Исследовательская работа «Минеральные вещества и витамины в организме школьников»
опыты и эксперименты по химии (10 класс) на тему

Отдел по охране окружающей среды и природных ресурсов

Администрации города Таганрога

Управление образования города Таганрога

Городские экологические чтения

Тематическая секция «Экология человека»

Исследовательская работа

 «Минеральные вещества и витамины

в организме школьников»

Авторы работы:

                                                              Борисова Анастасия Ильинична

10А класс  МОБУ СОШ №12

                                                              Харченко Елена Николаевна

10А класс  МОБУ СОШ № 12

  Научный руководитель:

                                                              Беляева Наталья Геннадьевна,

учитель химии

город Таганрог

2013 год

Оглавление.

1. Введение.
2. Цели и задачи исследования.
3. Теоретическая часть.
4. Практическая часть.
5. Выводы, заключение.
6. Список литературы.

Введение.

        Из века в век, во все времена, забота о пропитании стояла во главе всех важнейших дел. Все, кроме кислорода, человек получает для своей жизнедеятельности из пищи. Среднее ее потребление в сутки составляет около 800 грамм (без воды). Сегодня забота о «хлебе насущном» приняла иную форму: как выбрать то, что действительно вкусно и при этом полезно, из чего составить рацион, чтобы получить все необходимые питательные вещества и витамины и при этом не набрать лишнего.

      Пища должна содержать белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и воду.  Потребность как в общем количестве пищи, так и в отдельных пищевых веществах зависит у людей в первую очередь от возраста, а у взрослых - от вида труда и условий жизни.

Биологическое значение питания для организма многогранно:

• пища служит источником энергии для работы всех систем организма. Часть энергии идет на так называемый основной обмен, необходимый для поддержания жизни в состоянии полного покоя. Определенное количество энергии потребляется для переработки пищи в процессе пищеварения. Много энергии сгорает при работе мышечного аппарата;
• пища поставляет организму «материал для строительства» -

пластические вещества, из которых строятся новые клетки и внутриклеточные компоненты, ведь организм живет, клетки его постоянно разрушаются, их надо заменять новыми;

• пища снабжает организм биологически активными веществами – витаминами, которые являются регуляторами процессов жизнедеятельности;
• пища играет информационную роль: она служит для организма

химической информацией. Информационная сущность пищи заключается в определенной молекулярной структурированности пищевых веществ. Чем обширнее и многообразнее информация, тем больше ее ценностное содержание. Иначе говоря, чем шире диапазон питания организма (всеядность), тем более он приспособлен к среде обитания.

Цели и задачи исследования.

      Мы поставили цель: выяснить, в какой степени организм школьников обеспечен необходимыми минеральными веществами и витаминами.

      Задачи нашей работы:

1. Провести исследование среди учащихся нашей школы на содержание в их организмах калия, кальция, магния, витаминов групп А, В, С, Д.
2. По результатам исследования сделать вывод, каких витаминов и минеральных веществ не хватает в организме детей разных возрастных групп.
3. Дать рекомендации, какие продукты нужно употреблять школьникам для восполнения минеральных веществ и витаминов в организме.

Теоретическая часть.

   Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, однако жизнь человека без них невозможна. Особенно велика их роль в построении костной ткани. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма – водно-солевом, кислотно-щелочном.

Обычно их делят на две группы: микроэлементы (Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S), содержащиеся в пище в относительно больших количествах, и микроэлементы (Fe, Zn, Cu, I, F и др.), концентрация которых невелика. Рассмотрим макро- и микроэлементы подробнее.

Макроэлементы.

1.        Кальций - основа костной системы, поддерживает равновесие ионов в организме, влияет на процессы, происходящие в нервно-мышечной и сердечно - сосудистой системах, активизирует деятельность ряда важных ферментов.

2.         Магний  - участвует в формировании костей, регуляции работы нервной ткани, обмене углеводов и энергетическом.

3. Натрий - участвует в создании буферности крови, регуляции кровяного давления, водного обмена, активизации пищеварительных ферментов, регуляции нервной и мышечной ткани.

4.Калий - регулирует кислотно-щелочное равновесие крови. Участвует в передаче нервных импульсов, активирует работу ряда ферментов. Проявляет защитные свойства против избытка натрия и нормализует кровяное давление. Усиливает выделение мочи.

Микроэлементы.

1.Железо - участвует в образовании гемоглобина и некоторых ферментов. Лучше усваивается из животных продуктов.

2.Цинк - входит в состав инсулина и некоторых ферментов. Обеспечивает рост и половое созревание. Дрожжи усиливают его усвоение.

3.Йод - участвует в образовании гормона тироксина (щитовидная железа). При длительном хранении и тепловой обработки продукта значительная часть йода теряется.

4.Фтор - входит в состав зубной эмали. Основная часть потребности удовлетворяется за счет воды.

Минеральные вещества (за исключением пищевой соли) в большинстве случаев составляет 0,7 – 1,5% съедобной части пищевых продуктов. При переработке пищевого сырья, как правило, происходит уменьшение количества минеральных веществ.

                                                    Витамины.

   Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, катализаторы, биорегуляторы  процессов, протекающих в живом организме. Потребность человека в витаминах зависит от возраста, состояния здоровья, условий жизни, характера деятельности и питания, времени года.

        Витамины не являются для организма поставщиком энергии, однако витаминам отводится важнейшая роль в обмене веществ. Витамины участвуют во множестве биохимических реакций. Большинство витаминов не синтезируются в организме человека. Поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок. Известно около полутора десятков витаминов. Исходя из растворимости, витамины делят на жирорастворимые — A, D, E, F, K и водорастворимые — все остальные (B, C и др.).

1. Витамин А  входит в состав большого числа ферментов, участвующих в углеводном обмене.
2. Витамин С – аскорбиновая кислота, участвует в окислительно-восстановительных реакциях.
3. Витамин D - это группа родственных веществ, необходимых для роста костей (способствуют усвоению кальция и фосфора).
4. Витамины группы В:

1. Витамин В1, его производное, тиаминпирофосфат (кокарбоксилаза) входит в состав большого числа ферментов, участвующих в углеводном обмене.
2. Витамин В9, фолиевая кислота и родственные соединения, ее производное, тетрагидрофолиевая кислота, входит в состав ферментов, участвующих в важнейших синтетических процессах, в том числе в процессе кроветворения.
3. Витамин В12 -  группа родственных веществ (кобаламинов), входят в состав ферментов, участвующих во многих важных процессах синтеза и распада веществ, в том числе в процессе кроветворения.

Практическая часть.

        Мы провели социологическое  исследование среди учащихся нашей школы разных возрастных групп: в 5А, в 8Б, в 11 классах, всего 74 человека. Ребятам были предложены тесты, отвечая на вопросы которых можно сделать вывод об  обеспеченности организмов  школьников макроэлементами (калием, кальцием, магнием) и витаминами групп  А, В, С и Д. Каждый тест содержал около 10 вопросов. Мы приводим примеры вопросов, предложенных учащимся, и обработанные результаты исследования.

1. Тест на обеспеченность магнием.

Примеры вопросов, которые были предложены школьникам:

• Страдаете ли вы болями в сердце, учащенным сердцебиением и сердечной аритмией?
• Часто ли вы ощущаете онемение, например, в руках?
• Бывают ли у вас судороги и как часто? И т.п.

Получили следующий результат. В 5А классе  13%  опрошенных не обеспечены магнием, в 8Б  – 15%, в 11 классе – 64% учащихся испытывают нехватку этого минерала.

2. Тест на обеспеченность калием. 

Примеры вопросов:

• Страдаете ли вы мышечной слабостью?
• Повышено ли у вас давление?
• Занимаетесь ли вы спортом? и др.

Получили следующий результат. Калием не обеспечены: в пятом классе – 30% детей, в восьмом – 27%, в одиннадцатом – 52%.

3. Тест на обеспеченность кальцием.

Примеры вопросов:

• Бывает ли у вас аллергия?
• Ежедневно ли вы выпиваете молоко?
• Часто ли вы пьете напитки типа «Кола»? и др.

Получили следующий результат. Кальцием не обеспечены: в пятом классе – 22% учащихся, в  восьмом – 42%, в одиннадцатом – 40%.

4. Тест на обеспеченность витаминами группы «А».

 Примеры вопросов:

• Страдаете ли вы «куриной слепотой»?
• Страдаете ли вы повышенной восприимчивостью к инфекции?
• Курите ли вы? и др.

Получили следующий результат. Витамином «А» не обеспечены: в пятом классе – 9% учащихся, в восьмом – 12%, в одиннадцатом – 40%.

5. Тест на обеспеченность витаминами группы «В». 

Примеры вопросов:

• Легко ли вы раздражаетесь?
• Часто ли вы испытываете стресс?
• Едите ли вы мясо? и др.

Получили следующий результат. Витамином «В» не обеспечены: в пятом классе  – 4% учеников, в восьмом – 15%, в одиннадцатом – 56%.

6. Тест на обеспеченность витамином «D». 

Примеры вопросов:

• Часто ли вы употребляете в пищу мясо, рыбу и яйца?
• Едите ли вы грибы?
• Часто ли вы бываете на солнце? И т.п.

Получили следующий результат. Витамином «D» не обеспечены: в пятом классе – 30% учащихся, в восьмом – 8%, в одиннадцатом – 44%.

7. Тест на обеспеченность витамином «С». 

Примеры вопросов:

• Страдаете ли вы частыми простудами или повышенной восприимчивостью к инфекциям?
• Как часто вы едите свежие овощи и фрукты?
• Часто ли выпьете свежевыжатые соки? и др.

Получили следующий результат. Витамином С не обеспечены: в пятом классе – 0% опрошенных, в восьмом – 12%, в одиннадцатом – 8%.

Полученные результаты представляем в виде таблицы.

Диаграмма, отражающая результаты исследования (количество учащихся в %, которые не обеспечены минералами и витаминами).

Обобщенный анализ  результатов

позволяет сделать следующие выводы.

• Многие учащиеся нашей школы не обеспечены в полной мере основными минералами и витаминами, необходимыми для роста и развития организма.

• Среди учащихся разных возрастных групп менее обеспеченными являются старшеклассники (ученики 11 класса). Почти все учащиеся этой возрастной группы испытывают недостаток одного или нескольких видов минералов и витаминов.

• Наибольшее количество учащихся испытывает недостаток в своем организме макроэлемента калия и витамина Д.

• Чем старше возраст респондентов, тем большее их количество  испытывает недостаток питательных веществ в организме.
• Организм выпускников (учащихся 11 класса) испытывает наибольшую потребность в макроэлементе магнии.

• Учащиеся среднего звена (8 класса) более всего не обеспечены кальцием.

• Пятиклассникам не хватает больше всего калия и витамина Д.

Заключение.

Для исправления сложившейся ситуации, при которой организм школьников испытывает недостаток минералов и витаминов, мы можем рекомендовать им  включить в рацион питания определенные продукты для восполнения витаминов и минеральных веществ.

Продукты,  наиболее богатые минералами:

• Магнием – гречка, орехи, какао, пшеничные отруби, хлеб, крупы, фасоль и т.д.
• Калием – сыр, капуста, фасоль, молоко, орехи (миндаль), сухофрукты,  семечки и т.д.
• Кальцием  – сыр, молоко и молочные продукты, халва тахинная, рыба (судак, лещ), морковь, кунжут и т.д.

Продукты,  наиболее богатые витаминами:

• Витамином А – рыбий жир, сливочное масло, красный перец, абрикосы, тыква, томаты, молочные продукты, зеленые листья овощей, морковь.

• Витамином  В –  творог, яйца, свинина, соевое масло, дрожжи, зерновые культуры, крупы, свиная печень.
• Витамином  С – свежие фрукты и овощи, соки, цветная капуста, зеленый горошек, редька, фасоль.
• Витамином D  –  растительное масло, молочные продукты, яичный желток, говядина, говяжья печень, солнечный свет.

Список используемой литературы.

1. Ресурсы интернета:

http://www.coolreferat.com/Питание_и_его_значение_для_развития_организма.

http://www.grandars.ru/college/medicina/znachenie-pitaniya-dlya-cheloveka.html

2. Элективный курс «Секретные материалы о твоем здоровье». 9 кл./ Сост. Л. Б. Поддубная.- Волгоград: Учитель – АСТ, 2005.
3. Скурихин И. М., Нечаев А. П. Все о пище с точки зрения химика: Справ. Издание. – М.: Высшая школа, 1991.
4. Алексеев С. В., Груздева Н. В., Муравьева А. Г., Гущина Э. В. Практикум по экологии: Учебное пособие /Под ред. С. В. Алексеева. – М.:АОМДС, 1996.