почве. В оптимальных концентрациях медь повышает холодостойкость растений, способствует их росту и развитию. 23

3. Влияние на организм человека 23

Основным путем проникновения в организм меди и ее соединений в производственных условиях являются органы дыхания и желудочно-кишечный тракт. Подобно другим металлам, медь откладывается в организме, образуя депо преимущественно в печени. Проникая в организм, она может частично выделятся через кишечник, меньше с мочой. При воздействии значительных концентраций медной пыли могут наблюдаться: 23

диспепсические явления (тошнота, рвота) 23

зеленая кайма на деснах 23

окраска волос в зеленый цвет 23

Вдыхание паров расплавленной меди ведет к появлению «металлической» литейной лихорадки. «Металлическая» лихорадка у работающих с медью может быть вызвана вдыханием не только паров, но и высокодисперсной пыли. 23

Олово 23

1. Физико-химические свойства 23

Олово — элемент главной подгруппы четвёртой группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Обозначается символом Sn (Stannum). Олово — пластичный, ковкий и легкоплавкий блестящий металл серебристо-белого цвета. Олово образует несколько аллотропных модификаций. 23

При комнатной температуре олово устойчиво к воздействию воздуха или воды. При нагревании олово реагирует с большинством неметаллов. Олову отвечают два оксида SnO2 и SnO. Последний можно получить при слабом нагревании гидроксида олова (II) Sn(OH)2 в вакууме. 23

2.Распространенность в природе 23

Олово — редкий рассеянный элемент. Олово установлено в минералах-концентраторах. Как правило, это минералы, в которых присутствует железо Fe+2: биотиты, гранаты, пироксены, магнетиты, турмалины и т.д. В оловоносных скарнах высокие концентрации олова установлены в гранатах (особенно в андрадитах), эпидотах (до 2,84 вес.%) и т.д. Основной минерал олова — касситерит (оловянный камень) SnO2, содержащий до 78,8 % олова. Гораздо реже в природе встречается станнин (оловянный колчедан) — Cu2FeSnS4 (27,5 % Sn). 24

Олово содержится в незагрязнённых поверхностных водах в субмикрограммовых концентрациях. В подземных водах его концентрация достигает единиц микрограмм на дм³, увеличиваясь в районе оловорудных месторождений, оно попадает в воды за счёт разрушения в первую очередь сульфидных минералов, неустойчивых в зоне окисления. 24

3.Влияние на организм человека 24

Олово выполняет в организме функцию катализатора окислительно-восстановительных реакций и в небольшом количестве необходимо человеку. Однако этот элемент, с точки зрения его токсического воздействия, в первую очередь, влияет на систему крови. Ежедневно с пищей и водой человек получает около 4 мг олова. В основном этот элемент накапливается в легких, печени, аорте, почках. Олово практически полностью выводится с калом (98 %) и только 2 % - с мочой. Повышенное содержание олова может быть следствием контакта с этим элементом на производстве и в быту, в частности при потреблении консервов. Избыток олова может вызвать снижение аппетита, металлический привкус во рту, боли в животе, тошноту. 24

Цинк 24

Цинк – элемент побочной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Обозначается символом Zn (Zincum). Цинк – довольно пластичный серебристо-белый металл средней твердости. В холодном состоянии хрупок, а при 100-150°С весьма пластичен и легко прокатывается в листы и фольгу толщиной около сотых долей миллиметра. При 250°С вновь становится хрупким. 24

Типичный амфотерный металл. На воздухе цинк покрывается тонкой пленкой оксида ZnO. Цинк обычной чистоты активно реагирует с растворами кислот и растворами щелочей, образуя гидроксоцинкаты. С растворами кислот и щелочей очень чистый цинк не реагирует. С фосфором цинк образует фосфиды. С серой и ее аналогами — селеном и теллуром — различные халькогениды. С водородом, азотом, углеродом, кремнием и бором цинк непосредственно не реагирует. 24

2. Распространенность в природе 25

Содержание цинка в земной коре составляет 7,6·10–3 чего?. Основными минералами цинка являются сульфид цинка ZnS (известный как цинковая обманка или сфалерит) и карбонат цинка ZnCO3 (каламин в Европе, смитсонит в США). Менее важными минералами являются гемиморфит Zn4Si2O7(OH)2·h3O и франклинит (Zn,Fe)O·Fe2O3. 25

Общее содержание цинка в почве колеблется от 1 до 300 мг/кг. Почвы, образованные на основных материнских породах, в среднем богаче цинком, чем почвы на кислых породах. 25

Цинк находится в кристаллической решетке биотита, авгита и роговых обманок и становится доступен растениям только после их выветривания. Кроме того, цинк склонен образовывать комплексные соединения с органическими веществами. 25

3. Влияние на организм человека 25

Как металлический цинк, так и его соединения могут на соответствующих производствах образовывать значительное количество пыли, проникающей в дыхательные пути и частично в пищеварительный тракт. Кроме того, в незначительных количествах цинк может попадать в пищеварительный тракт и с питьевой водой, пищей, так как он является одной из составных частей многих пищевых веществ. Поступивший в организм цинк выделяется через почки и кишечник, поэтому обнаруживается в моче и кале. Выделение цинка наблюдается и у людей, не соприкасающихся с ним во время работы. В твердом или пылевидном состоянии металлический цинк нетоксичен. Токсическим действием обладают пары цинка, воздействие которых может обусловить развитие особой профессиональной болезни – литейной лихорадки. 25

Профилактика в основном заключается в улучшении санитарно-технических условий, механизации и герметизации производственных процессов, совершенной вентиляции и применении индивидуальных защитных приспособлений. 25

Заключение 25

Мы живем в городе, атмосфера которого загрязнена выбросами тяжелых металлов. Некоторые профессии напрямую связаны с воздействием на организм человека опасных и вредных веществ. Часто на человеческий организм оказывает влияние не один, а несколько металлов. Характеристики наиболее токсичных из них были представлены в моей работе. Для предупреждения возникновения заболеваний( интоксикаций) вызываемыми тяжелыми металлами, необходимо знать меры защиты от их вредного воздействия. Только знания профилактических мероприятий, позволит сохранить нам здоровье, а иногда и жизнь. 25

Приложение 26

Чтобы обнаружить ртуть в растении, лучше всего использовать аппарат Сокслета для экстракции. Сухая трава помещается в бумажный фильтр, вставляемый в экстрактор. Затем в экстрактор заливают этиловый спирт в количестве в 2 раза превышающем объем экстрактора (экстрактор должен быть закреплен на колбе). После чего на экстрактор устанавливают холодильник. Нижняя колба устанавливается на водяную или песчаную баню. Песчаная баня используется для ускорения процесса экстракции, но требует очень точного контроля температуры - экстрагированные эфирные масла могут начать пригорать, и весь процесс придется повторять сначала. При использовании водяной бани такого риска нет, однако в месте крепления холодильника к экстрактору нужно закрепить кружок из фильтровальной бумаги. Дело в том, что на холодильнике начнет конденсироваться водяной пар, а одна капля конденсата, попавшая на горячее стекло установки внизу, может вывести ее из строя. Экстракция продолжается, пока циркулирующая по трубкам экстрактора жидкость не обесцветится. То, что получилось в нижней колбе - это и есть ртуть из растения. 26

zodorov.ru

Реферат Металлы элементы жизни

«Московская городская педагогическая гимназия–лаборатория»

Реферат

Металлы – элементы жизни.

Автор: ученик 9 класса «Б»

Беляков Станислав

Руководитель: Шипарева Г.А.

Москва

2014 - 2015 гг.

Содержание.

Введение…….………………………………………..………………………………3

Параграф №1……………………………....……...…………………….…….стр. 4-6

1.1…………………………………………………………………….……стр. 4

1.2…………………………………………………………………….….стр.4-5

1.3………………………………………………………………………..стр.5-6

Параграф №2………………………………....……...………………………стр. 6-12

2.1……………………………………………………………………….стр. 6-8

2.2………………..…………………………………………………….стр. 8-11

2.3……………………………………………………..……………...стр. 11-13

Таблица значений металлов………………………………………………стр. 12-13

Заключение и примечания……………...……………………………………стр. 14

Список литературы……………………………………………………………стр. 15

Введение.

Данная тема актуальна потому, что металлы имеют большое значение в нашей жизни. В жизни человек использует металлы практически во всем, кроме того часть из них, в виде ионов, присутствуют в нем самом. Поэтому без каждого из металлов существование человека невозможно потому, что в случае их избытка или недостатка у человека появляются проблемы со здоровьем. В своем реферате я объясню, зачем нам необходимы определенные металлы и почему без некоторых не можем существовать ни мы, ни окружающие нас вещи. Кроме того, я объясню, какие вещества и почему играют самую большую роль в жизни человека.

Цель: представить описание металлов, которые содержатся в человеке, а также объяснить их важность для организма.

Задачи реферата:

1. Рассказать общую информацию о металлах и их воздействие на организм.

2. Описать некоторые металлы, содержащиеся в человеке, их свойства и функции в клетках и органических соединениях.

Литературные источники:

Егоров А.С., Иванченко Н.М., Шацкая К.П. "Химия внутри нас".

В этой работе исследуются основы органической и биоорганической химии. Эта книга дает представление о роли химических элементов и их соединений в жизнедеятельности организма, о важнейших химических превращениях, лежащих в основе метаболизма, о применении в медицине некоторых неорганических и органических веществ.

Ледовская Е.М. "Металлы в организме человека».

Большое место в работе занимает рассмотрение необходимых для человека и окружающей среды металлов и их влияние на жизнедеятельность человека.

Венецкий С.И. "Рассказы о металлах”. В этой книге идет описание различных металлов, способы их применения, объяснение их названия, а также различногг рода ситуации, связанные с каждым металлом.

Никитин М.А. "Элементы жизни: почему не кремний и не фтор". В статье показано почему основные элементы в жизни человека и окружающей среды – такие вещества, как углерод, кислород, азот и водород, а не фтор, хром, сера.

Параграф №1. Что такое металлы в живых организмах и общая информация о них.

1. Общая информация о металлах.

Всего существует 16 элементов жизни, необходимых человеку. Из них 11 – металлы: магний, кальций, калий, марганец, натрий, железо, цинк, медь, кобальт, никель и молибден.

В моем реферате вы узнаете именно о них. Как мы знаем существует классификация элементов, которая основана на их электронной конфигурацией. Это связано со степенью заполнения электронных орбиталей (s, p, d и f) электронами (e-). Таким образом, элементы подразделяются на S-элементы, P-элементы, D-элементы и F- элементы. В организме человека содержатся ионы лёгких металлов Na+, K+, Mg2+, Ca2+, которые относятся S-элементам, ионы Mn2+, Cu2+, Fe2+, Co3+ и Zn2+, относящиеся к d-элементам.

При этом нельзя забывать и о молибдене (Mo), который является тоже d-элементом, но, в отличии от других девяти металлов, молибден – тяжелый.

Сейчас, чтобы узнать состояние здоровья человека, необходимо просто взять анализ о количестве вышеперечисленных веществ и сравнить с нормой.

2. Классификация биогенных элементов.

Макроэлементы – вещества, в основном содержащиеся в тканях, их количество обычно выражается процентами и десятыми долями процентов. Макроэлементы включают в себя такие элементы, как: железо, натрий, калий, магний, кальций, фосфор. В основном, представленные выше вещества – S-элементы.

Микроэлементов в организме человека меньше чем, макроэлементов, но они тоже очень важны для человека. Содержание среднестатистического микроэлемента в тканях менее одной сотой процента. Основные представители: йод, фтор, марганец, алюминий, бром, кобальт, кремний, цинк, никель, мышьяк.

Наименее распространенная группа – ультрамикроэлементы. Содержание их очень мало. Наиболее яркие представители: свинец, ртуть, серебро, радий, рубидий. В основном это – тяжелые элементы, которые вредны для организма, что объясняет их низкое содержание.

Из всех трех групп, рассмотренных выше, можно выделить элементы, без которых жизнь не могла бы существовать. Их четырнадцать: железо, цинк, йод, медь, кобальт, хром, молибден, никель, ванадий, селен, марганец, мышьяк, фтор, а также кремний.

Шесть из них являются металлами – элементами жизни, что еще раз показывает их высокую значимость для организма.

3. Общие принципы воздействия металлов на организм.

Рассмотрим металлы, которые относятся к s-элементам. К ним относятся металлы I и II групп периодической системы. Значение подобных металлов для организма огромно. Они участвуют в обеспечении нормальных параметров кислотно-основного равновесия. Натрий и калий играют роль в передаче нервных импульсов, а также в создании мембранных потенциалов8. Магний участвует в синтезе белка. Также роль магния в организме человека заключается в оказании щелочного действия на органы и ткани. Основная функция кальция – формирование скелета человека. Также кальций влияет на процессы свертывания крови и обмен воды, нормализует обмен углеводов.

Ионы натрия и калия распределены по всему организму человека. Подсчитано, что в человеческом организме содержится 250 грамм калия и 4-6 граммов натрия10. От концентрации обоих ионов зависит проводимость нервов и сократительная способность мышц. Вот некоторые факты: шок при тяжёлых ожогах обусловлен потерей ионов калия из клеток, введение ионов калия способствует расслаблению сердечной мышцы между сокращениями сердца, хлорид натрия служит источником для образования соляной кислоты в желудке, гидрокарбонат натрия – соль, поддерживающая равновесие между кислотами и щелочами в жидких средах организма и служит переносчиком углерода. Лечение некоторых психических заболеваний основано на замене ионов K+ и Na+ на ионы Li+.

Магний и кальций находятся во второй группе периодической системы Д. И. Менделеева и также относятся к s-элементам. Если ионы натрия и калия — это проводники, то ионы магния и кальция строят комплексы нуклеиновых кислот, тем самым налаживая процесс. Большинство ферментативных процессов9 не проходит без их участия. Магний можно назвать центральным элементом энергетических процессов. Избыток магния приводит к нервному возбуждению, а недостаток – вызывает судороги. Кальций – основа всего скелета человека.

По сравнению с рассмотренными выше s-элементами, d-элементы содержатся в организме в значительно меньших количествах. Ионы d-элементов имеют незаполненные орбитали. Это объясняет различные степени окисления металлов d-подуровней, их способность участвовать в различных окислительно-восстановительных процессах.

Итак, основную пользу организму приносят не сами металлы, а их соединения, каждое со своими уникальными свойствами, без каждого из которых жизнь человека не возможна.

2.1. Легкие металлы s-подуровня (калий, кальций, магний, натрий).

Роль калия в организме человека велика. Калий содержится в основном в клетках, до сорока раз больше чем в межклеточном пространстве. Существуют даже специальные клеточные механизмы, чтобы всасывать избыточный калий обратно в клетки. При недостатке калия развивается гипокалиемия и болезни сердечной и опорной мускулатуры, при избытке – язвы тонкого кишечника. Алкоголь вызывает пониженное освоение калия, витамин В6 - повышенное. Калий способствует выведению воды через почки и регулирует содержание воды в тканях.

Калий широко используется в агропромышленной индустрии, ведь он один из трех (калий, азот, фосфор) биогенных элементов необходимых для роста и развития растений.

Растения остро нуждаются в калии, ведь при его недостатке урожай уменьшается в разы, а рост заметно замедляется, т.к. калий отвечает за выработку углеводов и синтез белков. Порядком 90% добываемых солей калия используют как удобрения.

Натрий участвует в переносе различных веществ, к примеру, сахара и крови, к каждой клетке, генерирует нормальные нервные сигналы и принимает участие в мышечном сокращении, позволяя нам двигаться.

Натрий выходит вместе с потом, поэтому потребность в нём клетки испытывают почти постоянно. При этом наш организм не способен вырабатывать натрий, следовательно, получить его можно только из пищи. Самый популярный и доступный источник натрия – это поваренная соль (хлорид натрия).

Этот элемент ответственен за терморегуляцию в организме, расширяя и сужая сосуды. Также натрий выполняет ферментативную функцию, активируя энзимы1 (ферменты).

За сбалансированное содержание натрия в организме отвечают почки, они либо удерживают, либо выделяют натрий, в зависимости от его уровня содержания в организме. Магний — элемент главной подгруппы второй группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Этот металл невероятно легкий, а также обладает пиротехническими свойствами.

Биологическая роль магния огромна. На нем основывается синтез хлорофилла в растениях. Магний задействован во многих каталитических реакциях организма. Дефицит магния вызывает целый ряд болезней, включая диабет. С его помощью происходит синтез белка в клетках. Соли магния предотвращают спазмы и судороги.

Даже в яичной скорлупе присутствует магний, чем его больше, тем крепче скорлупа. Соли магния используют как слабительное, перекись (МgO2) – как дезинфицирующее средство, а чистую окись (MgO) применяют при повышенной кислотности желудочного сока. Во время стресса магний в организме расходуется, что дает нам еще одну причину быть спокойнее. В крови уставших людей содержится меньше магния, чем в крови отдохнувших. Магний помогает сокращаться сердечным мышцам, его недостаток может вызвать инфаркт.

Одним из источников поступления магния в организм, является жесткая питьевая вода. Солями магния также богаты фрукты и овощи (особенно персики, абрикосы и цветная капуста).

Дополнительный прием магния уменьшает боли людей, страдающих мигренью. При нехватке магния в организме снижается прочность и твердость костей и зубов. Ощущения онемения и покалывания конечностей вызвано недостатком магния. Метаболизм2 невозможен без этого элемента.

Кальций — элемент главной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

Употребление кальция хорошо влияет на зубы и кости человека. В организме человека кальций, в основном, содержится в костях скелета, понижая риск переломов. Также кальций содержится в зубах укрепляя их. Схожую роль кальций выполняет во всех позвоночных обитателях земли.

В организме кальций содержится как в свободной, так и в связанной форме. Если резервы минерального вещества в свободной форме истощены, извлекается кальций из костей для поддержания его уровня в крови. Каждый год происходит обновление костей в организме взрослого человека на 20%, благодаря выработке нового кальция.

Кальций вносит немалый вклад в свертывание крови. Без него мы не смогли бы двигаться, ведь он - ключевой элемент в процессах сокращения мышечных клеток. Также кальций отвечает за координацию проницаемости клеточных мембран5.

Он один из пяти самых распространенных в организме человека элементов. Количество кальция в организме человека составляет 1,4%, а его суточная норма приблизительно равна 800-1250 мг11. Содержится кальций во многих продуктах, но больше всего его в молоке и молочных продуктах, около 80% кальция поступает в организм с ними. Также он содержится во многих овощах, фруктах и рыбной продукции. Недостаток и избыток этого элемента могут вызвать ряд заболеваний таких как гипертензия3.

Кобальт активно помогает в синтезе белков, углеводов, жиров, а также ДНК и РНК, а также стимулирует обновление клеток организма. Крупицы изотопа кобальт-60, помещенные в медицинские «пушки», не причиняя вреда организму человека, удаляют гамма-лучами6 внутренние злокачественные опухоли, губительно влияя на быстро размножающиеся больные клетки, приостанавливая их деятельность и тем самым ликвидируя очаги страшной болезни.

В организм этот элемент попадает в основном из зеленого горошка, печени, фасоли, много кобальта содержится в птице и рыбе. Медь — элемент одиннадцатой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Медь концентрируется в костях, мышцах, мозге, крови, почках и печени и отвечает за работу каждого из этих органов. Неудивительно, что в клетках человеческого организма содержится до восьмидесяти граммов меди.

Медь помогает синтезировать ферменты и белки, расти клеткам, укрепляться иммунной системе. Немаловажную роль этот элемент играет в процессе кроветворения. Железо превращается в гемоглобин благодаря меди.

Медь стимулирует работу эндокринной системы, в первую очередь гипофиза, что позволяет увеличивать активность инсулина в разы. При недостатке меди у человека развивается малокровие и анемия. Марганец — элемент побочной подгруппы, седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Содержится он в основном в минерале пиролюзите (черная магнезия), из пиролюзита же и добывается.

В больших количествах этот металл ядовит для организма, поэтому его содержание ничтожно мало. Несмотря на это, он содержится в каждой клетке любого живого существа.

Он участвует в кроветворении, а также во многих нейрохимических процессах. Марганец помогает организму построить иммунную защиту. Этот металл способен вернуть мышцам тонус и чувствительность, а также снижает количество избыточного холестерина, не давая ему закупоривать сосуды, образуя тромбы.

Обмен витаминов C, E, В и формирование новых клеток происходит при участии марганца. Также он стимулирует рост и развитие хрящей. Марганец активно участвует в кроветворении и развитии клеток всех органов и тканей. Также марганец можно считать антиоксидантом, он поддерживает уровень сахара и восстанавливает структуру тканей. Этот металл содержится во многих фруктах, овощах и ягодах. Суточная потребность марганца 2-9 мг в день.

При дефиците марганца человек испытывает слабость, утомление, боль в мышцах. У детей с дефицитом марганца нарушается развитие.

При избытке марганца в организме рушится баланс многих необходимых организму элементов, таких как кальций, фосфор и железо.

Биогенная роль железа очень высока. В организме оно встречается в виде двух катионов Fe2+ и Fe3+. Этот элемент в основном отвечает за белые и красные кровяные тельца. Красные называются эритроциты и содержат гемоглобин. Они ответственны за перенос кислорода в организме, без них мы не смогли бы дышать. Белые кровяные тельца называются лимфоцитами и строят иммунитет.

При недостатке железа организм заболевает анемией – малокровием, так как количество эритроцитов и лимфоцитов сокращается в разы. У детей дефицит железа может вызвать неправильное развитие мозга, и даже смерть. Особо страдают при этом заболевании ткани эпителия (покрытия), образуются экземы и дерматиты.

В организме железо тратится с интенсивностью 1 мг в день. Суточная норма примерно 10 мг, так как усваивается только 10% поступившего железа. Поступает железо в организм в основном из гречневой крупы, сои, печени и некоторых фруктов, ягод и овощей. Чемпионом среди всех источников является малина в 100 г который содержится 1200 мкг железа.

Цинк — важный биогенный элемент, в живых организмах содержится в среднем 5•10% цинка. С помощью этого элемента синтезируется витамин Е. Цинк входит в состав большого числа ферментов и гормона инсулина.

Цинк отвечает за образование, рост и метаболизм (обмен веществ) клеток, синтез белков, заживление ран. Он активизирует иммунные реакции, направленные против бактерий, вирусов, опухолевых клеток и усваивает углеводы и жиры.

Этот элемент способствует поддержанию и улучшению памяти, вкусовой и обонятельной чувствительности, обеспечивает стабильность сетчатки и прозрачности хрусталика глаза.

Организм получает цинк главным образом из пищи. Суточная норма цинка 10-20 мг в день. Больше всего цинка содержится в говядине, свинине, курином мясе, отрубях, пшенице, грибах и устрицах13.

Недостаток цинка вызывает ряд серьезных заболеваний, таких как атеросклероз, цирроз печени, рак, болезни сердца и многие другие, порой смертельные болезни.

Кроме всего прочего, цинк положительно влияет на память, волосы, зубы и синтез витамина А. 2.3. Прочие металлы (Mo, Ni) Молибден — элемент побочной подгруппы шестой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

Молибден, как и всякий тяжелый металл содержится в клетках в малых количествах, но тем не менее он является жизненно необходимым. Основная уникальная задача молибдена – усиливать свойства витаминов, синтез аминокислот, накопление азота в клетках, анаболические процессы.

Молибден защищает зубную эмаль и предотвращает кариес. Этот элемент помогает выработке гемоглобина. Суточная потребность в молибдене около 9 мг14.

При недостатке молибдена в тканях организма наблюдается значительное ослабление иммунной системы, загрязняются клетки, и ухудшается состав крови. При избытке может возникнуть отложение солей в суставах.

Молибден часто используется в медицине, так как его сплавы безвредны для организма, и из них изготавливаются протезы. Никель — элемент десятой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

Никель - тяжелый, ядовитый металл, в больших количествах вредный для организма. Однако последние исследования указывают на относительно высокое содержание никеля и его немалое участие в биологических процессах.

Этот элемент содержится в клетках печени, почек, поджелудочной железы, гипофиза и легких.

Никель участвует в активировании ферментативных реакций(1) гидролиза, а также реакций с участием карбоксильной группы (-COOH). Также никель продлевает действие инсулина и участвует в обмене многих веществ и витаминов С и В12.

Никель ядовит, поэтому его избыток может привести к отравлению и ряду других отклонений. Недостаток никеля вызывает сахарный диабет (из-за ослабленного действия инсулина), понижения уровня гемоглобина и замедление роста и развития организма.

Итак, из данного параграфа вы узнали об особенностях каждого из металлов, его функциях и значениях для организма.

Сводная таблица значений металлов жизни для организма человека и основные источники поступления в организм.

Заключение.

Итоги проделанной работы: в реферате были обобщены сведения о металлах элементах жизни, об их свойствах и функциях, объяснены их функции, а также важность для организма. В первой главе объяснено понятие “металлы – элементы жизни”, описаны их сходства и различия.

Во второй главе работы описан каждый из металлов – элементов жизни. Там же приведены функции, последствия при недостатке и избытке и способы получения каждого из них. Заключением реферата также служит таблица, показывающая особенности каждого из одиннадцати металлов жизни.

1. Энзимы — белковые молекулы или молекулы РНК.
2. Метаболизм – обмен веществ.
3. Гипертензия – повышенное гидростатическое давление в сосудах, полых органах либо в полостях организма. Повышенное давление может стать причиной повреждения кровеносных сосудов, сердца и почек и вызвать сердечный приступ, инсульт и другие серьезные осложнения.
4. Дегидратация – обезвоживание организма.
5. Клеточная мембрана - это тройная жиро-белковая оболочка, отделяющая клетку от окружающей среды, и осуществляющая управляемый обмен между клеткой и окружающей её средой.
6. Гамма-излучение— вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны (менее 2·10−10 м) — и, вследствие этого, слабо выраженными волновыми свойствами.
7. Д. И. Менделеев - автор фундаментальных исследований по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике, народному просвещению и других работ, тесно связанных с потребностями развития производительных сил России.
8. Мембранный потенциал (реже - трансмембранный потенциал) - разность электрических потенциалов между растворами электролитов, разделенных проницаемой мембраной.
9. Ферментативный процесс – процесс переводы части ДНК в белок.
10. http://www.pravilnoe-pokhudenie.ru/zdorovye/kakpravpit/makroelementy.shtml
11. http://properdiet.ru/mineralnye_veshhestva/56-kalciy-v-organizme-cheloveka
12. http://www.dietaonline.ru/myhome/myblog_entry.php?id=136759
13. http://tutknow.ru/microelement/741-cink-zn-zincum.html
14. http://wolframpo.ru/molibden_i_ego_rol_v_zhizni

Список литературы.

Ледовская Е.М. “Металлы в организме человека”. Химия в школе, 2005 год, №3.

Венецкий С.И. “Рассказы о металлах”. Издатель: Металлургия, 1980 год.

Никитин М.А “Элементы жизни: почему не кремний и не фтор”. Издатель: «ХиЖ», 2013 год, №1.

www.zubstom.ru

Влияние металлов на организм человека — реферат

.

I.Введение.

«Там, где песни поются раздольные,

Где не спит молодежь до зари,

Где березки шумят белоствольные,

Притаились мои Бочкари.

Вокруг них перелески да колки.

Небо синее, море хлебов.

Безумолку поют перепелки

В разнотравье заречных лугов…

…Пусть кукушка считает нам годы,

Пусть спокойные снятся нам сны,

Пусть Тальменка несет свои воды,

А в сердцах пусть живут Бочкари.

(А.П. Соловьева)

Красивый уголок родной природы воспевает в словах своей песни учитель русского языка и литературы Бочкаревской школы. Каждый, кто бывал у нас в Бочкарях, и отдыхал на берегах реки,  с уверенностью согласится с Антониной Петровной.

Однако, человек своей деятельностью нарушает гармонию природы, нанося тем самым вред не только окружающей среде, но и собственному здоровью.

Внимательно осмотритесь вокруг. Где бы вы не были: дома, в школе, на улице или в транспорте – вы увидите, какое множество металлов трудится вокруг нас. А какое множество тайн и загадок  таит их производство и применение? Параллельно уживаются и польза от применения металлов и опасность от многих из них для живых организмов.

К выбору данной темы меня подтолкнуло то, что летом 2011 года в моём родном селе Бочкарёво спустили пруд. Оголила свои берега моя родная река Тальменка. Ужасающий вид предстал перед моими глазами: огромное количество разного мусора, это и пустые бутылки, выброшенные в больших полиэтиленовых мешках, это зола, и огромное количество металлосодержащих отходов(ведра,тазы,кастрюли). Собирали этот металл тоннами, достали из мягкого грунта  и старый ржавый автомобиль. Да, поистине широка душа русского человека! Не чувствует он свои границы. А мы в этой реке купались, наслаждаясь в жаркий знойный день её прохладой. И сейчас у меня возник интерес узнать, чем нам это грозило? Как влиял весь, полный, состав  нашей Тальменки на  детский здоровый организм.

Цель: доказать влияние металлов на человеческий организм

Задачи:

1. Научиться объяснять биологическую роль металлов с опорой на справочный материал.

2. Ознакомиться с путями проникновения металлов в организм человека и местами накопления.

3. Выявлять взаимосвязь между состоянием организма человека и состоянием окружающей среды.

Гипотеза: Широкое использование металлов в жизни человека приносит и пользу и угрожает опасностью

       II. Основная часть.

1.Влияние металлов на организм человека.

В состав клеток живых организмов, в том числе и человека, входят металлы. Они перечислены в таблице1.

Таблица 1. Содержание металлов в организме человека

Другие металлы в незначительном количестве: кобальт, цинк, молибден, никель, алюминий, барий, стронций, титан, литий, их присутствие в виде следов.

Химические элементы и их соединения, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма в сравнительно больших количествах, называются макроэлементами, а элементы, требующиеся организмам в крайне малых количествах, – микроэлементами.  Среди микроэлементов также есть и металлы. Из данных таблицы видно, насколько разнообразны металлы, входящие в состав организма человека. Очевидно, что металлы необходимы клеткам тела человека для нормальной жизнедеятельности. Как избыток, и недостаток металлов оказывает о влияние на организм? А какие  металлы могут оказывать токсичное влияние?

В Интернете в 1995 г. появилось сообщение, что у студентки Пекинского университета внезапно начались головокружения, сильные кишечные спазмы, жгучие боли в ладонях и ступнях. Затем у нее прядями стали выпадать волосы. Родители срочно отправили ее в больницу, но девушка погрузилась в кому. По мнению врачей, головокружения и боли в ладонях и ступнях, а также в суставах указывали серьезное невралгическое расстройство. Однако, пункция позвоночника не выявила никаких отклонений. Действие, какого металла на организм человека связано с выпадением волос?

При прочтении этой статьи сразу обращаешь внимание на то, что произошло выпадение волос.

Накопление металлов некоторыми частями организма

По данным таблицы видно, что три металла способны накапливаться в волосах. Какой из металлов сыграл главную роль?

Обращаю внимание на симптомы (см. выше). В Интернете (источник на рисунки) нахожу следующее:

[1]

      Ответ: таллий. Но как он мог попасть в организм девушки?  К сожалению, откровенного ответа на этот вопрос я не нашел, но нашел другую информацию. Мне кажется, что из нее можно сделать соответствующий вывод, каждый в силу своей осведомленности.   Источник. Таллий используется в качестве инсектицида и средства для борьбы с грызунами, как катализатор при проведении фейерверков, в производстве оптических линз, как примесь для получения сплавов и для получения изображения перфузии сердца при радиологических исследованиях. Имеют место как случайные, так и умышленные проглатывания таллия. Массовые отравления таллием произошли после употребления в пищу зерна, обработанного таллием. Таллий используется в виде солей йода, сульфата и нитрата.    

Цитата из рассказа Валентина Распутина «Век живи – век люби»:

– Ну и что ты собираешься делать с этой ягодой? – вдруг негромко спросил, но как-то значительно, с ударением.– Не знаю, – пожал плечами Саня.Он решил, что дядя Володя спрашивает потому, что не уверен, сумеет ли он, Саня, обработать без взрослых ягоду.– Сварю, наверно, половину... половину истолку.

– Нельзя ее варить, – решительно и твердо сказал дядя Володя. И еще решительнее добавил:– И есть ее нельзя.– Почему?– Какой дурак берет ягоду в оцинкованную посуду? – Да еще чтоб ночевала! Да такая ягода!»  Не трудно догадаться , что речь шла о цинке, и о его степени токсичности.

Степень токсичности 1 металлов  отражает таблица

Степень токсичности некоторых металлов

Поэтому в первом случае в силу высокой токсичности таллия наступила смерть, а во втором случае - цинк обладает низкой степенью токсичности, как это может влиять на человеческий организм? На помощь пришла информация из таблицы:

Таблица 2 «Биологическая роль и токсичность металлов»

С таллием все понятно, цинк, оказывается, имеет и биологическое значение, но удивило то, что его избыток в организме не менее опасен. А именно, нам грозит скрытая угроза, которая влечет генную мутацию. Ну что ж, явное подтверждение слов дяди Володи (из рассказа Валентина Распутина «Век живи – век люби», которое хочется дополнить своими словами «...люби химию». Это незаметная, скрытая опасность возникла из-за химического взаимодействия кислоты, содержащейся в ягоде, с цинком. С водой (нейтральная среда) этого не происходит, если вода чистая! Подчеркну, что в нашем случае этого не было, наоборот наличие цинковых изделий в достаточном количестве.

Вернемся к нашему самому большому удивлению – это наличие в реке огромного количества металлических изделий, в которых содержится железо.

2. Железо и его биологическая роль.

2.1. Для человека:Железо – это важнейший микроэлемент, принимающий участие в кроветворении, дыхании, окислительно-восстановительных реакциях и иммунобиологических процессах. Чрезвычайно важная роль железа в организме человека определяется тем, что железо входит в состав крови и более чем сотни ферментов.

Железо содержится в структуре ряда белков, и, прежде всего, гемоглобина, переносящего кислород из легких к клеткам, тканям и органам. Отдав клетке кислород, гемоглобин «забирает» из клетки углекислый газ. Таким образом, красные кровяные тельца, которые и содержат гемоглобин, «поставляют» в ткани кислород и избавляют их от углекислоты.

Присутствуя в другом белке – миоглобине, – железо служит для создания кислородного запаса в организме. Благодаря наличию этих запасов можно, к примеру, нырнуть в воду и в течение какого-то времени не дышать, используя собственные запасы кислорода, накопленные благодаря железу миоглобина.

Благодаря железу клетки и ткани не только снабжаются кислородом. Железо вместе с тем защищает органы от вредного воздействия токсичной перекиси водорода, продуцирующейся белыми кровяными клетками – лейкоцитами. Лейкоциты впрыскивают перекись водорода в чужеродный микроорганизм, найденный ими в тканях или крови, а затем, так сказать, «пожирают» уничтоженного «чужака». Так работает иммунная защита человеческого организма. И не было бы в этом ничего негативного, если бы избыток перекиси водорода не вредил и собственным тканям организма. Избыток же перекиси водорода нейтрализуется специальным защитным ферментом – каталазой. В каталазе содержится железо, в присутствии которого молекулы перекиси водорода расщепляются на кислород и воду.

2.2.Нехватка железа

Замечено, что железодефицит встречается гораздо чаще, чем малое содержание других микроэлементов или витаминов. Иногда причиной нехватки железа становится длительное незаживающее кровотечение. В этом случае почти всегда назначаются железосодержащие лекарственные препараты. В большинстве случаев нехватка железа возникает из-за неправильного питания. Часто железодефицит наблюдается у женщин во время беременности. Развивающийся плод всё время требует много железа, а получает только из материнского организма

freepapers.ru

Металлы в организме человека

Металлы в организме человека

• Подготовил

• Ученик 9 «А» класса

• МОУ Лицея № 8

• Гурьянов Глеб

ВВЕДЕНИЕ

• На грани химии, биологии и медицины возникла новая научная область – бионеорганическая химия. Бионеорганическая химия рассматривает роль металлов в возникновении и развитии различных процессов в здоровом и больном организме, создаёт новые эффективные препараты на основе металлоорганических соединений, активно участвует в борьбе за сохранение здоровья людей и продление человеческой жизни.

• Особенно чутко организм реагирует на изменение концентрации микроэлементов, т.е. элементов, присутствующих в организме в количестве меньше одного грамма на 70 кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся медь, цинк, кобальт, железо, никель, молибден.

Периодическая система элементов Д.И. Менделеева

В организме человека присутствуют в основном ионы лёгких металлов Na+,K+,Mg2+,Cu2+, относящихся к s-элементам, и ионы Mn2+,Fe2+,Co3+,Cu2+,Zn2+ относящиеся к d-элементам. И только содержащийся в организме тяжёлый d-элемент молибден (Мо) – нарушает общую биогеохимическую установку – построение биологических структур только из лёгких элементов. Все эти металлы встречаются в нашем организме в виде твёрдых соединений или в виде их водных растворов.

• Содержание металлов в компонентах крови здорового человека.

МАГНИЙ

• Общее содержание магния в организме человека составляет примерно 21 г. Ежедневная потребность в магнии - 0,250-0,500 г.

• 1) входит в состав почти 300 ферментов;

• 2) комплексы магния с фосфолипидами снижают текучесть клеточных мембран;

• 3) участвует в поддержании нормальной температуры тела;

• 4) участвует в работе нервно-мышечного аппарата.

• Симптомы недостаточности

• Хроническая усталость, быстрая утомляемость, ощущения тяжести в теле, утренняя "разбитость" даже после длительного сна.

• Волосы, ногти, зубы.

• Дефицит магния может приводить к усиленному выпадению волос, ломкости ногтей, кариесу зубов.

• Нервная система.

• Раздражительность, тревожность, различные страхи, плаксивость, приступы тоски, депрессия.

• Нарушения сна, кошмары во сне, отсутствие ощущения свежести после пробуждения, ночные обильные поты.

ЦИНК

• Суточная потребность человека в цинке составляет 15-20 мг для взрослых и 4-6 мг для детей.

• Наибольшее количество цинка содержится в субпродуктах, в мясных продуктах, не шлифованном рисе, грибах, устрицах, других морских продуктах, дрожжах, яйцах, горчице, фисташках.

• Симптомы недостаточности

• При недостаточности цинка нарушается работа гуморального звена иммунитета, опосредованная витамином А. При тяжелом дефиците цинка может наблюдаться уменьшение лимфоидной ткани, которое проявляется атрофией тимуса, миндалин, лимфатических узлов, селезенки. Поскольку цинк входит в состав системы антиоксидантной защиты организма, то его дефицит неблагоприятно влияет на морфофункциональное состояние всех органов и систем, в том числе эндокринной, иммунной, нервной и репродуктивной.

• Токсическое действие: Язва желудка, панкреатическая летаргия, анемия, лихорадка, тошнота, рвота, дыхательная недостаточность, фиброз легких.

Продукты содержащие цинк

ЖЕЛЕЗО

• Средний пищевой рацион человека должен содержать не менее 20 мг железа. В больших количествах содержится: в свиной печени, говяжьих почках, сердце и печени, непросеянной муке, сырых моллюсках, сушенных персиках, яичных желтках, устрицах, орехах, бобах, спарже, овсяном толокне.

• Симптомы недостаточности

• Анемия, трещины в углах рта, воспаленный язык, ухудшение аппетита, хрупкость костей и ногтей, повышенная чувствительность к холоду, запоры, депрессия и спутанность сознания, головокружение, трепетание сердца при нагрузке, затрудненное глотание, остановка роста у детей.

Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц (на рисунке окрашены в разные цвета). Каждая из субъединиц имеет железосодержащую группу - гем (выделена красным цветом).

• Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц (на рисунке окрашены в разные цвета). Каждая из субъединиц имеет железосодержащую группу - гем (выделена красным цветом).

МЕДЬ

• Потребность в меди у взрослого человека составляет 2-6 мг в день. Потребность грудного младенца достигает 0,1 мг/ 1 кг массы тела. Небольшое содержание меди в молоке (0,12-0,5 мг/ 1 литр) недостаточно для грудного ребенка, поэтому важно раннее введение в рацион растительных соков, богатых медью. Медь способствует переносу железа в костный мозг и превращению его в органически связанную форму.

• Медь стимулирует созревание ретикулоцитов и превращение их в эритроциты. Всасывание меди происходит в верхних отделах кишечника, отсюда соединения меди поступаю в печень. По сосудам в составе крови. 90% меди содержащейся в плазме крови связано с церулоплазмином. 60% меди, содержащейся в эритроцитах, связано супероксиддисмутазой.

• Общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100-150 мг. В хрусталике глаза медь составляет 0,4 мг на 100г свежего вещества.

• В крови - примерно 1 мг/ 1 литр. В эритроцитах - медь находится в соединении с белком стромы, а не в гемоглобине.

ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ

• Клинические проявления и влияние на структуры организма

• При недостатке меди в организме наблюдаются: задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы.

• Избыток меди приводит к дефициту цинка и молибдена, а также марганца

ПРОДУКТЫ СОДЕРЖАЩИЕ МЕДЬ

МОЛИБДЕН

• Суточная норма приема не установлена, но предполагается на уровне 75-250 мкг. Содержится в темно-зеленых листовых овощах, неочищенном зерне, бобовых. Содержится в крупах, злаках, бобовых, печени и почках животных.

• Способствует метаболизму углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за утилизацию железа, в связи с чем помогает предупредить анемию. Является частичным аналогом меди в биологических системах.

• Транспортировка молибдена в организме человека осуществляется по сосудам в составе крови.

• Молибден главным образом входит в состав ферментов, влияя на рост, принимает участие в обмене азота, оказывает влияние на обмен меди.

• Основным источником молибдена для человека являются: хлебопродукты, бобовые, печень, почки.

• Молибден хорошо всасывается в кишечнике, достигая максимальной концентрации в организме человека в печени, почках, пигментном слое сетчатки.

• Из организма выводится преимущественно с мочой.

• Нарушений, связанных с недостаточностью молибдена не описано.

• Имеются сведения, что избыточное поступление молибдена в организм человека с пищей приводит к подагре, хотя механизм до конца не выяснен.

• Молибден входит в состав комплекса поливитаминов с микроэлементами.

Симптомы недостаточности

• Есть сведения, что недостаток молибдена может привести в развитию подагры, а также, по мнению некоторых исследователей, к импотенции и раку.

НИКЕЛЬ

• Никель содержится в высших и низших растениях.

• Первые указания на нахождение никеля в растениях были сделаны В.И. Вернадским.

• Никель найден в организме наземных и морских животных, а также в организме насекомых. Относительно биологической роли никеля сведений еще очень мало. По своему влиянию на кроветворение никель близок к кобальту (кобальт является мощным стимулятором эритропоэза, стимулирует синтез гемоглобина, повышает усвоение доступного железа).

• Из органов человека наиболее богаты никелем печень, поджелудочная железа и гипофиз. Никель избирательно концентрируется в substancia nigra головного мозга.

ИЗБЫТОК НИКЕЛЯ И ЕГО ПРОЯВЛЕНИЯ

• Токсическое действие никеля проявляется при вдыхании никелевой пыли.

• Отмечаются носовые кровотечения, полнокровие зева и бронхов. Развивается "никелевая экзема" и "никелевая чесотка". Особенно токсичен карбонил никеля Ni(CO)4.

• При невысоких его концентрациях наблюдаются головные боли, при высоких - тошнота, рвота, одышка, повышение температуры по типу "литейной лихорадки", через 12-18 часов болезненность в правом подреберье, уробилин в моче, нарастание сердечной слабости, синюшность кожных покровов.

• Смерть наступает на 10-14 день при явлениях, вызываемых удушающими газами.

• Случаи никелевой недостаточности в медицинской литературе не описаны

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ, СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ФРУКТАХ И ОВОЩАХ

ЛИТЕРАТУРА

•    1. Москва 1980г. “Химия и медицина”.

•   2. Журнал “Здоровье” год 1998 г.

•   3. Журнал “Здоровье” год 1996 г.

•   4. Журнал “Здоровье” год 1999 г.

•   5. “Химия” авт.Хомченко.

•  6. “Общая и неорганическая химия”. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И., 1993г.

•  7. “Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2003”

•  8. “Кирилл и Мефодий” (с изменениями и дополнениями), 1997, 1998, 2000, 2001, 2003 гг.

•   9. “Большая Российская энциклопедия”, 1996г.

• 10. Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://medicinform.net/

•  

dok.opredelim.com

Смотрите также

• 
  Реферат близнецовый метод в генетике
• 
  Присоединение украины к россии реферат
• 
  Принципы уголовно исполнительного права реферат
• 
  Пастернак жизнь и творчество реферат
• 
  Медицина в киевской руси реферат
• 
  Личность как социальный тип реферат
• 
  Личная гигиена и закаливание реферат
• 
  Глобальные проблемы человечества реферат кратко
• 
  Внутренняя политика ивана 4 реферат
• 
  Биоритмы в жизни человека реферат
• 
  Величайший памятник древнерусской литературы реферат