Урок по химии по теме «Роль железа в организме человека»

Роль железа в организме человека

Сегодня мы с вами поговорим о железе и о его роли в организме человека. Французский химик Мери в 19 в сделал сенсационное открытие, обнаружив железо в крови человека.

Вопрос: Сколько грамм железа содержится в организме человека. В каких клетках, тканях или органах?

Ответ: в организме взрослого человека содержится 4,5 г катионов железа, из которых 75% являются главным элементом гемоглобина крови, а остальные входят в состав ферментов других клеток. Входя в состав гемоглобина, железо определяет красную окраску крови человека и животных.

Функции железа

Красные клетки (эритроциты) содержат гемоглобин - переносчик кислорода, а белые (лимфоциты) ответственны за иммунитет. Таким образом, железо помогает обеспечить клетки кислородом и поддерживает иммунитет. Наконец, железо входит в состав антиокислительных ферментов каталазы и пероксидазы, которые оберегают клетки от разрушительного действия продуктов окисления.

Дефицит железа

Если уровень железа падает развивается железодефицитная анемия - малокровие. Количество эритроцитов и лимфоцитов уменьшается. Снижается иммунитет, и увеличивается риск инфекционных заболеваний. У детей задерживается рост и умственное развитие, взрослые ощущают постоянную усталость.

Особо ранимы при дефиците железа эпителиальные ткани - кожа, слизистые оболочки полости рта, желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей. Это может быть одной из причин дерматитов, экзем и других заболеваний кожи.

Иногда человек получает достаточное количество железа, но все равно страдает от анемии. Это бывает в том случае, когда наблюдаеттся дефицит витаминов, участвующих в кроветворении, в частности витаминов В6, В12 и фолиевой кислоты.

Избыток железа

Не следует забывать и о том, что при необходимости и важной роли железа в нашем организме, его переизбыток ведет к повреждению печени, почек и сердца. При избытке железа происходят реакции, похожие на образование ржавчины: железо окисляется и повреждает живые ткани.

А еще есть люди (практически каждый седьмой житель планеты), которые являются носителями особого гена, вызывающего накопление железа. К счастью, ген этот большей частью дремлет, потому гемохроматозом (так называется избыточное содержание железа) страдают немногие. Этот "дефектный" ген еще называют "геном кельтов". Он чаще встречается у жителей Скандинавии.

Вопрос: Как железо поступает в организм человека?

Ответ: С продуктами питания.

Вопрос: В каких продуктах содержится железо?

Ответ: бобовые, печень, крупы, хлеб, мясо, яйца, яблоки.

Железом также богаты черный хлеб, отруби, хлеб грубого помола. Предполагается, что железо, полученное организмом с мясом и хлебом, используется им лишь на 25-40 %, а из плодов и овощей - на 80 %, чему способствует наличие витамина С. Сравнительно много железа в щавеле, петрушке, укропе, землянике, яблоках, помидорах, цветной капусте, персиках и других плодах.

В

Виды железаиды железа

Гемовое (входит в состав гемоглобина)

Негемовое

Содержится в мясе, (особенно много его в печени и почках)

в растительной пище

гемовое железо усваивается почти полностью

Если гемовое железо усваивается почти полностью, то со всасыванием негемового могут возникать проблемы. Чтобы организм лучше усвоил его, оно должно быть обязательно двухвалентным (трехвалентное не усваивается вообще). А для преобразования трехвалентного железа в двухвалентное нужен восстановитель. Его роль играет витамин С (аскорбиновая кислота). Железо необходимо детям для формирования растущих тканей

Из всего этого можно сделать два основных вывода:

• быстрее всего можно восполнить дефицит железа в организме, получая его из мясной пищи;

• вегетарианцам следует позаботиться о том, чтобы в их рацион обязательно входили продукты, богатые витамиином С.

Вопрос: Почему в печени много железа? Не удивило ли учащихся количество железа в яблоках?

Таблица 1. Содержание железа в продуктах питания (в 100 г)

Продукт

Содержание железа, мг

Продукт

Содержание железа, мг

Горох

7,00

Яйцо куриное

2,50

Печень говяжья

6,90

Картофель

0,90

Крупа гречневая

6,65

Яблоки

0,63

Хлеб ржаной

3,60

Творог

0,40

Говядина

2,90

Молоко коровье, кефир

0,07

Петрушка

5.89

Пупки куриные

4.15

Тофу

5.36

Арахис

4.58

Соевые бобы вареные

5.14

Курага

4.70

Фасоль красная

2.94

Язык говяжий

3.39

Сколько железа человек должен употреблять за сутки?

Таблица 2. Среднесуточная норма железа для человека

Среднесуточная норма железа

Мужчины

Женщины

Беременные и кормящие женщины

Дети

(с 11до 18 лет)

10 мг

15 - 20 мг

18 мг

12 мг

Вопрос: Как определяют содержание железа в организме человека?

Ответ: Проводят биохимический анализ крови.

Посмотрите на бланк анализа крови.

Вопрос: Если ли там такой показатель, как железо?

Ответ: Нет. Определяют количество гемоглобина

Почему-то все на первое место по содержанию железа ставят яблоки. Видимо, потому, что мякоть разрезанного яблока на воздухе, окисляясь, буреет, приобретая цвет ржавчины. Достоинства яблок не следует умалять, но на первое место они претендовать не могут, тем более что содержание в них железа зависит от сорта. Давайте самостоятельно попытаемся определить наличие железа в яблоках, яблочном пюре и соках.

Учитель спрашивает, с помощью каких реактивов можно определить наличие катионов железа.

Вопрос: с помощью каких реактивов можно определить наличие катионов железа в растворе?

Ответ:

Fe ⁺²

Fe ⁺³

+гидроксид натрия

+гидроксид натрия

FeCl₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂↓ + 2NaCl (выпадает зеленый, буреющий на воздухе осадок)

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓+ 3NaCl (выпадает бурого цвета осадок)

+красная кровяная соль

+ желтая крованая соль

3FeCl₂ + 2K₃[Fe(CN)₆] = Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 6KCl (выпадает синего цвета осадок-турнбулевая синь)

4FeCl₃ + 3K₄[Fe(CN)₆] = Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓ + 12KCl (выпадает синего цвета осадок - берлинская лазурь)

+роданид аммония

FeCl₃ + 3NH₄NСS = Fe(NСS)₃ + 3NH₄Cl (темно-красное окрашивание)

Оформление лабораторного опыта

Лабораторный опыт

Цель: Определить наличие в яблоках катионов железа

Соли железа II и III валентные можно определить с помощью гидрооксида натрия. Приливая к растворам солей железа (II) и (III) NaOH, мы получаем разные осадки.

Мы провели опыты, как с химическим реактивом, так и с раствором яблочного сока.

Опыт №1

FeSO₄ + 2 NaOH = Fe (OH)₂ + Na₂SO₄

Опыт №2

FeCl₃ + 3 NaOH = Fe(OH)₃ + 3 NaCl

Ионы Fe²⁺ легко окисляются на воздухе до ионов Fe³⁺ , поэтому зеленый осадок Fe(OH)₂, через некоторое время переходит в бурый - Fe(OH)₃.

Опыт № 3

Яблочный сок + NaOH - выпадает зеленый осадок Fe(OH)₂, это доказывает наличие ионов железа (2). Через 30 минут наш зеленый осадок стал бурым, т.е. железо перешло в состояние железа (3).

Задание 1. Мы определили наличие в яблоках катионов железа.

1. Давайте попробуем рассчитать, сколько человеку необходимо съесть яблок (в граммах и в штуках, если масса одного яблока - 150 г), чтобы утолить суточную потребность в железе.(первый ряд расчет ведет для мужчин, второй- для женщин, третий - для детей).

Мужчины

Женщины

Дети

В 100 г содерж. - 0,63 мг

В х г содерж. -10 мг

=> х=1587,3 г

1587,3 г/150=10,6 штук

В 100 г содерж. - 0,63 мг

В х г содерж. -15 мг

=> х=2381 г

2381г/150=15,87штук

В 100 г содерж. - 0,63 мг

В х г содерж. -12 мг

=> х=1904,8 г

1904,8 г/150=12,7 штук

Задание 2.

Железо нам необходимо, но ведь мы не можем питаться только одними яблоками. Давайте поработаем в парах и составим меню на день.

Вывод: Какова роль железа в организме человека?

5