Муниципальное образовательное казенное учреждение

Муниципальное образовательное казенное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №1 пос. Кировский»
Тема. ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА
ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Выполнила Назаренко Юлия,
ученица 8Б класса МОКУ СОШ № 1
п. Кировский Кировского района
Руководитель: Бренич Елена Николаевна,
учитель биологии,
высшей квалификационной категории
п. Кировский
2014
1
Содержание
Введение……………………………………………………………………… 3
Источники свинцовой интоксикации………………………………………..5
Влияние свинца на организм человека……………………………………... 7
Роль белка в организме……………………………………………………… 9
Влияние свинца на структуру белка………………………………………. 11
Вывод…………………………………………………………………………13
Заключение………………………………………………………………….. 14
Список литературы………………………………………………………… 15
2
Введение
Организм человека представляет собой чрезвычайно сложную
систему, в которой всё взаимосвязано, и изменение состояния одного
органа приводит к дисбалансу всего организма. В свою очередь
функционирование органов в значительной степени зависит от веществ,
поступающих в организм человека из окружающей среды. Их можно
условно разделить на необходимые, инертные и токсичные. Однако
необходимо отметить, что при избытке потребления даже полезные
вещества могут причинить вред, стать токсичными. Здесь я остановлюсь
на влиянии тяжёлых металлов на структуру белка. Механизмы, по
которым ионы металла становятся токсичными, легко представить. Ионы
металла стабилизируют и активируют многие белки (для действия
примерно трети всех ферментов необходимы ионы металлов). Повышение
концентрации иона металла в организме приводит к тому, что металл
перестаёт действовать как необходимый, полезный компонент белковых
комплексов, а начинает конкурировать за обладание местами связывания в
белках с другими металлами.
Наиболее серьёзное токсичное действие металлов возникает при
вдыхании пыли, особенно на территории промышленных зон и автострад.
Частицы пыли эффектно адсорбируются лёгкими и ионы проникают в
жидкие среда организма, причём этот процесс примерно в 10 раз
эффективнее, чем поступление ионов через желудочно-кишечный тракт.
Однако необходимо отметить, что большинство людей не часто попадает в
среду с повышенным содержанием тяжёлых металлов в воздухе, эта
проблема
наиболее
актуальна
для
работников
металлургических,
металлообрабатывающих и некоторых других предприятий. Поэтому,
наиболее вероятна интоксикация пищевыми продуктами и водой. В
настоящее
время
свинец
занимает
первое
место
среди
причин
промышленных отравлений.
3
Исходя из всего этого, я поставила для себя следующие цели и
задачи.
Цель моей работы: изучить влияние тяжёлых металлов на структуру
белка.
Мои задачи:
1.
Выявить источники свинцовой интоксикации;
2.
Понять, как влияет свинец на организм человека;
3.
Определить роль белка в организме;
4.
Рассмотреть влияние свинца на структуру белка;
5.
Дать рекомендации по осторожности с источниками свинцового
загрязнения.
Методы:
1.
Теоретический;
2.
Практический.
4
Источники свинцового загрязнения
Свинец известен почти пять тысяч лет, и о его токсичности знали уже
греческие и арабские учёные. Высокий уровень травления свинцом
отмечали у римлян, поскольку они хранили вина и готовили пишу в
свинцовой посуде. «Кто бессильной воды изопьёт - вовсе ослабеет». Такая
вода возможна не только в сказке. Сто лет, с 1633 по 1737г. царский
дворец в Москве снабжался водой из свинцового водопровода. Свинцовая
вода не обладала ни цветом, ни вкусом, ни запахом. Царь Алексей
Михайлович и его сыновья - Фёдор Алексеевич и Иван V - были
физически плохо развиты и страдали слабоумием.
Вплоть до XIX в. главным источником свинца, попадавшего в
организм жителей Европы, была оловянная посуда. Свинец специально
добавляли в литьё для улучшения качества оловянных изделий,
Свинцовые белила применялись и в живописи, и как «бытовая краска».
Этой краской часто пользовался Франциско Гойя - на её основе он
получал излюбленные серые гона. Гойя тяжело болел. Он был разбит
параличом, его изнуряли припадки, галлюцинации. От свинцовых белил
больше всего страдали те, кто был занят их производством о «Эх, братцы,
какого человека свинец, съел: ведь три года тому назад он не человек был
- сила был: лошадь одной рукой садиться заставлял...» - писал Б.А.
Гиляровский.
В наше время, повышенное содержание свинца представляет
опасность дня детей из-за того, что они часто играют игрушками,
окрашенными свинцовыми красителями, с использованными батарейками,
используют для подделок цветную бумагу из журналов, а в ней
содержится 0,4% свинца.
Значительное повышение содержания свинца в окружающей среде
связано со сжиганием углей (в золе, оставшейся после сжигания 1т
каменного угля, в среднем содержится 100г свинца), применением
5
тетраэтилсвинца в моторном топливе для повышения октанового числа
топлива. Некоторые авторы считают, что свинец, поступивший при
дыхании, В 10-100 раз токсичнее того, который поступает через желудок.
Автомобиль — главный источник воздушного загрязнения. При
сгорании 1л горючего в воздух попадает 200-400 мг свинца. Владивосток
входит в шестерку городов России, у которых уровень загрязнения
воздуха свинцом превышает ПДК.
Через
п.Кировский
проходит
трасса
Федерального
значения
Владивосток- Хабаровск, по которой в среднем за один час проезжает 376
машин, за сутки 9024, за год 3293760. Вдоль трасы располагаются 54
жилых дома.
6
Влияние свинца на организм человека
Загрязнение окружающей среды свинцом оказывает влияние на состояние
здоровья человека. Сегодня в теле человека его содержится в десятки раз
больше, чем в египетских мумиях. Воздействие свинца нарушает женскую
и мужскую репродуктивную систему. Для женщин беременных и
детородного возраста повышение уровня свинца в крови представляет
особую опасность, так как под его действием нарушается менструальная
функция, чаще бывают преждевременные роды, выкидыши и смерть
плода вследствие проникновения свинца через плацентарный барьер. У
новорождённых детей высока смертность. Хроническое отравление
свинцом приводит постепенно к нарушениям в работе ночек, анемии,
сказывается на нервной системе, в том числе и детей. Дети дошкольного
возраста наиболее восприимчивы к вредному воздействию свинца,
поскольку их нервная система находится в стадии формирования. Даже
при
низких
дозах
свинцовое
отравление
вызывает
снижение
интеллектуального развития, внимания и умения сосредоточиться,
отстаивание в чтении, ведёт к развитию агрессивности, гиперактивности и
другим проблемам в поведении ребёнка.
Эти отклонения в развитии могут носить длительный характер и
быть необратимыми. Низкий вес при рождении, отставание в росте и
потеря слуха также являются результатом свинцового отравления.
Высокие дозы (80- 100мкг/дл) интоксикации ведут к умственной
отсталости, вызывают кому, конвульсии и смерть. После попадания в
организм человека часть свинца выводится с мочой, а часть, в зависимости
от возраста, рациона питания и ряда других факторов, остаётся в
организме. У взрослых усвояемость свинца до приёма пиши составляет 6080%, а после еды - 6%, а у детей - до 50% даже после еды. Более активно
свинец усваивается при дефиците в организме соединении железа,
7
кальция, цинка, попав в организм, свинец в кровь. Затем откладывается в
костях (95%), почках, печени, мозге, волосах, ногтях, зубах.
Свинец препятствует одной из многочисленных ступеней биосинтеза гема
- белка красных кровяных клеток (эритроцитов), снижает активность
белков- ферментов.
8
Роль белка в организме
Белки — самые сложные молекулярные структуры на Земле. Они
являются обязательными компонентами всех клеток. Их сложность и
многообразие лежит в основе разнообразия всех известных форм жизни и
неповторимости каждого отдельного организма. Благодаря белкам
осуществляются все жизненно важные процессы, как в клетке, так и в
организме в целом.
Существуют разные классификации белков по составу. Простые
(протеины) состоят только из аминокислот, образующих полипептидную
цепь (яичный альбумин, кератин шелка). Сложные (протеиды) состоят из
полипептидной цепи и небелкового компонента, в зависимости от
которого называются.
По
структуре:
фибриллярные:
нитевидные,
имеют
только
выраженную вторичную структуру, нерастворимы в воде, выполняют
структурную, сократительную функции. Глобулярные: имеют молекулу в
виде шарика (глобулы), хорошо выраженную третичную структуру,
растворимы в воде, выполняют сложные функции - каталитическую,
регуляторную, защитную (триозофосфатизомераз). Мембранные: также
имеют молекулу в
виде глобулы и хорошо выраженную третичную структуру, но не
растворимы в воде за счет
гидрофобных участков, взаимодействующих
с липидами мембран, выполняют транспортную (сквозь мембрану) и
сигнальную функции.
9
По функциям:
1. Каталитическая
ферменты (энзимы) - увеличивают скорость
протекания химических реакций (каталаза, пепсин,
трипсин.
2. Транспортная
Перенос веществ (гемоглобин, липопротеины крови
3. Регуляторная
Гормоны белковой природы
4.Сигнальная
Белки, реагирующие на внешние сигналы (родопсин,
рецепторы вкуса)
5 Запасная
Яичный альбумин, казеин молока
6. Структурная
Белки соединительной ткани (коллаген), роговых
образований - волос, ногтей (кератин)
7. Сократительная
Белки мышечной ткани (актин, миозин)
8. Защитная
9. Токсины
Иммуноглобулины; фибриноген плазмы
(свертывание крови)
Яды белковой природы (чаще всего - ферменты по
механизму действия, как змеиные яды), дифтерийный и
ботулинический токсины
10
Влияние свинца на структуру белка
В практической работе, я привела реакции, показывающие, как
действует свинец на структуру белка.
4.1 Воздействие на белки солей металлов
В растворах белки вступают во взаимодействие со многими
веществами, в том числе металлами, в результате чего во многих случаях
происходит осаждение белков из раствора, при этом они теряют
биологическую активность.
Цель: изучить реакцию осаждения белков куриного яйца под действием
солей натрия и свинца.
Оборудование и реактивы: 2 стеклянные пробирки, куриное яйцо, 5%-ные
растворы солей: хлорид натрия и хлорид свинца
Ход работы
Я отделила белок от желтка (Фото 1) В две пробирки налила по 1,01,5мл раствора белка и медленно по каплям из пипетки при встряхивании
прилила растворы Na2Cl и РЬ2С1з. В 1-й пробирке образовался
хлопьевидный осадок, в результате образования малорастворимого
солеобразного соединения. Во 2-й пробирке изменения не произошли.
Вывод
Белки осаждаются под действием тяжелых металлов (свинца)необратимо
теряют биологическую активность. Ион тяжёлого металла (катиона РЬ2+)
образует с белком нерастворимое соединение. Ионы связываются с
анионными центрами радикалов аминокислот.
В результате внедрения иона глубоко в структуру белка происходит его
необратимая денатурация и выпадение в осадок. Белок, теряя свою
ПРИРОДНУЮ,
снижается
ПРекращает
иммунитет,
выполнять свои
замедляется
ФУНКЦИИ.
обмен
веществ,
Следовательно,
уменьшается
количество гемоглобина, переносящего кислород. Значит, нарушает
11
функции всего организма, что приводит к
развитию различных
заболеваний.
Рекомендации
1.
Главный источник свинцового загрязнения – автомобиль, поэтому я
советую, не ходить рядом с трассой без надобности, особенно с детьми.
2.
Вдоль трассы стоит 54 дома, Конечно, их никуда не уберешь,
поэтому для жителей такая рекомендация: высаживать рядом с домом
деревья сирени и тополя, которые являются мощными очистителями.
3.
Использовать щелочные аккумуляторы вместо свинцовых.
4.
В краске журналов содержит 0,4% свинца, поэтому я не советую
даватьДетям использовать бумагу для поделок. Нужно следить, чтобы
просроченные батарейки не попали в руки малышам.
5.
Желательно, чтобы родители докупали детям игрушки русского
производства, которые проходят тщательную проверку.
12
Заключение
И так, мы являемся свидетелями техногенного геохимического
процесса
необыкновенного
количествах
металлы
масштаба,
когда
выбрасываются
в
во
всевозрастающих
атмосферу,
поступают
в
природные воды, в почву, в человека и другие живые организмы. В
настоящее
время
свинец
занимает
первое
место
среди
причин
промышленных отравлений. Это вызвано с широким применением его в
различных отраслях промышленности. Свинцовое загрязнение покрывает
всю страну и является одним из многочисленных экологических бедствий.
С
сожалением
в
России
отсутствует
государственная
политика,
направленная на снижение выбросов свинца и его соединений в
окружающую
среду
и
полное
прекращение
производства
свинецсодержащих бензинов. Поэтому большая часть территории страны
испытывает нагрузку от выпадения свинца, превышающую критическую
черту для нормального функционирования экосистемы. Необходимы
срочные меры по снижению свинцового загрязнения, однако пока
экономический кризис России затмевает экологические проблемы.
13
Литература
1. И.Р. Голубев, Ю.В. Новиков Окружающая среда и транспортМ
«Транспорт» 1987г.
2. http://www.bestreferat.ru
3. http://www.dcho.ru
4. http://www.works.tarefer.ru
5. http://www.bolyachki.ru
14