Элективный курс «Пища глазами химика»

 

Е.И.Андрейченко, МОУ СОШ №8 г.Выкса Нижегородской области

 

Пояснительная записка

 

Проблема питания всегда была одной из самых важных проблем, стоящих перед человеческим обществом. Все, кроме кислорода,  человек  получает для своей жизнедеятельности из пищи.  Питание должно быть рациональным, соответствовать не только основным положениям науки о питании,  но и учитывать огромную информационную нагрузку на человека в XXI веке.  Изобилие в супермаркетах и противоречащие рекомендации продуктов питания в различных журналах приводят учащихся к заблуждениям о здоровом питании.  Правильная организация питания требует знания, хотя бы в самом общем виде, химического состава пищевого сырья и готовых продуктов питания, представлений о способах их получения, о превращениях, которые происходят при их получении и при кулинарной обработке продуктов, а также сведений о пищеварительных процессах. Актуальность и социальная значимость  проблемы ухудшения здоровья подрастающего поколения  предполагает создание    элективного курса «Пища глазами химика». Этот курс направлен на расширение представлений учащихся  о пище с точки зрения химика, научно обоснованных правилах и нормах  питания, формирование основ здорового образа жизни.

Данный элективный курс рассчитан на 68 часов и предназначен для учащихся 10 классов в рамках естественно- математического профиля или на 34 часа в общеобразовательном классе и классах другого профиля. Программа может быть реализована за счет  компонента образовательного учреждения, а также  в качестве дополнительных групповых или кружковых занятий.

Электив интегрирует  знания по предметам естественнонаучного цикла и  учитывает  основные направления модернизации естественнонаучного образования – гуманизацию, гуманитаризацию и экологизацию данных дисциплин.

Программой предусмотрено изучение теоретических вопросов, выполнение практических работ, решение задач с экологическим и валеологическим содержанием, проведение конференций. Этот курс нацелен на поддержку профильных общеобразовательных предметов, представленных в  естественно-математическом профиле, - химии и биологии, способствуют определению общей направленности соответствующего профиля. В нем реализуются межпредметные связи, позволяющме учащимся осуществить интеграцию имеющихся представлений в целостную картину миру.  Знания и практические  умения, приобретенные учащимися в процессе изучения курса, могут впоследствии использоваться в разных сферах деятельности, способствовать развитию интереса к работе в НОУ, поступлению в ВУЗы на факультеты пищевого, экологического, биологического, сельскохозяйственного и медицинского профиля.

Темы курса дают возможность учащимся получить представления о продуктах питания, их калорийности, пищевой ценности, содержании в них белков, жиров, углеводов, витаминов,  их роли и значении в жизни нашего организма.  Изучение данного курса поможет  учащемуся понять, что он должен относиться бережно к себе и своему здоровью, осознать, что здоровье человека напрямую связано с питанием,  что представляют современные продукты питания, из чего их изготовляют.

Курс  состоит из  трех тем. В первой теме рассмотрены основные химические компоненты пищевых продуктов (белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества),  описаны свойства и их превращения, приводятся сведения об основных  пищевых добавках и вредных веществах.

Во второй теме, посвященной химическому составу пищевых продуктов, учитывая современный уровень развития пищевой химии, позволил обобщить сведения о химических процессах, происходящих при производстве продуктов. В научно-популярной форме систематизированы сведения о химических процессах при получении  основных  пищевых продуктов – хлеба, кондитерских изделий, жиров и масел, сахара, мясных, молочных и рыбных продуктов, напитков. Кратко описаны основы домашнего приготовления пищи и химические процессы, которые при этом протекают.

В третьей теме программы рассмотрены вопросы питания человека. Сформулированы основные положения рационального питания, приведены таблицы химического состава пищевых продуктов, описываются их свойства, химические формулы важнейших соединений, превращения и наиболее важные реакции.  Конечно,  в реальной жизни никто из нас не рассчитывает с точностью до граммов или миллиграммов с помощью таблиц количество пищевых веществ, потребляемых нами. Мы не определяем  состав блюд, которые мы едим, но эти сведения дают общее представление о составе пищи, помогают выявить закономерности, обосновать практические рекомендации, сделать их более убедительными,  применить полученные сведения в повседневной практике, на научной основе организовать свое питание и сохранить здоровье.

Программа элективного курса «Пища глазами химика» является практико-ориентированной,  нацелена на формирование у учащихся навыков определения качества продуктов питания, расширение знаний в области  химии, биологии, экологии и некоторых социальных вопросов, направленных на повышение адаптационных возможностей человека в современном обществе.

 

 

 

Основные задачи курса

 

-  расширить и углубить знания учащихся по химии пищевых продуктов

- обобщить  и систематизировать сведения о химических процессах, происходящих при производстве продуктов

- сформировать представления о пищевых добавках и их влиянии на организм человека

- показать важность химического состава продуктов питания в жизнедеятельности человека

-  обосновать и  применять практические рекомендации рационального питания в повседневной жизни  с целью сохранения здоровья

-  развивать познавательные интересы и интеллектуальные способности в процессе проведения химического эксперимента, самостоятельность приобретения знаний в соответствии с возникающими жизненными потребностями

-  развивать учебно-коммуникативные умения школьников

- совершенствовать умения работы с литературой и средствами мультимедиа

 

Требования к усвоению учебного материала

 

Учащиеся должны знать:

-  требования к качеству пищевых продуктов и их пищевой ценности;

-  основные виды  пищевых добавок и их влияние на организм человека;

-  химический состав продуктов питания и его значение для организма

- понятие «энергетическая ценность продуктов питания», правила рационального питания

- физиологическую природу питания,  пищеварения и основные способы профилактики пищевых отравлений.

 

Учащиеся должны уметь:

- устанавливать причинно-следственные связи между качеством пищевых продуктов и здоровьем человека;

-  обращаться с лабораторным оборудованием, соблюдать правила техники безопасности при выполнении эксперимента;

- проводить исследования качества продуктов питания;

- наблюдать, анализировать и обобщать полученные данные;

- использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни;

- работать индивидуально, в парах, группах, используя полученные знания;

- обладать навыками работы с различными видами источников информации: литературой, средствами Интернета, мультимедийными пособиями.

 

 

Формы контроля уровня достижений учащихся и критерии оценки

 

В данном курсе промежуточный контроль достижений является инструментом положительной мотивации и своевременной коррекции работы учащихся и учителя.

В качестве форм промежуточного контроля рекомендуется использовать рефераты, тестовые задания, расчетные задачи с экологическим и валеологическим содержанием, творческие  и исследовательские работы.

 

 

Содержание учебной программы:

(2ч в неделю, всего 68 часов или 1ч в неделю - 34 часа)

 

Тема 1. Основные химические компоненты  продуктов питания (25/11 часов).  Белковые вещества. Белки – важнейшая составная часть пищи человека, поставщик необходимых аминокислот. Биологические функции белков. Строение и аминокислотный состав белков. Классификация белков: протеины и протеиды. Свойства белков: гидратация, денатурация, пенообразование. Пищевая ценность белков. Основные источники пищевого белка: мясо, молоко, рыба, продукты переработки зерна, хлеб, овощи. Потребность человека в белке. Биологическая ценность белка пищевого продукта, увеличение доли белкового компонента, создание новых продуктов питания. Ферменты. Биологические катализаторы. Роль ферментов в пищевой промышленности и питании. Оксидоредуктазы,  трасферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы. Промышленное производство ферментных препаратов.  

Липиды. Липиды – важнейший компонент пищи. Строение и классификация липидов. Основные карбоновые кислоты, входящие в состав жиров. Природные жиры: ацилглицерины, воски. Сложные липиды: фосфолипиды. Функции липидов в организме. Роль липидов в пищевой технологии, физиологическая ценность полученных продуктов питания. Содержание холестерина в пище. Основные превращения липидов: гидролиз, переэтерификация, гидрогенизация. Пищевая порча жиров: автокаталитическое и ферментативное прогоркание. Пищевая ценность масел и жиров. Биологическая активность и суточная потребность растительных и животных жиров. Превращения липидов при производстве продуктов питания.

Углеводы. Строение, классификация и свойства углеводов. Моносахариды: гексозы, пентозы. Гликозиды в природе.  Полисахариды: мальтоза, сахароза, лактоза, крахмал, амилоза,  амилопектин, гликоген, клетчатка, гемицеллюлозы, пектиновые вещества.  Содержание полисахаридов в пищевых продуктах. Превращения углеводов в технологических процессах изготовления кондитерских изделий. Пищевая ценность углеводов. Потребность человека в углеводах.

Витамины. Классификация и основные функции витаминов. Суточная потребность человека в витаминах. Содержание витаминов в пищевых продуктах,  превращение при обработке и хранении.

Минеральные вещества. Функции минеральных веществ. Макроэлементы: кальций, фосфор, магний, натрий, калий, хлор, сера. Микроэлементы: железо, цинк, йод, фтор. Содержание минеральных веществ в основных продуктах питания.  Изменения, происходящие в процессе технологических обработок пищевого сырья.

Пищевые добавки. Группы пищевых добавок. Вещества, улучшающие внешний вид продуктов питания: пищевые красители, цветорегулирующие материалы.  Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов: загустители, желе- и студнеобразователи, крахмал, модифицированные крахмалы, пектиновые вещества, пищевые поверхностно-активные вещества. Подслащивающие вещества. Консерванты. Пищевые антиокислители. Ароматизаторы.

Природные токсиканты и загрязнители. Классификация природных токсикантов, влияние на организм человека. Содержание токсикантов в пище, изменения при обработке.  Загрязнители: токсичные элементы, микотоксины, пестициды, нитраты, антибиотики. Предельно допустимое содержание токсичных элементов в продуктах питания. Предупреждение загрязнения токсичными элементами. Рекомендации по хранению,  приготовлению  и употреблению пищевых продуктов. Пищевая аллергия. Влияние некоторых пищевых веществ на иммунную систему организма человека. Антигены и аллергены.  Профилактика и лечение пищевой аллергии.

Демонстрации и эксперимент.

1.     Презентация «Основные компоненты продуктов питания: белки, жиры, углеводы»  

2.     Качественные реакции определения белков, жиров, углеводов.

3.     Определение йода в продуктах питания.

4.     Определение токсикантов и загрязнителей пищевых продуктов.

Практические  работы.

1. Пищевая ценность продуктов питания.

Решение расчетных задач.

1.     Расчет  биологической ценности белка по аминокислотному составу пищевого продукта.

2.     Расчет  кислотного числа жира пищевого продукта.

3.     Расчет энергии, необходимой для дыхания и брожения,  при превращении моносахаридов. 

4.     Расчет энергетических затрат и потребности человека в углеводах.

 

 

 

Тема 2. Химия пищевых производств: состав и процессы (26/14часов). Зерновые продукты. Сахар. Масла и жиры. Кондитерские изделия. Продукты из зерна. Химический состав пшеничного зерна и муки. Переработка зерна в муку и получение крупы. Хлеб и хлебобулочные изделия.  Приготовление пшеничного и ржаного хлеба, технология производства.   Состав и пищевая ценность хлеба, как одного из важнейших продуктов питания. Макаронные изделия – продукты длительного хранения, изготовляемые из муки. Производство и состав макаронных изделий. Сахар и крахмал.  Сырье для производства сахара, состав  и переработка. Содержание основных веществ в картофеле и кукурузе, используемых при производстве крахмала.   Производство глюкозы, применение в пищевой промышленности, м6дицине, химии, биотехнологии. Производство глюкозно-фруктозных сиропов.  Масла и жиры. Основные виды жировых продуктов, используемых в пищевой промышленности и питании. Характеристика основных видов жиров и масел, имеющих промышленное значение. Переработка масличного сырья в продукты питания или пищевые добавки. Рафинация масел, гидрогенизация жиров. Производство маргарина и маргариновой продукции. Майонезы, основное сырье и производство.  Кондитерские изделия. Состав сахаристых изделий (карамель, конфеты, шоколад, мармелад, пастила, восточные сладости). Состав мучных кондитерских изделий (печенье, пряники, торты, пирожные, кексы). Калорийность кондитерских изделий.

Овощи, фрукты и ягоды. Химический состав натуральных овощей, фруктов и ягод.  Хранение, изменения и основные химические процессы, происходящие в продуктах.  Консервация добавлением сахара и брожением, сушка, быстрая заморозка овощей,  фруктов, ягод. Тепловая обработка, потери пищевых веществ при тепловой кулинарной обработке.

 Напитки. Классификация и состав напитков. Пищевая ценность и влияние на организм человека. Сравнение калорийности напитков. Токсическое действие алкогольных напитков.

Молочные продукты. Основное сырье молочных продуктов. Химический состав молока, пищевая ценность молочных продуктов. Процессы, происходящие при хранении и переработке молочного сырья. Изменение содержания витаминов при нагревании молока.  Влияние термообработки на активность ферментов молока. Кисломолочные продукты. Процессы брожения молока и сливок, химический состав некоторых кисломолочных продуктов, пищевая ценность, влияние на организм человека. Сливочное масло: производство и химический состав. Основные типы сыров. Состав сыра, технология приготовления.  Изменения состава  при созревании сыра.  Пищевая ценность сыров.  Химический состав и производство творога, мороженого, сгущенного молока, сухих молочных продуктов. Калорийность мороженого.

Мясные продукты. Сравнительный анализ химического состава основных видов мясного сырья: белки, жиры, углеводы, витамины,  минеральные вещества. Пищевая ценность мяса, холестерин. Хранение сырья. Тепловая обработка, потери пищевых веществ мясных продуктов при кулинарной обработке. Промышленная переработка, консервирование, изготовление колбас. Изменения при хранении готовых мясных продуктов.  Птица и яйца. Химический состав готовых кулинарных блюд из мяса птицы и яиц. Пищевые отравления.

Рыбные продукты. Классификация и сравнительный химический состав рыбных продуктов. Биологическая и пищевая ценность. Хранение рыбы, изменение  состава и качества продуктов.  Потери пищевых веществ при тепловой обработке. Процессы, происходящие при технологических обработках рыбных продуктов: соление, копчение, сушка, консервирование.

Химические основы домашнего приготовления пищи. Основные химические процессы, происходящие при тепловой  кулинарной обработке растительных и животных продуктов.  Изменение пищевой ценности продуктов при тепловой обработке. Рациональные и национальные рецепты приготовления популярных блюд.

Демонстрации и эксперимент.

1.     Презентация «Исследование качества молочных продуктов»

2.     Презентация «Исследование состава и качества шоколада»

3.     Анализ хлеба.

4.     Определение кислотности муки.

5.     Обнаружение белка и углеводов  в мясных продуктах.

6.     Обнаружение в молоке белка и молочного сахара.

7.     Обнаружение белка в сыре и рыбных продуктах.

8.     Определение витамина С во фруктах и ягодах.

9.     Действие спирта на белки.

Практические  работы.

1.     Приготовление пшеничного и ржаного хлеба.

2.     Исследование состава молока.

3.     Получение спирта брожением глюкозы.

Решение расчетных задач.

1.                 Расчет  рецептурного состава для приготовления теста пшеничного и ржаного хлеба.

2.                 Расчет  и сравнение калорийности кондитерских изделий.

3.                 Расчет и сравнение калорийности напитков.

4.                 Расчет выхода молочной кислоты при производстве кисломолочных продуктов.

5.                 Расчет калорийности различных сортов мороженого.

Конкурс творческих работ  «Национальные рецепты популярных блюд»   

Тема 3. Химия рационального питания (11/9ч). Химия пищеварения и рационального питания. Биохимия пищеварения. Химическая переработка пищи в организме человека. Основы рационального питания. Первый принцип рационального питания - баланс энергии. Энергетическая ценность пищевых продуктов, калорийность.  «Золотая середина»  в питании человека, поступление и расход  энергии для жизнедеятельности.  Основной обмен энергии, динамическое действие пищи, расход энергии на мышечную деятельность. Второй принцип рационального питания – удовлетворение потребности в основных пищевых веществах.  Оптимальное соотношение белковых, жировых компонентов в рационе и потребность в углеводах. Оптимальная потребность в пищевых волокнах, витаминах, минеральных веществах.  Суточная потребность в пищевых веществах и энергии человека. Разнообразие пищи – залог здоровья. Третий принцип рационального питания – режим приема пищи.  Физиолого-биохимическая сущность аппетита. Регулярность и дробность питания.  Максимальное соблюдение рационального питания при каждом приеме пищи. Физиологическое распределение количества пищи  в течение дня.  Нарушения режима питания. Рекомендуемый набор  продуктов для полноценного питания. Взаимозаменяемость продуктов питания. Системы питания и диеты. Здоровье и  питание школьников.

Демонстрации и эксперимент.

Презентация «Питание и здоровье школьников»

Решение расчетных задач.

1.     Расчет энергетической ценности пищевых продуктов.

2.     Расчет калорийности питания с целью определения суточного рациона пищевых продуктов.

Анкетирование «Изучение питания одноклассников»

Конференция «Здоровье и питание человека»

Конкурс исследовательских и творческих работ учащихся «Здоровье и питание человека»

 

Тематическое планирование курса «Пища глазами  химика»

2ч в неделю, всего 68 часов.

№ занятия	Тема	Количество часов			Форма проведения	Образовательный продукт
		Всего	теория	практика
	Тема1. Основные химические компоненты  продуктов питания	25	15	10
1	Белковые вещества.		1		лекция	конспект
2	Строение и состав белков.		1		лекция	конспект
3	Пищевая ценность белков.			1	эксперимент	отчет об эксперименте
4	Расчет белковой ценности пищи.			1	семинар	собственное решение расчетных задач
5	Ферменты.		1		лекция	конспект
6	Классификация и производство ферментов.		1		лекция	конспект, схема производства ферментов
7	Липиды. Строение и классификация липидов.		1		лекция	конспект
8	Основные превращения липидов.			1	эксперимент	отчет об эксперименте
9	Холестерин в продуктах питания.		1		лекция	конспект
10	Пищевая ценность масел и жиров.		1		лекция	опорный конспект
11	Расчет жирности пищи.			1	семинар	собственное решение расчетных задач
12	Углеводы. Строение, классификация.		1		лекция	конспект
13	Превращения  углеводов.		1		лекция	конспект
14	Качественное определение углеводов			1	эксперимент	отчет об эксперименте
15	Расчеты энергии  для превращений углеводов.			1	семинар	собственное решение расчетных задач
16	Расчет пищевой ценности углеводов.			1	семинар	собственное решение расчетных задач
17	Витамины.		1		лекция	конспект
18	Минеральные вещества.		1		лекция	конспект
19	Пищевые добавки.		1		лекция	конспект
20	Природные токсиканты.		1		лекция	конспект
21	Определение минеральных веществ и токсикантов в продуктах.			1	эксперимент	отчет об эксперименте
22	Загрязнители пищевых продуктов.		1		лекция	конспект
23	Пищевая аллергия.		1		лекция	конспект
24-25	Исследование пищевых продуктов			2	практикум №1	протокол исследования
	Тема 2. Химия пищевых производств: состав и процессы.	31	16	15
26	Продукты из зерна.		1			конспект
27	Химический состав пшеничного зерна и муки.			1	эксперимент	отчет об эксперименте
28	Расчет рецепта пшеничного и ржаного хлеба			1	семинар	собственное решение расчетных задач
29	Приготовление пшеничного и ржаного хлеба			1	практикум №2	отчет о практической работе
30	Сахар и крахмал.		1		лекция	конспект
31	Глюкоза		1		лекция	конспект
32	Масла и жиры.		1		лекция	конспект
33	Переработка жиров и масел.		1		лекция	конспект
34	Продукты промышленной переработки жиров.			1	семинар	схемы переработки жиров
35	Кондитерские изделия.		1		лекция	конспект
36	Состав кондитерских изделий.		1		лекция	конспект
37	Расчет калорийности кондитерских изделий.			1	семинар	собственное решение расчетных задач
38	Овощи, фрукты и ягоды. Обработка овощей, фруктов и ягод.		1			конспект
39	Определение витамина С.			1	практикум №3	отчет  о практической работе
40	Напитки.		1		лекция	конспект
41	Получение спирта брожением глюкозы.			1	практикум №4	отчет о практической работе
42	Расчет калорийности напитков			1	семинар	собственное решение расчетных задач
43	Молочные продукты. Продукты переработки молока.		1		лекция	конспект
44	Состав молока			1	эксперимент	отчет об эксперименте
45	Расчет выхода продукта  переработки молочного сырья.			1	семинар	собственное решение расчетных задач
46	Исследование качества молочной продукции.			1	практикум №5	отчет о практической работе
47	Расчет калорийности мороженого			1	семинар	собственное решение расчетных задач
48	Производство  и пищевая ценность сыров.		1		лекция	конспект
49	Мясные продукты. Хранение мясных продуктов.		1		лекция	конспект
50	Переработка мясных продуктов.		1		лекция	конспект
51	Птица и яйца.		1		лекция	конспект
52	Пищевая ценность сыров и мясных продуктов.			1	эксперимент	отчет об эксперименте
53	Рыбные продукты. Переработка рыбных продуктов.		1		лекция	конспект
54	Пищевая ценность рыбных продуктов.			1	эксперимент	отчет об эксперименте
55	Химические основы домашнего приготовления пищи.		1		лекция	конспект
56	Рецепты приготовления пищи.			1	урок презентация	творческие  работы «Национальные рецепты популярных блюд»
	Тема 3. Химия рационального питания	12	7	5
57	Химия пищеварения и рационального питания.		1		лекция	конспект
58	Основы рационального питания.		1		лекция	конспект
59	Расчеты энергетической ценности пищевых продуктов.			1	семинар	собственное решение расчетных задач
60	Принципы рационального питания		1		лекция	конспект
61	Разнообразие пищи – залог здоровья.		1		лекция	конспект
62	Режим питания.		1		лекция	конспект
63	Питание и здоровье школьников			1	урок диспут	результаты диагностики питания  и здоровья
64	Расчет калорийности суточного рациона пищевых продуктов.			1	семинар	собственное решение расчетных задач
65	Полноценное питание.		1		лекция	конспект
66	Системы питания и диеты.		1		лекция	конспект
67-68	Здоровье и питание человека			2	урок конференция	тематические презентации исследовательских и творческих работ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тематическое планирование курса «Пища глазами  химика»

1ч в неделю, всего 34 часа.

№ занятия	Тема	Количество часов			Форма проведения	Образовательный продукт
		Всего	теория	практика
	Тема1. Основные химические компоненты  продуктов питания	11	6	5
1	Белковые вещества.		1		лекция	конспект
2	Пищевая ценность белков.			1	эксперимент	отчет об эксперименте
3	Липиды. Холестерин в продуктах питания.		1		лекция	конспект
4	Основные превращения липидов.			1	эксперимент	отчет об эксперименте
5	Углеводы. Превращения  углеводов.		1		лекция	конспект
6	Расчеты энергии  для превращений углеводов.			1	семинар	собственное решение расчетных задач
7	Витамины. Минеральные вещества.		1		лекция	конспект
8	Пищевые добавки. Природные токсиканты.		1		лекция	конспект
9	Определение минеральных веществ и токсикантов в продуктах.			1	эксперимент	отчет об эксперименте
10	Пищевая аллергия. Загрязнители пищевых продуктов.		1		лекция	конспект
11	Исследование пищевых продуктов			1	практикум №1	протокол исследования
	Тема 2. Химия пищевых производств: состав и процессы.	13	7	6
12	Продукты из зерна. Состав пшеничного зерна и муки.		1		лекция	конспект
13	Приготовление пшеничного и ржаного хлеба			1	практикум №2	отчет о практической работе
14	Сахар и крахмал.		1		лекция	конспект
15	Кондитерские изделия.		1		лекция	конспект
16	Овощи, фрукты и ягоды. Обработка овощей, фруктов и ягод.		1			конспект
17	Определение витамина С.			1	эксперимент	отчет об эксперименте
18	Напитки.		1		лекция	конспект
19	Расчет калорийности напитков			1	семинар	собственное решение расчетных задач
20	Молочные продукты. Продукты переработки молока.		1		лекция	конспект
21	Состав молока			1	эксперимент	отчет об эксперименте
22	Мясные продукты. Хранение мясных продуктов.		1		лекция	конспект
23	Пищевая ценность сыров и мясных  и рыбных продуктов.			1	эксперимент	отчет об эксперименте
24	Рецепты приготовления пищи.			1	урок презентация	творческие  работы «Национальные рецепты популярных блюд»
	Тема 3. Химия рационального питания	10	5	5
25	Химия пищеварения и рационального питания.		1		лекция	конспект
26	Основы и принципы рационального питания.		1		лекция	конспект
27	Расчеты энергетической ценности пищевых продуктов.			1	семинар	собственное решение расчетных задач
28	Разнообразие пищи – залог здоровья. Режим питания.		1		лекция	конспект
29	Питание и здоровье школьников			1	урок диспут	результаты диагностики питания  и здоровья
30	Расчет калорийности суточного рациона пищевых продуктов.			1	семинар	собственное решение расчетных задач
31	Полноценное питание.		1		лекция	конспект
32	Системы питания и диеты.		1		лекция	конспект
33-34	Здоровье и питание человека			2	урок конференция	тематические презентации исследовательских и творческих работ

 

 

Литература для учителя

 

1. Анастасова А.П., М., Человек и его здоровье. М.: Просвещение 1997г.
2. Анохина  В.С. и др. Эксперименты и наблюдения на уроках биологии. Методическое пособие. Минск.: «Беларусская Энциклопедия», 1998.
3. Беркинблит М.Б.и др. Задачи по физиологии человека и животных Экспериментальное учебное пособие. Мирос. Москва. 1995.
4. Бинас А.В., Маш Р.Д. и др. Биологический эксперимент в школе: Кн. Для учителя. М.: Просвещение, 1990.
5. Жванко Ю.Н., Панкратова Г.В., Мамедова З.И. Аналитическая химия и технологический контроль в общественном питании. –М.:Высшая школа,1989.
6. Злотников Э.Г., Эстрин Э.Р. Особенности организации экспериментальных работ//Химия в  школе.-1997.-№4.-с.66-68
7. Скурихин Н.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. – М.:Высшая школа,1991.

8.      Суворова, Н.Н. Коваленко И.А, Федотова Л.А. Человек и его здоровье. Нижний Новгород 2002г.

9. Хрипкова А.Г., Колесов Д.В., Миронова В.С., Шепило И.Н. Физиология человека. Изд. 3-е М.: Просвещение 1982г.

 

 

Литература для учащегося

 

1. Анастасова А.П., М., Человек и его здоровье. М.: Просвещение 1997г.
2. Большой энциклопедический словарь. Биология. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.
3. «Основы биотехнологии» Учебные материалы для учащихся. НИИ содержания и методов обучения. М. 1991 г.
4. Богданова Т.Л. Биология: Задания и упражнения. Пособие для поступающих в вузы. - М.: Высшая школа, 1991.
5. Величковский Б.Т., Суравегина И.Т.,  Цыпленкова Т.Т.  «Здоровье и окружающая среда». Москва, 1992г.
6. Мамонтов С.Г. Биология для школьников старших классов и поступающих в вузы: Учеб, пособие. - М.: Дрофа, 2000.

 

 

 

Приложение

 

Практическая  работа №1. Пищевая ценность продуктов питания.

Задание 1: определить  в предложенных пищевых продуктах    наличие жиров (по растворимости), экспериментально   доказать пригодность растительного масла.

 Реактивы: 10% подкисленный раствор перманганата калия, пищевые продукты: сливочное и растительное масло.

Ход эксперимента:

Опыт №1. К 1 г сливочного масла добавьте 2мл воды и полученный раствор подогрейте. Что происходит?  К раствору жира добавляйте по каплям подкисленный раствор перманганата калия, фиксируя количество капель. Сделайте вывод о химическом составе   животного жира.

Опыт №2.  К 1 мл растительного масла (оливковое) добавьте 2мл  воды и полученный раствор подогрейте. Сделайте вывод об отношении жиров к воде.   К раствору жира   добавляйте по каплям подкисленный раствор перманганата калия, фиксируя количество капель. Сделайте вывод о химическом составе растительного жира.

Опыт №3. В пробирку с растительным маслом, у которого истёк срок хранения, добавляйте по каплям  подкисленный раствор перманганата калия, фиксируя количество капель. Что вы наблюдаете?

Задание 2: определить  в предложенных пищевых продуктах   наличие углеводов с помощью характерных реакций.

Реактивы: 10% растворы гидроксида натрия, сульфата меди (II), спиртовой раствор йода, пищевые продукты: свежие фрукты (виноград), мёд, конфеты или кетчуп.

Ход эксперимента:

Опыт №1. Выжмите из винограда сок,  разбавьте его вдвое водой и прилейте к полученному раствору  равный объём щелочи и 1 мл раствора сульфата меди (II). Нагрейте  пробирку со смесью. Что вы наблюдаете? О наличии какого углевода в винограде свидетельствует изменение окраски осадка.

Опыт №2. В пробирку к 3-4 каплям раствора сульфата меди (II) прилейте 2-3 мл раствора гидроксида натрия. К полученному осадку добавьте раствор меда и смесь взболтайте. Как изменилась  окраска раствора? Какой углевод входит в состав меда?

Опыт №3. Поместите в пробирку небольшое количество шоколадной массы конфеты, разбавьте небольшим количеством воды и добавьте каплю спиртового раствора йода. Какие изменения наблюдаются? О чём свидетельствует изменение окраски?

Задание 3: определить  в предложенных пищевых продуктах  наличие белков с помощью характерных реакций.

Реактивы:  Растворы гидроксида натрия (10%), сульфата меди (II), гидроксида аммония, концентрированная азотная кислота, пищевые продукты: мясо (говядина), рыба, молочные продукты.

Ход эксперимента: Опыт №1Поместите в пробирку 1 г мясного фарша, прилейте не более чем на одну треть пробирки воды и кипятите, смесь  в течение нескольких минут. Отлейте 1,5-2 мл полученного бульона в чистую пробирку, разбавьте его равным объёмом раствора щелочи  и добавьте 4-5 капель раствора сульфата меди (II). О чём свидетельствует красно-фиолетовое окрашивание раствора?

Опыт №2. Немного хорошо измельченной рыбы прокипятите с водой. Отлейте 2мл полученного раствора и добавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты и нагрейте до кипения. В охлажденный раствор прилейте несколько капель концентрированного раствора гидроксида аммония. О наличии, какого вещества в рыбе свидетельствует желто-оранжевое окрашивание раствора?

Опыт №3. Налейте в пробирку 1мл молока, добавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты и  нагрейте до кипения. В охлажденный раствор прилейте несколько капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Сделайте вывод по результатам  эксперимента.

      

Анкетирование

«Изучение питания и здоровья одноклассников»

 

Сколько раз в день вы  едите?	5-6	3-4	1-2	1
Завтракаете регулярно? (Да или нет)
Плотно ли вы ужинаете? (Да или нет)
Время еды до сна (вечером)
Употребляете  ли вы молочные продукты? (Да или нет)
Едите ли вы в промежутках между едой? Что?
Питаетесь ли вы в столовой гимназии?
(за последний месяц) Для вас характерно: Нарушение работы эндокринной системы, сухость кожи, выпадение волос, ухудшение зрения, снижение внимания и замедление реакции (подчеркнуть)
Для вас характерно: Расстройство нервной системы, ухудшение зрения, заболевание органов пищеварения, кожные заболевания, нервные срывы и депрессии, снижение иммунитета. (подчеркнуть)
Для вас характерно: Слабость, быстрое утомление, бледность кожи, синюшность носа, губ, ушей, ногтей, растяжения, повышение холестерина в крови. (подчеркнуть)
Для вас характерно:  нарушение сердечной деятельности, напряженность в мышцах. (подчеркнуть)
Вы ощущали дискомфорт в желудке, расстройство пищеварения? (да или нет)
Вы употребляете такие продукты как газированная вода, сосательные конфеты, жевательные резинки?(подчеркнуть)
Вы когда-нибудь «сидели» на диете? (да или нет)
Как вы считаете, какой наиболее быстрый способ сбросить вес: голодание, раздельное питание, занятие спортом, другое ___________. (подчеркнуть)
Вы когда-нибудь болели :дисбактериозом, и авитаминозом (да или нет)
Ваш вес: не превышает норму, нормальный, превышает норму. (подчеркнуть)
Следят ли родители за вашим питанием? (да или нет)

 

 

 

Обнаружение жира в животных и растительных тканях с по­мощью качественной реакции

Объекты и оборудование. Семена льна, подсолнечника, растительное масло, кусочки жирного мяса, пробирки, штатив, стакан, предметное или часовое стекло, скальпель (лезвие), 30 мл спирта, судан III.

Подготовка и проведение опыта. Небольшое количество (на кончике шпателя) красителя Судана III растворяют в 30 мл спир­та в стакане. Приготовленные заранее срезы семян подсолнечника, льна и жирного мяса положить на часовое или предметное стек­ло. Предметные стекла с объектами выставляют на ученические столы, так как обработку срезов тканей красителем учащиеся проводят самостоятельно.

При демонстрации опыта учитель в пробирку с растительным маслом добавляет несколько капель спиртового раствора судана III. Масло окрашивается в различные оттенки красного цвета. Учащимся объясняют, что судан III является качественным реак­тивом на жиры и позволяет идентифицировать его наличие в тка­нях животных и растительных организмов. Далее учащимся пред­лагается доказать наличие жира в выданных объектах. Для этого на часовое стекло с выданным объектом нужно капнуть 2—3 кап­ли раствора судана III. Срезы семян можно слегка раздавить, препаровальной иглой нарушить целостность -тканей. При сопри­косновении семян с реактивом развивается красное окрашивание.

Вопрос. Наличие какого вещества идентифицирует данный ре­актив?

По аналогии с демонстрационным опытом учащиеся самостоя­тельно делают вывод о наличии жира в клетках выданных объектов.

Обнаружение крахмала и гликогена в тканях организмов

Объекты и оборудование. Пивные дрожжи, сахар, крахмал, картофель, 10%-ный раствор трихлоруксусной кислоты, зеленое яблоко, семена пшеницы, бобы, лед, кварцевый песок, раствор 1₂ в KI, кристаллизатор, стаканы, воронка Бюхнера (или обычная воронка), фильтр, марля, колба на 100 мл, пробирки, штатив, спиртовка.

Подготовка и проведение опыта. Предварительно выделяют гликоген из дрожжей. Для этого 10 г пивных дрожжей отмывают от сусла, отфильтровывают и размешивают в 200 мл 20%-ного раствора сахара. Смесь оставляют на 3 ч при 25 °С. Начинается интенсивное брожение, в результате чего в клетках дрожжей на­капливается гликоген. Смесь фильтруют на воронке Бюхнера или через марлевый фильтр, остаток растирают с 25 мл 10%-ного рас­твора трихлоруксусной кислоты при 0°С (охлаждение в морозиль­ной камере, а затем в кристаллизаторе со льдом) с добавлением кварцевого песка (5 г). Смесь вновь фильтруют, фильтрат слива­ют в колбу. При высокой концентрации гликогена раствор опалес-цирует. Трихлоруксусная кислота способствует осаждению белков. Готовят крахмальный клейстер (негустой), срезы картофеля, зе­леного яблока, бобов, семян пшеницы.

При демонстрации опыта в две пробирки наливают по 10 мл раствора гликогена и крахмала. Добавляют 2—3 капли раствора 1₂ в K.I. В пробирке с гликогеном появляется красно-бурое окра­шивание, а с крахмалом — сине-фиолетовое.

Крахмал и гликоген относятся к полисахаридам и являются за­пасными питательными веществами в организмах.

Вопрос на осмысление опыта. Чем объясняется различная окра­ска с 1г? (Это связано с разницей в строении крахмала и гли-

когена. Оба вещества состоят из остатков а-глюкозы, но гликоген имеет более разветвленную структуру.)

После этого иодом обрабатывают срезы картофеля, яблока, се­мян пшеницы, бобов.

Вопросы. Какое вещество накапливается в тканях растений? Какие функции выполняет крахмал в растительных организмах?

Далее пробирку с раствором крахмала нагревают в пламени спиртовки. Сине-фиолетовая окраска исчезает. При охлаждении окраска восстанавливается. С чем связано исчезновение окраски при нагревании? (Изменение окраски связано с изменением струк­туры цепей крахмала при нагревании. Разрушаются комплексы разветвленных структур амилопектина с иодом.)

На основании опытов учащиеся делают вывод о различных структурах полисахаридов животного и растительного происхож­дения, об их биологических функциях.

Качественные реакции на белки

При изучении белков можно рекомендовать провести две цвет­ные реакции — биуретовую и ксантопротеиновую.

Биуретовую реакцию дают все белки, так как в результате образуется комплекс меди с пептидной связью в молекуле белка. С помощью этой реакции идентифицируются белки. Методика про­ведения опыта описана в разделе 3 «Человек и его здоровье», в теме «Пищеварение». В курсе общей биологии при изучении строе­ния и свойств белков биуретовую реакцию можно провести с мяс­ной вытяжкой, яичным белком и желатиной в сравнении. Во всех случаях результат будет одинаков, что говорит о сходстве в строении белковых молекул.

Ксантопротеиновая реакция — это еще одна из цветных реак­ций на белки, но, в отличие от биуретовой реакции, ее дают не все белки, а лишь те, которые содержат ароматические амино­кислоты, часть которых являются незаменимыми для человека. Целью этого опыта является показать различие в аминокислотном составе белков и определить степень их полноценности для пита­ния. Опыт проводится на тех же белках, что и биуретовая реакция.

Объекты и оборудование. Пробирки, фильтровальная бумага, яичный бе­лок, мясная вытяжка, желатина, концентрированная азотная кислота, раствор едкого натра или аммиака (нашатырный спирт).

Постановка и проведение опыта. К раствору яичного белка прилить концентрированной азотной кислоты. Жидкость в про­бирке нагреть — осадок окрашивается в желтый цвет и раство­ряется. После охлаждения добавить осторожно раствор аммиака или едкого натра — окраска становится оранжевой.

Реакция обусловлена образованием нитросоединений из арома­тических аминокислот. Такую же пробу проводят с белком соеди­нительной ткани — желатиной. Пищевую желатину промывают холодной водой для удаления примесей других белков. Желатина разбухает, ее обжимают между листами фильтровальной бумаги.

Небольшое количество растворяют в пробирке с водой при нагре­вании и проделывают ксантопротеиновую реакцию, как описано выше. Реакция отрицательна, так как желатина не содержит аро­матических или циклических аминокислот. Появление иногда сла­бой окраски может быть обусловлено наличием примесей других белков. На основании опыта можно сделать вывод о различной полноценности белков по аминокислотному составу.

Денатурация белков

Цель опыта состоит в исследовании причин, вызывающих де­натурацию белков. В процессе объяснения учитель сообщает, что денатурация — это потеря белком его нативных свойств. Меха­низм денатурации в каждом отдельном случае различен. Чаще всего он связан с потерей белками гидратной оболочки, поддер­живающей стабильность вторичной и третичной структуры. Такая денатурация обратима, и при снятии фактора, ее вызывающего, белки' восстанавливают свою структуру. Однако при действии концентрированных кислот, щелочей, солей тяжелых металлов или высоких температур денатурация необратима. В этом случае изме­нению подвергается первичная структура белка, поэтому восста­новление структур белка невозможно.

Объекты и оборудование. Растворы яичного белка, сульфата меди, суль­фата аммония, концентрированная азотная кислота, пробирки, штатив, хими­ческие стаканы.

Проведение опыта. В три стакана наливают по 20 мл раство­ра яичного белка. В первый стакан добавляют насыщенный рас­твор сульфата аммония (или порошок). Жидкость слегка переме­шивают. Появляется муть от выпавшего в осадок белка. При добавлении воды осадок вновь растворяется. Процесс осаждения белков обратим.

Во второй стакан добавляют несколько капель раствора суль­фата меди. Выпадает голубой хлопьевидный осадок белка, не рас­творяющийся в избытке воды. В данном случае происходит необ­ратимая денатурация белка.

В третий стакан добавляют 10 мл концентрированной азотной кислоты. Образуется белый аморфный осадок белка. Концентри­рованные кислоты вызывают также необратимую денатурацию.

В пробирку наливают 10—15 мл белка и нагревают в пламени горелки. Осадок белка появляется еще до того, как жидкость за­кипит. Белки свертываются — процесс денатурации необратим.

В процессе демонстрации каждого из опытов можно попро­сить учащихся прокомментировать наблюдаемое явление.

Вопросы. В каком случае происходит необратимая денатура­ция? Почему соли тяжелых металлов вызывают отравления орга­низма? С какими процессами, происходящими с белками, это можно связать? Почему при попадании кислоты на кожу проис­ходит ожог?

 

 

 

 

 

Витамины в организме человека

 

Название витамина	Признаки недостаточности витамина	Продукты питания, содержащие витамины
Витамин А (ретинол и каротин)	Нарушение работы эндокринной системы, сухость кожи, выпадение волос, ухудшение зрения, снижение внимания и замедление реакции.	Морковь, тыква, сливочное масло, сливки, кисломолочные продукты.
Витамин В1	Расстройство нервной системы, полиневрит, запоры.	Ячмень, фасоль, картофель, печень, орехи, свинина, гречневая крупа.
Витамин В2 (рибофлавин)	Расстройство нервной системы, ухудшение зрения, заболевание органов пищеварения, кожные заболевания, нервные срывы и депрессии, снижение иммунитета.	Капуста, яблоки, миндаль, бобы, помидоры, яйца, кисломолочные продукты, рыба.
Витамин В3 (никотиновая кислота)	Связан с однообразием питания  и приводит к развитию заболеваний кожи, слизистых оболочек.	Дрожжи, пивные дрожжи, почки, кисломолочные продукты, грибы, гречиха, семечки.
Витамин В5 (пантотеновая кислота)	Так как он вырабатывается микробами, обитающими в толстой кишке, то его недостатка практически не бывает, только  при дисбактериозе. Нарушение обмена веществ, задержка роста у детей.	Пивные дрожжи, яичный желток, куриное мясо, кисломолочные продукты, лук, морковь, арахис.
Витамин В6 (пиродоксин)	Признаки нарушения сердечной деятельности, напряженность в мышцах.	Хлеб из муки грубого помола, кисломолочные продукты, печень, яичный желток, дрожжи
Витамины Вс (фоливая кислота и В12)	Нарушение обмена веществ, малокровие.	Яйца, кисломолочные продукты, соя, дрожжи, морковь, петрушка, редис, печень.
Витамин С	Слабость, быстрое утомление, бледность кожи, синюшность носа, губ, ушей, ногтей, растяжения, повышение холестерина в крови	Овощи, ягоды и фрукты: картофель, томаты, земляника, апельсины.
Витамин D	Нарушение усвоение кальция, понижение свертываемости крови, размягчение костей, что может привести к рахиту.	Яйца, молочные продукты, сливочное масло, рыба.
Витамин Е (токоферол)	Нарушение в работе сердца, образование троромбов в кровяных сосудах, преждевременное старение организма.	Растительные масла, плоды шиповника, яйца, горох, миндаль.