ВВЕДЕНИЕ
Неоспоримо, что только здоровый человек с хорошим самочувствием, психологической устойчивостью, высокой умственной и физической работоспособностью способен активно жить, успешно преодолевать трудности.
Известно, что здоровье зависит от биологических возможностей человека, социальной среды, природно-климатических условий[7].
Многочисленные исследования показали, что влияние экологических факторов на здоровье человека оцениваются примерно в 20-25% всех воздействий, 20% составляют биологические (наследственные) факторы, на долю организаций здравоохранения отводится 10%. 50-55% удельного веса факторов, обуславливающих здоровья населения, составляет образ жизни человека [1].
Здоровый образ жизни есть способ жизнедеятельности, соответствующий генетические особенности данного человека, конкретным условием жизни и направленный на формы поведения, и укрепления здоровья.
.В структуре здорового образа жизни выделяют несколько факторов:
- оптимальный двигательный режим;
- тренировку иммунитета и закаливание;
- рациональное питание;
- рациональный режим жизни;
- отсутствие вредных привычек;
- валеологическое самообразования [6].
Одной из вредных привычек, отрицательно влияющей на здоровье человека, препятствующей достижения активного долголетия является курение.
Цель: изучение воздействия табачного дегтя на активность каталазы.
Задачи:
1. Изучить по данным литературы материал о ферменте каталаза, состав табачного дыма и дегтя, влияние на организм человека.
2. Исследовать влияние табачного дегтя на работу фермента каталаза.
3. Исследовать эффективность сигаретных фильтров.
4. Провести анкетирование учащихся МБОУ «Частинская средняя общеобразовательная школа» для выявления отношения к курению.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава 1 .Ферменты
1.1. Свойства ферментов
Ферменты - это биологические катализаторы, ускоряющие химические реакции в организме. Не найдено ни одного вида живых существ, которые бы не содержали ферментов. Считают, что в каждой микробной, растительной или живой клетке содержится несколько сот различных ферментов.
Существуют 4 важных свойства ферментов:
1.Термолабильность;
2.Зависимость действия от концентрации водородных ионов в среде;
3.Специфичность;
4.Подверженность влиянию активаторов и ингибиторов (замедлителей).
Специфичность ферментов была открыта ещё в прошлом столетии, когда было обнаружено, что очень близкие по структуре вещества - пространственные изомеры ( α- и β- метилглюкозиды) расщепляются по эфирной связи двумя разыми ферментами. α-Метилглюкозид гидролизуется по эфирной связи ферментом из солода, β- Метилглюкозид - ферментом из семян горького миндаля. Ферменты способны различать химические соединения, отличающиеся друг от друга незначительными деталями строения, например, пространственное расположение метоксильного радикала и атома водорода при первом атоме углерода молекулы метилглюкозида. Специфичность ферментов объясняется совпадением пространственного строения субстрата и участка молекулы фермента. Только при наличии такого совпадения может образоваться фермент- субстратный комплекс, возникновение которого знаменует начало ферментативной реакции, а соответствующие преобразования субстрата в комплексе - её дальнейшее осуществление.
Ферменты подвержены влиянию активаторов и ингибиторов. Первые повышают активность ферментов, усиливают их действие. К их числу относят ионы многих металлов и некоторые из анионов. Часто в качестве активаторов ферментов выступают ионы магния, марганца, цинка, калия и кобальта и анионы хлора. В одних случаях ионы металла входят в состав простетической группы фермента, в других - облегчают образование фермент-субстратного комплекса. Активирование фермента может происходить за счёт присоединения по его аллостерическому центру соответствующих эффекторов. Ингибиторы тормозят действие ферментов. Механизм ингибирующего действия сводится к двум типам торможения: конкурентному и неконкурентному. При конкурентном торможении ингибитор, обладающий структурным сходством с субстратом, конкурирует с последним за фермент, в большей или меньшей степени снижает количество возникающего фермент-субстратного комплекса, так как часть фермента расходуется на образование комплекса фермент- ингибитор. При неконкурентном торможении ингибитор взаимодействует с белковым носителем или простетической группой, следствием чего является уменьшение или потеря ферментом активности. Открыт ещё один вариант неконкурентного ингибирования. Он состоит в присоединении ингибитора к участку фермента, удалённому от активного центра. При этом изменяется пространственное строение последнего, а сам ингибитор по строению совершенно не похож на субстрат. Такой вид ингибирования называют аллостерическим [2].
1.2. Работа ферментов
Механизм действия ферментов вытекает из функционального сходства в их молекулах простетических групп и активных центров. Ведущую роль в этом сложном механизме играют фермент-субстратные комплексы. Субстратом в ферментологии называют химическое соединение, подвергающееся изменению в процессе ферментативного катализа. Между субстратом и ферментом возникает на первой фазе ферментативного катализа соединение, где первый и второй связаны друг с другом ковалентной или иного типа связью. На второй фазе под воздействием фермента присоединённый к нему субстрат претерпевает преобразование, делающее его более доступным для осуществления химической реакции. На третьей фазе происходит сама химическая реакция, и, наконец, образовавшиеся продукты реакции освобождаются из комплекса фермент - продуктов.
Ферментативные процессы находят широкое применение: брожение теста, созревание сыра, сбраживание сахаров, квашение, переработка растительного и животного сырья. Важнейшие технологические процессы при производстве спирта, уксуса, пива, вина, табака, кожи и многих других продуктов основаны на ферментативном катализе (на ферментации)[2].
1.3.Фермент каталаза
Каталаза — фермент, который катализирует разложение образующегося в процессе биологического окисления пероксида водорода H2O2 на воду и молекулярный кислород{\displaystyle \mathrm {2H_{2}O_{2}\rightarrow 2H_{2}O+O_{2}} }, а также окисляет в присутствии пероксида водорода низкомолекулярные спирты и нитриты.
Каталаза в качестве простетической группы содержит геминовое железо; она относится к наиболее "быстродействующим" ферментам. В отсутствие примесей пероксид водорода может сохраняться, не разлагаясь, месяцами. При добавлении же ионов железа наблюдалось его расщепление: 1 ион железа катализировал расщепление 1 молекулы H2O2 примерно 30минут. Ион железа действует как обычный катализатор. При добавлении к H2O2 гемогруппы (ион железа + порфириновое кольцо) за 1 минуту расщеплялись уже 5 молекул H2O2 т.е. процесс ускорялся в 150 раз. Таким образом, катализатор стал совершеннее. Когда же гемогруппа была соединена с соответствующим белком (апоферментом) с образованием каталазы, то такой "полный" фермент расщеплял 5млн. молекул H2O2 за 1 минуту. Следовательно, каталаза в 150 млн. раз эффективнее, чем ион железа. Ионы железа и гемогруппы соответствовали здесь простым химическим моделям каталазы. Итак, белок каталазы без гемогруппы полностью неактивен [8].
Глава 2. Табачный дым
2.1. Состав табачного дыма
Курение табака - это одна из самых распространённых вредных привычек, приводящая к серьёзным нарушениям здоровья. Табак- это однолетнее растение семейства пасленовых. Его специальным образом обработанные листья служат сырьём для табачной промышленности. При курении происходит сухая перегонка табака и бумаги под воздействием высокой температуры (около 3000с). При этом выделяется огромное количество различных вредных веществ: их известно около 1200. Среди них - производные чуть ли не всех классов органических веществ: предельные углеводороды, этиленовые и ацетиленовые соединения, ароматические углеводороды, стерины, спирты, эфиры, алкалоиды. Есть здесь и неорганические соединения мышьяка, меди, свинца, полония, есть в табачном дыме окись углерода, окислы азота, синильная кислота [5].
Действующее вещество табака – никотин - выделил в 1809 году французский химик Луи Никола Воклен и увековечил имя Жана Нико в названии этого алкалоида. Это бесцветная маслянистая жидкость с температурой кипения 2460С. Темнеет на воздухе, хорошо растворяется в воде и органических растворителях. Вещество схоже по строению с важными биологическими активными веществами организма человека, а это опасно. В среднем в табаке 4 % никотина[10].В табаке присутствуют и другие алкалоиды, например норникотин и анабазин [4].
Смолами называют всё то, что содержится в табачном дыме, за исключением газов, никотина и воды. Они состоят из многих органических и неорганических веществ, среди которых присутствует множество летучих и полулетучих соединений.
Канцерогены табачного дыма имеют разную химическую природу. Можно выделить 44 отдельных вещества, 12 групп или смесей веществ. Девять из этих 44 веществ присутствуют в основном потоке табачного дыма. Это бензол, кадмий, мышьяк, никель, хром, 2- нафтиламин, винихлорид, 4,3- аминобифенил, бериллий.
Так же в табачном дыме содержатся нитрозамины – группа канцерогенов, образующихся из алкалоидов табака. Угарный газ (монооксид углерода) присутствует в сигаретном дыме в высокой концентрации. Циановодород (синильная кислота), акролеин, оксиды азота, свободные радикалы - это вещества табачного дыма. Радиоактивные компоненты содержатся в табачном дыме в высокой концентрации. К ним относятся полоний-210, свинец-210 , калий – 40, радий – 226, радий – 228, торий -228 [9]. В таком дыме содержатся и восстановители, обладающие высокой токсичностью и раздражающим действием, например бензальдегид, формальдегид, акролеин [4]. Недаром говорят, что список веществ, содержащихся в табачном дыме, заставляет содрогнуться: это целый справочник по вредным веществам.
2.2. Влияние курения на организм человека
Весьма велик и перечень вредных последствий курения. Продолжительность жизни курильщиков на 7-15 лет меньше, чем у некурящих собратьев. Подсчитано, что курение ответственно за 90 % случаев смерти от рака легкого, 75 % - от бронхита и 25 % - от ишемической болезни сердца у мужчин в возрасте до 65 лет. Курение, как показали исследования последних лет, уменьшает физическую силу, замедляет реакцию, ухудшает память и влияет на беременность и плод. Всякому курильщику необходимо помнить, что курение табака вредно сказывается не только на состоянии его собственного здоровья, но и на здоровье тех, кто его окружает дома, на работе, в общественных местах [5].
Курение и дыхательная система. Ни один орган не страдает от курения в такой степени, как лёгкие. Человек, который на протяжении 30 лет выкуривает по 25 папирос в день, вдыхает 10 трлн. частиц копоти. Из них половина оседает в бронхах и легких. Слизистые оболочки трахеи, бронхов, мельчайших ответвлений (бронхиол) и лёгочных пузырьков – альвеол принимают на себя удар ядовитого смога, исходящего от зажжённой сигареты. Нормальная ответная реакция на такую химическую атаку - сильный кашель, с помощью которого организм стремиться удалить попавшийся в дыхательные пути дым со всеми вредными компонентами. Именно так реагирует на табачный дым человек, впервые закуривший сигарету. Этот естественный рефлекс ещё некоторое время спасает начинающего курильщика, но со временем он ослабевает, ведь выстилающие слизистую оболочку клетки, пронизанные нервными окончаниями, вскоре отравляются и оказываются не в состоянии полноценно выполнять свои функции. Каждый второй курильщик, начавший курить в молодом возрасте и продолжавший курить в течение всей жизни, в итоге умирает от вызванной табаком болезни. Половина из них умирает в среднем возрасте, до достижения 70 лет, потеряв примерно 22 года нормальной продолжительности жизни.
Курение и нервная система. Нервная система управляет работой всех органов и систем, обеспечивает функциональное единство организма человека, взаимодействие его с окружающей средой. Она состоит из центральной (головной и спинной мозг), периферической (нервы, выходящие из спинного и головного мозга) и вегетативной, регулирующей деятельность внутренних органов, желёз и кровеносных сосудов. В течение 10 секунд вдыхания табачного дыма никотин достигает мозга и начинает действовать на определённые группы нейронов – рабочих клеток мозга, влияя на разнообразные процессы нервной системы человека. Нарушение процессов возбуждения и торможения вызывает симптомы, характерные для невроза (при неврозах под влиянием неблагоприятных внешних психогенных факторов нарушаются процессы возбуждения и торможения). Установлено, что неврозы у курильщиков развиваются значительно чаще, чем у некурящих. Невротическими проявлениями служат головная боль, головокружение, повышенная раздражительность, быстрая утомляемость, ослабление работоспособности, дрожание пальцев, бессонница.
Курение и пищеварительная система. Образующиеся при сгорании никотин, анилин и различные кислоты раздражают слюнные железы, что приводит к выделению слюны. Слюна проглатывается вместе с вредными веществами. Попадая в желудок, табачная смесь начинает активно атаковать его стенки, что приводит к выделению соляной кислоты. В результате желудок начинает переваривать сам себя. Существует миф, что курение снижает чувство голода. Это обусловлено тем, что никотин, всасываясь в кровь, действует на нервные окончания, расположенные в стенках желудка и кишечника, и те блокируют передачу импульсов, сигнализирующих о голоде.
Курение и сердечно - сосудистая система. Статистика свидетельствует, что смертность от инфаркта миокарда среди курильщиков в 5 раз выше, чем среди тех, кто не отравляется табачным дымом, а кровоизлияние в мозг у любителей табака наблюдается в 3-4 раза чаще. У курильщиков инфаркт случается не только чаще, но и в более молодом возрасте, в среднем на 10-15 лет раньше, чем у некурящих. Всё дело в том, что никотин и другие вредные вещества вызывают сужение сосудов, особенно сердца и головного мозга, в результате чего повышается артериальное давление. Сердцу становится трудно справляться с нагрузками, оно работает с перенапряжением, что приводит к учащению пульса. Известно, что в спокойном состоянии сердце сокращается в 70 раз в минуту, перекачивая в сутки 7200 литров крови. У курильщика число сердечных сокращений значительно увеличивается, вследствие чего работа сердца по перекачке крови возрастает на 1000-1400 литров в сутки. Таким образом, как во время физических упражнений, так и в состоянии покоя сердце работает с большей перегрузкой. Во многих странах мира вслед за увеличением числа курящих повысился и уровень заболеваемости ишемической болезнью. Причина в резком сужении (под влиянием табачных ядов) внутреннего просвета кровеносных сосудов, которые отвечают за кровоснабжение сердечной мышцы. Ишемическая болезнь обычно выражается приступами резкой боли в области сердца и за грудиной, сопровождающимися ощущением тоски, тревоги, страха смерти. Эти приступы вызывает спазм сосудов, которые у хронических курильщиков и без того сужены от постоянного воздействия никотина. Малейший стресс для больного ишемической болезнью может закончиться инфарктом, а обширный инфаркт – смертью.
Курение и кожа. Табачный дым воздействует на кожу по меньшей мере двумя путями. Во – первых, выпущенный в воздух табачный дым сушит поверхность кожи. Во-вторых, поскольку в результате курения сужаются кровеносные сосуды, уменьшается количество поступающей к коже крови, лишая кожи части кислорода и необходимых питательных веществ. При курении в организме значительно уменьшаются запасы витамина А, который обеспечивает защиту кожи. Замечено, что у курильщиков рано появляются и более выражены морщины, особенно вокруг глаз и рта. У женщин это заметно в большей степени, чем у мужчин. Внешнее воздействие раздражающих веществ табачного дыма может способствовать сухости, раздражению кожи или же вызвать повреждение соединительной ткани. Было также показано, что курение снижает содержание коллагена и эластина, то есть веществ, которые важны для сохранения упругости кожи. Это приводит к тому, что кожа становится более тонкой и более морщинистой, а раны заживают медленнее. Помимо лицевых морщин, у курильщиков из-за частых затяжек щёки могут становиться впалыми. Это особенно заметно у тех, кто весит ниже нормы, возможно, из-за этого они выглядят измождёнными. Длительное курение также приводит к изменению цвета кожи пальцев и ногтей на руке, в которой курильщик обычно держит сигарету [9].
Всё это и позволяет нам сказать: «Курить – здоровью вредить». Если кому-то не жаль собственного здоровья, то пусть он подумает о здоровье тех, кто рядом с ним [5].
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Объекты исследования
Для исследования активности каталазы в магазинах с. Частые купили табачные изделия:
1.Престиж
2.Тройка
3.PHILIP MORRIS
4.Максим (классический) (рис. 1)
Рис. 1. Объекты исследования
3.2. Методика извлечения табачного дёгтя из дыма
Собирается прибор для извлечения табачного дегтя (рис.2).
Рис. 2. Прибор для извлечения табачного дегтя
Сигарету, соединённую с резиновым шлангом с одной из двух стеклянных трубок, вставлены в коническую колбу, наполненную ватой. Вторая трубка таким же образом соединена с резиновой грушей. Груша с колбой имитируют работу лёгких: воздух, содержащий табачный дым от зажженной сигареты, проходит через вату. Через 2 мин. сигарета “выкурена”, а вата желтеет (рис. 3, 4) [10].
Рис. 3.Извлечение табачного дегтя Рис. 4. Собранный табачный деготь
3.3. Методика получения ферментной вытяжки каталазы из клубней картофеля
Приготовить навеску 1г очищенного клубня картофеля и тщательно растереть в охлажденной льдом ступке, добавить 0,3г мела и 5-10 мл дистиллированной охлажденной воды. Затем полученный гомогенат ткани разбавить охлажденной дистиллированной водой из расчета 30-50 мл на 1г картофеля. Полученный раствор (ферментную вытяжку) после отстаивания слить для отделения от растительных остатков, измерить объем в мерной посуде и хранить в стеклянном стаканчике или колбе на холоде.[3]
3.4. Приготовление раствора табачного дёгтя
Ватку с табачным дегтем залить 50 мл дистиллированной воды (рис. 5).
Рис. 5. Приготовление раствора табачного дегтя
3.5.Методика измерения активности каталазы
Для определения активности каталазы пользуются прибором, который состоит из каталазника 1, бюретки 5 на 50 мл и стеклянной груши 4 или воронки, соединенных каучуковыми трубками и стеклянным тройником 2. Каучуковая трубка на свободном конце тройника снабжена зажимом 3. В штативе закреплена бюретка и стеклянная груша 4. Их заполняют дистиллированной водой до половины объема (рис. 5,7).
Рис. 6. Прибор для определения активности каталазы
Рис. 7. Прибор для определения активности каталазы
В одно колено каталазника поместить 3 мл ферментной вытяжки, а в другое 3 мл раствора перекиси водорода (субстрата). Присоединить каталазник к прибору, установить нулевую точку жидкости в бюретке. Быстро слить и перемешать растворы в одном из колен каталазника и через определенное время (через каждую минуту или 5 мин) отмечать объем кислорода, который выделяется в процессе ферментативной реакции. Активность фермента выразить в объеме кислорода (мл), выделившегося за 1 мин (5 мин), в расчете на 1г сырой растительной ткани по формуле:
Объем О2 * общий объем ферментативной вытяжки (мл)
А= ----------------------------------------------------------------------------
Время (мин) * объем ферментативной пробы (3мл)
Добавить в одно из колен каталазника 1мл того или иного ингибитора непосредственно перед перемешиванием перечисленных выше растворов (опытные пробы).
Ферментативную активность нужно сравнивать с контрольными пробами, в которые вместо растворов солей-ингибиторов добавляется 1 мл дистиллированной воды, чтобы общие объемы проб контроля и опыта были одинаковыми [5].
3.6. Изучение активности каталазы в присутствии раствора табачного дегтя
3.6.1. Получение ферментной вытяжки каталазы из клубней картофеля.
Взвешивала 1г очищенного клубня картофеля (рис.8).
Рис. 8. Взвешивание клубня картофеля
Тщательно растирала навеску в охлажденной снегом ступке (рис. 9).
Рис. 9. Измельчение навески клубня картофеля
Добавляла 0,3г мела и 10 мл дистиллированной охлажденной воды (рис. 10,11).
Рис. 10. Взвешивание мела Рис. 11. Добавление
дистиллированной воды
Затем полученный гомогенат ткани разбавляла 50мл охлажденной дистиллированной воды. Полученный раствор (ферментную вытяжку) после отстаивания сливала для отделения от растительных остатков, измеряла объём и хранила в стеклянном стаканчике в снегу (рис. 12,13).
Рис. 12. Измерение объема ферментной вытяжки
Рис. 13. Хранение в снегу ферментной каталазы из клубней картофеля вытяжки каталазы из клубней картофеля
3.6.2. Изучение активности каталазы в присутствии раствора табачного дегтя.
Для исследования собрала прибор. В одно колено каталазника пипеткой наливала 3 мл ферментной вытяжки. В другое колено каталазника наливала 3 мл раствора перекиси водорода (субстрата) (рис. 14).
Рис. 14. Отбор перекиси водорода для исследований
Добавляла в контрольный 1мл дистиллированной воды, а в опытные раствор табачного дегтя. Присоединяла каталазник к прибору, устанавливала нулевую точку жидкости в бюретке. Быстро сливала и перемешивала растворы в одном из колен каталазника. При встряхивании через 5 мин отмечала объем кислорода, который выделяется в процессе ферментативной реакции (рис. 15).
Рис. 15. Регистрация данных
Активность фермента рассчитала по формуле:
Объем О2 * общий объем ферментной вытяжки (мл)
А= ----------------------------------------------------------------------------
Время (мин) * объем ферментной пробы (3мл)
Исследована активность каталазы в присутствии табачного дегтя сигарет «Престиж», «Тройка», «PHILIP MORRIS», «Максим (классический)». С каждым видом сигарет в трех вариантах по три повторности. Данные приведены в таблице 1, 2.
Таблица 1
Активность каталазы в присутствии раствора табачного дёгтя
Название |
Варианты |
Проба |
5мин V(О2)мл |
А мл/мин |
Контроль |
1 |
2,0 |
6,67 |
|
2 |
2,2 |
7,33 |
||
3 |
2,1 |
7,00 |
||
Среднее |
2,1 |
7,00 |
||
«Престиж» |
1. 5 штук без фильтра |
1 |
1,0 |
3,33 |
2 |
1,1 |
3,67 |
||
3 |
1,0 |
3,33 |
||
Среднее |
1,0 |
3,44 |
||
«Престиж» |
2. 5 штук с фильтром |
1 |
1,5 |
5,00 |
2 |
1,4 |
4,67 |
||
3 |
1,3 |
4,33 |
||
Среднее |
1,4 |
4,67 |
||
«Престиж» |
3. 10 штук с фильтром |
1 |
0,7 |
2,33 |
2 |
0,9 |
3,00 |
||
3 |
1,1 |
3,67 |
||
Среднее |
0,9 |
3,00 |
||
«Тройка» |
1. 5 штук без фильтра |
1 |
0,9 |
3,00 |
2 |
1,1 |
3,67 |
||
3 |
1,4 |
4,67 |
||
Среднее |
1,1 |
3,78 |
||
II. «Тройка» |
2. 5 штук с фильтром |
1 |
1,3 |
4,33 |
2 |
1,0 |
3,33 |
||
3 |
1,0 |
3,33 |
||
Среднее |
1,1 |
3,67 |
||
II. «Тройка» |
3. 10 штук с фильтром |
1 |
0,9 |
3,00 |
2 |
0,8 |
2,67 |
||
3 |
1,0 |
3,33 |
||
Среднее |
0,9 |
3,00 |
||
III. «PHILIPMORRIS» |
1. 5 штук без фильтра |
1 |
1,2 |
4,00 |
2 |
1,5 |
5,00 |
||
3 |
1,6 |
5,33 |
||
Среднее |
1,4 |
4,78 |
||
III. «PHILIPMORRIS» |
2. 5 штук с фильтром |
1 |
1,2 |
4,00 |
2 |
1,7 |
5,67 |
||
3 |
1,1 |
3,67 |
||
Среднее |
1,3 |
4,44 |
||
III. «PHILIPMORRIS» |
3. 10 штук с фильтром |
1 |
1,1 |
3,67 |
2 |
1,4 |
4,67 |
||
3 |
1,0 |
3,33 |
||
Среднее |
1,2 |
3,90 |
||
IV. «Максим (классический)» |
1. 5 штук без фильтра |
1 |
1,6 |
5,33 |
2 |
1,4 |
4,67 |
||
3 |
1,5 |
5,00 |
||
Среднее |
1,5 |
5,00 |
||
IV. «Максим (классический)» |
2. 5 штук с фильтром |
1 |
1,8 |
6,00 |
2 |
1,6 |
5,33 |
||
3 |
1,8 |
6,00 |
||
Среднее |
1,7 |
5,78 |
||
IV. «Максим (классический)» |
3. 10 штук с фильтром |
1 |
1,2 |
4,00 |
2 |
1,4 |
4,67 |
||
3 |
1,2 |
4,00 |
||
Среднее |
1,3 |
4,22 |
Таблица 2
Влияние на активность каталазы раствора табачного дёгтя
Кондитерские продукты |
20мин V(О2 мл) |
А мл/мин |
Изменение активности каталазы |
Контроль |
2,1 |
7,00 |
|
«Престиж» 5 штук без фильтра |
1,0 |
3,44 |
Снижение активности на 51% |
«Престиж» 5 штук с фильтром |
1,4 |
4,67 |
Снижение активности на 67% |
«Престиж» 10 штук с фильтром |
0,9 |
3,00 |
Снижение активности на 57% |
II. «Тройка» 5 штук без фильтра |
1,1 |
3,78 |
Снижение активности на 46% |
II. «Тройка» 5 штук с фильтром |
1,1 |
3,67 |
Снижение активности на 48% |
II. «Тройка» 10 штук с фильтром |
0,9 |
3,00 |
Снижение активности на 57% |
III. «PHILIPMORRIS» 5 штук без фильтра |
1,4 |
4,78 |
Снижение активности на 32% |
III. «PHILIPMORRIS» 5 штук с фильтром |
1,3 |
4,44 |
Снижение активности на 37% |
III. «PHILIPMORRIS» 10штук с фильтром |
1,2 |
3,90 |
Снижение активности на 44% |
IV. «Максим (классический)» 5 штук без фильтра |
1,5 |
5,00 |
Снижение активности на 29% |
IV. «Максим (классический)» 5 штук с фильтром |
1,7 |
5,78 |
Снижение активности на 17% |
IV. «Максим (классический)» 10штук с фильтром |
1,3 |
4,22 |
Снижение активности на 40 % |
Проведённое исследование показало:
- больше всего снижает активность каталазы табачный дёготь сигарет «Престиж» на 57%, чуть меньше дёготь сигарет «Тройка» на 57%, ещё меньше на 44 % сигарет «PHILIP MORRIS» и на 40% сигарет «Максим (классический)».
- лучше всего задерживает вредные вещества фильтр в сигаретах «Престиж» на 18%, чуть хуже работает фильтр сигарет «Максим (классический)», который защищает на 12% , очень плохо поглощают вредные вещества фильтры сигарет «PHILIP MORRIS» и «Тройка», которые защищают на 5% и 2% соответственно.
Глава 4.Статистическая обработка материалов
С каждым видом сигарет было сделано три варианта, в каждом варианте три повторности. Эти показатели обработали статистически, получили среднее арифметическое (i стандартное отклонение от среднего арифметического) х±т
Среднее арифметическое считали по формуле:
Для определения «ошибки» среднего арифметического (т) определяли дисперсию (S2)и среднее квадратичное отклонение (S). Дисперсию считали по формуле:
«Ошибку» среднего арифметического определяли по формуле:
[4]. Данные приведены в таблице 3.
Таблица 3
Статистическая обработка результатов определения активности каталазы в присутствии раствора табачного дёгтя
Проба |
А мл/мин |
хi - |
(хi - )2 |
А±m мл/мин |
m % |
|
Контроль |
1 |
6,67 |
0,33 |
0,1089 |
7,00±0,20 |
2,8 |
2 |
7,33 |
-0,33 |
0,1089 |
|||
3 |
7,00 |
0,00 |
0,0000 |
|||
n=3 |
=7,00 |
0,2178 |
||||
«Престиж» |
1 |
3,33 |
0,11 |
0,0121 |
3,44±0,11 |
3,2 |
2 |
3,67 |
-0,23 |
0,0529 |
|||
3 |
3,33 |
0,11 |
0,0121 |
|||
n=3 |
=3,44 |
0,0771 |
||||
«Престиж» |
1 |
5,00 |
-0,33 |
0,1089 |
4,67±0,20 |
4,3 |
2 |
4,67 |
0,00 |
0,0000 |
|||
3 |
4,33 |
0,34 |
0,1156 |
|||
n=3 |
=4,67 |
0,2245 |
||||
«Престиж» |
1 |
2,33 |
0,67 |
0,4489 |
3,00±0,39 |
13,0 |
2 |
3,00 |
0,00 |
0,0000 |
|||
3 |
3,67 |
-0,67 |
0,4489 |
|||
n=3 |
=3,00 |
0,8978 |
||||
II. «Тройка» |
1 |
3,00 |
0,78 |
0,6084 |
3,78±0,48 |
12,7 |
2 |
3,67 |
0,11 |
0,0121 |
|||
3 |
4,67 |
-0,89 |
0,7921 |
|||
n=3 |
=3,78 |
1,4126 |
||||
II. «Тройка» |
1 |
4,33 |
-0,66 |
0,4356 |
3,67±0,33 |
9,0 |
2 |
3,33 |
0,34 |
0,1156 |
|||
3 |
3,33 |
0,34 |
0,1156 |
|||
n=3 |
=3,67 |
0,6668 |
||||
II. «Тройка» |
1 |
3,00 |
0,00 |
0,0000 |
3,00±0,20 |
6,7 |
2 |
2,67 |
0,33 |
0,1089 |
|||
3 |
3,33 |
-0,33 |
0,1089 |
|||
n=3 |
=3,00 |
0,2178 |
||||
III.«PHILIP MORRIS» |
1 |
4,00 |
0,78 |
0,6084 |
4,78±0,40 |
8,4 |
2 |
5,00 |
-0,22 |
0,0484 |
|||
3 |
5,33 |
-0,55 |
0,3025 |
|||
n=3 |
=4,78 |
0,9593 |
||||
III. «PHILIPMORRIS» |
1 |
4,00 |
0,44 |
0,1936 |
4,44±0,62 |
14,0 |
2 |
5,67 |
-1,23 |
1,5129 |
|||
3 |
3,67 |
0,77 |
0,5929 |
|||
n=3 |
=4,44 |
2,2994 |
||||
III.«PHILIPMORRIS» |
1 |
3,67 |
0,23 |
0,0529 |
3,90±0,40 |
10,2 |
2 |
4,67 |
-0,77 |
0,5929 |
|||
3 |
3,33 |
0,57 |
0,3249 |
|||
n=3 |
=3,90 |
0,9707 |
||||
IV. «Максим (классический)» |
1 |
5,33 |
0,33 |
0,1089 |
5,00±0,20 |
4,0 |
2 |
4,67 |
0,33 |
0,1089 |
|||
3 |
5,00 |
0,00 |
0,0000 |
|||
n=3 |
=5,00 |
0,2178 |
||||
IV. «Максим(классический)» |
1 |
6,00 |
-0,22 |
0,0484 |
5,78±0,22 |
3,8 |
2 |
5,33 |
0,45 |
0,2025 |
|||
3 |
6,00 |
-0,22 |
0,0484 |
|||
n=3 |
=5,78 |
0,2993 |
||||
IV. «Максим(классический)» |
1 |
4,00 |
0,22 |
0,0484 |
4,22±0,22 |
5,2 |
2 |
4,67 |
-0,45 |
0,2025 |
|||
3 |
4,00 |
0,22 |
0,0484 |
|||
n=3 |
=4,22 |
0,2993 |
Статистическая обработка результатов исследований показала, ошибка составляет от 2,8% до 14%, следовательно, активность каталазы в присутствии растворов дёгтя сигарет «Престиж», «Тройка», «PHILIP MORRIS», «Максим» определена достаточно точно.
Глава 5. Анкетирование обучающихся МБОУ «Частинская средняя общеобразовательная школа»
С учащимися «Частинская средняя общеобразовательная школа» было проведено анкетирование, в котором приняли участие 106 обучающихся с 8 по 11 класс, в том числе девушек 51, а юношей 55.Акетирование проводилось по следующим вопросам:
1. Курите ли вы?
Курят или пробовали 38 (36%) человек, в том числе 24 (23%) юношей и 14 (13%) девушек.
2. Если курите или пробовали, то, с какого возраста?
С 7 лет 3 (3%) человека, с 10 лет 3 (3%) человека, с 11 1 (1%) человек, с 12 2 (2%) человека, с 13 лет 5 (5%) человек, с 14 лет 11 (10%) человек, с 15 лет 9 (8%) человек, с 16 лет 4 (4%)(рис.1).
Рис.1 В каком возрасте попробовали курить?
3. Причины, почему начали курить или пробовали?
Пример подали друзья 9(8%) опрошенных, в жизни всё нужно попробовать, ответили 20 (19%) респондентов, затрудняются ответить на этот вопрос 9 (8%) человек (рис.2).
Рис. 2 Причины, почему начали курить.
4. Какое влияние оказывает курение на организм человека?
Вредит здоровью человека, ответили 77(73%) опрошенных, вызывает болезни дыхательной системы 20(19%) обучающихся, вызывает зависимость 3(3%) человека, затрудняются ответить 6(6%) респондентов (рис.3).
Рис.3 Влияние на организм человека.
Проведённое анкетирование показало чуть меньше половины опрошенных курят или пробовали, в том числе 24 (23%) юношей и 14 (13%) девушек. В основном начинают курить с 13 лет. Основные причины – это пример друзей и интерес. Более половины учащихся знают, что курение оказывает вредное воздействие на организм человека.
ВЫВОДЫ
1. Белки огромную биологическую роль, являясь основным веществом, из которого построены клетки животного организма. Белки участвуют в важнейших процессах живого организма — обмене веществ, размножении, росте организма, работе мышц, желез.
Ферменты влияют на скорость превращения различных веществ. Но и на ферменты влияют некоторые вещества, резко изменяя их активность. Вещества, которые повышают активность ферментов, активизируют их, называются активаторами, а угнетающие их — ингибиторами.
Каталаза является катализатором в реакции разложения перекиси водорода. Значение. Максимальная активность фермента обнаруживается в интервале от 0 ° до 10 °С. Оптимальное значение pH действия лежит в пределах 6,0-8,0 единиц.
При курении происходит сухая перегонка табака и бумаги под воздействием высокой температуры (около 3000с). При этом выделяется около 1200 различных вредных веществ.
2. Исследована активность каталазы в присутствии табачного дегтя сигарет «Престиж», «Тройка», «PHILIP MORRIS», «Максим (классический)». С каждым видом сигарет в трех вариантах по три повторности. Проведённое исследование показало, больше всего снижает активность каталазы табачный дёготь сигарет «Престиж» на 57%, чуть меньше дёготь сигарет «Тройка» на 57%, ещё меньше на 44 % сигарет «PHILIP MORRIS» и на 40% сигарет «Максим (классический)».
3.Лучше всего задерживает вредные вещества фильтр в сигаретах «Престиж» на 18%, чуть хуже работает фильтр сигарет «Максим (классический)», который защищает на 12% , очень плохо поглощают вредные вещества фильтры сигарет «PHILIP MORRIS» и «Тройка», которые защищают на 5% и 2% соответственно.
4. Статистическая обработка результатов исследований показала, ошибка составляет от 2,8% до 14%, следовательно, активность каталазы в присутствии растворов дёгтя сигарет «Престиж», «Тройка», «PHILIP MORRIS», «Максим (классический)» определена достаточно точно.
5. Проведённое анкетирование показало чуть меньше половины опрошенных курят или пробовали, в том числе 24 (23%) юношей и 14 (13%) девушек. В основном начинают курить с 13 лет. Основные причины – это пример друзей и интерес. Более половины опрошенных знают, что курение оказывает вредное воздействие на организм человека.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ашихмина Т.Я. – Школьный экологический мониторинг, ”Агар”, ”Рандеву-АМ”,2000.
2. Буцкус П.Ф. Книга для чтения по органической химии:Пособие для учащихся 10кл. .- 2-е изд.,перераб.-М.:Просвещение, 1985.-256с.
3. Высоцкая М.В. Экология. Элективные курсы. Издательство «Учитель», 2008.).
4. Дацун Н.П. Проблема курения : организация исследовательской деятельности учащихся. // Химия в школе.- 2006.- №6
5. Запорожченко В.Г. Образ жизни и вредные привычки.-М.: Медицина, 1984.- 32 с.
6. Колесников С.И. – Экология, Ростов-на-Дону: ”Феникс”,2003.
7. Реймерс Н.Ф. – Основные биологические понятия и термины, М.:”Просвещение ”,1988.
8. Реннеберг Р. Эликсиры жизни: Новейшие результаты в области исследования ферментов :Пер. с нем.-М.: Мир, 1987.- 152с.
9. Файрушина С.М. Проблема курения в ракурсе естественно -научных дисциплин. // Химия в школе.- 2011.- №9
10. Шадрова О.И. Минздрав предупреждает: Курение опасно для вашего здоровья. // Химия в школе.- 2007.- №3
11. Яковишин Л.А. Химические опыты с сигаретами. // Химия в школе.- 2006.- №6
30