ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

«Медик без довольного познания химии

совершен быть не может»

М.В.Ломоносов

Организм человека можно сравнить с целой производственной отраслью

химической промышленностью. Каждый орган в нем – это крупное предприятие.

А каждая клетка органа – химическая лаборатория, в которой протекает

множество химических реакций. Огромное количество различных химических веществ попадает в организм человека. Действие этих веществ, а также их многочисленных комбинаций оказывает влияние на организм в течение всей его жизни.

В связи с этим знание возможных последствий воздействия различного рода химических соединений на здоровье человека становится необходимым не только для врачей, но и для каждого человека, в определенной степени определяя его дальнейшую судьбу. Все больше накапливается данных о взаимосвязи между содержанием в организме химических соединений, в том числе ионов металлов, и возникновением и развитием таких болезней, как раковые и сердечнососудистые заболевания. В связи с этим особое внимание уделяется роли различных элементов в биохимических процессах в здоровом и больном организме.

Рассмотрение роли в организме различных элементов и их соединений имеет большое значение не только для лечения, но и для профилактики различных заболеваний.

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 10 классов, обучающихся в универсальном или профильном химико – биологическом классе, 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.

Целью курса является углублнное изучение отдельных разделов химии, которые позволят дать учащимся представление о роли химической науки в различных областях медицины.

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, проведение профориентационной работы, знакомство с работой медицинского персонала;

формирование умений работать с научно-популярной литературой;

решение экспериментальных и расчтных задач.

Виды и формы проведения занятий:

беседа;

лекция;

семинары;

работа с информационными источниками;

демонстрации презентаций, слайд-фильмов, видеоопытов;

практические занятия.

Формы контроля:

собеседование;

сообщения обучающихся;

демонстрация результатов практических занятий;

выполнение тестовых заданий.

Данный курс состоит из семи блоков:

Лекарственные препараты.

Неорганические вещества и здоровье человека.

Биологическая роль органических соединений.

Макромолекулы жизни.

Ферменты и гормоны.

Комплексные соединения в медицине.

Физико-химические процессы в живых организмах.

Первый блок позволяет выяснить основные группы лекарственных средств, знакомит учащихся с лекарственными формами и требованиями, предъявляемыми к хранению лекарственных препаратов.

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

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

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

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

Пятый блок посвящен изучению ферментов и гормонов.

Шестой блок вводит десятиклассников в мир комплексных соединений.

В седьмом блоке школьники знакомятся с физико-химическими процессами, происходящими 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. Данный учебный курс предусматривает продолжение обучения в 11 классе.

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

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

№ п/п Наименование тем Неорганические вещества и здоровье Биологическая роль Физико-химические

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Тема 2. Неорганические вещества и здоровье человека (22 часа) 16- 18- 20- Тема 3. Биологическая роль органических соединений (36 часов) химические свойства.

Качественные реакции на спирты. Биологическая роль спиртов. Понятие о мутагенной и канцерогенной активности.

Понятие о мутагенной и канцерогенной активности.

Особенности строения и химические свойства многоатомных спиртов.

10- Качественная реакция на многоатомные спирты.

Особенности строения и химические свойства фенолов.

Качественная реакция на фенол.

12- Биологическая роль «карболовой кислоты».

Особенности строения кетонов свойства кетонов и альдегидов. Просмотр 14- Особенности строения, химические свойства и биологическая роль карбоновых 16- кислот. Салициловая и ацетилсалициловая кислоты.

19- биологическая роль простых и видеоопытов из Токсическое действие 21- соединений. Биотрансформация.

Последствия загрязнения кислородсодержащими 23- соединениями. Изменения метаболизма у теплокровных Заболевания человека, вызванные воздействием 25- кислородсодержащих соединений на организм.

27- Глюкоза. Химические свойства глюкозы. Качественные реакции 29- 31- структура и биологическая роль атеросклерозе, ожирении.

теме «Биологическая роль Практическое занятие 34- органических соединений».

Выполнение тестовых заданий по теме: «Биологическая роль Практическое занятие органических соединений».

Тема 4. Макромолекулы жизни (9 часов) белков. Белки как биополимеры.

Характеристика аминокислот как мономерных единиц белков.

Структура белковых молекул.

Надмолекулярные белковые Тема 5. Ферменты и гормоны (6 часов) процессах жизнедеятельности.

3- Тема 6. Комплексные соединения в медицине (10 часов) 1- 3- 5- 8- Тема 7. Физико-химические процессы в живой клетке (10 часов) 1- 4- Физико-химические процессы в Практическое занятие Физико-химические процессы в Практическое занятие Итого: 102часа

СОДЕРЖАНИЕ

Тема 1. Лекарственные препараты.

Что такое лекарства? Основные группы лекарственных средств.

Лекарственные формы. Эффективность лекарственных препаратов. Требования, предъявляемые к хранению лекарственных препаратов.

Решение расчтных задач по теме «Лекарственные препараты».

Выполнение тестовых заданий по теме: «Лекарственные препараты».

Тема 2. Неорганические вещества и здоровье человека.

Классификация неорганических веществ.

Химия металлов. Влияние металлов и их соединений на организм человека.

Химия неметаллов. Влияние неметаллов и их соединений на организм человека (кислород, азот, галогены, инертные газы, озон, аммиак).

Оксиды углерода, серы, азота фосфора, их влияние на здоровье человека.

Применение в медицине оксидов металлов.

Неорганические кислоты – сырье для производства медицинских препаратов.

Значение соляной кислоты для процесса пищеварения. Пониженная и повышенная кислотность желудочного сока.

Соли, их химическая природа и биологическая роль. Применение солей в качестве лекарственных и антисептических средств.

Использование пероксидов в химической практике.

Растворы в медицине. Способы выражения концентрации растворов.

Приготовление растворов различной концентрации.

Влияние сложных неорганических веществ на живую клетку.

Решение расчетных задач, связанных с приготовлением растворов.

Упражнения по теме «Неорганические вещества и здоровье человека».

Тестовые задания по теме «Неорганические вещества и здоровье человека».

Тема 3. 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 органических соединений».

Выполнение тестовых заданий по теме: «Биологическая роль органических соединений».

Тема 4. 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 в живой клетке.

Расчтные задачи по теме «Макромолекулы жизни».

Тестовые задания по теме «Макромолекулы жизни».

Тема 5. 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 6. Комплексные соединения и организм человека Комплексные соединения. Основные положения теории Вернера.

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

Составление формул комплексных соединений. Определение названий комплексных соединений.

Упражнения по теме «Комплексные соединения в медицине».

Тестовые задания по теме «Комплексные соединения в медицине».

Тема 7. Физико-химические процессы в живых организмах 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.

Расчтные задачи по теме « Физико-химические процессы в живых организмах».

Тестовые задания по теме « Физико-химические процессы в живых организмах».

ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ

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,