§ 22. Химические элементы в организме человека
Химия, 7 класс. Учебник: Оспанова М.К. и др. (Мектеп, 2025). Глава 8: Химические элементы и соединения в организме человека. Страницы 109–115.
Чему научишься
- Объяснять, что человек состоит из химических элементов и получает их извне.
- Отличать макроэлементы от микроэлементов и приводить примеры.
- Называть, в каких продуктах «живёт» кальций, железо, йод, калий и другие элементы.
- Понимать, почему избыток и недостаток элемента одинаково вредны.
- Объяснять, почему питание должно быть сбалансированным.
Разминка
- Из чего состоит твоё тело, если смотреть глазами химика? Из атомов химических элементов: водорода, кислорода, углерода, азота и ещё десятков других.
- Зачем есть, если можно просто пить воду? Еда приносит не только энергию, но и нужные элементы: кальций для костей, железо для крови, йод для щитовидной железы.
- Может ли обычная поваренная соль быть ядом? Может, если съесть её очень много. Сегодня поймёшь, почему «доза» решает всё.
💡 Твой организм не умеет сам делать химические элементы. Всё, что нужно, он берёт из еды, воды и воздуха.
Разбираемся
Ты состоишь из таблицы Менделеева
В природе встречаются 81 стабильный элемент, и в организме человека нашли почти все. Двенадцать из них называют структурными: на них приходится около 99% тела. Это C, O, H, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl.
Из 118 известных элементов для жизни незаменимы 22. Углерод, водород, азот и кислород в этот список не включают: они настолько «вездесущи» в живом, что их считают отдельно.
🌟 Около 96% массы твоего тела — это всего четыре элемента: водород, кислород, углерод и азот. Они приходят в основном в составе воды, еды и воздуха и входят в белки, жиры и углеводы.
Макро и микро: кто сколько
Химики делят элементы по тому, сколько их в теле.
📌 Макроэлементы — элементы, которых в организме больше 0,005% от массы тела. Микроэлементы (их ещё зовут «следовыми») — те, что составляют не больше 0,005% массы.
Макроэлементы: водород, углерод, кислород, азот, натрий, магний, фосфор, сера, хлор, калий, кальций. Вместе без H, C, O, N на них приходится около 4% массы тела. Их роль такая:
- строят ткани (фосфор и кальций — главный материал костей);
- держат кислотно-щелочное равновесие и водно-солевой обмен;
- поддерживают солевой состав крови;
- участвуют в работе ферментов (белков, которые запускают реакции в клетках).
Микроэлементы: железо, медь, йод, фтор, цинк, марганец, селен, молибден, кобальт и другие. Их мало, но роль огромная.
🌟 Микроэлементы «любят» определённые органы. Цинк накапливается в поджелудочной железе, молибден в почках, йод в щитовидной железе, стронций в костях, барий в сетчатке глаза.
Таблица «кто за что отвечает»
Вот главные элементы, их источники и работа (по таблице параграфа, своими словами).
| Элемент | Где берём | Что делает | Если не хватает |
|---|---|---|---|
| Кальций Ca | молоко и молочные продукты, рыба с костями | строит кости и зубы, помогает нервам и мышцам, участвует в свёртывании крови | рахит у детей |
| Фосфор P | животные белки | часть костей и генетического кода, участвует в передаче энергии, строит клеточные мембраны | почти не описано |
| Калий K | апельсиновый сок, бананы, сухофрукты (курага!), картофель | работа сердца, водный баланс, передача нервных сигналов | нарушение ритма сердца, плохая передача нервных сигналов, риск внезапной остановки при нагрузке |
| Хлор Cl | молоко, солёная пища, поваренная соль | входит в соляную кислоту HCl для переваривания пищи, поддерживает электронейтральность жидкостей | в таблице не указано |
| Сера S | все белки | входит в состав важных молекул и ионов | в таблице не указано |
| Натрий Na | солёная пища, поваренная соль | регулирует количество жидкости, передаёт нервный сигнал | головная боль, слабость, плохая память, потеря аппетита |
| Магний Mg | орехи, морепродукты, шоколад | помогает синтезу молекул-«переносчиков энергии», белков, расслабляет мышцы | потеря жидкости, сердечные спазмы |
| Фтор F | морепродукты, фторированная вода | строит кости и зубы | разрушение зубов, крапчатая эмаль |
| Железо Fe | печень, мясо, зелёные листья овощей, цельное зерно | входит в гемоглобин, который переносит кислород | малокровие (анемия), усталость, апатия |
| Медь Cu | печень, почки, яичный желток, цельное зерно | помогает образованию гемоглобина | встречается редко |
| Йод I | морепродукты, йодированная соль | регулирует, как быстро тело использует энергию | увеличение щитовидной железы (зоб), пучеглазие, нарушения психики |
🌟 В Индии с пищей получают в 3 раза больше магния, марганца и железа, чем в Англии. Англичане же потребляют в 2 раза больше хрома и кальция. Диета страны влияет на то, каких элементов в теле больше.
Польза или вред: решает доза
Даже мышьяк, известный яд, в ничтожно малых дозах считают нужным организму. А обычная поваренная соль в большом количестве становится ядовитой. Значит, важны оба края: недостаток вредит, и избыток тоже.
⚠️ Частая ошибка. «Витаминов и минералов много не бывает». Бывает! Избыток любого элемента может навредить, поэтому добавки (в том числе йод) принимают только по совету врача.
Питание как химический баланс
Наша еда должна «закрывать» потребность во всех нужных элементах. Поэтому в тарелке рядом живут мясо и рыба (железо, фосфор), молочное (кальций), овощи и фрукты (калий, магний), морепродукты и йодированная соль (йод и фтор). Правильное питание — основа здоровья.
👨👩👧 Родителю. Сыграйте дома в игру «Тарелка элементов». Назовите любой продукт, а ребёнок говорит, какие элементы в нём есть, пользуясь таблицей выше. Так химия связывается с реальным меню.
Земля и Луна: чего там больше
Учебник в «ТОП-10» сравнивает, какие элементы чаще всего встречаются на Земле и на Луне. На Земле больше всего кислорода (49,5% по числу атомов), потом кремния (25,3%) и алюминия (7,5%). Железо на четвёртом месте.
Дальше в списке натрий (2,63), калий (2,40), магний (1,93), водород (0,97) и титан (0,62). На Луне по массе тоже лидирует кислород (40%), затем кремний (19%) и железо (14%). Заметь: многие «земные» металлы есть и в твоём теле.
💡 Дополнительный материал: невидимые чернила. По легенде, китайский император писал тайные записи рисовым отваром. Высохшая запись не видна. Но если смочить лист слабым раствором йода, проступают синие буквы: в рисе есть крахмал, а йод его «выдаёт».
⚠️ Опыты с йодом делают только со взрослым. Дома безопаснее проверить крахмал на ломтике картофеля или хлеба: капля аптечной йодной настойки синеет, но настойка горючая и пачкает, держи подальше от огня и рта.
Проверь себя
- Чем макроэлементы отличаются от микроэлементов? Макроэлементов в теле больше 0,005% массы (например, Ca, K, Na), микроэлементов не больше 0,005% (например, Fe, I, Cu).
- Какие четыре элемента составляют основную массу тела? Водород, кислород, углерод и азот: около 96% массы.
- Где накапливается йод? В щитовидной железе.
- Как организм получает нужные элементы? Извне: с пищей, водой и воздухом, преимущественно в связанном виде, то есть в составе соединений.
- Почему вредны и недостаток, и избыток элемента? Организму нужна определённая доза: при её нехватке или перегрузке нарушается работа органов.
- Какой элемент входит в соляную кислоту желудка? Хлор (HCl).
Решаем упражнения
Проверь себя (из учебника)
№ 1
Что такое макро- и микроэлементы? Приведи примеры.
Как думать. Всё решает доля в массе тела: больше 0,005% или нет.
Пример ответа. Макроэлементы — химические элементы, которых в организме много: больше 0,005% массы тела. Их содержание достаточно постоянно, и даже заметные отклонения организм переносит. Примеры: водород, углерод, кислород, азот, натрий, магний, фосфор, сера, хлор, калий, кальций. Микроэлементы — элементы, которых совсем мало: не больше 0,005% массы тела (в тканях ещё меньше). Их называют следовыми. Примеры: железо, медь, йод, фтор, цинк, кобальт.
Ответ: макро — больше 0,005% массы тела (Ca, Na, K), микро — не больше 0,005% (Fe, I, Cu).
№ 2
Почему важно, чтобы пища была сбалансирована по химическим элементам?
Как думать. Подумай, откуда организм берёт элементы и что бывает при нехватке или избытке.
Пример ответа. Организм сам не делает химические элементы, а получает их с едой. Если какого-то мало, развивается болезнь: без кальция страдают кости (рахит), без железа падает уровень гемоглобина (анемия), без йода болит щитовидная железа (зоб). Если какого-то слишком много, это тоже вредно. Поэтому в меню должны быть разные продукты: тогда всех элементов хватает без перекоса.
Ответ: пища — единственный источник элементов; и нехватка, и избыток вредят здоровью, значит, питание должно быть сбалансировано.
№ 3
Почему в нашей пище должна быть поваренная соль? Какие элементы поступают с ней в организм?
Как думать. Вспомни формулу соли: NaCl. Из каких элементов она состоит?
Решение. Соль нужна, потому что натрий и хлор участвуют в обмене воды и солей, в работе нервов и пищеварения. Организм не может сам их «сделать». Нехватка натрия проявляется головной болью, слабостью, плохой памятью и потерей аппетита.
Ответ: соль поставляет натрий Na и хлор Cl (в йодированной ещё и йод I); они нужны для обмена жидкости, нервных сигналов и пищеварения, но в больших количествах соль вредна.
№ 4
Используя дополнительные источники, подготовь сообщение о влиянии химических элементов на организм человека.
Как думать. Задание-проект: достаточно выбрать 2–3 элемента и рассказать по плану «где берём, что делает, чего не хватает».
Пример ответа. Вот готовый образец на 1 минуту:
- Кальций. Есть в молоке, айране, курте, сыре, рыбе. Строит кости и зубы, нужен мышцам и свёртыванию крови. Нехватка у детей даёт рахит.
- Железо. Есть в печени, мясе, зелёных овощах, цельном зерне, в гречке. Входит в гемоглобин и переносит кислород. Нехватка приводит к анемии, усталости и апатии.
- Йод. Есть в морепродуктах и йодированной соли. Нужен щитовидной железе. Нехватка вызывает зоб.
- Вывод: питание должно быть разнообразным, и важна мера.
Заглядывай в таблицу параграфа и в справочники (проверяй факты по двум источникам).
Ответ: сообщение по плану: элемент, источники, роль, признаки нехватки, вывод. Образец выше.
№ 5
Какие овощи, фрукты, ягоды и продукты нужно есть, чтобы организму не хватало микроэлементов и не было болезненных отклонений?
Как думать. Для каждого микроэлемента найди источник в таблице и составь меню.
Решение. Для каждого микроэлемента подойдут такие продукты:
| Микроэлемент | Продукты |
|---|---|
| Железо | печень, мясо, зелёные листья овощей, цельное зерно (гречка, овсянка) |
| Медь | печень, почки, яичный желток, цельное зерно |
| Йод | морепродукты и йодированная соль |
| Фтор | морепродукты, фторированная вода |
Для макроэлементов: калий — бананы, курага и другие сухофрукты, картофель, апельсиновый сок; кальций — молочные продукты и рыба; магний — орехи, морепродукты.
В целом: каждый день овощи и фрукты разных цветов, молочное, мясо или рыба, цельные крупы, орехи, немного йодированной соли.
Ответ: разнообразное меню: печень и мясо, гречка и цельное зерно, зелень, овощи и фрукты (бананы, курага, картофель), молочное, рыба и морепродукты, орехи, йодированная соль.
№ 6
Чем грозит дефицит железа? Какое заболевание возникает при этом?
Как думать. Железо — часть гемоглобина, а гемоглобин возит кислород. Что будет, если его мало?
Решение. Без железа организм не может сделать достаточно гемоглобина. Кислород хуже доходит до органов. Человек быстро устаёт, становится вялым и равнодушным.
Ответ: дефицит железа вызывает железодефицитную анемию (малокровие): усталость, апатию, слабость.
Шпаргалка
- Организм получает химические элементы с пищей, водой и воздухом.
- 12 структурных элементов составляют около 99% тела.
- Микроэлементов в теле мало, но нехватка даёт серьёзные болезни.
- Цинк копится в поджелудочной, йод в щитовидной, стронций в костях.
- «Польза или вред» зависит от дозы.