Исследовательская работа на тему: Изучение содержания витамина а в рационе старшеклассника

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
Кишкинская общеобразовательная средняя школа.
Исследовательская работа на тему:
Изучение содержания витамина А в рационе старшеклассника
Выполнила: Учитель:Ученица 11 класса Крицкова Л.В.Земченкова Дианас. Кишкино2013- 14 учебный год
План.
1.Введение.2.Основная теоретическая часть.а) История открытия и современные представления о витамине Аб)Витамин А с точки зрения химика.в) Влияние витамина А на здоровье3.Практическая часть.3.1. Социологическое исследование.3.2. Статистическое исследование3.3. Химическое исследование.4. Просветительская работа.5.Вывод.6. Список ресурсов.
Введение
Мы живём в мире, насыщенном событиями, информацией, большими возможностями и одновременно угрозами и рисками. Такая жизнь требует от человека максимально возможного сосредоточения сил, постоянной готовности к росту профессионализма, полной самоотдачи в учёбе и работе. Особенно важно это для молодого человека, т.е для меня. Я осознаю, что для успешности в жизни мне нужно быть образованной, деятельной, а следовательно здоровой и энергичной. Общепринятым считается мнение, что в большей степени состояние здоровья зависит от образа жизни, которую ведёт человек, а также определяется наследственностью, условиями экологии и медицинского обслуживания. Мы не можем изменить свою генетическую программу, сложно изменить экологическую ситуацию, а вот образ жизни и качество медицинского обслуживания в наших руках. Ещё древние говорили: «Человек есть то, что он ест». Наш пищевой рацион должен быть сбалансирован по белкам, жирам, углевода и минеральным элементам. Но особое значение диетологи уделяют витаминам. Они открыты сравнительно недавно. Первым в списке витаминов стоит витамин А, поэтому я решила посвятить своё исследование именно этому витамину.
Тема моей исследовательской работы «Изучение содержания витамина А в рационе старшеклассника».
К написанию этой работы меня подтолкнули многие факторы. Первый и самый главный из них – выбор моей будущей профессии. С детства я мечтаю связать свою жизнь с медициной, чтобы людям дарить здоровье, красоту, уверенность в себе и отличное настроение. В современном мире успех человека во многом определяется его здоровьем. Редкий работодатель будет бесконечно терпеть на рабочем месте вялого болезненного работника. Самые близкие отношения рискуют быть разрушенными апатией, мрачным настроением. Я надеюсь, что новые знания и факты, полученные мной в ходе исследовательской работы помогут мне сохранить молодость, и кроме того, расширят знания по химии и биологии для успешной сдачи ЕГЭ.На уроках химии и биологии я узнаю некоторые факты о химическом строении, составе, роли витаминов. Но, я прекрасно понимаю, что современная наука открыла много новых и интересных знаний, лежащих за границей школьных учебников. Я уверена, что мое исследование содержания витамина А в рационе принесет лично мне много новых знаний, научит работать с дополнительной литературой, расширит познания в области компьютерных технологий. Кроме того, химия наука экспериментальная. Работа над выбранной темой позволит мне овладеть новыми приемами практической работы с химическими веществами, а в медицине это очень важный навык. По статистическим данным 70% населения России страдает авитаминозом, в то время как в странах Европы этот показатель значительнее ниже. В ходе социологического исследования постараюсь ответить на вопросы- Как обстоит дело с проявлениями авитаминоза у учеников Кишкинской школы-Какие меры профилактики авитаминоза известны и выполняются школьниками-Как можно улучшить ситуацию -чем руководствуются школьники и их родители при составлении пищевого рационаПроведенное социологическое исследование позволит мне диагностировать причины высоко уровня авитаминоза и спланировать эффективную просветительскую работу.С телевизионных экранов на нас обрушивается мощный поток рекламы различных витаминных комплексов. Они обещают энергичность и стойкость к инфекциям на 24 часа при приёме одной таблетки поливитамина. Возможно ли это на самом деле? Не грозит ли нам избыток витаминов, если мы полностью обеспечили себя молочной и овощной продукцией с личного подворья? Таким образом, все вопросы поставленные мной для решения в ходе исследовательской работы актуальны, имеют важное практическое значение для школьников и представляют для меня интерес с точки зрения изучении биологии и химии, подготовки к ЕГЭ, а так же с точки зрения моей будущей профессии.
1.Объектная область исследования — химия и биология, медицина.
2.Объект исследования – витамин А.
3.Предмет исследования — содержание витамина А в рационе старшеклассника.
4.Цель исследования – проанализировать обеспеченность организма старшеклассника витамином А при употреблении традиционного пищевого рациона
5.Задачи исследования:
Изучить современные представления о химическом составе и влиянии на жизнедеятельность человека витамина А
вычислить содержание витамина А в своём пищевом рационе за неделю и сравнить с нормой
Исследовать содержание витамина А в продуктах экспериментальным путём
Провести социологический опрос учеников школы о роли витамина А
Провести просветительскую работу о профилактике авитаминоза А
Представить результаты работы в виде компьютерной презентации
6. Рабочая гипотеза — мы предполагаем, что ученики школы недостаточно осведомлены о роли витамина А в жизни человека и пищевой рацион не удовлетворяет потребности в данном витамине.
7.Методы исследования –социологический опрос, экспериментальное исследование содержания витамина А колористическим методом, работа с таблицами, изучение литературы и интернет-источников.

а) История открытия и современные представления о витамине А
Людям ещё в глубокой древности было известно, что отсутствие некоторых продуктов в пищевом рационе может быть причиной тяжелых заболеваний(бери-бери, «куриной слепоты», цинги, рахита), но только в 1880 г. русским ученым Н. И. Луниным была экспериментально доказана необходимость неизвестных в то время компонентов пищи для нормального функционирования организма. Свое название (витамины) они получили по предложению польского биохимика Казимира Функа (от лат. vita– жизнь). В настоящее время известно свыше тридцати соединений, относящихся к витаминам.Куриная слепота» — гемералопия — описана еще в древнем Египте почти за 1500 лет до н. э. В то время это заболевание не связывали с дефицитом в организме каких-либо биологически активных веществ, однако рекомендации больным прикладывать запеченную или жареную печень были известны врачам. Упоминание об этом методе лечения имеется и в более поздние времена, в трудах Гиппократа. Вместе с тем, первые научно обоснованные попытки связать возникновение болезни с факторами питания относятся к 1865 г., когда впервые была описана «бразильская офтальмия», болезнь, поражавшая преимущественно истощенных рабов. Позднее было замечено, что у грудных детей, матери которых плохо питались, развивается спонтанный некроз роговицы. Вскоре кератомаляция при неполноценности питания была выявлена во многих странах мира.В 1909 г. В. Штепп установил, что кормление мышей хлебом, приготовленным на молоке, не вызывает каких-либо побочных явлений. После тщательной экстракции спиртом и эфиром этот хлеб становится неполноценным продуктом питания. Автор предположил, что при экстракции органическими растворителями из хлеба удаляются липоиды, которые необходимы для жизнедеятельности млекопитающих животных.

Две группы ученых, Мак-Коллут, Дэвис и сотрудники и Осборн и сотрудники, независимо друг от друга, после серии исследований пришли к выводу, что сливочное масло и желток куриного яйца содержат вещество, связанное с липоидами, необходимыми для роста животных. В 1914 г. они показали, что в сливочном масле содержится активное начало, которое не разрушается при действии щелочей и при омылении остается в неомыляемой фракции. Указанное неизвестное вещество было условно обозначено как «растворимый в жирах А фактор» и по предложению Дриммонда в 1916 г. переименовано в витамин А. В период первой мировой войны было установлено, что кератофтальмия, развивающаяся у человека — результат отсутствия сливочного масла в диете. В 1921 г. Стинбокк описал авитаминоз А при котором характерны задержка роста, заболевания глаз (ксерофтальмия), а также повышенная восприимчивость к инфекции.Витамин А включает ряд близких по структуре соединений: ретинол, дегидроретинол, ретиналь, ретинолевую кислоту, эфиры этих веществ и их пространственные изомеры. Содержащиеся в растениях и животных продуктах А-провитамины — каротины (α-, β-, γ-изомеры) — превращаются в организме в витамин А. впервые они были выделены из моркови, с чем и связано их название (Carota (лат.) — морковь). Каротин был открыт в 1831 г., а в 1907 г. Вильштеттером были впервые описаны его свойства.Наиболее распространенным и активным является β-каротин. Ферментативное расщепление (гидролиз) в стенках кишечника одной его молекулы приводит к образованию двух молекул витамина А. Из α- и γ-каротинов образуется лишь по одной молекуле витамина А. В животных продуктах витамин А содержится в виде эфирпальмитата.
б)Витамин А с точки зрения химика.
Химический состав.
Витамин А или же ретинол — транс-9,13-диметил-7 (1,1,5-триметилциклогексен-5-ил-6) нонатетраен 7,9,11,13-ол. В химическом отношении витамин А представляет собой циклический непредельный (ненасыщенный) одноатомный спирт, состоящий из 6-членного β-иононового кольца и боковой цепи, состоящей из двух остатков изопрена, имеющих первичную спиртовую группу. Витамин Ажирорастворим, поэтому накапливаясь в печени и других тканях при длительном приеме в высоких дозах может обладать токсичным действием. Этот витамин не растворяется в воде, хотя некоторая часть его (от 15 до 35%) теряется при варке, обваривании кипятком и консервировании овощей. Витамин А выдерживает тепловую обработку при приготовлении, но может разрушаться при длительном хранении под воздействием света.Витамин А имеет две формы: это готовый витамин А и провитамин А или растительная форма витамина A (каротин).Всего известно порядка пятисот каротиноидов. Наиболее известными является β-каротин (он был выделен из моркови, поэтому от английского carrot (морковь) произошло название группы витаминов А каротиноиды), α-каротин, лютеин, ликопен, зеаксантин. Они в результате окислительного расщепления в организме человека превращаются в витамин A.Витамин А включает ряд близких по структуре соединений: ретинол (витамин А — спирт, витамин А1, а-ксерофтол); дегидроретинол (витамин А2); ретиналь (ретинен, витамин А — альдегид); ретинолевая кислота (витамин А — кислота); эфиры этих веществ и их пространственные изомеры.В крови преобладает свободный витамин А, в печени эфиры ретинола. Метаболические функции витамина А в сетчатке обеспечиваются ретинолом и ретиналем, а в остальных органах ретиноевой кислотой.

Витамин А и ретинол, который входит в его состав – признанный борец со старением и за красоту. В состав витамина А входит также много жирорастворимых веществ, ретиноевая кислота, ретиналь, эфиры ретинола. За это свойство витамин А называют также дегидроретинолом.
Витамин А в свободном состоянии имеет вид слабоокрашенных желтых кристаллов с температурой плавления 630-640 С. Он растворим в жирах и большинстве органических растворителей: хлороформе, эфире, бензоле, ацетоне и др., но не растворим в воде. В растворе хлороформа витамин А имеет максимум поглощения при λ=320 нм, а дегидроретинол (витамин А 2) при λ=352 нм, что используется при его определении.Витамин А и его производные являются нестойкими соединениями. Под действием ультрафиолетовых лучей он быстро распадается с образованием Рионона (вещества с запахом фиалок), а под влиянием кислорода воздуха легко окисляется с образованием эпоксипроизводных. Чувствителен к нагреванию.Ранее наиболее распространенным являлся колориметрический метод определения витамина А по реакции с хлоридом сурьмы. Используют раствор хлорида сурьмы в хлороформе (реактив Карр-Прайса). Механизм реакции точно не установлен и предполагают, что в реакцию вступает примесь SbCL5 в SbCl3. Образующееся в реакции соединение окрашено в синий цвет. Измерение оптической плотности проводят при длине волны 620 нм в течение 3–5 секунд. Существенным недостатком метода является неустойчивость развивающейся окраски, а также высокая гидролизуемость SbCl3. Предполагается, что реакция протекает следующим образом
в) Влияние витамина А на здоровье, биологические функции витамина
Витамин А обладают широким спектром биологического действия. В организме витамин А (его активная форма ретиналь) контролирует следующие процессы:• Регулирует нормальный рост и дифференцировку клеток развивающегося организма (эмбриона, молодого организма).• Регулирует биосинтез гликопротеидов внешних цитоплазматических мембран, определяющих уровень процессов клеточной дифференциации.• Повышает синтез белка в хрящевой и костной тканях, что определяет рост костей и хряща в длину.• Стимулирует эпителизацию и предотвращает избыточное ороговение эпителия гиперкератоз. Регулирует нормальную функцию однослойного плоского эпителия, выполняющего барьерную роль.• Повышает количество митозов в эпителиальных клетках, витамин А регулирует деление и дифференцировку в быстро пролиферирующих (делящихся) тканях, препятствует накоплению в них кератогиалина (хрящ, костная ткань, эпителий кожных покровов и слизистых, сперматогенный эпителий и плацента).• Способствует синтезу РНК и сульфатированных мукополисахаридов, играющих важную роль в проницаемости клеточных и субклеточных, особенно лизосомальных мембран.• Благодаря липофильности, встраивается в липидную фазу мембран и оказывает модифицирующее действие на мембранные липиды, контролирует скорость цепных реакций в липидной фазе, может образовывать перекиси, которые в свою очередь повышают скорость окисления других соединений. Поддерживает антиокислительный потенциал различных тканей на постоянном уровне (этим объясняется использование витамина А в косметологии, особенно в препаратах для увядающей кожи).• Имея большое количество ненасыщенных связей, витамин А активирует окислительно-восстановительные процессы, стимулирует синтез пуриновых и пиримидиновых оснований, участвует в энергообеспечении метаболизма, создавая благоприятные условия для синтеза АТФ.• Участвует в синтезе альбумина и активирует окисление ненасыщенных жирных кислот.• Участвует в биосинтезе гликопротеидов, в качестве липидного переносчика через клеточную мембрану гидрофильных остатков моно- и олигосахаридов на места их соединения с белковой основой (к эндоплазматической сети). В свою очередь гликопротеиды обладают в организме широкими биологическими функциями и могут быть ферментами и гормонами, участвуют во взаимоотношениях антиген-антитело, участвуют в транспорте металлов и гормонов, в механизмах свертывания крови.• Участвует в биосинтезе мукополисахаридов, входящих в состав слизи, выполняя защитное действие.• Повышает резистентность организма к инфекции, витамин А усиливает образование антител и активирует фагоцитоз.• Необходим для нормального обмена холестерина в организме: o регулирует биосинтез холестерина в кишечнике и его всасывание, при недостатке витамина А всасывание холестерина ускоряется и происходит накопление его в печени.o участвует в биосинтезе гормонов коры надпочечников из холестерина, витамин А стимулирует синтез гормонов, при недостатке витамина снижается неспецифическая реактивность организма.• Тормозит образование тиреолиберинов и является антагонистом йодтиронинов, подавляет функцию щитовидной железы, а сам тироксин способствует распаду витамина.• Витамин А и его синтетические аналоги способны тормозить рост некоторых опухолей. Противоопухолевый эффект связывают со стимуляцией иммунитета, активацией гуморального и клеточного иммунного ответа.Ретиноевая кислота участвует в стимуляции роста только костей и мягких тканей:• Регулирует проницаемость клеточных мембран, повышая их стабильность, за счет контроля биосинтеза их компонентов, в частности отдельных гликопротеинов и тем самым оказывает влияние на барьерную функцию кожи и слизистых оболочек.• Стабилизирует мембраны митохондрий, регулирует их проницаемость и активирует ферменты окислительного фосфорилирования, биосинтеза коэнзима Q.Витамин А обладает широким спектром биологического действия. Он способствует росту и развитию организма, дифференцировке тканей. А так же обеспечивает нормальную функцию эпителия слизистых и кожных покровов, повышает устойчивость организма к инфекциям, участвует в процессах фоторецепции и репродукции.Наиболее широко известная функция витамина А в механизме ночного зрения. Он участвует в фотохимическом акте зрения путем образования пигмента родопсина, способного улавливать даже минимальный свет, что очень важно для ночного зрения.Прежде всего, витамин А является структурным компонентом клеточных мембран, поэтому одной из составляющих его функций является его участие в процессах пролиферации и дифференцировки различных типов клеток. Витамин А регулирует рост и дифференцировку клеток эмбриона и молодого организма, а также деление и дифференцировку быстро пролиферирующих тканей, в первую очередь, эпителиальных клеток, особенно эпидермиса и железистого эпителия, вырабатывающего слизистый секрет, за счет контроля синтеза белков цитоскелета. Недостаток витамина А приводит к нарушению синтеза гликопротеинов (точнее, реакций гликозилирования, т. е. присоединения углеводного компонента к белку), что проявляется потерей защитных свойств слизистых оболочек. Ретиноевая кислота, обладая гормоноподобным действием, регулирует экспрессию генов некоторых рецепторов факторов роста, при этом она предупреждает метаплазию железистого эпителия в плоскийороговевающий.Если витамина А мало, происходит кератинизация железистого эпителия различных органов, что нарушает их функцию и способствует возникновению тех или иных заболеваний. Это связано с тем, что одна из основных функций барьерной защиты – механизм клиренса не справляется с инфекцией, так как нарушен процесс созревания и физиологической десквамации, а также и процесс секретовыделения. Все это ведет к развитию циститов и пиелитов, ларинготрахеобронхитов и пневмоний, инфекций кожи и других заболеваний.Витамин А необходим для синтеза хондроитинсульфатов костной и других видов соединительной ткани, при его дефиците нарушается рост костей.Витамин А принимает участие в синтезе стероидных гормонов (включая прогестерон), сперматогенезе, является антагонистом тироксина – гормона щитовидной железы. Вообще в настоящее время большое внимание в мировой литературе уделяется производным витамина А – ретиноидам. Полагают, что их механизм действия сходен со стероидными гормонами. Ретиноиды действуют на специфические рецепторные белки в клеточных ядрах. Далее такой лигандрецепторный комплекс связывается со специфическими участками ДНК, которые контролируют транскрипцию специальных генов.Антиоксидантное действие витамина АВитамин А и, особенно, каротиноиды являются важнейшими компонентам антиоксидантной защиты организма. Наличие сопряженных двойных связей в молекуле витамин А способствует взаимодействию его со свободными радикалами различных типов, в том числе и со свободными радикалами кислорода. Эта важнейшая особенность витамина позволяет считать его эффективным антиоксидантом.Антиоксидантное действие ретинола проявляется также в том, что витамин Азначительно усиливает антиоксидантное действие витамина Е. Вместе с токоферолом и витамином С он активирует включение селена в состав глутатионпероксидазы (фермента, обезвреживающего перекиси липидов). Витамин А способствует поддержанию SHгрупп в восстановленном состоянии (SH-группам многообразного класса соединений также присуща антиоксидантная функция). В частности, препятствуя окислению SH-содержащих белков и образованию в них поперечных SS-сшивок в составе кератина, витамин А тем самым уменьшает степень кератинизации эпителия (усиление кератинизации кожи приводит к развитию дерматита и раннему старению кожи). Однако витамин А может проявлять себя и как прооксидант, так как он легко окисляется кислородом с образованием высокотоксичных перекисных продуктов. Полагают, что симптомы гипервитаминоза А как раз и обусловлены его прооксидантным действием на биомембраны, особенно усиливается процесс перекисного окисления липидов в лизосомных мембранах, к которым витамин А проявляет выраженную тропность. Витамин Е, предохраняя ненасыщенные двойные связи ретинола от окисления и образования вследствие этого свободнорадикальных продуктов самого ретинола, препятствует проявлению его прооксидантных свойств. Необходимо отметить и синергичную с токоферолом роль аскорбиновой кислоты в этих процессах.Антиоксидантное действие витамина А и β-каротина играет важную роль в предотвращении заболеваний сердца и артерий, витамин А обладает защитным действием у больных стенокардией, а также повышает содержание в крови «полезного» холестерина (ЛПВП). Они защищают мембраны клеток мозга от разрушительного действия свободных радикалов, при этом β-каротин нейтрализует самые опасные виды свободных радикалов: радикалы полиненасыщенных кислот и радикалы кислорода. Будучи мощными антиоксидантами, витамин А являются средствами профилактики и лечения раковых заболеваний, в частности, препятствуя повторному появлению опухоли после операций.Наиболее мощным антиоксидантным действием обладает содержащийся в красном вине и арахисе каротиноид – резерватол. Ликопин, которым богаты помидоры, отличается от всех каротиноидов выраженным тропизмом к жировой ткани и липидам, ему присущ антиоксидантный эффект в отношении липопротеидов, некоторое антитромбогенное действие.Кроме того, это самый «сильный» каротиноид в отношении защиты от рака, особенно рака молочной железы, эндометрия и простаты.Лютеин и зеаксентин – главные каротиноиды, защищающие наши глаза: они способствуют предупреждению катаракты, а также снижают риск дегенерации желтого пятна, которая в каждом третьем случае является причиной слепоты. При авитаминозе витамина А развивается кератомаляция.Витамин А и иммунотропное действиеВитамин А необходим для нормального функционирования иммунной системы и является неотъемлемой частью процесса борьбы с инфекцией. Применение ретинола повышает барьерную функцию слизистых оболочек. За счет ускоренной пролиферации клеток иммунной системы увеличивается фагоцитарную активность лейкоцитов и других факторов неспецифического иммунитета. β-каротин значительно увеличивает активность макрофагов, поскольку в них идут специфические перекисные процессы, требующие большого количества антиоксидантов. Макрофаги помимо фагоцитоза, осуществляют презентацию антигена и стимулируют функцию лимфоцитов. Существует множество публикаций, касающихся влияния β-каротина на увеличение количества Т-хелперов. Наибольший эффект показан у лиц (людей и животных), испытывающих стресс (неправильная диета, заболевания, пожилой возраст). У полностью здоровых организмов эффект часто минимальный или отсутствует. Это связано, в том числе с ликвидацией пероксидных радикалов тормозящих процессы пролиферации Т-клеток. По аналогичному механизму витамин А стимулирует и выработку антител плазматическим клетками.Считается, что витамин А защищает от простуд, гриппа и инфекций дыхательных путей, пищеварительного тракта, мочевых путей. Витамин А является одним из главных факторов, ответственных за то, что дети в более развитых странах гораздо легче переносят такие инфекционные заболевания как корь, ветряная оспа, тогда как в странах с низким уровнем жизни намного выше смертность от этих «безобидных» вирусных инфекций. Витамин А продлевает жизнь даже больным СПИДом.

Оцените статью
Добавить комментарий