Проектные работы

Муниципальное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №20»

Предмет: Химия

Тема: Строение и свойства биополимеров

Работу выполнила:

Понякова Софья

Научный руководитель:

Межлумян Виктория Радиковна

Тверь,2021

Оглавление

Введение        3

Глава1.        4

1.1 Общая характеристика биополимеров        4

1.2 Типы биополимеров.        4

1.3 Функции белков        5

Глава 2.        6

2.1 Белки        6

2.2 Образование белка.        6

2.3 Классификация белков.        7

2.4 Белки в живой природе.        8

Заключение        9

Список литературы        10

Введение

Среди огромного множества различных по строению и свойствам органических соединений есть особый класс – биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды). Эти вещества характеризуются, прежде всего, высокой молекулярной массой - от десятков тысяч до миллионов атомных единиц массы, поэтому полимеры по-другому называют высокомолекулярными соединениями. Высокомолекулярные соединения играют важнейшую роль и в биологических процессах, и в практической деятельности человека. Биополимеры построены из элементарных звеньев -  многократно повторяющихся и связанных между собой остатков молекул низкомолекулярных веществ (мономеров). Биополимеры могут иметь линейное, разветвлённое и сетчатое строение. Природные полимеры синтезируются клетками растительных и животных организмов, выполняя в них определенные жизненно важные функции.

Биополимеры, в отличие от синтетических полимеров, существуют с того самого момента, как существует сама Земля. К природным полимерам относятся РНК и ДНК, которые важны для процесса продолжения жизни, для передачи сигналов и синтеза протеинов, пептидов и ферментов. Не менее важны и белки, являющиеся «строительным материалом» большинства живых организмов, без которого они не могли бы существовать, расти и развиваться. Полисахариды наиболее важную роль (защитную и опорную) играют в растениях, представляя значительную часть их химического состава. Все это делает тему биополимеров актуальной и практически значимой.

        В связи с этим, целью моей работы было изучение состава и свойств наиболее важных биополимеров – белков.

Для достижения поставленной цели были выполнены следующие задачи: изучение научной литературы и анализ полученных сведений.

 При выполнении работы использовалась информация с сайтов Интернета.

Глава1.

1.1 Общая характеристика биополимеров

Полимеры (от греческих слов polys — многий, многочисленный и meros — доля, часть) – это вещества, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев (мономеров), обладающие большой молекулярной массой (103—109 дальтон). Биополимеры (природные полимеры) – это класс полимеров, которые встречаются в природе в естественном виде: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, лигнин. Мономерами белков являются аминокислоты, нуклеиновых кислот - нуклеотиды, полисахаридов - моносахариды.  

Макромолекулы биополимеров образуются в результате реакций  полимеризации или конденсации мономеров (низкомолекулярных соединений). При полимеризации образование ковалентных связей между мономерами происходит, чаще всего, без отщепления низкомолекулярных соединений. При конденсации обычно отщепляется часть мономера, и его остаток становится звеном полимера.

1.2 Типы биополимеров.

Разделяют 2 типа биополимеров: регулярные (к ним относят некоторые полисахариды) и нерегулярные (белки, нуклеиновые кислоты, часть полисахаридов).

По форме макромолекулы биополимеры могут быть линейными (белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза) или разветвленными (гликоген).

Биополимеры входят в состав живых организмов и выполняют важнейшие жизненные функции. Нуклеиновые кислоты выполняют в клетке генетические функции. Последовательность мономерных звеньев (нуклеотидов) в дезоксирибонуклеиновой кислоте — ДНК (иногда в рибонуклеиновой кислоте — РНК) определяет (в форме генетического кода) последовательность мономерных звеньев (аминокислотных остатков) во всех синтезируемых белках и, таким образом, строение организма и протекающие в нём биохимические процессы.

1.3 Функции белков

Белки выполняют в клетке ряд важнейших функций. Они осуществляют химические реакции обмена веществ в клетке, проводя их в необходимой последовательности и с нужной скоростью. Белки мышц, клеточных ворсинок выполняют сократительную функцию, превращая химическую энергию в механическую работу. Также эти вещества - основной материал большинства клеточных структур всех живых организмов. Полисахариды выполняют структурную, резервную и некоторые другие функции.

Глава 2.

2.1 Белки

Белки - это высокомолекулярные азотсодержащие вещества, которые состоят из аминокислот, соединенных между собой пептидными связями. Другое название белков – «протеины», этот термин был введен в 1838 году и происходит от греческого слова «proteos» - первостепенный.

Белки содержат 50-59% углерода, 6,5-7,3% водорода, 15-18% азота, 21-24% кислорода, до 2,5% серы. Для большинства белков характерна довольно постоянная доля азота (в среднем 16% от сухой массы) по сравнению с другими элементами. Этот показатель используют для расчета количественного содержания белка. В составе некоторых белков обнаруживают фосфор, цинк, медь и другие элементы.

2.2 Образование белка.

Образование молекулы белка происходит за счет взаимодействия карбоксильной группы одной аминокислоты с α-аминогруппой другой аминокислоты, как показано на схеме:

Каждую аминокислоту, которая входит в состав белка, называют аминокислотным остатком. Аминокислотные остатки в молекуле белка соединены пептидными связями. Полипептидная цепь состоит из регулярно повторяющихся участков, образующих остов молекулы, и вариабельных участков - боковых радикалов аминокислотных остатков. Началом полипептидной цепи считают конец, несущий свободную аминогруппу (N-конец), а заканчивается полипептидная цепь свободной карбоксильной группой (С-конец).

2.3 Классификация белков.

Природа белка определяется не только тем, какие аминокислоты входят в его состав, но особенно и тем, в какой последовательности они соединяются друг с другом.  Белки имеют несколько уровней организации — первичная, вторичная, третичная, и иногда четвертичная. 

Ввиду огромного количества белков, функционирующих в живых организмах, не существует единой их классификации. Поэтому на данный момент действует несколько классификаций, в основу каждой из них положен какой-либо признак, по которому белки объединяют в узкие или широкие группы.

По степени сложности строения белки делят на простые и сложные. Простые или однокомпонентные белки состоят только из белковой части и при гидролизе дают аминокислоты. К сложным или двухкомпонентным относят белки, в состав которых входит протеин и добавочная группа небелковой природы - простетическая группа. В качестве такой группы могут выступать липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты; соответственно сложные белки называют липопротеинами, гликопротеинами, нуклеопротеинами.

По форме белковой молекулы белки разделяют на 2 группы:

а) фибриллярные (волокнистые) белки, молекулы которых имеют нитевидную форму, к ним относят фиброин шелка, кератин шерсти;

б) глобулярные белки, молекулы которых имеют округлую форму, к ним относят альбумины, глобулины.

Подавляющее большинство природных белков относятся к глобулярным и, имея более сложную конфигурацию, они выполняют более разнообразные, по сравнению с фибриллярными белками, функции.

По отношению к условно выбранным растворителям выделяют альбумины и глобулины. Альбумины хорошо растворяются в воде и концентрированных солевых растворах. Глобулины не растворяются в воде и растворах солей умеренной концентрации.

2.4 Белки в живой природе.

Значение белков в живой природе трудно переоценить. Это строительный материал живых организмов, биокатализаторы - ферменты, обеспечивающие протекание реакций в клетках и стимулирующие определённые биохимические реакции, то есть обеспечивающие избирательность биокатализа. Наши мышцы, волосы, кожа состоят из волокнистых белков. Белок крови, входящий в состав гемоглобина, способствует усвоению кислорода воздуха, другой белок — инсулин — ответственен за расщепление сахара в организме и, следовательно, за его обеспечение энергией.

Заключение

В ходе написания проектной работы была дана общая характеристика биополимеров, а также подробно изучен наиболее важный класс биополимеров - белки. Выявлено, что биополимеры - это класс полимеров, которые встречаются в природе в естественном виде, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев (мономеров), обладающие большой молекулярной массой. Благодаря своей структуре, они выполняют важнейшие функции в живых организмах. Белки - это высокомолекулярные азотсодержащие вещества, которые состоят из аминокислот, соединенных между собой пептидными связями, выполняющие роль строительного материала клеток, а также входящие в состав гормонов и ферментов.

Список литературы

1. Журавская О.А. Биополимеры и их структурные компоненты. Самара: Реавиз. 2007. 59 с.

2. Грандберг И.И., Нам Н.Л. Органическая химия. М. Лань Дрофа, 2019. 608 с.

3. Проскурина И.К. Биохимия. М.: Академия. 2012. 336 с.

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №20

Предмет: Химия

Научно-практическая работа на тему:

 «Никотин»

Выполнил:

ученик 8 «А» класса

Новицкий Демьян Андреевич

Научный руководитель:

Межлумян В. Р.,

учитель химии

Тверь, 2021

ПЛАН

ВВЕДЕНИЕ        3

Глава 1. НИКОТИН        4

1. Строение никотина        4
2. Физические и химические свойства        5
3. Биологическая роль никотина        8
4. Применение никотина        10

Глава 2. Исследование на тему: «Влияние курения на организм человека»13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        14

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК        15

ВВЕДЕНИЕ

В современной химии одной из актуальных проблем являются изучение строения и свойств органических веществ, а значит, и практическое применение никотина.

Формула никотина известна мало кому из людей, далеких от химии. А вот зависимость от никотина - масштабная проблема современного общества. С каждым годом все больше людей подвергают себя токсическому воздействию табака, вовсе не задумываясь о последствиях. Для того чтобы понять, какой вред курение наносит человеку, очень полезно узнать, как выглядит формула никотина, какими свойствами он обладает и, возможно, дополнительно изучить все факты о никотине.

Объектом реферата являются никотин, предметом - строение, свойства этого соединения и его роль для организма животного и человека.

Целью реферата является ознакомление со строением никотина, изучение его свойств и областей применения.

Задачами реферата являются:

1. Рассмотрение специальной литературы по изучаемой проблеме.
2. Ознакомление со строением органического вещества.
3. Краткое изучение физических и химических свойств никотина.
4. Изучение способов применения исследуемых органического соединения.
5. Определение биологической роли никотина в жизнедеятельности человека.

Методологической основой для написания реферата являлись научные труды выдающихся отечественных и зарубежных педагогов, ученых, деятелей науки, периодические издания, направленные на расширение кругозора.

Глава 1. НИКОТИН

Никотин (пиридин-3-N-метилпирролидин) принадлежит к алкалоидам, содержащимся в отдельных видах табака и в ряде других растений (очиток едкий, хвощ полевой, ваточник, некоторые виды плауна и др.). Кроме никотина в табаке содержится ряд других алкалоидов.

Если выделить никотин в чистом виде, то он будет представлять собой горькую жидкость, плотность которой аналогична плотности воды. При взаимодействии с кислородом он быстро окисляется до такого вещества, как никотиновая кислота, которое широко применяется в медицине, так как обладает сосудорасширяющим действием и даже в какой-то мере противостоит росту холестериновых бляшек в стенках сосудов. Однако никотин и никотиновая кислота — совершенно разные соединения, хотя нередко люди путают их, приписывая им свойства друг друга.

1.1 Строение никотина

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C10H14N2

Систематическое наименование: 3-​​(1-​метил-​2-​пирролидинил)​пиридин

Традиционное название: никотин

Рис.1. Структурная формула никотина

Таблица 1. Химический состав никотина

Молекулярная масса: 162,236 г/моль

1.2 Физические и химические свойства

Никотин представляет собой гигроскопичную маслянистую жидкость с горьким вкусом, легко смешивается с водой (при температурах ниже 60 °С и выше 210 °С) в основной форме; при промежуточных температурах растворимые гидраты не образуются и растворимость его ограничена. В этих условиях  образуется азеотропная смесь, содержащая 2,45% никотина и кипящая при 99,6°С. Плотность никотина почти равна плотности воды (1,01 г/см3).

Никотин легко окисляется до нетоксичной и физиологически важной в организме теплокровных животных никотиновой кислоты — витамина PP, при этом пирролидиновый цикл заменяется карбоксильной группой. Также под действием разных окислителей и ультрафиолетового излучения никотин окисляется до метиламина и окиси никотина.

Являясь основанием (pKb (пирролидин) = 8,02, pKb (пиридин) = 3,12), никотин при реакции с кислотами образует соли (обычно, твёрдые и водорастворимые). Сорбция никотина через биологические мембраны зависит от pH и для слизистых оболочек ускоряется при высоких значениях pH, когда молекула никотина не имеет заряда. При физиологических значениях pH никотин протонирован на 69 %. Никотин малополярен и хорошо растворим в средах с низкой полярностью, поэтому он хорошо всасывается через кожу и проникает в ткани мозга через гемато-энцефалический барьер. [1, С.61]

Его можно очистить через кристаллическое  комплексное соединение хлористым цинком OA•ZnCl2•2HCl•H2O. Выделенное из него основание перегоняется под уменьшенным давлением в атмосфере азота или водорода. Оно перегоняется, не изменяясь, с  водяным паром, легко растворяется в спирте, эфире и петролейном эфире. Соли никотина легко растворимы в воде, плохо кристаллизуются и обладают правым вращением. Такое обращение угла вращения при образовании солей не является необычным для алкалоидов и служило предметом многих исследований. Хлоргидрат никотина ОА•HCl и сульфат (ОА)2•Н2SO4: при нагревании в запаянных трубках до 180—250°С водные растворы этих солей становятся оптически  недеятельными. Для никотина характерны дипикрат OA•2C6H2(NO2)3OH, короткие желтые призмы с т. пл. 224°С и тетрахлориодид OA•2(HLCl4), оранжевые призмы с т. пл. 150° C(с разл.). Комплексное соединение с амидом п-толуолсульфокислоты  плавится при 212—213°С и растворимо в воде (20 на 100). При освещении ультрафиолетовым светом никотин превращается в окись никотина (пикрат, т. пл. 169°С), никотиновую кислоту и метиламин.

 Действуя амидом натрия на никотин, А. Е. Чичибабин получил 2-аминоникотин с т. пл. 124—125°С (дипикрат, т. пл. 223—225°С) и 6-амино- никотин с т. пл. 60° С и т. кип. 300°С (дипикрат, т. пл. 225° С(с разл.)). Действием амида натрия на никотирин были получены соединения, аналогичные аминоникотинам: 2-аминоникотирин С10Н11N3 с  т. пл. 77— 78°C (пикрат, т. пл. 189—190°C) и 6-аминоникотирин с т. пл. 97—98°C (пикрат, т. пл. 257° (с разл.)); те же вещества получаются при дегидрировании 2- и 6-аминоникотинов. [1, С.62] 

Для обнаружения никотина, выделенного из биологического материала, применяют ряд реакций и метод УФ-спектроскопии.

• Реакция с реактивом Драгендорфа(раствор йодида висмута в йодиде калия). Обнаружение этого алкалоида при помощи реактива Драгендорфа производится так, как и обнаружение анабазина. При наличии никотина в исследуемом растворе после прибавления реактива Драгендорфа в поле зрения микроскопа наблюдаются сростки кристаллов в виде летящих птиц, буквы К или буквы X. Предел обнаружения: 1 мкг никотина в пробе. Эту реакцию кроме никотина дают анабазин, кониин и др. Однако ферма кристаллов указанных веществ с реактивом Драгендорфа отличается от формы кристаллов никотина с этим реактивом.
• Реакция с солью Рейнеке(имическое соединение с формулой NH4[Cr(NCS)4(NH3)2] •H2O). Эту реакцию выполняют так, как и реакцию на анабазин с этим реактивом. При наличии никотина образуются сростки призматических кристаллов. Предел обнаружения: 1,2 мкг никотина в пробе. Форма кристаллов рейнеката никотина отличается от формы кристаллов рейнеката анабазина.
• Реакция с раствором йода в диэтиловом эфире. В пробирку вносят 1 мл раствора исследуемого вещества в диэтиловом эфире и прибавляют 1 мл 10 %-го раствора йода в диэтиловом эфире. Через несколько минут смесь мутнеет, а затем выпадает смолистый осадок, содержащий игольчатые рубиново-красные кристаллы с темно-синим оттенком. Анабазин не дает этой реакции.
• Реакция с формальдегидом. На часовое стекло или на капельную пластинку наносят 1—2 капли исследуемого раствора и 2 капли 4 %-го водного раствора формальдегида. Смесь нагревают, затем прибавляют каплю концентрированной азотной кислоты. В присутствии никотина раствор приобретает красную или розовую окраску. Анабазин не дает этой реакции.
• Реакция с п -диметиламинобензальдегидом. На часовое стекло или на капельную пластинку наносят каплю концентрированной соляной кислоты, в которую вносят кристаллик п -диметиламинобензальдегида. Рядом с этой каплей помещают каплю исследуемого раствора. Капли соединяют при помощи стеклянной палочки с заостренным концом. При наличии никотина в исследуемом растворе в месте соприкосновения капель наблюдается розовая окраска, которая переходит в фиолетовую. Окраска сохраняется около суток.
• Обнаружение никотина по УФ-спектрам. Никотин в 0,1 н. растворе серной кислоты имеет максимум поглощения при 260 нм.
• Никотин можно обнаружить при помощи реакций с реактивом Бушарда, раствором ванилина и пергидролем.

1.3 Биологическая роль никотина

Метаболизм

Никотин в основном метаболизируется в печени окислением и N-деметилированием. При этом протекает разрыв пирролидинового цикла и N-метилирование пиридинового цикла, а окисление никотина ведёт к котинину. Эти метаболиты из организма выводятся с мочой.[2]

Фармакология

1. Фармакокинетика

Как только никотин попадает в организм, он быстро распространяется по крови и может преодолевать гематоэнцефалический барьер. В среднем достаточно 7 секунд после вдыхания табачного дыма, чтобы никотин достиг мозга. Период полувыведения никотина из организма составляет около двух часов. Никотин, вдыхаемый с табачным дымом при курении, составляет малую долю никотина, содержащегося в табачных листьях (большая часть вещества сгорает). Количество никотина, абсорбируемого организмом при курении, зависит от множества факторов, включая вид табака, от того, вдыхается ли весь дым и используется ли фильтр. В случае с жевательным и нюхательным табаком, которые помещаются в рот и жуются или вдыхаются через нос, количество никотина, попадающего в организм, гораздо больше, чем при курении табака. Никотин метаболизируется в печени с помощью фермента цитохрома. Основной метаболит — котинин.

2. Фармакодинамика

Никотин действует на никотиновые ацетилхолиновые рецепторы: протонированный атом азота пирролидинового цикла в никотине имитирует четвертичный атом азота в ацетилхолине, а атом азота пиридина имеет характер основания Льюиса, как и кислород кетогруппы ацетилхолина. В низких концентрациях он увеличивает активность этих рецепторов, что, среди прочего, ведёт к увеличению количества стимулирующего гормона адреналина (эпинефрина). Выброс адреналина приводит к ускорению сердцебиения, увеличению кровяного давления и учащению дыхания, а также к большему уровню глюкозы в крови.

Симпатическая нервная система, действуя через чревные нервы на мозговое вещество надпочечника, стимулирует выброс адреналина. Ацетилхолин, вырабатываемый преганглионарными симпатическими волокнами этих нервов, действует на никотиновые ацетилхолиновые рецепторы, вызывая деполяризацию клеток и приток кальция через потенциалозависимые кальциевые каналы. Кальций запускает экзоцитоз хромаффинных гранул, тем самым способствуя выбросу адреналина (и норадреналина) в кровь.

Котинин — это побочный продукт усвоения никотина, который остаётся в крови до 48 часов и может быть использован как индикатор того, подвержен ли человек курению. В высоких дозах никотин приводит к блокированию никотинового ацетилхолинового рецептора, что является причиной токсичности никотина и его эффективности в качестве инсектицида.

Кроме всего прочего, никотин увеличивает уровень дофамина в путях центров удовольствия в мозге. Было выявлено, что курение табака подавляет моноаминоксидазу — фермент, отвечающий за расщепление моноаминных нейромедиаторов (например, дофамина) в мозге. Считается, что сам никотин не подавляет выработку моноаминоксидазы, за это отвечают другие компоненты табачного дыма. Повышенное содержание дофамина возбуждает центры удовольствия мозга, эти же центры мозга отвечают за «болевой порог организма» поэтому, вопрос о том, получает ли курящий человек удовольствие, остаётся открытым.

Несмотря на сильную токсичность, при употреблении в малых дозах (напр. при табакокурении) никотин действует как психостимулятор. Никотиновое воздействие на настроение различно. Вызывая выброс глюкозы из печени и адреналина (эпинефрина) из мозгового вещества надпочечника, он вызывает возбуждение. С субъективной точки зрения это проявляется ощущениями расслабленности, спокойствии и живости, а также умеренно-эйфорическим состоянием. Употребление никотина приводит к снижению массы тела, уменьшая аппетит в результате стимуляции им ПОМК-нейронов. [2]

1.4 Применение никотина

Использование в медицине

Исторически никотин часто использовался в медицинских целях. В настоящее время также разрабатывается использование никотина для лечения различных заболеваний. Наиболее распространённым направлением является доставка никотина в организм альтернативными путями для лечения никотиновой зависимости. Исследуется возможность применения никотина и в других областях, например, в качестве болеутоляющего, средства от синдрома дефицита внимания, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, колита, герпеса и туберкулёза.

Использование в качестве инсектицида

В начале XX века никотин был основным инсектицидом, применяемым для защиты растений. Для этих целей использовали никотин в виде чистого вещества, его сульфат, табачную пыль, причём наибольшей активностью обладало чистое вещество, которое было также токсично для млекопитающих. Причина инсектицидного действия никотина та же, что и причина токсичности: при высоких дозах он блокирует никотиновые ацетилхолиновые рецепторы. Позже на смену никотину пришли его синтетические аналоги: имидаклоприд, ацетамиприд и другие.

Токсичность

Никотин чрезвычайно токсичен для насекомых и хладнокровных животных. Действует как нейротоксин, вызывая паралич нервной системы (остановка дыхания, прекращение сердечной деятельности, смерть). Средняя летальная доза для человека — 0,5-1 мг/кг, для крыс — 140 мг/кг через кожу, для мышей — 0,8 мг/кг внутривенно и 5,9 мг/кг при внутрибрюшинном введении.

Многократное употребление никотина вызывает физическую и психическую зависимости.

Длительное употребление может вызвать такие заболевания и дисфункции, как гипергликемия, артериальная гипертония, атеросклероз, тахикардия, аритмия, стенокардия, ишемическая болезнь сердца, сердечная недостаточность и инфаркт миокарда. В сочетании со смолами никотин способствует развитию онкологических заболеваний, в том числе рака лёгких, языка, гортани. Способствует развитию гингивита и стоматита.

Никотин и шизофрения

У пациентов с диагнозом «шизофрения» отмечается повышенное пристрастие к курению. Существует ряд гипотез относительно причин этого пристрастия, объясняющих его как стремлением противостоять симптомам расстройства, так и стремлением противостоять негативному действию антипсихотиков. По одной из гипотез никотин сам вызывает шизофрению.

По данным одного исследования, инъекции никотина мышам снижают концентрацию ДНК-метилирующего фермента DNMT1 и повышают экспрессию ГАМК-производящего фермента GAD67 в префронтальной коре грызунов. В нём выдвигается предположение, что пристрастие к сигаретам у пациентов можно отчасти объяснить способностью никотина устранять негативное эпигенетическое воздействие повышенного уровня DNMT1. Однако не ясно, приводит ли шизофрения к дисбалансу DNMT1 и GAD67, требующему коррекции, поскольку исследования мозга больных производятся посмертно, и принимаемые ими антипсихотики изменяют многие показатели, в том числе ГАМКергические. [3, С.3-15]

Никотин и эпилепсия

Эпилепсия — довольно распространенное неврологическое заболевание, механизм появления которой до сих пор вызывает множество вопросов у ученых. На сегодняшний день спектр противоэпилептических средств, которые активно применяются у таких больных, достаточно широк. Регулярный прием препаратов позволяет им жить практически обычной жизнью с небольшими ограничениями.

В литературе все чаще можно встретить клинические случаи, описывающие больных, у которых курение сигарет приводит к стабилизации состояния, полному исчезновению приступов. Попытки бросить курить приводят к ухудшению состояния, несмотря на адекватную фармакотерапию. Речь идет, прежде всего, о людях, у которых это заболевание обусловлено генетически, а конкретно — о тех, кто страдает аутосомно-доминантной ночной лобно-долевой эпилепсией. Это заболевание может развиться в результате мутации хотя бы одного из 8 определенных генов. И именно для них никотин, как показали различные исследования, является тем самым веществом, что способно стабилизировать состояние.

На сегодняшний день ученые всерьез озабочены вопросом, как синтезировать препарат, аналогичный никотину, но не приводящий к формированию зависимости. Пока он еще не изобретен. Однако никотиновые пластыри или таблетки с этим веществом применяются в качестве компонента комплексной терапии для лечения синдрома дефицита внимания и гиперактивности, болезней Альцгеймера и Паркинсона. Есть работы, показывающие неплохие результаты в терапии герпетической инфекции и даже туберкулеза. Никотин обладает обезболивающим эффектом, поэтому может применяться у людей, страдающих хронической болью.

Однако, мы же помним, что курение сигарет — это не просто ингаляционный способ введения никотина в организм. Вместе с ним в дыхательные пути попадают еще и другие вещества, часть из которых обладает канцерогенным свойством, являются ядами или легкими наркотиками. Среди них диоксид углерода, бензол, формальдегид, синильная кислота, различные смолы. Поэтому о терапевтическом действии сигарет с никотином говорить не приходится. Для лечения должны применяться более безопасные формы введения. Однако самостоятельно применять их не стоит, так как это вещество все-таки приводит к зависимости, и терапия должна проводиться под врачебным контролем.

Глава 2. Исследование на тему: «Влияние курения на организм человека»

Определение содержания синильной кислоты в фильтрах сигарет

Материалы:

1.        Фильтры использованных сигарет

2.        Вода 100мл

3.        Лакмусовая бумага

Ход работы

Для проведения данного опыта мне потребовалось примерно 30 грамм фильтров сигарет, предварительно очищенных от бумаги.

Я замочил их в стакане с водой (100 мл) и оставила на 24 часа

На следующий день стало возможно определить наличие кислоты

Для определения кислотной среды полученного раствора я использовал лакмусовую бумагу. Я опустил полоску лакмусовой бумаги в стакан с полученным раствором, и она окрасилась в розовый цвет, это означает, что в растворе присутствует синильная кислота, о которой я рассказывал в теоретической части.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Важнейшей задачей современной химии является углубленное изучение строения и физико-химических свойств известных органических соединений для обнаружения новых областей применения их в быту и практической деятельности человека. В исследуемую группу соединений попадают и такие органические соединения, как никотин.

В процессе написания реферата были выполнены все задачи, поставленные в начале изучения объекта и предмета. Так как никотин используются в жизнедеятельности человека, сложностей в поиске литературы, относительно не было, но пришлось использовать старые источники, что свидетельствует о недостаточном обновлении сведений о важнейших свойствах таких соединений.

Можно сделать вывод, что изучение никотина должно войти в перспективные изучаемые области современной химии, так как это вещество оказывает негативное влияние на организм человека и об этом необходимо помнить.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Генри Т.А. Химия растительных алкалоидов : Пер. с англ. / под ред. акад. В. М. Родионова и д-ра хим. наук  Н. С. Вульфсона. — М.: Госхимиздат, 1956. — 904 с.

2. Большая медицинская энциклопедия / гл. ред. Б. В. Петровский. — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1974-1989.

3. Ondachi P. W. Synthesis of Alkoxy, Heterocyclic and Fused-rings Derivatives of (S)-nicotine from Natural Nicotine, Progress Towards the Total Synthesis of (S)-macrostomine. — ProQuest, 2009. — 417 p.

4. Березовский В.М  Химия витаминов /под ред. Л.С. Беликова —  2-е изд. —М.: Пищевая промышленность, 1973. — 632 с.

5. Березов Т.Т Биологическая химия / Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. — 3-е изд., перераб. и доп.– М.: Медицина, 1998.– 704 с.

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 20»

Предмет: Химия

Тема: «Влияние алкоголя на организм человека».

Работу выполнила:

Громова Анна Евгеньевна

Учащаяся 8 «А» класса

Научный руководитель:

Межлумян Виктория Радиковна,

учитель химии

Тверь, 2021

Оглавление

Введение……………………………………………………………………3

Глава I.Теоретические основы исследования

1.1 История появления алкоголя…………………………...…………….4

1.2 Злоупотребление алкоголем……………...…………………………...5

3. Действие алкоголя………………… …………………………………..6
4.  Алкогольное поражение внутренних органов………………...……..7
5.  Влияние алкоголя на плод беременной……………………………....8

1.6 Исход алкоголизма…………………………………………………….9

Глава II. Исследования на тему: «Влияние алкоголя на организм человека»

2.1 Опыт.…………………………………………………………………..10

Заключение..................................................................................................11

Используемая литература..........................................................................12

Введение

Желание сохранить крепкое здоровье - важная социальная потребность человека, необходимое условие полноценной жизни, высокой творческой активности, счастья.

 Многие люди подвержены вредным привычкам, эта тема неоднократно затрагивается на уроках в школе, на различных форумах, по телевидению, и чаще всего тему вредных привычек, в особенности тему алкоголя, затрагивают родители, стремящиеся обезопасить своего ребенка.

Сейчас процент пьющих людей увеличился в разы.

Женщины составляют 55%, мужчины 61%.

Актуальность исследования

Я считаю, что проблема «вредных» привычек является весьма актуальной в наше время. Главное «оружие» в борьбе с ними – это информация. Необходимо, чтобы каждый человек знал о действии, о вреде, приносимом ими организму человека.

 Цель работы:

Понять и доказать, что алкоголь вредит здоровью человека.

Объект исследования: здоровье человека.

Используемые методы: анализ научной литературы, наблюдение, анализ полученных результатов

Глава I. Теоретические основы исследования

1. История появления алкоголя.

Алкого́ль — в русском языке чаще всего выступает как синоним словосочетаний этанол и алкогольные напитки (то есть напитки, содержащие этиловый спирт в существенных концентрациях).

Этано́л (эти́ловый спирт) —при стандартных условиях — летучая, горючая, бесцветная прозрачная жидкость.

В истории человечества история алкогольных напитков занимает особое место. Производство алкогольных напитков и их употребление отражает культурные и религиозные особенности населения разных стран.

Обнаруженные сосуды каменного века с остатками ферментированных напитков позволяют судить о том, что производство и употребление алкогольных напитков существовало уже в эпоху неолита.

Одни из древнейших сосудов со следами алкоголя были найдены в деревне Китая. Химический анализ подтвердил наличие остатков сброженного напитка, сделанного из винограда, боярышника, меда и риса в 7000-6650 годах до нашей эры

По данным археологии, в Месопотамии алкогольные напитки употребляли уже около 5000 лет до н. э.

                    1.2 Злоупотребление алкоголем.

Злоупотребление спиртными напитками является причиной множества различных болезней; алкоголь является депрессантом (психоактивным веществом) и может вызывать физическую зависимость.

Депрессанты — вещества, угнетающие, снижающие или подавляющие психическое возбуждение, то есть активность центральной нервной и/или дыхательной системы, даже если это не основной аспект их активности.

Синдро́м физи́ческой зави́симости — синдром зависимости, возникающий при длительном употреблении алкоголя, некоторых лекарственных средств и психоактивных веществ.

Синдро́м психи́ческой зави́симости — часть синдрома зависимости, включающая навязчивое влечение к психоактивному веществу и способность достижения состояния психического комфорта в предмете влечения.

Алкоголизм —болезнь, характеризующиеся пристрастием к алкоголю с психической и физической зависимостью от него.

Алкоголизм характеризуется потерей контроля над количеством выпиваемого алкоголя, ростом толерантности к алкоголю (нарастание доз спиртного, требующихся для достижения удовлетворения), токсическим поражением органов, а также провалами в памяти на отдельные события, происходившие в период опьянения.

                 1.3 Действие алкоголя.

Действие алкоголя характеризуется угнетением функции центральной нервной систмы (ЦНС)

Возникающее на начальных стадиях опьянение является признаком ослабления тормозных механизмов ЦНС.

Существует 3 стадии алкогольного опьянения

1)легкая степень (0,03-0,15% алкоголя в крови) – небольшой подъем сил, снижение критики к собственным действиям, движения менее точные, поведение более расторможено.

2)средняя степень (0,15-0,3% алкоголя в крови) –наростает интоксикация (нарушение согласованности движений различных мышц), психические нарушения, рассеивается внимание, речь становится невнятной, снижается болевая и темературная чувствительность.

3)тяжелая степень (0,3-0,5% алкоголя в крови) –двигательная заторможенность, глубокое оглушение сознания, выпивший не способен понимать, что происходит и что говрят окружающие, ослабление дыхания и сердечной деятельности, возможна кома, возможен летальный исход.

    1.4 Алкогольное поражение внутренних органов.

Длительное злоупотребление алкоголем приводит к необратимым изменениям внутренних органов. На фоне хронического алкоголизма развиваются такие заболевания, как:

1)алкогольная кардиомиопатия —  заболевание миокардаю. Кардиомиопатии поражают сердце, часто приводят к сердечно-сосудистой смерти или к инвалидизации, обусловленной прогрессирующей сердечной недостаточность.

2)алкогольный гастри́т — воспалительные изменения слизистой оболочки желудка.

3)алкогольный панкреатит — группа заболеваний и синдромов, при которых наблюдается воспаление поджелудочной железы. При воспалении поджелудочной железы ферменты, выделяемые железой, не выбрасываются в двенадцатиперстную кишку, а активизируются в самой железе и начинают разрушать её (самопереваривание).

4) алкогольный гепати́т — воспалительные заболевания печени, как правило вирусного происхождения.

5)алкогольная нефропатия— наушение работы почек.

6) алкогольная энцефалопа́тия—невоспалительны заболеваний головного мозга.

7)Анеми́я— состояние, для которого характерно уменьшение количества эритроцитов и снижение содержания гемоглобина в единице объема крови.

8)нарешение имунной системы.

9)риск кровоизлияния в мозг.

Алкогольное опьянение – патологическое состояние, возникающее вседствие воздействия этанола на центрльную нервную систему.

        1.5 Влияние алкоголя на плод беременной.                

Если женщина при беременности употребляет алкоголь у ребенка возможно развитие ФАС.

Фетальный алкогольный синдром (ФАС)— объединяет различные как по сочетанию, так и по степени выраженности отклонения в психофизическом развитии ребёнка, причиной которых является употребление женщиной алкоголя до и во время беременности.

ФАС —впервые проявляются при рождении ребёнка и остаются у него на всю жизнь. Это пожизненное нарушение, которое не проходит с возрастом. ФАС является главной причиной нарушений умственного развития.

ФАС включает аномалии в трёх различных областях:

1.Мозговые аномалии и расстройства, связанные с деятельностью центральной нервной системы, включая неврологические аномалии, умственную отсталость, нарушения поведения, нарушения интеллекта и/или аномалии структуры мозга;

2.Дефицит роста и веса.

3.Специфические особенности строения лица и черепа.

Наблюдаются также аномалии суставов, изменения рисунка ладонных складок, врожденные пороки сердца, аномалии наружных половых органов, капиллярные гемангиомы (доброкачественная опухоль), нарушения тонкой моторики.

Считают, что так называемый мгновенный алкоголизм, то есть стремительное появление пристрастия к спиртному — следствие внутриутробной алкогольной интоксикации.

Таким образом установлено, что женщины, пьющие и курящие (даже умеренно) во время беременности и в период кормления, наносят вред своим детям.

                       1.6 Исход алкоголизма.

Исход употребления алкоголя в 50% заканчивается смертью. В остальных случаях алкоголь вызывает болезни, с которыми люди живут до конца жизни.

Алкоголь вызывая поражения миокарда, приводит к развитию хронической сердечной недостаточности и увеличивает риск развития смертельной фибрилляции желудочков (сердце не выполняет свои функции).

Наиболее частые причины смерти при алкоголизме сердечно-сосудистые заболевания. Алкоголизм может так же оканчиваться смертью от острой алкогольной интоксикации, алкогольного цирроза печени. Алкоголики (люди страдающие алкогольной зависимотью) имеют высокий риск суицида и получения в результате несчастных случаев травм, несовместимых с жизнью.

 Глава II. Исследование на тему: «Влияние алкоголя на     организм человека»

Цель: убедить учащихся в том, что спирт денатурирует белки, необратимо нарушает их структуру и свойства.

Оборудование: емкость, 1 мл. яичного белка, 8 мл спирта

Ход опыта:

В емкость налить 1мл яичного белка. Добавить 8 мл спирта и взболтать. В пробирке образуется плотный белый осадок – в спирте белки не растворяются: спирт отнимает у белков воду. В результате этого нарушаются структура и свойства белка, его функции.

                                   Заключение.

Изучив различные источники информации, мы убедились в том, что алкоголь– это яд, он разрушает организм изнутри, на протяжении многих лет. Болезни, вызванные употреблением алкоголя вылечить очень трудно, а в ряде случаев, к сожалению, невозможно.

О том, что с каждым днем все большее количество людей подвержено вредным привычкам: курению, алкоголизму, наркотикам – знают все. Это уже становится проблемой общества. Поэтому целью нашего исследования стала проблема алкоголя. Мы показали его влияния на организм выявили вред для организма и поняли, что эту тему необходимо освещать.

Список источников и литературы

1. История       алкогольных   напитков [Электронный ресурс] https://ru.wikipedia.org/wiki/История_алкогольных_напитков
2. Алкогольные   напитки [Электронный ресурс]

https://ru.wikipedia.org/wiki/Алкогольные_напитки 

3. Алкоголизм [Электронный ресурс]

https://ru.wikipedia.org/wiki/Алкоголизм 

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 20»

Предмет: Химия

Тема: «Жёсткость воды».

Работу выполнил:

Казаков Артём Андреевич

Учащийся 8 «Б» класса

Научный руководитель:

Межлумян Виктория Радиковна,

учитель химии

Тверь, 2021

Содержание

Введение        3

Глава 1. Жёсткость воды        4

   Образование жёсткой воды в природе        4

Классификация воды по жёсткости        4

Глава 2. Способы устранения жесткости воды        5

   Кипячение        6

Химическая обработка        6

Комбинирование        6

Профессиональный метод снижения жесткости воды        6

Глава 3. Значение жёсткой воды        7

    Влияние жёсткой воды на здоровье человека        7

Влияние на бытовые приборы        7

Вывод        7

Литературный список        8

Введение

В современной жизни эта тема является одной из актуальных в связи       с ухудшением всемирной экологии. Понятие жесткости воды мы встречаем не только в спелеологии и в геологии, а, повсеместно – в химии, техники и даже в быту. И поэтому это понятие очень важно для определения качества воды.

Объектом работы является жёсткость воды и  роль для организма животного и человека.

Цель работы заключается  в ознакомлениие с жесткостью воды, её свойствах и способов ее устранения 

Задачи: 

1. Ознакомление с жёсткость воды
2. Изучение способов устранения жёсткости воды
3. Влияние жёсткой воды на человека и бытовые приборы

Жёсткость воды.

Вода - самая распространенная жидкость на земле, обладающая уникальными свойствами растворять в себе многие химических элементов и соединений. Понятие жесткости воды рассматривается, как количественный показатель концентрации солей щелочноземельных и разных металлов. В основном это соединения кальция и магния.

Вода с высоким содержанием соли считается жесткой с низким содержанием соли мягкой. Термин «жесткая» по отношению к воде исторически возник из-за свойств тканей после стирки с мылом на основе жирных кислот - ткань, постиранная в жёсткой воде, более жёсткая на ощупь. При мытье лица жесткая вода сушит кожу, плохо пенится с мылом. Использование жесткой воды приводит к появлению накипи на стенках котлов и в трубах. В то же время использование очень мягкой воды может привести к коррозии трубопровода, так как в этом случае отсутствует кислотно-щелочной буфер, который обеспечивает временную жесткость.

Образование жёсткой воды в природе

Вода - отличный растворитель. Соприкасаясь с другими веществами, растворяет их и всюду с ними путешествует, подбирая по дороге новые составные элементы или растворяя одни и выделяя другие. Так, за время длинного пути среди горных пород вода обогащается различными минералами, в частности солями кальция и магния. Именно их содержанием и обусловлено такое ее свойство, как жесткость: чем больше солей кальция и магния в воде, тем она жестче.

Классификация воды по жёсткости

Классификация жёсткости воды разделяет  на 4 подтипа жёсткости

Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 миллиграмм Ca2+ или 12,16 миллиграмм Mg2+

Способы устранения жёсткости воды

Высокая соленость и жесткость воды, используемой для пищевых и бытовых целей, могут нанести вред здоровью и привести к выходу из строя бытовой техники. В домашних условиях снизить этот показатель можно путем термической и химической обработки исходной воды.

Кипячение

Устранимая жесткость воды - карбонатная (временная) снижается при длительном кипячении. В процессе нагрева гидрокарбонатные соединения кальция и магния распадаются и переходят в твердое состояние. Они образуют накипь на стенках посуды, хлопьевидный осадок и поверхностный налет. Последние легко удаляются фильтрованием или отстаиванием.

Химическая обработка

- в целях снижения жесткости исходной воды выполняется при помощи извести и соды. Первый реагент обеспечивает умягчение жидкости с незначительным содержанием некарбонатных и высокой насыщенностью карбонатными соединениями. Для повышения эффективности данного метода дополнительно применяются реагенты коагулянты.

Комбинирование

- извести и пищевой соды позволяет уменьшить общую жесткость речной или колодезной воды до значений 1,4-1,8 мг экв./л. Химическая обработка обеспечивает улучшение качества жидкости по данному показателю, но требует очень точной дозировки реагентов. Кроме того она непригодна для приготовления пищи и питья.

Профессиональный метод снижения жесткости воды

Качественное умягчение исходной воды до требуемого уровня возможно только при использовании специального оборудования - фильтров от жёсткости воды. Довести показатели жесткости до соответствия требованиям упомянутого СанПиН и "ГОСТ вода питьевая" позволяют следующие технические устройства:

1. Фильтры умягчения.
2. Ионообменные фильтры.
3. Системы обратного осмоса.

При выборе установки для снижения жесткости воды, прибором для ее определения устанавливают точный гидрохимический состав и количественное содержание солей. Оборудование подбирается по результатам испытаний и с учетом требований заказчика к качеству обработанной воды.

Значение жёсткости воды

Значение жёсткости воды разделяется на 2 вида. Таких как положительные качества и отрийательные.

Влияние жёсткости воды на здоровье человека

Положительное

Кальций и магний необходимы для нормального функционирования сердечн-сосудистой и мочевыделительной систем.

Отрицательное

Повышенное со держание в организме кальция и магния. Способствует к мочекаменной болезни и гипертонии.

Влияние жесткой воды на технику

В посудомоечных, стиральных машинах мыло плохо пенится и отмывает загрязнения также плохо. Образуются разводы и твёрдый налёт на сантехнике и поверхности посуды. В водонагревательных образуется осадок в виде накипи. А на белье после стирки могут появится пятна, грязный налёт или же разводы.

Выводы

В ходе работы я достиг поставленных целей: ознакомился с жёсткостью воды, изучил различные способы устранения её, а так же рассмотрел влияние жёсткой воды на человека и бытовые приборы. Я получил новые знания и умения, которые пригодятся мне в жизни.

Список литературы

Шлаусус З. Путешествие в мир химии- М.:Просвещение,1967-431с

Неорганическая химия. Учебник для 9 класса Ходаков Ю.В

Хомченко Г.П. Учебник химии -М.: Новая волна

Харлампович Г.Д. и др. Многоликая химия. - М.: Просвещени