Великий, важный микроэлемент кальций

Исследовательская работа

«Великий, важный микроэлемент кальций»

Введение

Мы слышим с самого раннего детства о важности кальция в нашем организме. Недостаток кальция может повредить костям и зубам, и, в итоге, привести к остеопорозу (заболеванию, связанному с повреждением (истончением) костной ткани и ведущему к переломам и деформациям костей).

Давайте разберемся, для чего именно необходим кальций, какова его роль в организме, что в действительности является наилучшим источником кальция, что способствует его усвоению, а что приводит к потери этого важного минерала?

Актуальность темы:

Кальций - элемент, имеющий важное влияние на здоровье человека. Доказано, что кальций - это основа, благодаря которой может существовать человек. Наш "кальций" можно сравнить с фундаментом здания или корнем большого дерева. Очевидно, если фундамент непрочный, то и всё здание может развалиться. Если корень сгнил, то и дерево засохнет.

Цель исследования:
Раскрыть жизненную важность элемента в жизни человека.
Задачи:
1. Узнать, что такое кальций и где он содержится.
2. Раскрыть все свойства кальция.
3. Выяснить, какую роль играет кальций в жизни человека.
4. Определить значение кальция для растений и других живых организмов.
Объект исследования: кальций
Предмет исследования: влияние кальция на живые организмы и здоровье человека.
Гипотеза: предположим, что кальций важен и нужен для человеческого организма и для живых существ.

Методы исследования:
1. Практические (наблюдения,опыты)
2. Работа с научной литературой.
3. Работа с Интернет-ресурсами.
4. Анализ полученных данных.

ГЛАВА 1. Мягкий камень или великий, важный, вездесущий, микроэлемент кальций

1.1. История и происхождение названия.

Название элемента происходит от лат. calx (в родительном падеже calcis) - «известь», «мягкий камень». Оно было предложено английским химиком Хэмфри Дэви, в 1808 г. выделившим металлический кальций электролитическим методом. Дэви подверг электролизу смесь влажной гашёной извести с оксидом ртути HgO на платиновой пластине, которая являлась анодом. Катодом служила платиновая проволока, погруженная в жидкую ртуть. В результате электролиза получалась амальгама кальция. Отогнав из нее ртуть, Дэви получил металл, названный кальцием.
Соединения кальция - известняк, мрамор, гипс (а также известь - продукт обжига известняка) применялись в строительном деле уже несколько тысячелетий назад. Вплоть до конца XVIII века химики считали известь простым телом. В 1789 году А. Лавуазье предположил, что известь, магнезия, барит, глинозём и кремнезём - вещества сложные

. 1.2.Применение соединений кальция
Лекарственные средства. Соединения кальция широко применяются в качестве антигистаминного средства.
Хлорид кальция
Глюконат кальция
Глицерофосфат кальция

Кроме того, соединения кальция вводят в состав препаратов для профилактики остеопороза, в витаминные комплексы для беременных и пожилых.

1.3. Роль кальция в жизни человека

Кальций является жизненно необходимым элементом, без него мы не могли бы жить. Почти каждой клетке, включая клетки сердца, нервов и мышц, необходим кальций для обеспечения нормальной жизнедеятельности.
Недостаток кальция приводит к сотням болезней так как:

1. Ионы кальция участвуют в процессах кроветворения. Только эта нарушенная функция вызовет лавину негативных последствий для здоровья.

2. Кальций регулирует рост и деятельность клеток всех видов тканей. А для соединительной ткани, к которой относятся кости, зубы, хрящи и связки, кальций является основным опорным элементом.

3. Создает устойчивость к инфекциям, обладая противовоспалительными свойствами, являясь составной частью соответствующих гормонов и ферментов.

4. Уменьшает метеозависимость, ибо так называемая "игра сосудов" при изменении атмосферного давления причиняет массу неприятностей ее обладателю.

5. Способствует снижению проницаемости сосудов, образуя связи между жирами и белками - структурными элементами оболочек всех клеток, в том числе и сосудистых. Если кровоточат десны, то такой же симптом появляется и в недрах нашего организма. Просто мы его не видим, а вот слабость, усталость и др. четко ощущаем.

6. Ионы Са необходимы для передачи нервных импульсов. У детей нарушение этого процесса проявляется в повышенной нервной возбудимости, капризах, вспышках раздражения, склонности грызть ногти, часто двигать ногами и руками. У взрослых людей встречаются судороги икроножных мышц, повышается артериальное давление.

Основной задачей является достаточное поступление кальция с пищей для нормального обеспечения им всех органов и тканей.

1.4. Кальций в жизни растений

Кальций- жизненно необходимый элемент для всех растений. Он содержится во всех растительных организмах. Прежде всего кальций необходим растениям для правильного развития листьев, поэтому в зеленых листьях растений его содержится больше. Значит он играет важную роль в фотосинтезе- способствует передвижению углерода.
кальций необходим также для корней, побегов и плодов растений. При недостатке этого минерала на корнях перестают образовываться волоски, через которые в растение попадают питательные вещества и вода. Корни загнивают, прекращается рост стебля, листья обесцвечиваются и закручиваются кверху, отмирает верхушка побегов. Затем опадают листья и завязи.
Больше всего кальция потребляют капуста, клевер, люцерна, гаванский табак, горох и кактусы. Меньше всего требуется бесхлорофилльным цветковым растениям. Простейшие незеленые растения (грибы) могут обходиться совершенно без кальция.
Минерал важен для растений не только тем, что он входит в состав их тела. Необходимо ,чтобы кальций был в достаточном количестве в почве. Он влияет на ее плодородность, регулируя водный баланс почвы и улучшая ее состав.
В природе растения редко испытывают недостаток в этом элементе. А комнатные растения всегда нуждаются в кальции.

ГЛАВА 2. Практическая часть

2.1. Методика проведения исследования.

ОПЫТ 1.
Для опыта мне понадобились:
-куриные косточки;
- стакан;
-9% уксус
Описание опыта
1. Я положила куриные косточки в стакан и полностью залила их 9 % уксусом.
2. Наблюдая за косточками, я заметила на их поверхности крошечные пузырьки. Это уксусная кислота вступила в реакцию с содержащимся в косточках кальцием
3. Через несколько дней я достала косточки из уксуса и промыл их водопроводной водой. Косточки стали мягкие, словно резиновые. Они с легкостью сгинались и пружинили.

Вывод:
кальций ,содержащийся в костях ,делает их крепкими и прочными. Он, как цементом, скрепляет белковую систему костей.

ОПЫТ 2.
Для опыта мне потребуется:
-сваренное вкрутую яйцо;
- стакан;
-уксус 9%
Описание опыта
1. Я поместила куриное яйцо в стакан с 9% уксусом. Яйцо оказалось в кислой среде и сразу покрылось пузырьками. Это уксусная кислота атаковала карбонат кальция, содержащийся в скорлупе.

2. Наблюдая за яйцом, я заметил, что через какое-то время яичная скорлупа изменила свой цвет. А через 2 дня она полностью растворилась. В стакане с уксусом плавало очищенное яйцо.


3.Через 3 дня я достала куриное яйцо из стакана и промыла его водопроводной водой . Попробовал надавить на него. Яйцо стало упругим. Проверила, как оно будет отскакивать от твердой поверхности. Получился резиновый мячик из яйца.

Вывод: произошла реакция уксусной кислоты с кальцием. Под воздействием уксуса, из которого состоит скорлупа, растворяется и исчезает в виде пузырьков газа. Уксусная кислота атакует кальций.
А белок и желток под воздействие кислой среды денатурировали, т.е. изменили форму белковых молекул (обычно , денатурация белка происходит при температуре, когда яйцо варится).


ОПЫТ 3
Для опыта мне потребуется:
-комнатное растение фикус;
- удобрение для комнатных растений аммиачная селитра;
-удобрение кальциевая селитра
Описание опыта
1. Фикус , у которого начали обесцвечиваться и опадать листья , я полил водой с добавлением удобрения аммиачная селитра.
2. Через несколько дней , наблюдая за растением, я не увидел никаких изменений.
3. Тогда я добавил в почву кальциевую селитру. Через несколько дней , поливая и наблюдая за растением , я заметил, что листья фикуса приобрели яркий окрас, а опавших листьев на подоконнике не было.

Вывод: удобрение почвы аммиачными солями является бесполезной тратой времени. А вот внесение в почву кальциевой селитры устраняет кальциевое голодание растений. Потому что кальций дает растению возможность пользоваться аммиачными солями, которые входят в состав удобрения.
В одном из библейский преданий говорится, как пророк Моисей , исчерпав все иные аргументы в споре с фараоном, совершил чудо, превратив жезл в извивающуюся змею.. Фараон был посрамлен и напуган, Моисей получил разрешение покинуть Египет, а мир получил очередную загадку.
Шли века, алхимия постепенно превращалась в науку химию. Наконец, химикам XIX века удалось придумать нечто похожее на чудо «фараоновой змеи». Сегодня «фараоновой змеей» называют целый ряд реакций , которые сопровождаются образованием пористого продукта из небольшого объема реагирующих веществ.
Проведу опыт «фараонова змея» с глюконатом кальция
ОПЫТ 4
Для опыта мне понадобится:
-таблетки глюконата кальция;
-газовая зажигалка;
-пинцет
Описание опыта
1. При помощи газовой зажигалки я подожгла сухое горючее. Затем, используя пинцет, положила таблетки глюконата кальция на сухое горючее.

2. Через несколько секунд началось термическое разложение таблеток.
3. Наблюдая за опытом , я увидела как из таблеток выползает серая «змея», объем которой превышает объем исходного вещества. По консистенции «фараонова змея» напоминает кукурузные палочки. Она хрупкая и легко рассыпается.
Вывод:
газы, которые выделяются при сгорании таблеток глюконата кальция , заставляют «змею» вспениваться. После этого происходит затвердение вещества.

Заключение.

Таким образом, я узнала, что кальций- это минеральное вещество, которое участвует во многих процессах в организме человека. Это вещество очень нужно для нормального роста и развития костей и зубов, кальций придает им прочность. Кальций способствует здоровью сердечно- сосудистой системы, участвует в нервных процессах. Особенно важно значение кальция для здоровья детей, при его недостатке развиваются различные заболевания: искривление позвоночника, частые простудные заболевания, кариес.

На опытах я доказала значение кальция для человека: кости без кальция стали гибкими и мягкими, утратили твердость, которую придает кальций, вот почему при нехватке кальция у детей развивается искривление позвоночника, а у взрослых часто случаются переломы костей. Значение кальция для зубов было подтверждено опытом с яйцами: эмаль зубов (как яичная скорлупа) без кальция становится мягкой и уязвимой, что опасно развитием кариеса.

Следовательно, чтобы кости и зубы были крепкими и здоровыми, кальций необходим человеку, поэтому важно правильно питаться и чистить зубы зубной пастой с кальцием.