Сценарий внеурочного занятия "Здоровье на столе: морские водоросли"

Метапредметная конференция

«Здоровье на столе: морские водоросли»

Пояснительная записка

В настоящее время стоит острая необходимость пропаганды здорового образа жизни среди обучающихся. Реализация программы «Здоровье» в лицее предусматривает межпредметную интеграцию во внеклассной работе. Учителями биологии, химии разработан сценарий межпредметной конференции, которая имеет следующие цели:

- расширение представлений о жизнедеятельности организма человека в
зависимости от питания;

• углубление знаний о химическом составе водорослей;

• пропаганда пользы морепродуктов для обмена веществ;

• воспитание чувства ответственности за здоровый образ жизни; Подготовка к конференции:

1. Приглашение гостей: зав. аптекой А. Кайгородова, продавец отдела
«Морепродукты» магазина «Европа».

2. Изготовление стендов, слайдов по темам: «Морские водоросли в аптеке», «Производные альгиновой кислоты», подготовка опытов (отв. Чистякова Т.М)

3. Подготовка выступлений учащихся в форме ролевой игры: альголог, аналитик, врач, фармацевт, кондитер, технолог, (отв. Горбачёва Г.С)

Содержание конференции:

1. Вступительное слово. Шматкова Л.М: «Народная мудрость гласит: «Какова еда и питьё - таково и житьё», другая говорит «Ешь правильно - и лекарство ненадобно», а третья призывает «Зелень на столе - здоровье на сто лет». Все эти мысли свидетельствуют о том, что испокон веков человечество заботится о своём здоровье; Секреты его состоят в правильном питании. Отсюда вывод: правильно питаться - значит управлять своим здоровьем. Как же правильно питаться? Сегодня мы раскроем аспекты, связанные с употреблением
морепродуктов».

2. Выступление заведующей аптекой сети «Гарант» А. Кайгородовой:
«Коренные жители Севера и Дальнего Востока с давних времён использовали
дары моря. В суровых условиях побережий северных морей они нередко
служили единственным источником жизненно важных компонентов, способных
сохранить здоровье человека. В связи с этим понятна необходимость изучения
этих представителей живого мира с точки зрения химии. Только знающий,
грамотный человек способен в своей жизни осуществить мечту Гиппократа
«Чтобы наша пища была лекарством, а лекарство - пищей» Расскажу об
удивительной водоросли ламинарии:

Ламинария - самый популярный среди японцев - признанных долгожителей, продукт. Благодаря богатому составу биологически активных веществ, ламинария оказывает благоприятное воздействие на организм человека в целом. Состав ламинарии уникален: по сравнению с обычной капустой в ней вдвое больше Р, в 11раз - Mg, в 16 раз - Fe, в 40раз - Na. Если хотя бы раз в неделю употреблять морскую капусту - 3 чайных ложки сухой или ЗООгр. в составе салатов, то получите месячный запас витаминов». Далее она рассказала о биологически активных добавках на основе водорослей (ламинарии, спирулины и др.) «Кламин», «Астин», «Биоастин», «Фито-Сплат», продемонстрировала некоторые аптечные препараты, небольшие рекламные проспекты.

3. Демонстрация опыта «Обнаружение витамина С в ламинарии»

А. Измельчают свежую или высушенную водорослевую массу (1 - 2 г), растирают ее кварцевым песком, постепенно добавляя 2%-ный раствор хлороводорода (10мл). Полученную смесь фильтруют. Сильно разбавленный фильтрат добавляют при взбалтывании к 5 мл. раствора КМnО4. Происходит обесцвечивание «марганцовки», что указывает на наличие витамина С.

Б. К соку морской капусты (1 мл) добавляют по 2 капли растворов КОН и K₃[Fe(CN)₆. Энергично встряхивают колбу. Затем по каплям (8-10 капель) приливаю 10% раствор HCL и 1 -2 капли FeCL₃ до выпадения синего или зеленовато-синего осадка берлинской лазури (K₄[Fe(CN)₆]).

4. Ролевая игра: Выступления учащихся в качестве специалистов определённой⁴
отрасли - фармацевта, кондитера, технолога, животновода (сопровождаются
видео показом слайдов). Между выступлениями — тематические рекламные
паузы об омолаживающей косметике, пастах на основе водорослей,
демонстрация опытов: «Определение маннита в ламинарии», «Выделение
каротина из ламинарии».

Альголог: «Альгология — раздел ботаники, изучающий водоросли (от лат. algo — водоросль и logos — учение). Богат и разнообразен растительный мир дальневосточных морей. Многие их прибрежные районы опоясаны густыми зарослями водорослей, среди которых агаросодержащая водоросль анфельция, филлоспадикс и зоотера. А чемпион по распространенности — ламинария (морская капуста). Запасы водорослей в морях, омывающих нашу страну, исчисляются миллионами тонн, а добывается всего около 2 тыс. тонн (~2% всех разведанных запасов). Одна из причин, сдерживающих более широкую добычу водорослей, не всегда удобное расположение районов их распространения по отношению к районам переработки и потребления. Поэтому значительно выгоднее заниматься искусственным культивированием. Наибольших успехов в культивировании морских водорослей достигли в Японии, Индонезии, на Филиппинских островах, в Австралии. Выращиванием водорослей в искусственных условиях занимаются в США, Великобритании, Франции. В нашей стране успешно осваиваются подводные плантации ламинарии (на Камчатке) и филлофоры (в Черном море). На Камчатке, в Оссорской бухте на поверхности воды натянуты канатные рамы, от которых вниз на глубину до 16 м опускаются веревочные гирлянды. По этим гирляндам вьются молодые ростки морской капусты. С 1 га здесь собирают по 40-50 т ламинарии.

Аналитик: «Водоросли содержат до 50% белков, тогда как в говядине их 21 %, в свинине — 18 % . В водорослях содержание белков, жиров, углеводов больше, чем во многих злаках и овощах. Так, содержание белка в бурых и красных водорослях составляет в среднем 20%, а в зеленых - 45%, в сравнении с 9% — в гречихе и 14% — в пшенице. В свежих водорослях имеются почти все витамины, а по количеству некоторых важных витаминов водоросли даже «обогнали» многие овощи и фрукты. Так, витамина В2 в морской капусте в 200 раз больше, чем в картофеле, и в 40 раз больше, чем в моркови. По содержанию

витамина С многие водоросли даже богаче яблок. Кроме того, водоросли содержат большое количество необходимых для организма человека минеральных элементов, таких, как йод, азот, бор, марганец, цинк, железо, калий. Имеется в них в незначительных количествах мышьяк, применяемый в медицине для ускорения обмена веществ. Морские растения богаты растительными жирами, количество которых меняется от 1/5 до I /4 от общей массы».

Врач: «Местные жители Севера и Дальнего Востока использовали дары моря с самыми различными целями: Так, о морской капусте С.П.Крашенинников сообщает: «Оную траву мочат в студеной воде и пьют от великого резу». (Крашенинников СП.) Описание земли Камчатка. М., 1952. С. 240).

Водоросли обладают лечебными свойствами. Еще за 3000 лет до н.э. в Древнем Китае для лечения зобной болезни и горла рекомендовалась водоросль Porphyra coccinena, для борьбы с кишечными расстройствами, склерозом, цингой, гипертонией, нервными расстройствами и золотухой применяли различные виды ламинарии. Некоторые водоросли — кораллина, телидиум, церариум, энтероморфа — издавна славились своим глистогонным действием.

«Ирландский мох» (Chondrus crispus) употребляли при чахотке, истощении, сердечно-сосудистых и желудочных заболеваниях, лечили им детей от рахита. В настоящее время лекарственный препарат каррагенин (создан на основе морских водорослей) применяется для поддержания сил ослабленного организма после перенесенных заболеваний, при лечении язвенной болезни желудка. Особо необходимо отметить значение йода, содержащегося в морских водорослях. Доказано, что при употреблении в пищу водорослей йод легче усваивается организмом и не вызывает насморка, а также других побочных явлений, обычных при употреблении искусственных препаратов йода». Демонстрация опыта «Определение маннита в ламинарии» Фармацевт: «Морские водоросли богаты витаминами А, В_ь В₂, С, Д. Отсутствие в пище витамина А вызывает задержку роста, болезнь глаз (ксерофтальмию) и общее понижение сопротивляемости к инфекционным болезням. Недостаток витамина В] вызывает у человека болезнь бери-бери (главные симптомы болезни: отсутствие аппетита, онемение ног, падение веса, затем наступают паралич и атрофия мышц ног, нарушение деятельности сердца, затрудненное дыхание и другие симптомы). Витамин В₂ является фактором роста, поэтому его отсутствие в пище останавливает рост животных и человека. Витамин С — одно из наиболее известных антицинготных средств, а витамин D предупреждает появление рахита. Таким образом, морские водоросли имеют большое значение в качестве лечебных, диетических и профилактических продуктов, особенно благодаря богатству витаминами. Кроме того, в годы Великой Отечественной войны известному алькологу Ксении Петровне Гемп с помощью водорослей удалось получить такое нужное лекарство, как пенициллин. На сырых листьях бурой водоросли ламинарии она заметила зеленоватый налет плесени. Ламинария оказалась настоящей фабрикой пенициллина в миниатюре (См.: Скороходова ТВ. Сокровища глубин. Архангельск, 1962 С 12)».

Кондитер: «В пишу люди используют водоросли в свежем, вареном, сушеном, консервированном виде. Они питательны и полезны. В кондитерской промышленности водоросли сначала перерабатывают в полуфабрикаты из которых затем приготавливают хлеб, печенье, пирожные, конфеты, желе, джемы, цукаты, зефир, мороженое и даже шоколад».

Технолог: «Много различных минеральных солей, и микроэлементов получают из морских водорослей, но наиболее ценными, пожалуй, можно признать маннит, альгиновую кислоту и ее соли, а также агар-агар. Маннит -
шестиатомный алифатический спирт НОСН₂-(СНОН)₄-СН₂ОН,

представляющий собой бесцветные кристаллы сладкого вкуса. Название свое он получил от того, что содержится в манне. Манна — несколько видов лишайников семейства леканоровых, которые переносятся ветром на большие расстояния. Возможно, с этим их свойством связано возникновение легенды о манне, «падающей с неба». Маннит является хорошей питательной средой и* для многих микроорганизмов, выращиваемых в лабораториях. Это вещество способствует рассасыванию тромбов, является сильным диуретическим средством (выводит жидкость из организма), его применяют при заболеваниях почек, при отеке мозга. В текстильной промышленности маннит применяют в качестве сгустителя некоторых красок, а на очистных сооружениях многих фабрик и заводов - как индикатор загрязненности сточных вод. Альгиновая кислота - смесь полисахаридов (D-маннозы и L-гулозы, в каждом мономерном звене которых имеется карбоксильная группа), при растворении в воде обладает вязкостью, клеящей, эмульгирующей способностью. Экстракт альгиновой кислоты представляет собой прекрасное средство для закалки высококачественных сортов стали. Добавление его в цемент, бетон, асфальт делает продукцию прочной и водонепроницаемой. Из соединений альгиновой кислоты делают различные краски и лаки, клей. Альгиновая кислота пользуется большим спросом на мировом рынке, однако в России с её практически неисчерпаемыми - водорослевыми запасами пока нет предпринимателей, способных взяться за развитие такого доходного дела. Альгинат натрия придаёт водонепроницаемые свойства различным тканям, бумаге, картону и применяется для изготовления специальных высококачественных сортов бумаги и картона, в производстве облицовочных материалов, для сгущения красок при печатании рисунка на тканях. Это соединение используется также для снижения жесткости воды. Пищевой альгинат натрия обладает способностью сгущать жидкости, в 14,5 раза большей по сравнению с крахмалом. Он используется в производстве всех отечественных зубных паст, мороженого, майонеза, кондитерских изделий. Добавление альгината натрия при выделке хлебобулочных изделий позволяет дольше сохранять их свежими, варенья и джемы долго не засахариваются. Из-за способности свертывать кровь альгинат натрия включают в состав различных кровоостанавливающих средств (порошков, таблеток, тампонов), а перевязочный материал - альгипор и ГРАМ-хирургические нити, (гемостатический рассасывающийся альгинатный материал), изготовленные на его основе, — стимулируют заживление швов, ран и ожогов.

Альгинат кальция обладает важным свойством - выводит из организма радиоактивный стронций. Агар-агар (или агар) - смесь полисахаридов на основе

D-галактозы. Его чаще, чем маннит, используют для разведения различных бактерий и микроорганизмов во многих микробиологических лабораториях. Агар называют растительным желатином, у него желеобразующие свойства в 13 раз выше, чем у желатина, поэтому его широко применяют в пищевой промышленности. Большую пользу приносит применение агара в кожевенной, текстильной, бумажной промышленности - кожа, ткань, бумага, обработанные агаром, делаются более прочными и приобретают приятный блеск. Агар используется для удаления накипи в котлах, как антикоррозийное средство в металлургии. Коррозия некоторых металлов при применение агара уменьшается на 95%».

Демонстрация опыта «Выделение каротина из ламинария» Животновод: «Водоросли с давних времен использовались в качестве дополнительных кормов для животных и птицы, а также как прекрасное удобрение, отличающееся высоким содержанием азотных и калийных солей (калия в них, к примеру, в 2 раза больше, чем в навозе). Во многих странах Европы и в Австралии жители выгоняли овец, коров, коз для выпаса на побережье моря, когда во время отлива обнажались целые плантации водорослей. Кроме того водоросли собирали для приготовления силоса, кормовой муки («северный концентрат», применяемый во многих животноводческих хозяйствах, расположенных вблизи Белого моря, содержит до 80% морских водорослей). Животные, питающиеся водорослями, быстро набирают вес, менее восприимчивы к различным заболеваниям». Бумага из водорослей. Заранее собирают тину из заболоченного водоема, высушивают ее и измельчают. Затем смачивают водой и толкут 10-15 мин. Отжимают кашицу через ситечко, складывают ее тонким слоем между двумя листами плотной бумаги и гладят горячим утюгом, пока новая бумага не станет совершенно сухой. Осторожно отделяют полученную из водорослей бумагу от обычной. Изготовленная подобным образом бумага может быть трех цветов. Чтобы получить зеленую бумагу, надо взять свежую тину, желтую - слегка побуревшую. Белой бумага будет если в измельченную тину добавить 10%-ный раствор хлорной извести, довести содержимое используемой емкости до кипения, прилить туда, размешивая, 2%-ный раствор серной кислоты, а через 1-2 мин капнутьЗ-5 капель нашатырного спирта. На полученной бумаге можно рисовать карандашом, красками, писать чернилами.

Определение маннита в ламинарии. Водоросль промывают и разрезают. На свежий срез насыпают мелкие кристаллики борной кислоты и добавляют кристаллик метилоранжа. Срез окрашивается в яркий красный цвет - это указывает на наличие в соке водоросли шестиатомного спирта маннита –С₆Н_]40₆.

Выделение каротина из ламинарии. Предварительно заливают свежее
измельченную морскую капусту спиртом, плотно закрывают сосуд и оставляют
на сутки (приготовление спиртовой вытяжки). Опускают полоску фильтровальной бумаги в спиртовую вытяжку. На бумаге появится желтая полоса, подтверждающая наличие в ламинарии каротина.

Литература

1. Аразашвили А.Р. Биологически активные вещества и другие природные соединения морских водорослей. Тбилиси, 1980

2. Волков В.И. География Камчатской области. Петропавловск-Камчатский, 1994.

3. Волков В.И. Дальневосточные моря России и их экологические проблемы. География в школе. 1989. № 6. С. 9-14.

4. Журнал химия в школе № 3 2004г.

2