МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА практическое применение и биологическое значение химических веществ в преподавании предметов «Химия»

Бактериостатическим свойством обладает пропиононаст кальция, применяемый в хлебопекарной промышленности для улучшения хранения хлебных изделий и сыра.

Уксусная и пропионовая кислота используется в качестве консервирующих средств.

Моногалогеноуксусные кислоты применяются в сельском хозяйстве и в здравоохранении. Обладают они и гербицидными свойствами. Входят в состав гормонов насекомых синтез которых – перспективное направление развития химических средств защиты растений и животного.

Углеводы (сахара).

Они входят в состав различных биомолекул, являются продуктами фотосинтеза растений. Играют в организме энергетическую роль, участвуют в поступлении клеток и тканей.

Глюкоза – входит в состав крови, лимфы, спинномозговой жидкости и т. д. Глюкоза участвует в процессах брожения. В зависимости от природы бактерий при брожении образуются различные вещества. При молочнокислом брожении образуется молочная кислота. Процесс применяют при силосовании кормов, квашении капусты, простокваши.

В медицине используют растворы глюкозы. На их основе готовят препараты аскорбиновой кислоты, сорбента, приготавливают различные инъекции.

Фруктоза – промежуточный продукт метаболизма глюкозы, гликогена.

Галактоза – составная часть молочного сахара, агар-агара, липидов нервной ткани, гликоаротеидов. Она под действием ферментов превращается в глюкозу. Отсутствие фермента приводит к заболеванию – галектоземия, которая сопровождается умственной отсталостью.

Галактозу используют как питательную среду для микроорганизмов. Используется в пищевой промышленности.

Аскорбиновая кислота – близка по структуре фруктозы, производное сорбозы. Это витамин С. Содержится во фруктах «ягодах». У человека и обезьян витамин С не синтезируется и должен поступать в организм извне. Микроорганизмы витамин не продуцируют и не нуждается в нем. Недостаток витамина С ослабляет организм, для инфекций повышает восприимчивость, вызывает цингу (скорбух). Витамин С участвует в процессах окисления – восстановления, способствует формированию ферментативных белков.

Рибоза – входит в состав РНК, а дезоксирибоза – в состав ДНК, которые ответственные за наследственную инфекцию и синтез веществ в клетке.

Полисахара является основными компонентами растительных клеток (до 80%).

Гликоген – животный крахмал. В печени его 15%, в мышцах – 4%. Состоит из глюкозы, откладывается при участии инсулина – гормона поджелудочной железы.

Азото – (нитрогена) содержащие органические соединения.

Мочевина – основном конечный продукт азотистого обмена в организмах позвоночных животных и человека. Образующийся аммиак очень опасный, особенно для мозга. Его избыток обезвреживается путем превращения его в митохондриях клеток печени в мочевину (карбомид) мочевина выводится из организма с мочой (№ 2%).

Почве мочевина играет роль удобрения.

Амины.

Аминную группу содержат - амины, аминокислоты, полипептиды, белки, нуклеиновые кислоты, ферменты, и продукты разложения белков (например, мяса, возбудители холеры, столбняка. Амины встречаются в сыре, пивных дрожжах, в грибах мухоморах.

Метилхолин – медиатор, передающий возбуждения от нервных рецепторов к мышцам, производные используют для предупреждения.

Амины токсичны, их производные используют как антисептики. Используют и для борьбы с патогенными микроорганизмами при дезинфекции различных материалов.

Аминокислоты, полипептиды и белки.

Аминокислоты и белки являются субстратами азотистого обмена, и самого существования живой материи. Они являются структурными компонентами мышц и тканей, внутренних органов и крови, волоса и перьев, входят в состав ферментов, гормонов, биологически активных веществ пептидной природы, участвуют в биосинтезе нуклеиновых кислот. Ферменты осуществляют синтез веществ.

Во время голодания или при патологии аминокислоты являются источником энергии, но менее эффективен, чем жиры и углеводы.

В живых организмах белки синтезируются на основе аминокислот нуклеиновыми кислотами. В то же время белковые структуры (ферменты) осуществляют синтез нуклеиновых кислот.

В живых организмах сдается определенный аминокислотный пул, при достижении особым состояния зрелости величина его постоянная. Животные организмы получают белки с пищей, и, подвергая их ферментативному расщеплению до аминокислот, синтезируют свои собственные специфические белки.

Заменимые аминокислоты синтезируются непосредственно в организмах животных. Незаменимые – поступают в организм извне.

Содержание белков в растениях невелика, однако, функциональная роль их велика. Синтезируются они на основе СО2, Н2О и азотосодержащих солей почвы. Значительное количество белка депонируется растением в семена.

Аминокислоты включенные в цитоплазму и ядра клеток. В животных и в растительных клетках распространены ферменты протолитические – катепепсины. Они осуществляют внутриклеточный гидролиз белковых молекул.

Важным полипептидом является глутатином – трипептид. Содержится в зернах пшеницы, дрожжах, в печени и красных кровяных тельцах. Некоторые растения имеют большое количество токсических веществ, содержащие небелковые аминокислоты. Они защищают свои семена и уничтожения насекомыми. Известно более 300 небелковых аминокислот. Особенно их много в семенах бобовых.

К токсичным белкам относятся:

- орбит – содержится в семенах, он токсичен для животных. Летальная доза для человека 0,5 мг. При температуре 65% С теряет токсичность.

- фитогенагглютинин – содержится в семенах бобовых коагулирует эритроциты крови. Используется в анализе для определения группы крови. Токсичен для насекомых.

Токсичен каждому встречаются у высших растений.

А в грибах – сильноядовит вызывает симптомы отравления, вплоть до хронических заболеваний и смерти. Одним из симптомов отравления у овец является выпадение шерсти с образованием плетей.

Алкалоиды – вещества растительного происхождения,

- кокаин – содержится в болиголове, сильный яд

- морфин – в составе опия в соке недозрелых головок мака,

- обезболивающее средство (анестетик). Производное –

- никотин – содержится в табаке, ядовит.

- папаверин – в составе опия, сосудорасширяющее средство (применяется в медицине).

- псилобицин – содержится в грибах, обладает психомиметическим действием,

- ЛСД – галлюционоген, сильный наркотик.

- атропин – содержится в белене вызывает беление, судорогах, расширяет глаза, зрачки, сжимает спазмы, токсичен.

- алкалоид кока – анестетик вызывает наркоманию,

- кофеин – зерна коры, содержится и в листах чая.

- возбуждает нервную систему, учащает пульс.

- салатен - позеленевшее клубни картофеля, ядовитые.

Актибиотики.

Пенициллины используют для борьбы с наркотическими болезнями, разрушает процесс образования клеточной стенки.

Стрептомицин – применяют при лечении туберкулеза.

- грамицидин – для лечения нагноительных процессов.

- тетрациклины – используются в ветеринарии, действует от грамположительных и грамотрицательных бактерий.

Среди антибиотиков, нарушающих обмен нуклеиновых кислот, имеется актиномицин Д.

Он высокотоксичен, что ограничивает его применение для лечения злокачественных опухолей.

Подобной биологической активностью обладает митомицин С.

Антимицин – активный антибиотик против грибов. Даже при разбавлении он полностью угнетает рост патогенов.

Это мощный и смягчающий ингибитор фарматативных систем. Применяют их в медицине, ветеринарии, сельском хозяйстве для предохранения от порчи, пищи и кормов.

Гормоны.

Они важные в медицинской практике. Ферменты свойственны только живой природе, которая использует их в качестве своеобразного инструмента обмена веществ. На один химический процесс не может протекать в живых организмах без ферментов. Используются ферменты и в различных областях народного хозяйства.

- амилаза – улучшает гидролиз крахмала, а значит созревает места при выпечке высших сортов хлеба, булочных изделий и спиртового брожения.

- пектиноза – увеличивает выход сока из плодово-ягодной продукции и облегчает извлечение из растительного сырья ценных эфирных масел, используемых в парфюмерии.

Обработке ферментами мяса повышает скорость его созревания.

В кожевенной промышленности ферменты применяют для обработки шкур и умягчения кожевенного сырья.

Глюкодооксидаза – в пищевой промышленности, удаления глюкозы из продуктов подлежащих длительному хранению, и кислорода из консервных банок «бутылок с напитками. Это предохраняет продукты от порчи.