X Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Витамины и их влияние на организм
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В наше время очень важно быть успешным человеком, найти свое место в жизни, необходимо хорошо учиться. Для достижения целей нужно уметь преодолевать трудности. Чтобы идти вперёд, важно обладать крепким здоровьем. Оно зависит и от правильного питания. Одним из компонентов правильного питания является получение необходимых организму витаминов.
Актуальность
Сегодня нас окружает большое количество информации о микроэлементах, витаминах, БАДах, о их воздействии на наш организм. Поэтому необходимо знать правду и мифы об этих веществах, чтобы не навредить своему здоровью и сохранить его на долгие года.
К биологически активным веществам относятся: ферменты, витамины и гормоны. Это жизненно важные и необходимые соединения, каждое из которых выполняет незаменимую и очень важную роль в жизнедеятельности организма. Витамины могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих свое действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях. Это органические соединения различной химической структуры, которые необходимы для нормального функционирования практически всех процессов в организме. Они повышают устойчивость организма к различным экстремальным факторам и инфекционным заболеваниям, способствуют обезвреживанию и выведению токсических веществ и т.д.
Цель исследования – установить роль витаминов в организме человека, изучить их многообразие.
Задачи:
1 Изучить учебную, справочную и научную литературу по теме.
2 Выяснить, как витамины влияют на наш организм.
3. Определить содержание витаминов в некоторых продуктах.
Объект исследования - организм человека.
Предмет исследования – витамины и их значение в организме.
Методы исследования:
1.Изучение литературы по данной теме.
2. Проведение опытов.
2.Витамины -биологически активные вещества
Понятие о витаминах
Если воспользоваться словарем, мы у знаем, что витамины (от лат. vita -- «жизнь») - группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы. Это сборная по химической природе группа органических веществ, объединённая по признаку абсолютной необходимости их для гетеротрофного организма в качестве составной части пищи.
Автотрофные организмы также нуждаются в витаминах, получая их либо путем синтеза, либо из окружающей среды. Так, витамины входят в состав питательных сред для выращивания организмов фитопланктона. Витамины содержатся в пище (или в окружающей среде) в очень малых количествах, и поэтому относятся к микронутриентам.
Наука на стыке биохимии, гигиены питания, фармакологии и некоторых других медико-биологических наук, изучающая структуру и механизмы действия витаминов, а также их применение в лечебных и профилактических целях, называется витаминологией.
Витамины - экзогенные биологически активные вещества различного химического строения, участвующие в регуляции обмена веществ, росте и жизнедеятельности организма человека и животных, в основном в виде коферментов. При сбалансированном пищевом рационе потребность в витаминах у здорового человека полностью удовлетворяется.
Историческая справка
В средние века часто у мореплавателей выпадали зубы и распухали десна- это все причины заболевания цингой. Но на то время не знали причину болезни, поэтому объясняли это отравлением едой, ведь раньше моряки питались сухарями и варили воловые шкуры, так как не было холодильников и мясо или хлеб быстро портились. Не зная причин подобных болезней врачи тех времен находили способ помочь людям, например, врачи древнего Китая излечивали печенью ночную слепоту, а цингу лечили настоем из хвои сырым картофелем.
Научно-экспериментальное изучение витаминов можно отнести к концу XIX столетия. Впервые с витаминами столкнулся русский ученый Н.И. Лунин.
Он провел эксперимент с мышами, разделив их на 2 группы. Одну группу он кормил натуральным цельным молоком, а другую держал на искусственной диете, состоящей из белка-казеина, сахара, жира, минеральный солей и воды. Через 3 месяца мыши второй группы погибли, а первой остались здоровыми. Этот опыт показал, что помимо питательных веществ для нормальной жизнедеятельности организма необходимо еще какие-то факторы.
В 1911 году поляк Казимир Функ выделил из кожуры риса вещество, которое предупреждало заболевание Бери-Бери. Это вещество содержало аминогруппу, и он его назвал витамин (вита - жизнь, амин - амин, то есть жизненный амин).
В настоящее время известно около 30 различных витаминов. Установлена и их химическая структура; это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержатся в готовом виде, но и искусственно, путём их химического синтеза.
Классификация витаминов.
Исходя из растворимости, витамины делят на:
Жирорастворимые витамины — растворяются в жирах, бензине и эфире.
Являются составляющей клеточной мембраны.
Накапливаются во внутренних органах и подкожно-жировой клетчатке.
Избытки находятся в печени.
Дефицит встречается очень редко, так как они выводятся медленно.
Передозировка приводит к тяжелым последствиям.
Примеры жирорастворимых витаминов:
Витамин A (ретинол);
Витамин D (Кальциферол);
Витамин E (Токоферол);
Витамин K (Филлохинон, Менатетренон, Менадион, Менадиол).
Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причём их депо являются жировая ткань и печень.
Водорастворимые витамины — растворяются в воде и спирте.
Легко растворяются в воде.
Быстро всасываются в кровь из разных отделов толстого и тонкого кишечника, совершенно не накапливаясь ни в тканях, ни в органах человеческого организма, поэтому существует необходимость их ежедневного приёма с продуктами питания.
Поступают в организм человека по большей части из растительных продуктов.
Быстро выводятся из человеческого организма, не задерживаясь в нём дольше нескольких дней.
Переизбыток водорастворимых витаминов не способен разладить работу организма, поскольку все их излишки быстро расщепляются или выводятся.
В эту группу входит большинство витаминов группы В.
Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются и при избытке выводятся с водой. Это объясняет большую распространённость гиповитаминозов водорастворимых витаминов и гипервитаминозов жирорастворимых витаминов.
Какие витамины лучше
Зачастую многие люди задают такой вопрос: «Какие витамины лучше? Натуральные или искусственные?».
Натуральные витамины, содержащиеся в продуктах питания, лучше усваиваются и медленнее выводятся, чем синтетические. Трех-четырехразовый прием пищи позволяет поддерживать их содержание в организме на необходимом уровне. Витаминные препараты организм выделяет с мочой в течение 4 часов. Принятые на пустой желудок они могут выводиться из организма еще быстрее, через 2 часа после приема.
Жирорастворимые витамины A, D, Е, и К сохраняются в организме приблизительно 24 часа, хотя излишки их могут задерживаться в печени гораздо дольше.
Оказывается, эффективность витаминов определяется не количеством этих витаминов, поступающим в наш организм, а их биологической ценностью. Так сказать, их активностью и способностью участвовать в обменных процессах.
В синтетических витаминах, так же, как и в выделенных из натуральных продуктов, нет тех необходимых компонентов, которые помогают этим витаминам усваиваться. Без присутствия же, этих компонентов, искусственные витамины не представляют никакой ценности. В лучшем случае, они просто выводятся из организма.
Синтетические витамины, часто вызывают токсические реакции.
Натуральные (природные) же витамины, даже в больших количествах, никаких побочных реакций не вызывают.
Часто мы бесконтрольно принимаем большое количество витаминных препаратов. Считаем, что витамины полезны, и чем их больше, тем лучше. Так оно и есть. Но только, если речь идет о натуральных, природных витаминах (содержащихся в продуктах питания). Искусственные же витамины, даже в небольших количествах, могут являться причиной расстройств пищеварения и аллергических реакций. Употребление синтетических витаминов в больших количествах могут служить причиной онкологических заболеваний и мочекаменной болезни.
Натуральный витамин, это целый природный биологический комплекс. Он включает в себя множество активных компонентов. Весь этот комплекс тесно связан между собой и имеет свою особую структуру. Полезны витамины, содержащиеся в натуральных продуктах.
Гиповитаминозы и гипервитаминозы.
Болезни, которые возникают при отсутствии тех или иных витаминов, стали называть гиповитаминозы или авитаминозами. Есть болезнь, которая возникает при чрезмерном количестве в организме витаминов, она называется гипервитаминоз.
Сохранение витаминов круглый год
Различные факторы -кипячение, замораживание, высушивание, освещение имногие другие оказывают неодинаковое влияние на разные группы витаминов. Наименее стойким из всех витаминов является витамин С, который начинает разрушаться при нагревании до 60°С. Витамин А более устойчив к действию высокой температуры, но легко окисляется при доступе воздуха. Витамин D выдерживает продолжительное кипячение в кислой среде, а в щелочной быстро разрушается. Витамины группы В сравнительно незначительно разрушаются при кулинарной обработке. Меньше всего “боится” высокой температуры витамин Е — он выдерживает кипячение любой длительности. Длительное хранение и высушивание губительно действуют на витамины А, С, но не разрушают витамины D, Е, В1, B2.
Рекомендуется хранить продукты при отсутствии доступа воздуха и света, в сухом и прохладном месте, стараться избегать механических повреждений продукта. Чем меньше срок хранения, тем, естественно, больше витаминов останется. Кулинарную обработку следует также проводить при минимальном контакте с воздухом, светом, жидкостями, избегая высокой температуры.
Витаминные препараты обязательно нужно хранить в прохладном, защищенном от прямых солнечных лучей месте, в плотно закрывающейся, желательно светонепроницаемой упаковке.
Экспериментальное исследование содержания витаминов в некоторых продуктах
В практической части своей работы мы опытным путем установили наличие витамина С в продуктах питания.
Опыт 1. Обнаружение витамина С во фруктовом соке.
Цель: определить наличие витамина С в домашнем яблочном соке, свежевыжатом соке апельсина, покупном соке «Мультифрукт».
Оборудование: пробирка, яблочный сок, Н2О, крахмальный клейстер, 5%-ный раствор йода.
Ход работы: в пробирку налили 2 мл яблочного сока и добавили 2 мл воды. Затем добавили 1 мл крахмального клейстера, после по каплям добавляем 5%-ый раствор йода до появления устойчивого цвета.
Вывод: так как содержимое пробирки окрасилось в синий цвет, то можем утверждать, что в яблочном соке (во всех видах) присутствует витамин С. Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом, как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет. Кроме того, в ходе эксперимента мы увидели, что для окрашивания свежевыжатого апельсинового сока потребовалось меньшее количество капель йода, чем для двух других образцов. То есть, в апельсиновом соке самая большая концентрация витамина С.
Заключение
Таким образом, в результате исследования я убедился в том, что витамины очень важны для нашего здоровья. Недостаточность витаминов или их полное отсутствие, а также избыток витаминов могут не только неблагоприятно воздействовать на организм человека, но и приводить к развитию тяжелых заболеваний.
Я познакомился с основными группами витаминов, узнал их свойства, практическим путем установил наличие витаминов в продуктах питания.
Любое заболевание — это испытание для организма, требующее мобилизации защитных сил, повышенного расхода биологически активных веществ, в том числе витаминов. Поэтому пищевой рацион, богатый витаминами, ежедневно необходим каждому человеку.
Список литературы
1. Карелин А.О., Ерунова Н.В. «Витамины»-М., 2002.г ,95стр.
2. Ольгин О. «Опыты без взрывов.», изд. 2-е, переработанное. - М.
«Химия»2009г.,63стр.
3.Тутельян В.А. «Витамины: 99 вопросов и ответов». - М.,2007г.,123стр.
4. Сухорукова Л.Н. учебник биологии «Человек и культура здоровья» - М. «Просвещение»,2016 г.,160 стр.
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайтов:
https://multiurok.ru/files/itogovyi-proekt-uchenika.html
https://infourok.ru/
https://pandia.ru/text/78/389/78493.php
https://nsportal.ru/nachalnaya-shkola/zdorovyy-obraz-zhizn
http://cgon.rospotrebnadzor.ru/content/62/3064/
ttps://ru.wikipedia.org/wiki/Витамины
https://foxford.ru/wiki/biologiya/vitaminy-v-organizme-cheloveka
https://vitaminux.ru/vitaminy-baza-znanij/o-vitaminax.html
Приложение 1
Краткая характеристика основных групп витаминов
|
Название витамина |
Действие витамина на организм |
Содержится в продуктах |
|
Витамин А (Ретинол) |
Витамин А предотвращает проблемы со зрением, способствует здоровью иммунной системы, имеет весомое значение для роста клеток и улучшает состояние кожи. |
К основным источникам ретинола можно отнести печень, молоко, яйца и витаминизированные каши, зеленые и оранжевые овощи (например картофель, морковь, тыква и капуста), и оранжевые фрукты - персики, папайя, дыня, абрикосы или манго. |
|
Витамин В12 (Цианокобаламин) |
Витамин В12 помогает воспроизводству красным кровяным тельцам, нервным клеткам. Он участвует в делении клеток, поэтому без него невозможна регенерация тканей и рост мышц. |
В рыбе, красном мясе, мясе птиц, молоке, сыре и яйцах можно найти этот витамин. Его также добавляют в некоторые сухие завтраки. |
|
Витамин B6 (Пиридоксин) |
Для правильной работы мозга и других неврологических функций незаменим Витамин В6. Также он помогает организму расщеплять белки и вырабатывать эритроциты. |
Широкий спектр продуктов содержат витамин В6 - в том числе картофель, бананы, бобы, семена, орехи, красное мясо, рыба, яйца и птица, шпинат и витаминизированные каши. |
|
Витамин В1 (Тиамин ) |
Тиамин служит катализатором для преобразования углеводов в энергию и необходим для мышц, для сердечной деятельности а также состояния нервной системы. |
Люди получают тиамин из различных продуктов, в том числе разных сортов хлеба, круп и макаронных изделий; постного мяса, сушеных бобов, соевых продуктов и гороха, а также из пророщенных зерен, таких например - как зародыши пшеницы. |
|
Витамин В3 (Никотиновая кислота) |
Никотиновая кислота помогает поддержанию здоровья кожи, а также в работе нервной системы. |
Вы найдете ниацин в птице, красном мясе, крупах, рыбе и арахисе. |
|
Витамин В2 (Рибофлавин) |
Рибофлавин нужен организму для роста, превращения углеводов в энергию, и в производстве эритроцитов. |
Некоторыми из источников рибофлавина являются молоко, мясо, яйца, бобовые (например, горох и чечевица), орехи, зелень. А также: спаржа, брокколи и витаминизированные каши. |
|
Витамин B9 (Фолиевая кислота) |
Фолиевая кислота (B9) - содействует в выработке эритроцитов. Кроме того, она необходима, для воссоздания ДНК. |
Апельсиновый сок, печень, сушеные бобы и другие бобовые, зелень, спаржа - очень хороший источник этого витамина. А так же: хлеб, рис и зерновые культуры. |
|
Витамин С (Аскорбиновая кислота) |
Витамин С нужен для формирования коллагена(ткани, служащей для связывания клеток). Это важно и для здоровья десен, зубов и для роста костей. Также Витамин С - поддерживает в тонусе кровеносные сосуды. Он служит катализатором для усваивания железа организмом, стимулирует функции головного мозга и ускоряет заживление ран. |
Витамин С - есть в клубнике, киви, гуаве, перце, шпинате помидорах и брокколи. И конечно самый высокий уровень этого витамина - в цитрусовых! |
|
Витамин D (Кальциферол) |
Витамин D, служит укреплению костей, потому что помогает организму усваивать укрепляющий кости кальций и наращивать прочность скелета человека. |
Этот витамин является уникальным - ваше тело производит его, когда вы получаете солнечные ванны! Витамин D содержится также и некоторых продуктах, например он есть в жирной рыбе (такой как лосось) в яичных желтках, тунце или сардине а также в молоке коровьем, соевом молоке и апельсиновом соке. |
|
Витамин Е (Токоферол) |
Для выработки и поддержания красных кровяных телец в здоровом состоянии нужен витамин E. А еще токоферол - антиоксидант, и в его функции входит защита клеток от разрушений и повреждений. |
Токоферол есть в зелени и орехах, растительных маслах и авокадо. Также его достаточно в пророщенных зернах пшеницы и ячменя. |
|
Витамин K |
Помогает контролировать свертывание крови в организме и необходим для синтеза в печени белков, которые управляют свертыванием. Нехватка этого витамина - может привести к носовым и внутренним кровотечениям. |
Пополнить запасы витамина K - вам поможет брюссельская капуста, обычная капуста и брокколи, а также зелень. Много его в сое, рапсе и оливковом масле. |