Антибиотики - одно из величайших открытий XX века

 Конкурс исследовательских работ и творческих проектов

«Я – исследователь».

Секция «Юный ученый»

«Антибиотики – одно из величайших открытий                                  ХХ (двадцатого) века».

                                                            Выполнила

                                                            Соколова Ангелина

                                                            ученица 2 класса В

                                                            МБОУСОШ №28

                                                            Научный руководитель:

                                                            Руднева Светлана Валерьевна

                                                            учитель начальных классов

                                        г. Тула 2012 г.

Содержание

Введение……………………………………………………..2

1. Разъяснение основных терминов………………………..3
2. История открытия первого антибиотика……………….4
3. Исследование плесени…………………………………...5

3.1.Теоретическая основа………………………………..5

3.2. Практический этап…………………………………..6

        4. Опыты……………………………………………………..9

         Заключение…………………………………………………14      

         Список используемой литературы………………………..15

Введение.

Моя работа появилась благодаря заданию  учителя и предмету окружающий мир.  На уроке нам предложили сделать доклад о великих открытиях. Мы с мамой как обычно обратились к всемирной сети интернета и ввели в поиск нашу заданную тему «Великие открытия».  Там много было убедительных открытий, но самой полезной для человека мы решили искать в области медицины. Я предложила написать о таблетках. Как они появились, и кто их изобрел. Когда мы заболеваем простудой, врач предлагает лечиться антибиотиками. Оказывается антибиотики это те самые таблетки, которые мы пьем, что бы вылечить нашу простуду.

Я, как и миллионы других людей, считаю, что антибиотики – это одно из замечательнейших изобретений XX(двадцатого) века в области медицины.

Каждый день ученые, медики борются за жизнь и здоровье людей. Любая тема, связанная с медициной достаточно актуальна, так как люди  нуждаются в лечении, спасении от микробов вредных для человека.

В наше время доктора лечат нас от многих болезней, но еще в 30х годах XX (двадцатого) столетия ежегодно десятки тысяч людей умирали от воспаления легких, заражения крови, и т.д. Все эти страшные болезни  были побеждены антибиотиками.

Цель: Узнать, как появились антибиотики, вырастить организм для получения антибиотика в домашних условиях

Отсюда вытекают следующие задачи:

1. Разъяснить понятие термина антибиотик
2. Выяснить, кто изобрел первый антибиотик
3. Узнать из чего получили антибиотики и все другие противомикробные средства
4. Вырастить организм, способный уничтожить вредные микробы для человека
5.  Сделать выводы

Способы решения задач:

• изучение литературы по теме проекта;
•  сбор информации,  её анализ;                                                                                      
• сравнение различных точек зрения по данной проблеме;                                                                    
•  проведение практических работ.

Необходимые начальные знания, умения, навыки

Владеть умением сбора информации из различных источников; умением анализировать и обобщать полученные сведения; работать с компьютером, готовить презентацию по результатам исследования. 

Гипотеза: Возможно ли, вырастить в домашних условиях организм, из которого делают антибиотик?

 План работы над проектом

Подготовительный этап (7 дней)

• Встреча с медицинским работником школы.
• Подготовить необходимые книги, электронные материалы, ссылки на Интернет-ресурсы.
• Определить в расписании время для консультаций с преподавателем по работе над проектом.                                                                            
• Изучение собранного материала.

Основной этап: (10 дней)

• Провести анализ собранного материала.
• Создание проектного продукта.
• Провести практическую работу, оформить результаты.
• Обсудить с преподавателем  формы представления полученных результатов.

Заключительный этап: (7 дней)

• Создание презентации.
• Создание буклета.
• Написание отчёта о ходе работы над проектом.
• Размещение информации о проекте и его результатах на школьном сайте.
• Представить презентацию проекта на школьной  и районной научно-практической конференции.
• Поблагодарить всех, кто помогал в проведении проекта.

Методы: наблюдение, эксперимент, сбор информации, анализ, визуальные и микроскопические методы.

Оборудование:

Компьютер, цифровой фотоаппарат, сеть Интернет, принтер, сканер.

1. Разъяснение основных терминов.

Обратимся к  толковому словарю и узнаем четкое объяснение медицинскому термину антибиотик.

Антибиотики - это биологически активные вещества микробного, животного, растительного происхождения, могущие подавлять жизнеспособность микроорганизмов.

Теперь выясним, что такое микробы.

Микробы или микроорганизмы – это мельчайший одноклеточный животный или растительный организм, различимый лишь в микроскоп.

Рассмотрев определение микробов, выясним, что такое организм.

Организм - это живое целое со свойствами, отличающие его от неживой материи.

Из определения я сделала вывод, что микробы живые, и они могут расти и размножаться.

Получается, все таблетки появились благодаря микробам, которые могут уничтожить микроорганизмы вредные для нас, и в этом заключается задача всех таблеток.

В процессе изучения понятий о микробе, организме, антибиотике,  я пофантазировала и придумала, как они должны выглядеть на рисунке.

Рисунок 1. «Микробы»

На рисунке мы видим полезный и опасный микроб. Полезный убивает опасный.

Теперь мне нужно выяснить, где нашли эти полезные организмы.  Обратимся к истории.

2. История открытия первого антибиотика.

Прочитав историю открытия антибиотика, выяснила, что благодаря наблюдениям и опытам люди с древних времен делали величайшие открытия, которые в дальнейшем совершенствуются и помогают нам развиваться и жить.

Вот уже более тысячи лет бедуины в Северной Африке готовят целебную мазь из плесени, которую соскребают с ослиных упряжей.

В 1897 году молодой военный врач из Лиона по имени Эрнст Дюшен сделал «открытие», наблюдая за тем, как арабские мальчишки-конюхи применяют плесень  для обработки ран на спинах лошадей. С тех пор плесень стали более детально изучать.

Шотландский бактериолог- ученый Александр Флеминг выращивал в совей лаборатории как можно больше этой плесени и, пытаясь, определить, что это за специфическое вещество, которое убивало бактерии. Сентябрьским утром в 1928 году ему удалось найти  то самое вещество, которое стало известно всему миру под названием «пенициллин».

Интересно, что практически одновременно с открытием пенициллина Флемингом русский биолог Зинаида Виссарионовна Ермольева также получила первые образцы этого препарата в 1942году. Причем весь путь получения первого антибиотика она прошла без помощи зарубежных коллег.

Зинаида Виссарионовна Ермольева активно участвовала в организации промышленного производства пенициллина. Созданный ею препарат пенициллин-крустозин ВИ ЭМ, превосходивший недоступный зарубежный аналог, был получен из штамма грибков Penicillium Crustosum. Он спас жизни многих бойцов Советской Армии.

Благодаря случайному открытию пенициллина в 1928 году (в этом же году Флеминг получил звание профессора бактериологии), в 1945 году стал лауреатом Нобелевской премии в области физиологии и медицины.

Изучив историю открытия антибиотиков, я поняла, что создание пенициллина оказалось одним из важнейших открытий в истории медицины и дало огромный толчок для дальнейшего развития антибиотикам.

Именно в плесени находился полезный микроорганизм, которому дали название «пенициллин».

Теперь я знаю, что моим объектом исследования будет плесень.

3. Исследование плесени.

1. Теоретическая основа.

Плесень появилась на Земле 200 миллионов лет назад. С тех пор она убивает и спасает от смерти. Она сказочно красива, но вызывает отвращение. Она вездесуща и неистребима. Она упоминается в священных книгах и приводит в отчаяние ученых. Она способна управлять огромными массами людей и менять ход истории. Если она объявит нам войну, у нас не будет шансов выжить.

Из толкового словаря и учебника окружающий мир мы узнали, что плесень – это гриб. В моем понятии гриб - это корзинка с опятами и маслятами. Так что такое гриб? Гриб – это особый организм, форма жизни. На земле их существует от 100 до 250 тысяч видов. Грибы присутствуют в воде, на суше и в воздухе. Нас интересуют плесневые грибы, и где их можно найти.

Плесень – это грибы, образующие характерные налеты на продуктах питания, фруктах, растительных остатках, обоях, коже и других предметах.

Плесневые грибки распространены практически всюду. Они обнаруживаются, как в жилище человека, так и во внешней среде.

Грибкам присущи признаки растений – неподвижность, верхушечный рост. Так же как и растения, плесневые грибы всасывают питательные вещества всей своей поверхностью. Плесень, так же как и животные, потребляет готовые органические вещества в виде разнообразных растений и животных останков.

Из журнала « Вокруг света» я узнала, что плесень не только полезна, но и очень опасна. Приведу некоторые исторические факты:

1. Причиной смерти лиц, вскрывавших гробницы египетских фараонов, была плесень, которая выделяла токсины .

2. Африканская народность банту умышленно хранит продукты таким образом, чтобы они ради вкуса покрывались плесенью. Эта народность более всех в мире страдает раком печени, они умирают, не дожив и до 40 лет .

3. В Индии для развития плесени идеальные условия. Здесь обычны цирроз печени у детей, которых кормят желтым рисом. Он весь заражен плесенью.

4. В старину избу, зараженную белым домовым грибком, немедленно сжигали, чтобы не заражать соседние строения.

Из этого сделаем вывод, что плесень, как и любой гриб, растущий в лесу нужно детально изучить, прежде чем употреблять или использовать как лекарственное средство.

2. Практический этап.

 Где найти плесень?

Понаблюдаем, где человек может встретить плесень. Я ее чаще всего встречаю на хлебе, испорченных продуктах, видела на стене у тети в квартире. Плесень встречалась мне только в теплом помещении. На улице я ее не видела.

Рисунок 2. «Плесень в квартире, хлебе, продуктах»

 Что же собой представляет плесень?

Для того чтобы ответить на  этот вопрос я рассмотрела  строение плесени под микроскопом.

Предлагаю вам посмотреть мой рисунок, на котором я изобразила вид плесени, увиденный мною под микроскопом.

Рисунок 3. «Вид плесени своими глазами»

Теперь сравним с рисунком из учебника биологии.

Рисунок 4. «Строение плесени»

Я увидела сеть тонких бесцветных нитей. Это большая разветвленная клетка. Она называется мицелий. Отдельные участки мицелия называются гифы. Некоторые из  них расположены горизонтально и закрепляют весь гриб на какой-нибудь поверхности. Другие гифы поднимаются вертикально вверх. Они-то и создают своеобразный пушок на поверхности плесени. Вертикально расположенные гифы заканчиваются шариками. Это спорангии, в которых созревают споры. Созревая, они разносятся потоками воздуха. Попадая на благоприятную почву, споры прорастают, образуя мицелий.

Я описала строение плесневого гриба. Давайте посмотрим на рисунке строение обычного гриба подберезовика.

Рисунок 5. «Строение гриба подберезовика»

Сравнивая рисунок с плесенью и рисунок обычного гриба. мы узнали, что грибы выглядят по-разному, но у них схожее строение.

Из истории мы узнали, что пенициллин нашли в плесени. Значит пенициллин – это тоже гриб.  Моя задача вырастить этот организм - гриб. Для этого рассмотрим,  как выглядит строение пенициллина под микроскопом.

Рисунок 6. «Строение пенициллина под микроскопом»

Данный рисунок я нашла в интернете. Для того, что бы своими глазами увидеть как выглядит пенициллин, я нашла в магазине «Детский мир» образцы пенициллина для исследований под микроскопом, и попросила маму купить их мне. Все что я увидела - изобразила на рисунке.

Рисунок 7. «Пенициллин под микроскопом своими глазами».

4. Опыты

 Проведем первый опыт по выращиванию плесени в разных условиях.

Для того чтобы провести данный  эксперимент мне потребовалось:

4 кусочка белого хлеба;

 вода;

5 тарелок;

2 пакета.

Ход эксперимента.

1. Поставить в школе одно блюдце с влажным хлебом и накрыть его пакетом, а на другое блюдце положить обычный хлеб без пакета.
2. Поставить хлеб дома в таких же условиях.
3. Подливать воду в ту тарелку, где лежит влажный кусочек хлеба.
4. Сравнить результат через 5 дней.
5. Изменить температурные условия.
6. Продлить эксперимент еще  на 2 дня.

Рисунок 8. «Опыт в школе»

Рисунок 9. «Опыт дома»

Через 5 дней в школе на блюдце с влажным кусочком хлеба появилось достаточно плесени. Размер 2 см х 3 см. 

В тарелке хлеб без пакета зачерствел.

Рисунок 10. «Результат опыта в школе через 5 дней»

    Дома на блюдце с влажным хлебом и накрытым пакетом то же появилась плесень, но размер ее был меньше 1 см х 1 см. Хлеб без пакета зачерствел.

Рисунок 11. «Результат опыта дома через 5 дней»

Плесень появилась при температуре от +23 до +25 градусов С.

За тарелкой с плесенью, выращенной в школе, будем продолжать наблюдать еще дня два.

Тарелку с плесенью, выращенной дома, поставим на балкон. Посмотрим, как температура повлияет на плесень.  Температура на балконе от 0 до -1 градуса С.

Рисунок 12. «Опыт на балконе»

Прошло два дня. В школе при тех же условиях плесень увеличилась. В тарелку подливали чуть воды для влажности и прикрыли хлеб пакетом. Температура в классе не менялась.

Рисунок 13 «Результат опыта в школе через 7 дней»

На балконе плесень не увеличилась и не изменилась. В тарелку подливали воду и прикрыли хлеб пленкой.

Рисунок 14. «Результат опыта на балконе»

Исследования показали, что наиболее благоприятные условия для роста плесени это общественное место, в данном случае это школа, а так же необходима высокая влажность и температура воздуха выше 0 градусов С.

Из моего опыта я поняла, что общественные места способствуют быстрому увеличению споров и бактерий, потому что там количество людей на много больше, чем дома. Реже проводится уборка с чистящими средствами.

Второй опыт.

Выращенную мною плесень в школе рассмотрю под микроскопом и зарисую ее.

Рисунок 8. «Плесень, выращенная в школе »

Сравним мой рисунок с разновидностями плесневых грибов на рисунке  из  учебника биологии.

Рисунок 9. «Плесневые грибы»

Из сравнения я сделала выводы:

1. Выращенная мною плесень по строению не похожа на пенициллин;
2. В домашних условиях вырастить пенициллин невозможно;
3. Полученная мною плесень опасна для человека.

   Заключение.

В настоящее время существует много антибиотиков, созданных на основе пенициллина. Человек привык пользоваться при различных заболеваниях таблетками. К сожалению вредные для организма микробы на редкость живучи, поэтому очень часто антибиотик не может полностью уничтожить врага: остаются наиболее устойчивые, которые затем  приспосабливаются к новым условиям, в том числе и к данному антибиотику. Здесь уже вступает в силу закон природы: на каждое действие должно иметься противодействие. Чем больше новых антибиотиков создает человек, тем больше появляется болезнетворных микроорганизмов, способных им противостоять.

Особенно длительный прием лекарств, приводит к нарушению равновесия в организме человека, что влечет за собой ослабление иммунитета и активное размножение вредных грибков.

Если каждый из нас будет пробовать, наблюдать, изобретать, исследовать, то может быть, в ближайшем будущем мы сможем победить и тех микробов, которые пока не покорились нам.

Список используемой литературы

1. Пасечник В.В. ,учебник биологии 6 класс « Бактерии, грибы, растения», 2006г., Москва,  180с.
2. Ожегов С.И., Шведова Н.Ю. «Толковый словарь русского языка»; Российский фонд культуры; -3е изд., Москва; 1995г., 928с.
3. Иллюстрированная энциклопедия школьника «Ботаника», Москва, «Мир энциклопедий Аванта +», 2007г., 96с.
4. Багрова Л.А. , «Я познаю мир. Растения»; Москва; АСТ, 2008г., 398с.
5. http://lib.tr200.net
6. Околитенко Н.И., «Биология для увлеченных», Ростов-на-Дону, «Феникс», 2006г., 153с.

Отчет о работе:                                                

 «Антибиотики – одно из величайших открытий                                  ХХ (двадцатого) века».

Введение

Я выбрала тему «Антибиотики – одно из величайших открытий                                  ХХ (двадцатого) века», потому что еще в 30-х годах XX (двадцатого) столетия ежегодно десятки тысяч людей умирали от воспаления легких, заражения крови, и других опасных заболеваний. Все эти страшные болезни  были побеждены антибиотиками. Мне хотелось узнать, как они появились, и кто их изобрел.

Цель моей работы - узнать, как появились антибиотики.

Проектным продуктом будет – плесень.

Именно этот продукт поможет достичь цели проекта, так как  из истории я узнала, что пенициллин нашли в плесени.

План моей работы:

1. Выбор темы и уточнение названия.

Название работы  сложилось  из двух обстоятельств:  задание учителя к  уроку окружающий мир и  мой интерес к медицине. На выбор темы мне понадобился один день.

  На уроке нам предложили сделать доклад о великих открытиях. Я предложила написать о таблетках. Как они появились, и кто их изобрел. Когда мы заболеваем простудой, врач предлагает лечиться антибиотиками. Оказывается антибиотики это те самые таблетки, которые мы пьем, что бы вылечить нашу простуду.

2. Сбор информации.

Мы с мамой как обычно обратились к всемирной сети интернета и ввели в поиск  тему «Антибиотики».  Собрав необходимую информацию из интернета, перешла к  составлению плана. Далее обратилась к  Толковому словарю  для разъяснения основных терминов и понятий. В дальнейшем  мне предложили в школьной библиотеке  учебник биологии 6 класса  « Бактерии, грибы, растения», иллюстрированную  энциклопедию  школьника «Ботаника», книгу «Биология для увлеченных». На сбор информации мне понадобилось  два дня.

3. Изготовление продукта.

Моим продуктом изучения была плесень. Для того чтобы провести опыт по выращиванию плесени в разных условиях,  мне потребовалось:

4 кусочка белого хлеба; вода;5 тарелок;2 пакета.

Как проводила эксперимент.

1. Поставила в школе одно блюдце с влажным хлебом и накрыла его пакетом, а на другое блюдце положила обычный хлеб без пакета.
2. Поставила хлеб дома в таких же условиях.
3. Подливала воду в ту тарелку, где лежит влажный кусочек хлеба.
4. Сравнила результат через 5 дней.
5. Изменила температурные условия.
6. Продлила эксперимент еще  на 2 дня.

Для изготовления продукта мне понадобилось 5 дней и 2 дня дополнительных  наблюдений.

4. Написание письменной части проекта.

Написание письменной части проекта происходило строго по плану и поставленным задачам. Собранная мною информация  отражена в письменной части с выводами, размышлениями, зарисовками.

Основная часть.

Я начала свою работу с того, что разъяснила понятия основных терминов, сделала зарисовки к своим размышлениям, изучила и описала историю открытия первого антибиотика, определила объект исследования.

Потом я приступила к  исследованию плесени. Описала, где она встречается, в каких условиях растет, рассмотрела ее строение, сравнила,  зарисовала  свои наблюдения под микроскопом, сделала выводы.

Заключение.

Закончив свой проект, я могу сказать, что не все из того, что было задумано получилось.  Например,  вырастить пенициллин  я не смогла. Это произошло, потому, что в домашних условиях и на хлебе вырастить его невозможно.  Если бы я начала работу заново, то проводила бы опыты по выращиванию плесени на разных продуктах, например, включила бы цитрусовые фрукты, и   домашние условия  заменила бы на лабораторные (по возможности).

В следующем году я, может быть, продолжу эту работу, чтобы  расширить тему по борьбе с вредными микробами  не только с помощью  антибиотиков. Посмотрю как лук, чеснок, алоэ и другие лекарственные растения могут  повлиять  на  плесень и микробы.

Работа над проектом показала мне, что опыты и эксперименты необходимы нам, чтобы сделать правильный  выбор,  для достижения поставленных задач.