Г. А. Воронина ;
М. З. Федорова
Наиболее сложные вопросы преподавания раздела «Человек и его здоровье»
Окончание. См. № 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23/2009
№ газеты |
Учебный материал |
17 |
Лекция 1. Регуляторные системы организма |
18 |
Лекция 2. Иммунитет |
19 |
Лекция 3. Нарушения в работе иммунной системы |
20 |
Лекция 4. Общий план строения нервной системы |
21 |
Лекция 5. Строение и функции отделов центральной нервной системы |
22 |
Лекция 6. Гуморальная регуляция функций в организме |
23 |
Лекция 7. Стресс в жизнедеятельности организма человека |
24 |
Лекция 8. Основы рационального питания |
Итоговая работа |
|
Лекция 8
Основы рационального питания
Питание – одна из основных физиологических потребностей всех живых существ. Оно необходимо для замены отработанных веществ, содержащихся в клетках, обновления тканей, обеспечения организма энергией.
Благодаря достижениям современной физиологии, биохимии, молекулярной биологии, генетики получены данные о значении различных компонентов пищи для жизнеобеспечения, сохранения и улучшения здоровья человека. Известна роль не образующихся в организме веществ: витаминов, незаменимых аминокислот и жирных кислот, минеральных веществ. В настоящее время в развитых странах отошли на второй план проблемы с недоеданием, недостаточностью витаминов и белков и возникли проблемы профилактики заболеваний, связанных с избыточным весом, употреблением больших количеств сахара, жиров, соли. Тем не менее, нерациональный подбор продуктов питания, широкое использование рафинированных (от франц. raffiner – очищать) продуктов приводит к возникновению «голода среди изобилия», т.е. недостатку незаменимых компонентов пищи при избытке других пищевых факторов.
Развитие химических и биологических технологий, генной инженерии способствовало появлению новых видов пищи и пищевых добавок, которые при употреблении в большом количестве могут оказывать негативное влияние на здоровье человека.
В настоящее время в науке сформировалось понятие о рациональном питании, которое включает в себя следующие принципы.
1. Пища должна обеспечивать поступление в организм достаточного количества энергии с учетом возраста, пола, вида деятельности, функционального состояния организма.
2. Пища должна содержать оптимальное количество различных компонентов (белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных солей, воды) в оптимальных соотношениях для процессов синтеза в организме и поддержания различных функций.
3. Пищевой рацион должен быть оптимально распределен в течение суток.
4. При составлении рациона нужно делать поправку на климатическую зону и время года.
5. Необходимыми компонентами пищи являются не только питательные, но и балластные вещества (клетчатка, пектиновые вещества), которые усиливают моторику кишечника и обеспечивают питание микроорганизмов.
6. Подбор продуктов питания должен учитывать индивидуальные особенности человека.
7. Питание должно быть достаточно разнообразным, чтобы организм получал с ним все необходимые ему биологически активные вещества.
Нерациональное питание постепенно приводит к нарушению обмена веществ, а затем переходит в явную болезнь. Так, недостаточный прием пищи или отдельных ее компонентов может стать причиной повышенной утомляемости, снижения устойчивости к инфекциям, а у детей – задержки роста и развития. Переедание увеличивает риск повышения кровяного давления, может создавать дискомфорт в пищеварительной системе, способствовать появлению сонливости, снижению работоспособности. При избыточном потреблении животного белка, жира, рафинированного сахара чаще развивается рак толстого кишечника. Введение в рацион балластных веществ снижает риск рака кишечника, уменьшает уровень холестерина в крови, оказывает антитоксическое действие. Пища является источником регуляторных и защитных факторов. Например, при увеличении потребления аминокислоты метионина и усвояемого кальция снижается всасывание радиоактивного стронция и цезия.
Пищевые продукты, употребляемые человеком, представляют собой сложный комплекс веществ, включающий следующие три основные группы.
1. Главные пищевые вещества: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли, вода.
2. Природные пищевые компоненты: пищевые волокна, молочнокислые бактерии, пищевые дрожжи, ароматические соединения, красители (пигменты), органические кислоты, антипищевые вещества и т.п.
3. Чужеродные вещества (примеси): природные токсические соединения, остаточные количества пестицидов, соли тяжелых металлов, радиоактивные вещества, нитраты, лекарственные препараты и т.п.
Главные пищевые вещества необходимы организму как источники веществ и энергии. Белки и некоторые минеральные элементы (кальций, фосфор) выполняют преимущественно пластическую функцию. Жиры и углеводы в основном являются источником энергии. Витамины и многие минеральные соли регулируют обмен веществ и другие процессы в организме.
Природные пищевые компоненты придают пище вкус, вид, запах, цвет, консистенцию, т.е. привлекательные или непривлекательные для человека свойства. Пищевые волокна (растительная клетчатка) регулируют работу желудка и кишечника, способствуют выведению из организма токсических веществ, предупреждают развитие многих заболеваний. Антипищевые вещества – это естественные компоненты пищи, снижающие ее биологическую ценность. Например, фермент тиаминаза, содержащийся в сырой рыбе, разрушает витамин В1 (тиамин). Белок авидин, содержащийся в сырых яйцах, связывает биотин (витамин Н). Фермент аскорбиназа разрушает витамин С (аскорбиновую кислоту). В сырых бобовых, пшенице, ячмене, белке яиц содержатся ингибиторы («антиферменты»), тормозящие активность протеаз и карбогидраз пищеварительных соков. Эти антиферменты разрушаются при термической обработке продуктов. В щавеле и ревене в больших количествах может накапливаться щавелевая кислота, оказывающая деминерализирующее действие: избыток щавелевой кислоты препятствует всасыванию кальция в организме.
В некоторых продуктах могут содержаться природные токсические соединения. К ним относятся лектины – органические вещества сложного строения (гликопротеины), содержащиеся в бобовых, арахисе, икре рыб и других продуктах. Лектины вызывают слипание клеток крови (гемагглютинин), нарушают всасывание в кишечнике, способствуют проникновению чужеродных веществ в кровь. При варке продуктов лектины разрушаются. Соланин содержится в позеленевших клубнях картофеля и в больших дозах вызывает отравление организма. Цианогенные амины, содержащиеся в ядрах косточек миндаля, абрикосов, вишни, могут быть источниками синильной кислоты, нарушающей тканевое дыхание. В пережаренных пищевых продуктах, перегретых жирах, копченостях образуются полициклические ароматические углеводороды, оказывающие канцерогенный эффект. К канцерогенам относятся и нитрозамины, содержащиеся в копченостях, консервах, растениях, выросших на почвах с избыточным количеством азотистых удобрений (нитраты).
Чужеродные примеси попадают в продукты питания при нарушении агротехники выращивания растений (бесконтрольное внесение удобрений, ядохимикатов), при неправильном хранении продуктов, использовании тары, не соответствующей гигиеническим требованиям, и т.д.
Роль белков в организме. Белки – жизненно необходимые вещества, им принадлежит основная пластическая роль. За счет белков происходит рост организма, восстановление и обновление клеток и тканей.
Функции белков чрезвычайно разнообразны. К белкам относятся ферменты, многие гормоны. Часть белков (иммуноглобулины, или антитела) выполняет защитную функцию. Белки, входящие в состав мышечных волокон, обеспечивают сокращение мышц. Белки хрящей и костей выполняют опорную функцию. Свертывание крови происходит при участии белков плазмы. Гемоглобин эритроцитов обеспечивает транспорт кислорода. Восприятие сигналов из внешней и внутренней среды (рецепция) также происходит с участием белков. За счет белков человек получает 11–13% необходимой ему энергии.
Белки не могут откладываться в организме про запас и поэтому должны постоянно поступать с пищей. При белковой недостаточности нарушается использование витаминов и минеральных веществ, снижается сопротивляемость инфекционным заболеваниям, страдают нервная деятельность и функции печени. При длительном белковом голодании у детей 1–4 лет развивается тяжелая дистрофия, или квашиоркор, что в переводе означает «болезнь ребенка, отнятого от груди». Это заболевание необратимо и приводит к смерти больных уже в юношеском возрасте. Вреден и избыток белка, т.к. возрастает нагрузка на печень и почки, обеспечивающие нейтрализацию и выведение продуктов расщепления белков, пищеварительные железы, усиливаются гнилостные процессы в толстом кишечнике.
Потребность человека в белках зависит от возраста, пола, характера трудовой деятельности, климатических условий, национальных и индивидуальных особенностей. Согласно физиологическим нормам питания в нашей стране, общее количество белков в суточном рационе должно составлять для дошкольников 53–69 г, школьников – 77–98 г, взрослых женщин – 58–87 г, мужчин – 65–117 г (в зависимости от профессиональной деятельности). В среднем суточная потребность взрослого человека в белке составляет не менее 1 г/кг массы тела, детей – 1,5–4 г/кг. В рационе детей, беременных и кормящих женщин белки животного происхождения должны составлять не менее 60%, в рационе остальных взрослых – не менее 55%.
На усвояемость белка оказывает влияние кулинарная обработка. При чрезмерной тепловой обработке (например, жарке) белок уплотняется, часть незаменимых аминокислот разрушается, образующаяся на поверхности корочка затрудняет проникновение ферментов. Вареные мясо или рыба усваиваются лучше, чем жареные, а блюда из фарша – лучше, чем из цельного куска.
Роль жиров в организме. Жиры выполняют в организме разнообразные функции. Они являются источником энергии: 33% энергетических потребностей организма удовлетворяется за счет окисления жиров. Жиры играют главную роль в образовании мембран клеток. Из липидов образуются некоторые гормоны (половые, коры надпочечников). Липиды входят в состав оболочек нервных клеток. Вместе с жирами в организм поступают биологически ценные вещества – жирорастворимые витамины, полиненасыщенные жирные кислоты и др. Жировой слой кожи и внутренних органов выполняет защитную роль – предохраняет от переохлаждения и механического повреждения.
В организме человека жир находится в двух видах: структурном и резервном. Структурный жир входит в состав клеток, связан с белками, участвует в образовании органоидов клетки. Количество структурного жира поддерживается на постоянном уровне даже при голодании. Резервный жир накапливается в жировых депо (в подкожном жировом слое, брюшной полости, около почек). Количество резервного жира зависит от многих факторов: питания, уровня энергозатрат, возраста, пола, функционирования желез внутренней секреции. Избыточное питание, гиподинамия, нарушение функций половых и щитовидной желез приводят к увеличению запасов резервного жира. В норме у человека на долю жира приходится 10–20% массы тела, при ожирении его количество может возрастать до 50%.
Пищевые жиры являются эфирами глицерина и жирных кислот. Жирные кислоты делятся на две группы: насыщенные (предельные) и ненасыщенные (непредельные). Наиболее распространенными насыщенными жирными кислотами являются масляная, стеариновая, пальмитиновая. Они входят в состав животных жиров (до 50% бараньего и говяжьего жира). Жиры улучшают вкусовые качества пищи («кашу маслом не испортишь»), повышают ее питательность.
Ненасыщенные жирные кислоты – линолевая, линоленовая, арахидоновая – имеют двойные связи между атомами углерода и легко вступают в химические реакции. Эти кислоты не синтезируются в организме, поэтому являются незаменимыми. Наиболее богаты ненасыщенными жирными кислотами рыбий жир и растительные масла. Линолевая и линоленовая кислоты составляют до 80–90% растительных масел (подсолнечного, кукурузного, оливкового, льняного), содержатся в жире морских рыб. Арахидоновая кислота отсутствует в растительных маслах, но входит в состав некоторых животных жиров (рыбий жир, свиное сало). В свином, гусином, курином жирах содержание ненасыщенных жирных кислот среднее, в говяжьем и бараньем – низкое. Сливочное масло, несмотря на низкое содержание ненасыщенных жирных кислот, имеет высокую биологическую ценность, т.к. содержит витамины А и D.
Ненасыщенные жирные кислоты часто объединяются под названием витаминоподобный фактор F. Они входят в состав клеточных мембран, оболочек нервных волокон, регулируют обмен холестерина, стимулируя его окисление и выведение из организма, повышают эластичность стенок кровеносных сосудов, повышают устойчивость организма к инфекционным заболеваниям и радиации.
Большое биологическое значение имеют жироподобные вещества (липиды) – фосфатиды, стерины, витамины. Фосфатиды участвуют в реакциях свертывания крови, предупреждают жировое перерождение печени, играют важную роль в профилактике атеросклероза. Фосфатидами богаты нерафинированные растительные масла, а в рафинированных маслах их содержание резко уменьшается. Стерины содержатся в продуктах животного и растительного происхождения.
Фитостерины предупреждают развитие атеросклероза. Они содержатся в арахисовом, подсолнечном, оливковом, соевом и других растительных маслах. К фитостеринам относится эргостерол (витамин D2).
В группу зоостеринов входит холестерин, играющий важную физиологическую роль. Холестерин используется для синтеза желчных кислот, гормонов надпочечников и половых желез, является предшественником витамина D3. При нарушении обмена веществ холестерин может оседать на стенках кровеносных сосудов и желчных протоков – появляются атеросклеротические бляшки и желчные камни. В состав растительных масел, желтков яиц, сливочного масла входят токоферолы (витамины группы Е).
Так как не существует природного жира, содержащего все необходимые организму биологически активные вещества, в рационе должна быть смесь жиров. Согласно физиологическим нормам, в сутки необходимо съедать 80–100 г жиров. Из них 25–30 г растительного масла, 30–35 г сливочного масла, остальное – другие жиры. Потребность в жире зависит от климатических условий и времени года. В северных регионах и зимой жиры должны обеспечивать 38–40% энергетических потребностей организма; в южных регионах и летом – 27–28%.
Кратковременное нагревание жира при обжарке продуктов повышает усвояемость говяжьего и бараньего жира, не изменяет усвояемость свиного жира и снижает пищевую ценность сливочного и растительного масел. Поэтому для жарки необходимо использовать животные жиры, а растительные масла употреблять в сыром виде (салаты). При длительной тепловой обработке (более 30 мин) или при нагревании до температур выше 200 °С в жирах не только разрушаются биологически активные вещества, но и образуются токсические продукты, в том числе канцерогены.
Роль углеводов в организме. С пищей в организм поступают простые и сложные углеводы. Основными простыми углеводами являются моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза) и дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза). Около 80% всех сложных углеводов в питании человека приходится на крахмал. С растительной пищей поступают также клетчатка (растительные волокна) и пектин. Гликоген с пищей поступает в малых количествах, т.к. при созревании мяса убойных животных (физико-химические превращения, обусловленные действием ферментов) он разрушается.
Основное значение углеводов – энергетическое. За счет углеводов организм человека получает 50–60% энергии, и эту энергию он может быстро и легко использовать. Углеводы легче перевариваются в пищеварительном тракте, чем жиры и белки, быстро окисляются, высвобождая энергию. Глюкоза и фруктоза начинают всасываться уже в желудке. Это свойство используется спортсменами для поддержания работоспособности скелетных мышц во время соревнований. Дисахариды также легко расщепляются ферментами пищеварительной системы и быстро усваиваются. Усвоение крахмала происходит после расщепления его до глюкозы в кишечнике.
Роль углеводов не ограничивается их значением как источника энергии. Они необходимы для нормального обмена белков и жиров, входят в состав некоторых гормонов и ферментов, играют важную роль в рецепторной функции клеточных мембран. Промежуточные продукты окисления глюкозы (пятиатомные сахара, или пентозы) входят в состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Глюкоза является единственным источником энергии для нервных клеток, поэтому повышает тонус центральной нервной системы. Некоторые углеводы выполняют в организме специализированные функции. Так, гепарин предотвращает внутрисосудистое свертывание крови. Гиалуроновая кислота препятствует проникновению бактерий через клеточную стенку. Глюкуроновая кислота в печени обеспечивает защитные реакции, превращая токсические вещества, образующиеся в процессе гниения в толстом кишечнике (фенол, индол, скатол и др.), в менее ядовитые соединения.
Клетчатка, образующая оболочки растительных клеток, и пектины, которые связывают эти клетки между собой и входят в состав клеточного сока, относятся к балластным веществам. Они не перевариваются ферментами пищеварительных соков человека и не усваиваются, но являются важными компонентами питания.
Клетчатка стимулирует работу кишечника, способствует выведению избыточного количества холестерина из организма, нормализует состав микрофлоры кишечника, создает чувство насыщения, участвует в формировании каловых масс. Некоторые бактерии толстого кишечника вырабатывают фермент целлюлазу и расщепляют клетчатку. При этом из непереварившихся растительных клеток выходят растворимые вещества, которые частично всасываются в кровь. Клетчатка содержится в гречневой крупе, картофеле, овощах, фруктах.
Пектин при растворении в воде образует коллоидные растворы. Он составляет основу фруктовых гелей. Пектиновые вещества тормозят гнилостные процессы в кишечнике, впитывают вредные вещества (тяжелые металлы, радиоактивные вещества и др.). Пектин используется в лечебно-профилактическом питании для лиц, работающих со свинцом и другими токсическими веществами. Пектинами богаты абрикосы, вишня, слива, яблоки, груши, тыква, айва, морковь и др.
В среднем суточная потребность человека в углеводах составляет 450–500 г, при этом на крахмал должно приходиться 350–400 г, на моно- и дисахариды – 50–100 г, на целлюлозу и пектиновые вещества – 20–30 г.
Крахмал в организме является основным источником глюкозы. Он содержится в хлебобулочных изделиях, крупах, картофеле. Сахароза – наиболее распространенный дисахарид. Его изготавливают из сахарной свеклы и сахарного тростника. Лактоза – дисахарид животного происхождения, содержится в молоке и молочных продуктах (4–6%). Основными источниками глюкозы являются фрукты и ягоды (виноград, хурма, бананы, яблоки и др.), пчелиный мед, в котором содержится до 37% глюкозы. Фруктоза содержится во фруктах и ягодах, мёде.
В арбузах, дынях, яблоках, грушах, черной смородине фруктозы больше, чем глюкозы. Фруктоза почти в два раза слаще сахарозы и в три раза слаще глюкозы. Поэтому ее можно использовать в рационах, где требуется ограничение калорийности. Фруктоза медленно всасывается в кишечнике, а из крови уходит быстро, без участия гормона поджелудочной железы инсулина, поэтому не противопоказана при заболевании сахарным диабетом.
Длительный недостаток клетчатки в питании приводит к запорам, раку толстой кишки, геморрою, образованию в кишечнике полипов. При этом повышается риск развития атеросклероза, сахарного диабета, желчекаменной болезни, ожирения. Избыточное потребление клетчатки усиливает процессы брожения, газообразования, происходит вздутие живота (метеоризм).
Роль витаминов. Витамины – это биологически активные вещества, регулирующие обмен веществ и различные процессы жизнедеятельности. Витамины не могут синтезироваться в организме и откладываться про запас, поэтому должны постоянно поступать с пищей. Недостаток витамина в организме называется гиповитаминозом.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), гиповитаминозами страдают до 80% населения земного шара. Они могут возникать при питании преимущественно рафинированными продуктами, недостатке в рационе овощей и фруктов, использовании способов кулинарной обработки или консервантов, разрушающих витамины, неправильном хранении и использовании готовой пищи.
При повторном подогреве блюд содержание витаминов резко уменьшается. Разрушение витаминов происходит также в щелочной, сильнокислой среде, под влиянием ультрафиолетовых лучей. Усвоение витаминов нарушается при глистных заболеваниях.
Проявления гиповитаминозов разнообразны и обусловлены нарушением обмена веществ. Часто они протекают в скрытой форме и сопровождаются общими симптомами, такими, как снижение умственной и физической работоспособности, сопротивляемости инфекциям, вялость, раздражительность, ухудшение сна и т.п.
Гипервитаминозы встречаются редко. Они связаны с приемом витаминов в очень больших дозах. Описаны гипервитаминозы A и D. При гипервитаминозе A появляются сухость и зуд кожи, повышенная возбудимость, боли в суставах. Гипервитаминоз D выражается в потере аппетита, нарушениях психических функций, процессов пищеварения, повышении температуры тела и артериального давления.
Чужеродные примеси пищи. Вредными для человека могут быть следующие примеси:
1. Продукты, содержащие пищевые добавки, не разрешенные или используемые в больших дозах (красители, консерванты, антиокислители и др.).
2. Остаточные количества пестицидов в продуктах растениеводства или животноводства (обработка ядохимикатами растений и животных, загрязнение кормов и воды для скота высокими концентрациями пестицидов).
3. Продукты растениеводства, полученные с использованием не апробированных, не разрешенных или нерационально применяемых удобрений или оросительных вод, содержащих твердые и жидкие отходы промышленности, коммунального хозяйства, очистных сооружений и т.п.
4. Продукты животноводства и птицеводства, полученные с использованием не апробированных, не разрешенных или неправильно примененных кормовых добавок и консервантов. К ним относятся минеральные и небелковые азотистые добавки, стимуляторы роста, антибиотики, антигельминты и другие медикаменты.
5. Токсические вещества, попавшие в пищевые продукты из посуды, упаковок, тары, изготовленных из не апробированных или не разрешенных пластмассовых, резиновых и других материалов.
6. Токсические вещества, образующиеся в пищевых продуктах при варке, жарении, копчении и других видах технологической кулинарной обработки (например, образование бензпиренов и нитрозаминов при копчении).
7. Продукты, содержащие вредные вещества, мигрировавшие из окружающей среды – воздуха, водоемов, почвы. К ним относятся радионуклиды, тяжелые металлы, хлорорганические соединения, ароматические углеводороды и др. В эту группу входит наибольшее число чужеродных химических веществ.
8. Продукты или отдельные пищевые вещества (белки, аминокислоты и др.), полученные по новым технологиям, в том числе путем химического или микробиологического синтеза, изготовленные с нарушением установленной технологии или с использованием некачественного сырья.
Чужеродные непищевые компоненты могут оказывать неблагоприятное влияние на разные системы организма и физиологические процессы: нарушать процессы пищеварения и усвоения пищи, понижать защитные силы организма, ускорять процессы старения, оказывать общетоксическое (отравляющее) действие, вызывать появление новообразований (доброкачественных и злокачественных опухолей), врожденных уродств и др.
Искусственные и генетически модифицированные продукты. В настоящее время совершенствование химической технологии дало возможность получать новую пищу путем прямой переработки белка и других пищевых веществ природного происхождения, например, широкое использование сои в производстве новых видов пищевых продуктов.
Из сои делают муку, крупу, макароны, печенье, молоко, сыр. В Японии готовят соевый творог и масло. В США разработана технология производства соевого концентрата для изготовления напитков. Из сои получают особые белковые волокна, которые затем перерабатывают в «куриное мясо», «индюшачье мясо», «мясо крабов», «колбасу» и т.д.
Новые продукты получают не только из сои. В США налажено производство белка, масла и сахара из кукурузы. В Японии из дешевой морской рыбы изготавливают искусственную говядину. У нас в стране получают белковые изоляты из семян винограда и помидоров, из льняного шрота, пшеничных отрубей, подсолнечника, хлопковых семян.
Кроме химической технологии, развиваются методы биотехнологии, основанные на использовании микроорганизмов для получения белков, витаминов, углеводов и других веществ. В качестве эффективных создателей белка используют разрушающие целлюлозу бактерии, дрожжи и др.
Новые, нетрадиционные продукты питания получают с использованием генетически модифицированных организмов (микроорганизмов, растений, животных). Такие организмы и продукты должны проходить контроль на безопасность для здоровья человека. Критерии такого контроля пока не разработаны.
При оценке безопасности пищевых продуктов, полученных в результате использования генетически модифицированных микроорганизмов, необходимо учитывать следующие факторы:
– патогенность для человека или способность к превращению в токсические вещества;
– вероятность того, что измененный генетический материал может передаваться микроорганизмам и приводить к появлению у них опасных признаков;
– потенциально вредные последствия попадания модифицированных микроорганизмов в желудочно-кишечный тракт человека;
– возможные побочные эффекты, например аллергенность новых белков;
– возможные неблагоприятные последствия изменения структуры встроенных генов.
Широкое распространение получили методы переноса чужеродных генов в растительные клетки. После того как чужой участок ДНК встраивается в геном растения-реципиента, проводят анализ ДНК трансгенных растений и оценивают их урожайность, лежкость, устойчивость к заболеваниям и другие свойства.
При оценке безопасности пищевых продуктов, полученных из трансгенных растений, необходимо учитывать следующие факторы:
– на сегодняшний день нет уверенности в том, что присутствующая в продуктах измененная ДНК не высвободится в кишечнике и не будет встроена в геном кишечной микрофлоры, что может привести к появлению новых форм бактерий, например устойчивых к антибиотикам;
– при переносе в растительные культуры чужеродных генов может проявиться активность молчащих генов, в том числе тех, которые кодируют синтез токсичных веществ;
– встроенные чужеродные гены могут кодировать синтез ферментов, включающихся в обмен веществ на одном из его этапов и приводящих к накоплению метаболитов (промежуточных продуктов распада), не характерных для данного организма.
Методическое сопровождение курса
Элективные курсы по разделу «Человек и его здоровье». Содержание, особенности преподавания
Элективные курсы – это дополнительные учебные программы, которые предлагаются на выбор школьникам в профильном и предпрофильном обучении. По ряду позиций элективные курсы близки к такой хорошо знакомой учителям форме обучения, как факультатив. Программа любого элективного курса должна включать пояснительную записку, основное содержание и планируемые результаты.
Элективные курсы, предлагаемые учащимся разных школ, могут различаться, т.к. зависят от возможностей педагогического коллектива, материально-технической оснащенности школ и познавательных интересов учащихся. Последние являются важнейшим средством индивидуализации обучения: они способствуют построению индивидуальных образовательных траекторий, т.к. зависят от интересов ученика, его способностей, профессионального предпочтения.
Как же осуществляется организация предпрофильного обучения? В соответствии с «Рекомендациями по организации предпрофильной подготовки учащихся основной школы» (Приложение к письму Министерства образования РФ от 20.08.03), оно должно быть направлено на психолого-педагогическую поддержку учащихся. К основным целям такого обучения относят информирование учащихся 9-го класса и помощь им в выборе направлений дальнейшего обучения или в профильной старшей школе, или в системе профессионального образования.
На предпрофильную подготовку в среднем отводится 3 ч в неделю, т.е. примерно 100 учебных часов в год. Каково же их предполагаемое наполнение? Предлагаются следующие формы работы:
– предметные курсы, направленные на расширение знаний школьников по конкретной учебной дисциплине;
– ориентировочные курсы (или краткосрочные модули), способствующие выбору дальнейшего обучения;
– информационная работа, знакомящая школьников с многообразием возможностей продолжения образования, их организационными и содержательными особенностями.
К основным видам элективных курсов для предпрофильного обучения относятся:
– курсы, повышающие уровень изучения конкретной учебной дисциплины и тем самым подготавливающие школьников к профильному уровню учебного предмета;
– курсы, ориентированные на выбор профиля обучения, знакомящие с видами профессиональной деятельности и разными формами организации познавательной деятельности, характерными для данной дисциплины.
Тематика элективного курса и ее формулировка зависят от поставленных целей и возможностей педагога. Можно использовать содержание раздела «Человек и его здоровье». В соответствии с тематикой формулируем название теоретических курсов: «Окружающая среда и здоровье человека», или «Влияние факторов среды на системы органов», или «Репродуктивное здоровье человека». Курсы практической направленности, ориентированные на знакомство учащихся с разными формами познавательной деятельности по данному предмету: «Лабораторный практикум. Оценка состояния здоровья», «Проектная деятельность. Культура здоровья».
Конструирование теоретических программ элективных курсов, подготавливающих учащихся к восприятию дисциплины на профильном уровне, предполагает в значительной степени опору на научные знания. Например, программа «Влияние факторов среды на системы органов» должна включать в себя рассмотрение анатомических структур, физиологических процессов и их изменений под воздействием экологических факторов, т.е. должна расширять границы учебного предмета, а не дублировать его.
В элективных курсах, направленных на повышение мотивации при выборе профиля, необходимо наряду с научными знаниями увеличить объем другого компонента учебного предмета, в зависимости от которого изменяется направленность курса даже при сохранении общей тематики. Так, по разделу «Человек и его здоровье» возможно формирование следующих элективных курсов: «Практикум. Опыты и самонаблюдения по физиологии человека» (особое внимание уделяется практической деятельности), «Проектная деятельность. Факторы среды обитания и здоровье человека» (активно формируется опыт творчества), «Вредные привычки: зависимость и преодоление» (установление значимости критериев ценностных отношений).
Концентрическая структура используется чаще всего в элективных курсах, в которых предусматривается усвоение учебного материала разного
уровня сложности. Для концентрического построения содержания элективных курсов достаточно небольшого числа уровней – двух или трех. Первый уровень – ознакомительный – служит для введения в тематику курса и включает ключевые положения, необходимые для развития знаний и умений, устанавливает связи с материалами из других учебных курсов, в результате чего школьники могут прогнозировать дальнейшую логику его развития. Второй и третий уровни способствуют развитию ключевых понятий, заложенных в программе курса, предусматривают формирование знаний и умений на повышенном и высоком уровне по конкретной тематике.
Для элективных программ наиболее характерна блочно-модульная структура, предполагающая использование равноценных блоков, или модулей, имеющих заданную внутреннюю структуру. Их количество зависит от целей и типологии курса. Последовательность изучения блоков (или модулей) запрограммирована не жестко, а в соответствии с необходимостью, возникающей в ходе учебного процесса, т.е. возможно ее изменение.
Такие формы организации учебного процесса, как проекты и исследовательская деятельность, представляют собой элективные курсы, направленные на развитие творческой деятельности. Фактически каждый педагог в своем арсенале имеет хотя бы несколько творческих заданий, применимых в подобных программах.
Для биологии наиболее востребованной тематикой элективных курсов являются проблемы экологии в разных аспектах: охрана природы, природопользование, система взаимосвязей организмов со средой обитания. Например, «Метод проектов. Сохраним нашу планету», «Метод проектов. Экология человека и культура здоровья», «Метод проектов. Лес – наше богатство», а также «Исследование состояния водоемов нашего края» или «Исследование состава биоценоза и воздействие на него факторов среды обитания» и т.п.
Формы работы учащихся с учебным материалом зависят от тематики элективного курса и интересов учащихся конкретного профиля. Кроме того, в последнее время активно развивается дистанционное обучение, реализуемое через Интернет, компьютерные обучающие программы разных направлений.
В настоящий момент не предполагается итоговой аттестации школьников по материалам элективных курсов и не применяется традиционная пятибалльная шкала оценок. Тем не менее в любой образовательной программе планируется достижение определенных результатов, которые необходимо диагностировать в ходе учебного процесса. Формами отчетности по элективным курсам могут быть общественный опрос, собеседование, семинары-обсуждения, зачетные мероприятия, участие в круглых столах и ролевых играх, защита практических работ и проектов, участие в олимпиадах и интеллектуальных марафонах или конференциях, творческие работы и др.
Вопросы и задания
1. Перечислите основные принципы рационального питания.
2. Заполните таблицу «Вещества, содержащиеся в пищевых продуктах».
Название веществ |
В каких продуктах содержатся |
Значение веществ для организма человека |
|
|
|
3. Влияет ли кулинарная обработка на усвояемость пищевых веществ? Приведите примеры.
4. Объясните, какой вред могут нанести организму человека чужеродные примеси пищи.
5. Выскажите свое мнение относительно использования в питании генетически модифицированных продуктов.
6. Какую роль элективные курсы могут выполнять в процессе обучения биологии?
7. Перечислите основные этапы разработки элективного курса.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Гончаренко М.С. Основы валеологического питания. – Харьков: Бурун Книга, 2006. – 368 с.
2. Конышев В.А. Питание и регулирующие системы организма. – М.: Медицина, 1985. – 224 с.
3. Полтырев С.С., Курцин И.Т. Физиология пищеварения. – М.: Высшая школа, 1980. – 256 с.
4. Физиология пищеварения: Руководство по физиологии. – Л.: Наука, 1974.