ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

«В основе жизни лежат химические процессы,

а заболевания – это результат нарушения их

в организме, который является большой ретортой»

Т. Парацельс

Химия – наука социальная. Е высшая цель – удовлетворять нужды каждого

человека и всего общества. Многие науки обращены к химии: молекулярная

биология, генная инженерия и биотехнология. Прогресс медицины и охраны здоровья – это проблемы химии болезней, лекарств, пищи. Живой организм – это гигантский химический макрореактор, и освоение его химической галактики ещ предстоит.

Программа «Химия в медицине» позволяет описать процессы, происходящие в организме человека, изучить влияние различных элементов и препаратов на живую клетку и организм в целом. Объм знаний, представленных в данном курсе, позволяет учащимся расширить знания о человеческом организме и влиянии на него макро- и микроэлементов, органических и неорганических веществ, биологически активных соединений.

Программа курса «Химия в медицине» составлена на основе программы элективного курса «Химия и медицина» (автор – Черноусова Н.А.) предназначенной для учащихся профильного медицинского класса. Кроме того, использованы материалы авторской программы Журина А. А., Ивановой Т. В.

«Химия жизни» для классов агротехнического, биолого-географического, физикохимического, химико-биологического, универсального профилей обучения (Программы элективных курсов для средней (полной) общеобразовательной школы / сост. А. А. Журин. – М.: Дрофа, 2007).

Курс рассчитан на обучающихся 11 классов, проявляющих определенный интерес к профессиям медицинской направленности.

Теоретической базой курса служат школьные курсы химии и биологии.

Расширяя и углубляя знания, умения и навыки, полученные на уроках химии и биологии, учащиеся знакомятся с основами медицинских знаний.

Целями курса являются:

углублнное изучение отдельных разделов химии, которые позволят дать учащимся представление о роли химической науки в различных областях медицины;

развитие общекультурной и предметной компетентности учащихся.

Задачи курса:

углубление, расширение и систематизация знаний учащихся о строении, свойствах, применении веществ, их соединений;

знакомство учащихся с процессами, происходящими в организме человека, с действием химических веществ на организм человека, решение экспериментальных и расчтных задач;

формирование интереса учащихся к науке, содействие сознательному выбору профессии;

проведение профориентационной работы, знакомство с работой медицинского персонала;

развитие познавательных интересов, склонностей и способностей учащихся, умения обобщать и применять полученные знания на практике.

Данный курс состоит из семи блоков:

Лекарственные препараты Биологическая роль кислородсодержащих органических соединений Макромолекулы жизни Ферменты и гормоны Влияние неорганических веществ на организм человека Комплексные соединения и организм человека Химические и физико-химические процессы в живых организмах.

Первый блок позволяет изучить свойства, состав, строение лекарственных препаратов и их влияние на живой организм.

Во втором блоке рассматривается связь между строением органического соединения и его свойствами, в частности, биологическим действием.

В третьем блоке описано строение, свойства белков и нуклеиновых кислот;

изучение материалов, представленных в этом блоке, дат знания о биохимическом составе клетки.

Четвертый блок посвящен изучению ферментов и гормонов.

В пятом блоке рассматривается строение и свойства неорганических веществ, их применение в медицинской практике, влияние на здоровье человека.

Шестой блок знакомит старшеклассников с номенклатурой, химическими свойствами и влиянием на организм человека комплексных соединений.

В седьмом блоке школьники изучают химические и физико-химические процессы, происходящие в живой клетке.

Большинство тем завершается практикумом, связанным с решением расчетных задач по химии с медико-биологической направленностью. Его задача – показать, как глубоко связана химия с медициной и повседневной жизнью.

Необходимые для полноценного усвоения химии типовые и комплексные задачи по своему содержанию имеют профессиональную медицинскую направленность и, таким образом, обеспечивают профессиональную ориентацию старшеклассников.

Тестовые задания, завершающие каждую тему курса, дают возможность оценить степень усвоения основных вопросов темы, организовать контроль знаний обучающихся и коррекцию содержания курса.

В программе предусмотрено проведение практических занятий с использованием оборудования и реактивов, применение которых возможно при отсутствии специализированного химического кабинета. В остальных случаях эксперимент осуществляется в форме видеоопытов из Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов по химии. Просмотр видеоопыта создает ощущение присутствия и дает полную картину происходящего.

Занятия проводятся 3 академических часа один раз в неделю.

Знания, приобретнные в процессе изучения курса, позволяют ученикам подготовится к успешной сдаче ЕГЭ.

Виды и формы проведения занятий:

беседа;

лекция с элементами беседы;

работа с информационными источниками;

демонстрации слайд-фильмов, видеоматериалов;

практические занятия;

семинары.

Формы контроля:

собеседование;

сообщения обучающихся;

демонстрация результатов практических занятий;

выполнение тестовых заданий.

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

№ п/п Наименование тем Биологическая роль кислородсодержащих неорганических веществ на организм организм человека физико-химические

КАЛЕНДАРНО - ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Тема 1. Лекарственные препараты (8 часов) Тема 2. Биологическая роль кислородсодержащих органических соединений Особенности строения кетонов и свойства кетонов и альдегидов альдегиды. Их биологическая 9- биологическая роль карбоновых видеоопытов из 11- биологическая роль простых и видеоопытов из 13- соединений. Биотрансформация.

15- соединениями. Изменения метаболизма у теплокровных 17- 19- Глюкоза. Химические свойства Просмотр организме. Гликогенная функция видеоопытов из Жиры: классификация, структура 23- Окисление высших жирных кислот в тканях. Нарушения атеросклерозе, ожирении.

26- Тема 5. Влияние неорганических веществ на организм человека(11 часов) 9- 6. Комплексные соединения и организм человека(12 часов) 10- Тема 7. Химические и физико-химические процессы в живых организмах Направление самопроизвольно энтропийный факторы процесса.

жизнедеятельности клетки.

Определение рН различных сред организма человека с помощью универсальной индикаторной Буферный раствор. Кислотнощелочное равновесие и главные буферные системы в организме Каталитические процессы в Действие каталазы картофеля на Окислительновосстановительные реакции: их 13- сущность и значение в биологии 15- восстановительных реакций.

Процессы брожения. Клеточное Пластический обмен как синтез соединений в живом организме.

20- Изучение окислительновосстановительных свойств 23- «Химические и физикохимические процессы в живых Практическое занятие Резерв: 3 часа Итого: 102 часа

СОДЕРЖАНИЕ

Тема 1. Лекарственные препараты.

Основные группы лекарственных средств. Лекарственные формы.

Эффективность лекарственных препаратов. Требования, предъявляемые к хранению лекарственных препаратов. Состав, строение и свойства лекарственных препаратов и их влияние на живой организм.

Решение расчтных задач по теме «Лекарственные препараты».

Выполнение тестовых заданий по теме: «Лекарственные препараты».

Тема 2. Биологическая роль кислородсодержащих органических соединений.

Кислородсодержащие органические соединения: спирты, фенолы, кетоны, альдегиды, карбоновые кислоты, эфиры. Особенности строения кислородсодержащих соединений, обусловливающие их физические, химические и биологические свойства.

Биологическая роль спиртов, фенолов, альдегидов, карбоновых кислот, эфиров. Понятие о мутагенной и канцерогенной активности. Токсическое действие кислородсодержащих соединений. Биотрансформация. Качественные реакции на спирты, фенол, альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты.

Последствия загрязнения окружающей среды кислородсодержащими соединениями. Изменения метаболизма у теплокровных животных.

Заболевания человека, вызванные воздействием кислородсодержащих соединений на организм.

Углеводы: структура, классификация, свойства, биологическая роль.

Глюкоза: качественные реакции, роль глюкозы в организме. Гликогенная функция печени.

Липиды: классификация, структура и биологическая роль. Окисление высших жирных кислот в тканях. Нарушения обмена липидов при атеросклерозе, ожирении.

Решение расчтных задач по теме «Биологическая роль кислородсодержащих органических соединений».

кислородсодержащих органических соединений ».

Тема 3. Макромолекулы жизни.

Белки. Биологическая роль белков. Белки как биополимеры. Характеристика аминокислот как мономерных единиц белков. Структура белковых молекул.

Полипептидная теория строения белков. Уровни структурной организации белковых молекул. Надмолекулярные белковые комплексы. Физико-химические, химические и биологические свойства белков, их использование в медицине.

Нуклеиновые кислоты и их значение.

Расчтные задачи по теме «Макромолекулы жизни».

Тестовые задания по теме «Макромолекулы жизни».

Тема 4. Ферменты и гормоны.

Ферменты - органические катализаторы. Роль ферментов в процессах жизнедеятельности. Классификация ферментов. Химическая природа ферментов.

Функциональные центры ферментов.

Гормоны, основные свойства гормонов.

Тестовые задания по теме «Ферменты и гормоны».

Тема 5. Влияние неорганических веществ на организм человека.

Классификация неорганических веществ.

Патологическое влияние тяжлых металлов на организм человека.

Практические занятия:

Расчтные задачи по теме «Влияние неорганических веществ на организм человека».

Тестовые задания по теме «Влияние неорганических веществ на организм человека».

Тема 6. Комплексные соединения и организм человека Комплексные соединения. Основные положения теории Вернера.

Элементарные сведения из номенклатуры комплексных соединений. Химические свойства комплексных соединений. Значение комплексных соединений для жизнедеятельности человеческого организма.

Практические занятия:

Составление формул комплексных соединений. Определение названий комплексных соединений Упражнения по теме «Комплексные соединения и организм человека»

Тестовые задания по теме «Комплексные соединения и организм человека».

организмах Химическая термодинамика — теоретическая основа изучения обмена веществ и энергии в живом организме. Направление самопроизвольно протекающих процессов. Энтропия. Энтальпийный и энтропийный факторы процесса. Различные формулировки II начала термодинамики. Натрий-калиевый насос.

Тургорное давление. Плазмолиз и деплазмолиз.

Роль электролитов в жизнедеятельности клетки. Водородный показатель.

Влияние рН на живые организмы. Буферный раствор. Кислотно-щелочное равновесие и главные буферные системы в организме человека. Каталитические процессы в клетке. Ферменты. Роль катализа в жизнедеятельности живых организмов. Особенности кинетики ферментативных реакций.

Окислительно-восстановительные реакции: их сущность и значение в биологии и медицине. Процессы брожения. Клеточное дыхание (цикл Кребса).

Энергетический обмен. Пластический обмен как синтез важнейших органических соединений в живом организме. Фотосинтез. Химические реакции, протекающие при фотосинтезе.

Биосинтез белка. Роль различных нуклеиновых кислот в биосинтезе белка.

Практические занятия:

Определение рН различных сред организма человека с помощью универсальной индикаторной бумаги;

Действие каталазы картофеля на пероксид водорода;

Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций;

Изучение окислительно-восстановительных свойств универсального антидота (противоядия) тиосульфата натрия.

Расчтные задачи по теме «Химические и физико-химические процессы в живых организмах»

Тестовые задания по теме «Химические и физико-химические процессы в живых организмах».

В результате изучения курса обучающиеся должны содержание понятий: «биогенные элементы», «метаболизм», «анаболизм», «катаболизм», «элементы-органогены», «макро-, микроэлементы», «дыхание», «ферменты», «метгемоглобинемия», «парниковый эффект», «щелочной резерв крови», «осмотическое давление», «изотонический раствор», «гипер-, гипотонический раствор», «плазмолиз», «тургор», «гемолиз», «физиологический раствор»;

состав и свойства химических веществ, входящих в организм человека;

биологическую роль элементов-органогенов;

физиологическую и патологическую роль некоторых элементов в организме;

ферментативные средства защиты организма;

антиоксидантную защиту клеток;

качественные реакции на катионы, анионы;

буферные системы организма;

изменения кислотно-щелочного равновесия при различных заболеваниях;

окислительные свойства раствора перманганата калия;

тривиальные названия некоторых неорганических веществ;

катионы, анионы и лиганды, входящие в состав комплексных соединений организма;

токсичное действие металлов и связывающие их реагенты;

влияние нарушений обмена микроэлементов в организме человека на протекание различных заболеваний;

шесть основных групп ферментов;

формулы для решения расчетных задач.

проводить химический эксперимент по свойствам неорганических и органических веществ;

соблюдать правила безопасности при обращении с лекарственными веществами;

применять вещества по назначению;

составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций;

решать задачи различной степени сложности: как типовые, так и комплексные оценивать уровень сформированности расчетных умений;

развивать собственную инициативу и познавательную активность при решении различных вопросов и проблем в химии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А. И. Артеменко Органическая химия и человек. Теоретические основы.

Углубленный курс, Учебник для общеобразовательных учреждений с углубленным изучением предмета, М.: Просвещение, 2000;

2. А. И. Артеменко Удивительный мир органической химии, М.: Дрофа, 2005;

3. Артеменко, А.И. Справочное руководство по химии / А.И. Артеменко. – М.:

Высшая школа, 2003.

4. Глинка Н.Л. Общая химия. Петербург: Химия,1999.

5. Гудман М., Морхауз Ф.Органические молекулы в действии. —М.: Мир, 1977.

6. Иванов В. Г., Шамин А. Н.Путь к синтезу белка. —М.: Химия, 1982.

7. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. Киев: Выща школа,1989.

8. Кукушкин, Ю.Н. Химия вокруг нас / Ю.Н. Кукушкин. – М.: Высшая школа, 1992.

9. Лейстнер Л., Буйташ П. Химия в криминалистике: Пер. с венг. – М.: Мир, 1990.

10. Макаров К.А. Химия и медицина. Москва: Просвещение,1998.

Николаев Л. А.Химия жизни. —М.: Просвещение, 1973.

11. Пичугина Г.В. Повторяем химию на примерах из повседневной жизни. М., АРКТИ, 1999.

12.Практикум по общей неорганическеой химии./ Под ред. Н. Н. Павлова.

В.ИФролова. - М.: Дрофа, 2002.

13.Программы элективных курсов по химии:

- М.: Дрофа, 2006.

14.Реннеберг Р. Эликсиры жизни: Новейшие результаты в области исследования ферментов: Пер. с нем. – М.: мир, 1987.

15. Сойфер В. Н.Молекулы живых клеток. —М.: Знание, 1975.

16. Уотсон Д. Д.Двойная спираль. —М.: Мир, 1969.

17. Физиология человека: Учебник / Под ред. В.М. Смирнова. - М.: Медицина, 2001. Филиппович Ю. Б.Основы биохимии. —М.: Высшая школа, 18. Элиас Г.-Г.Мегамолекулы. —Л.: Химия, 1990.

19. Эткинс П.Молекулы. —М.: Мир,