Химические вещества в организме и их польза
Роль химии в современном мире очень велика. На самом деле, химические процессы окружают нас постоянно, это касается не только промышленного производства или бытовых моментов. Химические реакции в нашем собственном организме протекают ежесекундно, разлагая органические вещества до простых соединений вроде углекислого газа и воды, в результате чего мы получаем энергию на совершение элементарных действий.
Параллельно создаем новые вещества, необходимые для жизнедеятельности и работы всех органов. Останавливаются процессы только после смерти человека и его полного разложения. Источником питания для многих организмов, в том числе и человека, являются растения, обладающие способностью вырабатывать органические вещества из воды и углекислого газа. Этот процесс включает цепь сложных химических превращений, итогом которой становится образование биополимеров: клетчатки, крахмала, целлюлозы.
Химия в быту
Химия в быту человека присутствует ежедневно, мы сталкиваемся с осуществлением целой цепочки химических превращений при:
– использовании мыла;
– приготовлении чая с лимоном; гашении соды;
– поджигании спички или газовой конфорки;
-приготовлении квашеной капусты; -использовании порошков и других моющих средств.
Все это химические реакции, в ходе которых из одних веществ образуются другие, а человек получает от этого процесса какую-то пользу. Современные порошки содержат ферменты, которые при высоких температурах разлагаются, поэтому стирка в горячей воде нецелесообразна. Эффект отъедания пятен будет минимальным. Действие мыла в жесткой воде тоже значительно снижается, зато появляются хлопья на поверхности. Смягчить воду можно кипячением, но иногда это возможно только с помощью химических веществ, которые как раз и добавляют в средства для стиральной машины, снижающие процесс образования накипи.
Все это химические реакции, в ходе которых из одних веществ образуются другие, а человек получает от этого процесса какую-то пользу. Современные порошки содержат ферменты, которые при высоких температурах разлагаются, поэтому стирка в горячей воде нецелесообразна. Эффект отъедания пятен будет минимальным. Действие мыла в жесткой воде тоже значительно снижается, зато появляются хлопья на поверхности. Смягчить воду можно кипячением, но иногда это возможно только с помощью химических веществ, которые как раз и добавляют в средства для стиральной машины, снижающие процесс образования накипи.
Химия и организм человека.
Роль химии в жизни человека начинается с дыхания и переваривания пищи. Все процессы, происходящие в нашем организме, осуществляются в растворенном виде, а универсальным растворителем выступает вода. Ее волшебные свойства позволили когда-то возникнуть жизни на Земле, и сейчас очень важны. Основой химического строения человека выступает пища, которую он потребляет. Чем она качественнее и полноценнее, тем лучше работает слаженный механизм жизнедеятельности. При недостатке какого-либо вещества в питании, тормозятся протекающие процессы, и работа организма нарушается. Чаще всего, такими важными веществами мы считаем витамины. Но это наиболее заметные вещества, недостаток которых проявляется быстро. Нехватка других компонентов может быть не так видна.
К примеру, вегетарианство имеет негативные стороны, связанные с непоступлением с пищей некоторых полноценных белков и, содержащихся в них, аминокислот. В такой ситуации организм не может синтезировать некоторые собственные белки, что приводит к различным нарушениям. Даже поваренная соль должна обязательно входить в рацион, поскольку ее ионы помогают осуществлять осмотическое давление, входят в состав желудочного сока, помогают работе сердца. При различных отклонениях в деятельности органов и систем человек в первую очередь, обращается в аптеку, выступающую в качестве главного пропагандиста достижений человечества в области химии.
Более 90 процентов медикаментов, выставленных на полках аптек, являются искусственно синтезированными, даже если они присутствуют в природе, сегодня проще создать их на заводе из отдельных компонентов, чем вырастить в естественных условиях. И хотя многие из них имеют побочный эффект, положительное значение от устранения заболевания намного выше.
Химия на службе промышленности.
Изначально науку химию двигали люди любопытные, а также жадные. Первым было интересно узнать из чего все состоит и как превращается во что-то новое, вторым хотелось научиться создавать нечто ценное, позволяющее приобрести материальные блага. Одним из самых ценных веществ является золото, а за ним идут и другие металлы. Именно добыча и переработка руды для получения металлов – первые направления развития химии, они и сегодня очень важны. Поскольку позволяют получать новые сплавы, использовать более эффективные способы очистки металлов и так далее. Производство керамики и фарфора тоже очень древнее, оно постепенно совершенствуется, хотя превзойти некоторых старинных мастеров сложно. Переработка нефти сегодня показывает огромное значение химии, ведь помимо бензина и других видов топлива, из этого природного сырья создается несколько сотен различных веществ:
- каучуки и резины;
- синтетические ткани, такие как нейлон, лайкра, полиэстер;
- детали автомобилей;
- пластмассы;
- моющие средства и бытовая химия;
- сантехника;
- канцелярские товары;
- мебель;
- игрушки;
и даже пища.
Лакокрасочная промышленность полностью основана на достижениях химии, все ее разнообразие создается учеными, синтезирующими новые вещества. Даже строительство сегодня вовсю применяет новые материалы, обладающие свойствами, нехарактерными природным веществам. Их качество постепенно улучшается, доказывая, что химия в жизни человека необходима.
Две стороны медали.
Роль химии в современном мире огромна, жить без нее мы уже не сможем, она дает нам массу полезных веществ и явлений, но в то же время и наносит определенный вред.
Вредное воздействие химии.
Как негативный фактор, химия в жизни человека появляется постоянно. Чаще всего мы отмечаем последствия в экологической сфере и здоровье населения. Изобилие материалов, чужеродных нашей планете приводит к тому, что они засоряют почву и воду, не подвергаясь естественным процессам гниения. При этом в ходе разложения или горения они выделяют большое количество токсичных веществ, дополнительно отравляющих окружающую среду. И тем не менее, вопрос этот вполне разрешим с помощью той же самой химии. Значительную часть веществ можно повторно переработать, снова превратив в нужные товары. Проблема, скорее, связана не с недостатками химии как науки, а с ленью человека, и его нежеланием потратить дополнительные усилия на переработку продуктов жизнедеятельности.
Такая же проблема связана и с отходами промышленного производства, которые сегодня редко перерабатываются качественно, отравляя окружающую среду и здоровье человека. Второй момент, говорящий, что химия и организм человека несовместимы, это искусственная пища, которой нас пытаются пичкать многие производители. Но здесь вопрос не столько достижений химии, сколько жадности людей. Химические успехи позволяют сделать жизнь человека проще и возможно, роль химии в решении продовольственной проблемы окажется бесценной, особенно в сочетании с достижениями генетики. Неумение пользоваться этими достижениями и желание заработать – вот главные враги здоровья человека, а вовсе не химическая промышленность.
Применение большого количества консервантов в пище стало проблемой в некоторых странах, где жители настолько пропитались этими веществами, что после смерти процессы разложения в них сильно заторможены, в результате умершие просто не сгнивают, а долгие годы лежат в земле. Бытовая химия часто становится источником аллергических реакций и отравлений организма. Минеральные удобрения и средства для обработки растений от вредителей тоже опасны для человека, да и на природу они оказывают негативное воздействие, постепенно разрушая ее.
Польза химии.
В психологии существует такое понятие – сублимация, заключающееся в снятии внутреннего напряжения через перераспределение энергии, для достижения результата в какой-то доступной области. В химии этот термин используют как обозначение процесса получения из твердого вещества газообразного без жидкой стадии. Однако и в данной отрасли можно применить подход психологии. Перенаправление энергии на достижения в разных отраслях, связанных с химией приносит много пользы обществу.
Говоря о том, зачем нужна химия в быту человека или промышленном производстве мы вспоминаем многие ее достижения, сделавшие нашу жизнь комфортной и более долгой:
-лекарства;
-современные материалы с уникальными свойствами;
– удобрения;
-источники энергии;
-источники пищи и многое другое.
Заключение.
Роль химии в современном мире неоспорима, она заняла важное место в системе знаний человечества, накопленных в течение тысячелетий. Ее активное развитие в 20 веке несколько пугает и заставляет людей задуматься о конечной цели применения своих знаний. Но без знания человечество – только отдельная группа индивидуумов, обладающая не самыми лучшими характеристиками.
Нередко учащимся 8 класса задают написать сочинение, сообщение, эссе, выполнить проект на тему «Химия в жизни человека»? Это неслучайно. Уже не одно столетие химия занимает важное место в жизни людей.
Лекарства, косметика, бытовая химия, многие пищевые добавки, вещи первой необходимости – все это получено с помощью химических веществ и их реакций. Роль этой науки большей частью положительна. И лишь бесконтрольное ее использование в отраслях потребительского рынка может нанести вред.
Роль химии в жизни человека
Химия – не только научно-теоретическая дисциплина. Это одна из самых применимых на практике наук. Ее открытиями пользуются промышленность, сфера услуг и просто любая семья.
Химия в быту
Каждая современная семья использует огромное количество средств бытовой химии – на кухне, в ванной, гостиной, спальне. Они помогают экономить время, сохранять здоровье, поддерживать чистоту, создавать красивый интерьер, выращивать растения, ухаживать за автомобилями.
Вот только некоторые из этих средств:
стиральные порошки, мыло;
шампуни;
клеи, краски, лаки;
пятновыводители, очистители, крема для обуви;
удобрения, вещества для защиты домашних растений от насекомых, болезней.
Так, при стирке активные вещества вступают в реакцию с грязью, в результате чего она как бы отталкивается от ткани. В хозяйственном мыле – это обычная щелочь природного происхождения, в порошках – синтетические ПАВ. Для создания красок тоже используют химию: едкий натр в гуаши, олифа – в масляных разновидностях.
Однако химия оставила свой след и в привычных операциях. Когда готовят пирог, то смешивают соду и лимонный сок. Происходит процесс растворения соды и выделения углекислого газа СО2. Он пробивает себе выходы, и тесто поднимается.
Очистка металлической посуды от накипи с помощью лимонной кислоты производится в результате растворения твердых карбонатных пленок (накипи) в кислой среде.
Химия и человеческий организм
Человек – это сложная система, состоящая из различных элементов и органических веществ. Но требуется постоянное их пополнение. Кальций, калий, кислород, фосфор, аминокислоты – все это должно поступать в организм с едой.
Влияние внешних веществ по-разному воздействует на человека. Так, принятие аспирина с помощью химических реакции разжижает кровь. Для одного человека, с густой кровью и склонностью к тромбам, – это спасение. Для другого, с нарушением свертываемости крови, применение этого лекарства может довести до летального исхода.
Поэтому химические вещества или продукты с ними сопровождаются инструкциями, как обезопасить себя.
Пример: уксусную кислоту нельзя употреблять, не разбавив большим количеством воды. При работе с чистящими гелями, пастами, надо надевать перчатки. Нельзя употреблять слишком много соли из-за накопления натрия, ведущего к отекам.
Химия в промышленности
На химических реакциях основано большинство промышленных производств мира.
Так, благодаря промышленной химии, получают:
лекарства;
продукты питания;
пластиковые, резинотехнические изделия;
бензин;
бумажные изделия;
синтетические ткани;
строительные и отделочные материалы;
металлы и сплавы с новыми свойствами для медицины, космоса, электроники;
кисломолочную продукцию и многое другое.
Как отдельный комплекс выделяют химическую промышленность, состоящую из фармацевтической, нефтехимической, горно-химической отраслей. Общество получает от них значительный объем продукции.
Значение химии в нашей жизни
Влияние химии на качество жизни человека двояко. Она способна как помогать, так и наносить вред человеку и окружающей среде.
Вредное воздействие
Несмотря на огромную пользу, химия способна причинить вред. От стиральных порошков может возникнуть раздражение на коже, особенно у детей.
Лаки и некоторые краски при продолжительном вдыхании способны привести к интоксикации с головокружением, тошнотой, слабостью.
Удобрения при передозировке накапливаются в плодах и зелени, приводя к поражению желудочно-кишечного тракта.
Но наибольший вред способны привести пищевые химические добавки с кодом «Е», особенно если они не прошли длительного изучения или если их употреблять в больших количествах с едой.
Пример: модифицированный крахмал в йогуртах способен пагубно влиять на поджелудочную железу. А волокна, обработанные специальными химикатами для прочности и сохранения яркой окраски, вызывают аллергические дерматиты. Особенно это характерно для продукции одной из азиатских стран.
Чтобы оградить свой организм от вредного воздействия, следует:
соблюдать меры предосторожности, если используются такие вещества;
не приобретать продукцию, производитель которой неизвестен;
питаться полезной натуральной едой, ограничивая вкусные, но вредные продукты.
Эти простые правила позволят без риска для здоровья пользоваться всеми достижениями современной химии.
Польза химии
Вещества, полученные химическим путем, используют в медицине. Они помогают сохранить больным людям жизнь, поддерживают здоровье.
Одно из достижений – способность улучшать вкусовые качества: сахар, ванилин – тому наглядный пример.
В доме химические вещества убивают микробов, поддерживают комфортный микроклимат в квартире, дают тепло.
Сельским жителям и сельскохозяйственным предприятиям помогают обезопасить поле, сад, огород, приусадебное хозяйство, птицефабрику, повысить урожайность или надои. Это дает возможность обеспечивать едой жителей планеты.
Интересные факты о химии в повседневной жизни
Несколько любопытных фактов, где еще мы можем наблюдать химические реакции:
Абсорбция – это способность поглощать что-либо. Например, активированный уголь захватывает вредные, болезнетворные соединения. Однако такими же способностями обладает обычный рис. Если в слишком соленый суп опустить мешочек с этим злаком, то соль впитается в него, и суп будет спасен.
Мозг – это минилаборатория, в которой ежеминутно происходит около ста тысяч химических реакций.
Садовые и дикие яблоки, оставленные в разрезанном виде, через 5-10 минут становятся буроватыми. Но они не испортились. Это произошла реакция окисления железа, содержащегося в мякоти. Но в воздухе железо соединилось с кислородом, и произошло образование оксида.
О пользе витаминов и микроэлементов наслышаны многие. Однако не все представляют себе, в чем именно заключается их польза. В организме человека каждую секунду происходят тысячи сложных биохимических процессов, и в них принимают участие множество химических веществ, о роли которых полезно иметь представление.
Витамины и их роль
Витамины – собирательное название для группы органических веществ различного химического состава, объединенных тем, что все они абсолютно необходимы для нормального функционирования живых организмов, в том числе и человеческого. На сегодняшний день науке известно 27 таких веществ. Правда, не все они достаточно хорошо изучены: роль некоторых витаминов в организме доподлинно не ясна (например, витамин Т), а некоторые часть ученых вообще не считает жизненно необходимыми и относит не к витаминам, а к витаминоподобным веществам (В4, В15).
Среди хорошо изученных витаминов, важность которых не вызывает сомнений, стоит назвать следующие.
1. Витамин А (ретинол). Этот витамин способствует выработке зрительного пигмента, что помогает сохранять остроту зрения при любом освещении. Также он участвует в процессе регенерации клеток и обновления тканей, поддерживает нормальную работу иммунной системы, способствует нормальному формированию костей и зубов.
2. Витамин В1 (тиамин) играет важную роль в синтезе нейромедиаторов, помогающих проводить импульсы по нервным волокнам, а также поддерживает нормальную работу сердца и органов пищеварения.
3. Витамин В2 (рибофлавин) регулирует обменные процессы и участвует в регенерации тканей.
4. Витамин В6 (пиридоксин) незаменим для процесса кроветворения. Также он участвует в обменных процессах и синтезе антител.
5. Витамин В12 (цианокобаламин) необходим для регуляции обменных процессов; также он принимает участие в кроветворении и играет важную роль при усвоении кислорода при дыхании.
6. Витамин С (аскорбиновая кислота) поддерживает нормальную работу иммунной системы, а также влияет на состояние костей, кровеносных сосудов и соединительной ткани.
7. Витамин D способствует нормальному усвоению кальция и фосфора, которые формируют костную ткань.
8. Витамин Е (альфа-токоферол) поддерживает нормальную работу иммунной системы, кроме того является мощным антиоксидантом и играет важную роль в работе репродуктивной системы.
9. Витамин К играет важную роль в поддержании нормального уровня свертываемости крови и обеспечивает правильную работу почек. Также этот витамин повышает усвояемость витамина D.
Интересно, что многие витамины (например, D или К) в действительности не одно вещество, а несколько с похожими биохимическими свойствами.
Витамины необходимы для поддержания нормальной жизнедеятельности. Следить за уровнем этих веществ в организме очень важно. Однако это не единственные вещества, которые нужны организму человека.
Читайте также: Польза томатов для организма человека
Макро- и микроэлементы
Помимо сложных химических веществ, таких, как витамины и витаминоподобные вещества, для нормального функционирования организма человека необходимы и простые химические элементы. Из почти трех сотен элементов периодической таблицы в организме человека найден 81. Они делятся на три группы:
· макроэлементы – элементы, содержание которых в организме составляет более 0,01 %;
· микроэлементы – содержание которых составляет от 10−5 % до 0,01 %;
· ультрамикроэлементы – содержание менее 10−6 %.
Часто микроэлементы и ультрамикроэлементы для удобства объединяют в одну группу.
Для простоты микро- и макроэлементы часто обозначаются общим словом «минералы», хотя оно и не совсем верно – минералами в химии называются только особые вещества с кристаллическим строением.
Помимо процентного содержания, еще одно важное отличие макроэлементов от микроэлементов – отклонения в уровне первых совместимы с нормальной жизнедеятельностью, в то время как колебания в уровне вторых приводят к серьезным заболеваниям (либо являются их следствиями). Элементы, необходимые для работы организма, должны содержаться в тканях в строго определенном количестве, и их избыток точно так же вреден, как и недостаток.
Среди макроэлементов выделяют:
· кальций – основной составляющий элемент костной ткани. Вместе с этим он участвует в процессе роста и регенерации всех тканей организма;
· калий помогает поддерживать осмотическое давление в кровеносной системе и нормализует работу сердечной мышцы;
· магний нормализует возбудимость нервной системы, входит в состав костной ткани, стимулирует перистальтику кишечника;
· натрий поддерживает нормальное осмотическое давление и участвует в регуляции кислотно-щелочного баланса;
· фосфор является важным «строительным элементом» всех тканей организма, а также регулирует обменные процессы;
· хлор поддерживает нормальное осмотическое давление, а также входит в состав соляной кислоты – основного «действующего вещества» желудочного сока.
Среди необходимых микроэлементов выделяют:
· железо – крайне важный элемент, входящий в состав гемоглобина – белка крови, способного связывать и переносить кислород. Этот элемент крайне важен для процесса дыхания. При его недостатке развивается железодефицитная анемия;
· марганец – участвует в процессе роста и образования костной ткани, регулирует липидный и углеводный обмен, играет важную роль в синтезе гормонов;
· цинк принимает активное участие в делении клеток, в частности, в процессе репликации ДНК и РНК. Также он играет важную роль в кроветворении и образовании антител;
· селен способствует укреплению иммунитета, обладает выраженными антиоксидантными свойствами, участвует в синтезе белковых молекул и нуклеиновых кислот;
· медь участвует в процессе роста тканей, кроветворении и образовании антител. Также соединения меди принимают участие в превращении железа в гемоглобин. Также медь участвует в выработке коллагена – вещества, придающего большинству тканей эластичность и упругость;
· кобальт принимает участие во многих процессах в организме человека – он участвует в процессе кроветворения, синтезе мышечных белков, улучшает усвояемость азота, а также является важным структурным элементом витаминов группы В.
Витамины, микро- и макроэлементы, необходимые для нормальной жизнедеятельности вещества, регулируют множество процессов в человеческом организме. Каждый из них важен и незаменим – поэтому следить за их уровнем необходимо очень тщательно. Поддержание определенного уровня этих элементов – жизненная потребность организма.