§ 22. Адам организміндегі химиялық элементтер
Химия, 7 сынып. Оқулық: Оспанова М.Қ. және т.б. (Мектеп, 2025). 8 тарау: Адам организміндегі химиялық элементтер. 109–114-беттер.
Нені үйренесің
- Адамның химиялық элементтерден тұратынын және оларды сырттан алатынын түсіндіруді.
- Макроэлементтерді микроэлементтерден ажыратып, мысал келтіруді.
- Кальций, темір, йод, калий және басқа элементтердің қандай тағамдарда «тұратынын» атауды.
- Элементтің артық болуы мен жетіспеуі неге бірдей зиянды екенін түсінуді.
- Тамақтану неге теңгерімді болу керек екенін түсіндіруді.
Ой қозғау
- Химик көзімен қарағанда, денең неден тұрады? Химиялық элементтердің атомдарынан: сутек, оттек, көміртек, азот және тағы да ондаған элементтен.
- Жай ғана су ішсе болады, неге тамақ ішу керек? Тамақ тек энергия емес, қажетті элементтерді де әкеледі: сүйекке кальций, қанға темір, қалқанша безге йод.
- Кәдімгі ас тұзы у болуы мүмкін бе? Болады, егер оны өте көп жесең. Бүгін «мөлшер» неге бәрін шешетінін түсінесің.
💡 Сенің организмің химиялық элементтерді өзі жасай алмайды. Қажеттінің бәрін ол тағамнан, судан және ауадан алады.
Тақырыпты талдаймыз
Сен Менделеев кестесінен тұрасың
Табиғатта кездесетін химиялық элементтердің көпшілігі (81) адам организмінен табылғаны белгілі. Олардың 12-сі (C, O, H, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl) адам организміндегі барлық элементтің 99%-ын құрайды, оларды құрылымдық элементтер деп атайды.
Қазіргі көзқарас бойынша белгілі 118 элементтің ішінен 22-сі алмастырылмайтын элемент болып табылады. Көміртек, сутек, азот және оттек бұл тізімге кірмейді. Олар тірі табиғатта өте кең таралған.
🌟 Денеңнің массасының шамамен 96%-ы — небәрі төрт элемент: сутек, оттек, көміртек және азот. Олар организмге негізінен су, тағам және ауа құрамында енеді және нәруыздар, майлар мен көмірсулардың құрамына кіреді.
Макро және микро: кім қанша
Химиктер элементтерді дене құрамында қанша болуына қарай бөледі.
📌 Макроэлементтер — организмде дене массасының 0,005%-ынан көп болатын элементтер. Микроэлементтер (оларды «із қалдырушы» деп те атайды) — массасының 0,005%-ынан аспайтындары.
Макроэлементтер: сутек, көміртек, оттек, азот, натрий, магний, фосфор, күкірт, хлор, калий, кальций. H, C, O, N-сыз олардың үлесі дене массасының шамамен 4%-ын құрайды. Олардың рөлі мынадай:
- ұлпалардың түзілуіне қатысады (фосфор мен кальций — сүйектің негізгі материалы);
- организмдегі қышқылдық-сілтілік тепе-теңдікті және су мен тұздың алмасуын тұрақты ұстап тұрады;
- қандағы тұздың мөлшерін тұрақтандырады;
- көптеген ферменттік жүйенің құрылымын түзуге және қызметін атқаруға қатысады (ферменттер — жасушадағы реакцияларды бастайтын нәруыздар).
Микроэлементтер: темір, мыс, йод, фтор, мырыш, марганец, селен, молибден, кобальт және басқалар. Олар аз, бірақ рөлі зор.
🌟 Микроэлементтер белгілі бір мүшелерді «ұнатады». Мырыш ұйқы безінде, молибден бүйректе, барий көздің тор қабығында, стронций сүйекте, йод қалқанша безде жинақталады.
«Кім не үшін жауап береді» кестесі
Міне, басты элементтер, олардың көздері және атқаратын қызметі (параграфтың кестесі бойынша, өз сөзімізбен).
| Элемент | Қайдан аламыз | Не істейді | Жетіспесе |
|---|---|---|---|
| Кальций Ca | сүт және сүт өнімдері, балық | сүйек пен тісті түзеді, жүйке мен бұлшық етке көмектеседі, қанның ұюына қатысады | балаларда мешел |
| Фосфор P | жануар нәруыздары | сүйектің, генетикалық кодтың құрамына кіреді, энергияны тасымалдауға қатысады, жасуша мембранасының жұмысын реттейді | іс жүзінде анықталмаған |
| Калий K | апельсин шырыны, банан, кептірілген жеміс (құрақ!), картоп | жүрек қызметі, су балансы, жүйке сигналын тасымалдау | көп күш түскенде аяқастынан қайтыс болу, жүйке сигналдарының нашар тасымалдануы, жүрек аритмиясы |
| Хлор Cl | сүт, тұзды тағам, ас тұзы | тұз қышқылының HCl құрамына кіреді, асқорытуға қатысады, организмдегі сұйықтықты бейтараптандырады | іс жүзінде анықталмаған |
| Күкірт S | барлық нәруыздар | биологиялық өнімдер мен иондардың құрамына кіреді | іс жүзінде анықталмаған |
| Натрий Na | тұзды тағам, ас тұзы | организмдегі сұйықтықтың мөлшерін реттейді, жүйке сигналдарын тасымалдайды | бас ауруы, әлсіздік, есте сақтау қабілетінің төмендеуі, тәбеттің төмендеуі |
| Магний Mg | жаңғақ, теңіз өнімдері, шоколад | энергияны тасымалдаушы молекулаларды катализдейді, нәруыздардың түзілуіне, бұлшық еттердің босаңсуына қатысады | организмдегі сұйықтықтың азаюы, жүректің қысылуы |
| Фтор F | теңіз тағамдары, фторланған су | сүйек пен тістің түзілуіне қатысады | тістің бүлінуі (эмальдың теңбілденуі) |
| Темір Fe | бауыр, ет, көкөністің жасыл жапырақтары, дәнді дақыл | оттекті тасымалдаушы нәруыздың (гемоглобин) құрам бөлігі | темір тапшылығынан пайда болатын анемия, шаршау, селқостық |
| Мыс Cu | бауыр, бүйрек, жұмыртқа сарысы, дәнді дақыл | гемоглобин түзуге қатысады | сирек кездеседі |
| Йод I | теңіз өнімдері, йодталған ас тұзы | энергияның дұрыс жұмсалуын реттейді | қалқанша бездің ұлғаюы (зоб), көздің бадыраюы, ми жұмысының бұзылуы |
🌟 Үндістан халқы ағылшындарға қарағанда тағаммен бірге магнийді, марганецті, темірді 3 есе, мыс пен калийді 2 есе көп тұтынады. Ал ағылшындар хром мен кальцийді 2 есе көп пайдаланады. Елдің тамақтану үлгісі денеде қай элементтің көп болатынына әсер етеді.
🌟 Орталық Азия тұрғындарына қарағанда Жапония тұрғындары йодты бірнеше есе көп тұтынады (теңіз тағамдарының есебінен). Қазақстанда йодты пайдалану мөлшері азайған, бірақ калий мен натрийді қолдану артқан.
Пайда ма, зиян ба: мөлшер шешеді
Мышьяк улы зат екені белгілі, дегенмен оның тіршілік үшін ең қажетті элемент екені сендерді таңғалдыруы мүмкін. Белгілі бір заттар кейде пайда әкеледі, кейде зиянды әсер етеді, бұл олардың мөлшеріне байланысты. Мысалы, ас тұзын мөлшерден артық пайдалану организмге зиянды әсер етеді. Демек, екі шеті де маңызды: жетіспеуі де зиян, артық болуы да зиян.
⚠️ Жиі кететін қате. «Дәрумендер мен минералдар көп болмайды». Болады! Кез келген элементтің артығы зиян келтіруі мүмкін, сондықтан қоспаларды (йодты да) тек дәрігердің кеңесімен қабылдайды.
Тамақтану — химиялық тепе-теңдік
Біздің тағамымыз барлық қажетті элементтерге деген қажеттілікті «жабуы» тиіс. Сондықтан табақта қатар ет пен балық (темір, фосфор), сүт өнімдері (кальций), көкөніс пен жеміс (калий, магний), теңіз өнімдері мен йодталған ас тұзы (йод және фтор) жүреді. Дұрыс тамақтану — әр адамның денсаулығының кепілі.
👨👩👧 Ата-анаға. Үйде «Элементтер табағы» ойынын ойнаңыз. Кез келген өнімді атаңыз, ал бала жоғарыдағы кестені пайдаланып, онда қандай элементтер бар екенін айтсын. Осылайша химия нақты мәзірмен байланысады.
Көрінбейтін сия
Қытай императорының ұсынысы бойынша олар күріш қайнатпасынан көрінбейтін сия жасап, құпия жазулар жазған. Мұндай сия кепкеннен кейін ешқандай із қалдырмайды. Егер мұндай хатты спирттегі йодтың әлсіз ерітіндісімен ылғалдаса, көк түсті әріптер пайда болған.
Күріштің құрамында крахмал кездеседі және оған йодпен әсер еткенде көк түске боялады.
⚠️ Йодпен тәжірибені тек ересек адаммен бірге жасайды. Үйде крахмалды картоп немесе нан тілімінен тексерген қауіпсіздеу: дәріханалық йод тұнбасының бір тамшысы көгереді, бірақ тұнба тез тұтанады және дақ қалдырады, оны оттан және аузыңнан аулақ ұста.
Өзіңді тексер
- Макроэлементтер микроэлементтерден немен ерекшеленеді? Макроэлементтер денеде массаның 0,005%-ынан көп (мысалы, Ca, K, Na), ал микроэлементтер 0,005%-ынан аспайды (мысалы, Fe, I, Cu).
- Дене массасының негізгі бөлігін қандай төрт элемент құрайды? Сутек, оттек, көміртек және азот: массаның шамамен 96%-ы.
- Йод қайда жинақталады? Қалқанша безде.
- Организм қажетті элементтерді қалай алады? Сырттан: тағаммен, сумен және ауамен, көбіне байланысқан күйде, яғни қосылыстар құрамында.
- Элементтің жетіспеуі де, артық болуы да неге зиянды? Организмге белгілі бір мөлшер қажет: ол жетіспесе немесе артық болса, мүшелердің жұмысы бұзылады.
- Асқазандағы тұз қышқылының құрамына қандай элемент кіреді? Хлор (HCl).
Жаттығуларды шығарамыз
Білімінді тексер (оқулықтан)
№ 1
Макро- және микроэлементтер деген не? Мысал келтіріңдер.
Қалай ойлаймыз. Бәрін дене массасындағы үлес шешеді: 0,005%-дан көп пе, әлде жоқ па.
Жауап үлгісі. Макроэлементтер — организмде көп болатын химиялық элементтер: дене массасының 0,005%-ынан көп. Олардың мөлшері біршама тұрақты, ал елеулі ауытқуды да организм көтереді. Мысалдар: сутек, көміртек, оттек, азот, натрий, магний, фосфор, күкірт, хлор, калий, кальций. Микроэлементтер — мүлде аз болатын элементтер: дене массасының 0,005%-ынан аспайды (ұлпаларда одан да аз). Оларды із қалдырушы деп те атайды. Мысалдар: темір, мыс, йод, фтор, мырыш, кобальт.
Жауабы: макро — дене массасының 0,005%-ынан көп (Ca, Na, K), микро — 0,005%-ынан аспайды (Fe, I, Cu).
№ 2
Тағам құрамындағы химиялық элементтердің өзара баланста болуының қандай маңызы бар?
Қалай ойлаймыз. Организм элементтерді қайдан алатынын және жетіспегенде немесе артық болғанда не болатынын ойла.
Жауап үлгісі. Организм химиялық элементтерді өзі жасамайды, оларды тағаммен алады. Біреуі аз болса, ауру дамиды: кальцийсіз сүйек зардап шегеді (мешел), темірсіз гемоглобин деңгейі түседі (анемия), йодсыз қалқанша без ауырады (зоб). Біреуі тым көп болса, бұл да зиянды. Сондықтан мәзірде әртүрлі өнімдер болуы керек: сонда барлық элементтер ауытқусыз жеткілікті болады.
Жауабы: тағам — элементтердің жалғыз көзі; жетіспеуі де, артық болуы да денсаулыққа зиян, демек, тамақтану теңгерімді болуы керек.
№ 3
Тағамның құрамына неге ас тұзын қосамыз? Ас тұзымен бірге біздің организмімізге қандай элементтер түседі?
Қалай ойлаймыз. Тұздың формуласын еске түсір: NaCl. Ол қандай элементтерден тұрады?
Шешуі. Тұз қажет, өйткені натрий мен хлор су мен тұздың алмасуына, жүйке мен асқорытудың жұмысына қатысады. Организм оларды өзі «жасай» алмайды. Натрий жетіспесе, бас ауырады, әлсіздік пайда болады, есте сақтау нашарлайды және тәбет төмендейді.
Жауабы: тұз натрий Na мен хлорды Cl береді (йодталғанында йод I да бар); олар сұйықтық алмасуына, жүйке сигналдарына және асқорытуға қажет, бірақ көп мөлшерде тұз зиянды.
№ 4
Химиялық элементтердің адам организміне әсері туралы хабарлама дайындаңдар.
Қалай ойлаймыз. Бұл — жоба тапсырмасы: 2–3 элемент таңдап, «қайдан аламыз, не істейді, жетіспесе не болады» жоспарымен айтсаң жеткілікті.
Жауап үлгісі. Міне, 1 минуттық дайын үлгі:
- Кальций. Сүтте, айранда, құртта, ірімшікте, балықта бар. Сүйек пен тісті түзеді, бұлшық етке және қанның ұюына қажет. Балаларда жетіспесе, мешел болады.
- Темір. Бауырда, етте, жасыл көкөністе, дәнді дақылда, қарақұмықта бар. Гемоглобиннің құрамына кіріп, оттекті тасымалдайды. Жетіспесе, анемия, шаршау және селқостық пайда болады.
- Йод. Теңіз өнімдерінде және йодталған тұзда бар. Қалқанша безге қажет. Жетіспесе, зоб пайда болады.
- Қорытынды: тамақтану алуан түрлі болуы керек, және шама маңызды.
Параграфтың кестесіне және анықтамалықтарға қарап тұр (фактілерді екі дереккөзден тексер).
Жауабы: хабарлама жоспар бойынша: элемент, көздері, рөлі, жетіспеу белгілері, қорытынды. Үлгісі жоғарыда.
№ 5
Адам организмі микроэлементтердің жетіспеушілігін сезінбей, қалыпты жұмыс жасауы үшін қандай көкөністер мен жеміс-жидектерді тұтыну керек деп ойлайсыңдар?
Қалай ойлаймыз. Әр микроэлемент үшін кестеден көзін тауып, мәзір құрастыр.
Шешуі. Әр микроэлемент үшін мына өнімдер лайық:
| Микроэлемент | Өнімдер |
|---|---|
| Темір | бауыр, ет, көкөністің жасыл жапырақтары, дәнді дақыл (қарақұмық, сұлы жармасы) |
| Мыс | бауыр, бүйрек, жұмыртқа сарысы, дәнді дақыл |
| Йод | теңіз өнімдері және йодталған ас тұзы |
| Фтор | теңіз тағамдары, фторланған су |
Макроэлементтер үшін: калий — банан, құрақ және басқа кептірілген жемістер, картоп, апельсин шырыны; кальций — сүт өнімдері және балық; магний — жаңғақ, теңіз өнімдері.
Жалпы: күн сайын әртүрлі түсті көкөніс пен жеміс, сүт өнімдері, ет немесе балық, дәнді жармалар, жаңғақ, аздап йодталған тұз.
Жауабы: алуан түрлі мәзір: бауыр мен ет, қарақұмық пен дәнді дақыл, көкөніс пен жеміс (банан, құрақ, картоп), сүт өнімдері, балық және теңіз өнімдері, жаңғақ, йодталған тұз.
№ 6
Темір жетіспеушілігі несімен қауіпті? Ол қандай аурудың туындауына себеп болады?
Қалай ойлаймыз. Темір — гемоглобиннің бөлігі, ал гемоглобин оттекті тасиды. Ол аз болса, не болады?
Шешуі. Темірсіз организм жеткілікті гемоглобин жасай алмайды. Оттек мүшелерге нашар жетеді. Адам тез шаршайды, ұйқышыл және селқос болады.
Жауабы: темір жетіспесе, темір тапшылығынан болатын анемия (қаназдық) пайда болады: шаршау, селқостық, әлсіздік.
№ 7
Қалай ойлайсыңдар, тек нәруыздармен немесе тек майлармен, немесе тек қана көмірсулармен тамақтану дұрыс па? Аталған құрамбөліктердің біреуі тамақ рационында болмаса, оның қандай салдары болатынын түсіндіріңдер.
Қалай ойлаймыз. 21-сабақты еске түсір: нәруыз, май және көмірсу әрқайсысы өз жұмысын атқарады. Біреуін алып тастасақ, сол жұмыс орындалмай қалады.
Жауап үлгісі. Жоқ, дұрыс емес. Әр қоректік заттың өз рөлі бар, және біреуі басқасын алмастыра алмайды.
- Тек нәруыз. Энергия мен құрылыс материалы жетеді, бірақ майлар мен көмірсулар жетіспейді: жасушалардың құрамына кіретін май жоқ, мидың басты энергия көзі — глюкоза аз. Бүйрекке салмақ түседі.
- Тек май. Артық май асқазанның қызметін бұзады және семіздікке әкеледі, ал ұлпаларға керек нәруыз бен ми үшін глюкоза жетіспейді.
- Тек көмірсу. Энергия болады, бірақ нәруыз жоқ: өсу баяулайды, организмнің вирустарға төзімділігі әлсірейді, қан құрамы нашарлайды. Көмірсудың артығы да семіздікке әкеледі.
- Біреуі болмаса. Нәруыз жетіспесе — өсу мен иммунитет зардап шегеді; май жетіспесе — жасушаларға және энергияға қажетті құрамбөлік жоқ; көмірсу жетіспесе — әлсіздік, ұйқышылдық, бас ауыруы, бас айналу. Демек, тамақтану теңгерімді болуы керек: бәрінен аздап және шамасымен.
Жауабы: жоқ: үш құрамбөлік те қажет. Біреуі болмаса, организм өз қызметін атқара алмайды: нәруызсыз — өсу мен қорғаныс, майсыз — энергия мен жасушалар, көмірсусыз — ми мен күш-қуат зардап шегеді.
Жадынама
- Организм химиялық элементтерді тағаммен, сумен және ауамен алады.
- 12 құрылымдық элемент дененің шамамен 99%-ын құрайды.
- Микроэлементтер денеде аз, бірақ жетіспесе, ауыр аурулар болады.
- Мырыш ұйқы безінде, йод қалқанша безде, стронций сүйекте жиналады.
- «Пайда ма, зиян ба» деген мөлшерге байланысты.