13.04. 10 клас. Урок на тему: «Синтетичні високомолекулярні речовини»

Мета: Характеризувати синтетичні високомолекулярні сполуки, з’ясувати властивості синтетичних високомолекулярних сполук

Загальна характеристика полімерів. Вивчаючи найважливіші органічні речовини в 9 класі, ви частково ознайомилися з високомолекулярними сполуками — полімерами. Їм властиві велика молекулярна маса та складна будова молекул. Серед відомих вам полімерів — поліетилен, а з природних — крохмаль, целюлоза, білки.

Пригадайте, як побудовані молекули полімерів. Поясніть назву «полімер».

До складу полімерів входять мономерні ланки, які багаторазово повторюються. Пригадаймо процес полімеризації етену, що відбувається за схемою

CH₂=CH₂ + CH₂=CH₂ + CH₂=CH₂ → -CH₂-CH₂— + -CH₂-CH₂— + -CH₂-CH₂— → -CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂— .

Інакше утворення макромолекули можна записати так:

n(СН₂=СН₂) → (-СН₂-СН₂-)_n,

де n — ступінь полімеризації, що вказує на кількість мономерних ланок у полімері.

Залежно від складу мономерів, що вступають у реакцію полімеризації, отримують різні за складом, будовою та властивостями синтетичні полімери. Наприклад, якщо мономером є пропен (пропілен) складу СН₂=СН-СН₃, то утворення полімеру поліпропілену відбувається за такою схемою:

У макромолекулі полімеру може міститися різна кількість мономерних ланок, тобто полімер матиме вищий або нижчий ступінь полімеризації. Через це точно визначити його молекулярну масу неможливо. Тому вживають поняття «середня молекулярна маса». Її значення може становити від кількох тисяч до десятків тисяч і навіть десятків мільйонів.

Пластмаси. Сировиною для створення полімерів є природні джерела вуглеводнів: нафта, природний та супутні нафтові гази, кам’яне вугілля, сланці. Одним із продуктів переробки полімерів є пластмаса.

• Пластмаси — матеріали на основі природних або синтетичних полімерів, штучно створені людиною.

Щоб утворилася пластмаса, до полімерів додають речовини, які надають їм різних властивостей та привабливого вигляду. Такими речовинами є: стабілізатори, що підвищують стійкість до впливу температур, дії хімічних речовин; пластифікатори, що надають матеріалу більшої еластичності та знижують крихкість пластмас; барвники, що надають матеріалу потрібного забарвлення; наповнювачі (тирса, крейда, відходи волокон тощо), які поліпшують механічні властивості матеріалу й зменшують його собівартість; піноутворювачі — для надання матеріалу пористості тощо.

Поліетилен — дещо жирна на дотик, тверда речовина, безбарвна або білого кольору, не проводить електричний струм. Добрий ізолятор, термопластичний, еластичний. Якщо додавати барвники, легко забарвлюється. Як матеріал має широкий діапазон застосування.

Схема застосування поліетилену

Поліпропілен — речовина, за зовнішніми ознаками та фізичними властивостями дуже подібна до поліетилену. У промисловості добувають полімери стереорегулярної та нерегулярної будови. Поліпропілен регулярної будови значно міцніший, але на холоді стає крихким.

Полімеризація пропену відбувається за такою схемою:

Поліхлоровініл — один із широковживаних найдешевших полімерних матеріалів, структурну будову якого відображає загальна формула(рис. 60). Це термопластичний полімер, прозорий, має високу хімічну стійкість. Не горить на повітрі, проте характеризується низькою термічною стійкістю.

Сфери використання поліхлоровінілу

Фенолоформальдегідні пластмаси — одні з перших полімерних матеріалів, добутих у промислових масштабах, які понад століття застосовують у суспільному виробництві. Це нееластичні в’язкі рідини з характерним темним забарвленням. Синтезують їх із фенолу та формальдегіду за наявності кислоти чи лугу як каталізаторів.

Використання різних наповнювачів урізноманітнює властивості цих пластмас. Наприклад, якщо наповнювачем є скловолокно, то утворюється склотекстоліт, якщо тканина — текстоліт, папір — гетинакс тощо.

Матеріали, виготовлені на основі фенолоформальдегідних полімерів, завдяки термостійкості та міцності використовують для виготовлення електрообладнання (штепсельні розетки, вмикачі-вимикачі, патрони для електроламп), деталей машин, меблів, будівельних матеріалів, склопластиків.

Домашнє завдання: вивчити § 30, розв’язати задачу.

Який об’єм кисню (н. у.) витратиться під час згоряння целюлози масою 16,2 кг.

10 клас. Урок на тему: Генетичний моніторинг у людських спільнотах

Мета: Розглянути, що таке генетичний моніторинг, його мету та напрямки

Генетичний моніторинг — заходи, спрямовані на відслідковування виникнення і поширення спадкової патології. Це комплексне обстеження певних груп населення, спрямоване на реєстрацію подій генетичного характеру, виявлення нових мутацій (анеуплоїдії і тяжких форм домінантних мутацій), успадкованих від попередніх поколінь (генних і хромосомних захворювань), виявлення тимчасових тенденцій або відмінностей у просторовому розподілі хвороб із спадковою схильністю, пошук можливих причин зв’язку між збільшенням частот цих подій з факторами довкілля. Можна проводити моніторинг великих популяцій для пошуку нових мутацій. У процесі такого обстеження застосовують скринінг на домінантні мутації, які дають специфічні фенотипи. Виконують скринінг на геномні і хромосомні мутації. Для цього необхідно здійснювати скринінг популяцій цілих країн. Проведення таких заходів забезпечує отримання інформації про мутаційні частоти та їх зміну в залежності від умов середовища та генетичної компоненти.

Скри́нінг (від англ. screening — «відбір, сортування») — стратегія в організації охорони здоров’я, спрямована на виявлення захворювань у клінічно безсимптомних осіб в популяції.

Мета скринінгу — по можливості раннє виявлення захворювань, що дозволяє забезпечити ранній початок лікування з розрахунку на полегшення стану пацієнтів і зниження смертності. Попри те, що скринінг сприяє ранній діагностиці, не усі скринінгові методи демонструють однозначну користь. Серед небажаних ефектів скринінгу — можливість гіпердіагностики або помилкової діагностики, створення неправдивого почуття упевненості у відсутності хвороби. 

Молекулярно-генетична діагностика — група методів дослідження ДНК з метою виявлення генетичних порушень у її структурі.

Основні методи молекулярно-генетичної діагностики:

-цитогенетичний метод

-метод полімеразних ланцюгових реакцій

-метод ферментної гібридизації

-мікрочіпування

Скринінг новонароджених – програма обстеження новонароджених в перші дні життя з метою виявлення вроджених порушень обміну речовин ще задовго до появи перших клінічних симптомів. Різні захворювання трапляються з різною частотою, проте спільним для них є те, що на ранніх стадіях розвитку вони непомітні та можуть проявлятися через тривалий час після народження, коли більшість процесів в організмі стають незворотними. Саме тому чим раніше діагностувати порушення, тим простішим і ефективнішим буде лікування, а дитина отримає шанс на здорове та повноцінне життя.

Порушення, що виявляються у скринінгу новонародженого:

Скринінг дає можливість детектувати порушення обміну амінокислот, жирних та органічних кислот, а також деякі ендокринні порушення. Загалом близько 50 різноманітних захворювань, у т.ч. фенілкетонурія, муковісцидоз, вроджений гіпотиреоз та адреногенітальний синдром. З повним переліком порушень Ви можете ознайомитись в кінці сторінки.
Звертаємо Вашу увагу на те, що скринінг проводиться на ті захворювання, що зустрічаються відносно часто, є добре вивченими та описаними в літературі.
Слід також зазначити, що поза сферою виявлення скринінгу залишаються мітохондріальні порушення та лізосомальні хвороби накопичення.

Метод, за допомогою якого проводиться скринінг новонародженого:

Скринінг новонародженого здійснюється за допомогою новітнього високочутливого методу тандемної масс-спректрометрії (MS/MS) на базі німецької лабораторії «Сінлаб» (м. Вейден) з дотриманням міжнародних стандартів якості.

Як і коли проводиться скринінг новонародженого

Скринінг новонародженого виконується із крапель крові, взятих із п’ятки новонародженого та нанесених на спеціальний фільтрувальний папір (фільтр-карту) у проміжок часу 36-72 год після народження дитини.

У дітей в критичному стані кров для скринінгу береться до 36 год життя.

Для дітей старших 14 днів скринінг може мати обмежену діагностичну цінність, оскільки уже не всі порушення можуть бути детектованими, зокрема це стосується деяких порушень обміну жирних кислот.

Скринінг новонародженого дає можливість виключити вроджені порушення обміну речовин, однак при отриманні позитивного результату виникає необхідність його підтвердження за допомогою діагностичних тестів для остаточного висновку.

Як виглядає звіт результатів скринінгу новонародженого

Стандартний зразок звіту результатів досліджень скринінгу включає в себе лише основні показники , однак при виявленні будь-якого з інших зазначених параметрів поза діапазоном нормальних значень у звіті це відображається з відповідними рекомендаціями щодо подальших дій.

Відносно висока поширеність вроджених порушень обміну речовин та можливість ефективної реабілітації за умови ранньої діагностики робить неонатальний скриніг надзвичайно цінним інструментом у руках лікарів, а багаторічна практика розвинених країн свідчить про високу ефективність його застосування.

Домашнє завдання § 48.

Урок на тему: Захист геному людини від шкідливих мутагенних впливів

Мета: Вивчити, що таке мутагени та антимутагени. Розглянути, якими є заходи щодо захисту геному людини від шкідливих мутагенів.

Мутагени — це чинники, які можуть спричиняти мутації.

Фізичні мутагени — рентгенівське та ультрафіолетове випромінювання, гамма-промені.

Хімічні мутагени — гідроген пероксид, нітратна кислота, формальдегід, хлороформ, іприт, бензпірен. Більшість цих речовин утворюється під час згорання нікотину та бензину. До них належать пестициди, харчові добавки та деякі лікарські препарати.

Біологічні мутагени — віруси кіру, краснухи, грипу, токсини гельмінтів, грибів-паразитів, цвілевих грибів.

Антимутагени — речовини, що знижують частоту мутацій. Антимутагенну дію мають вітаміни, каротини, глутамін, серотонін і деякі фізичні чинники, наприклад, денне світло. Для запобігання мутагенному впливові потрібно споживати більше натуральних свіжих продуктів, особливо капусти й зелені, круп, хліба з висівками.

Велике значення для запобіганням мутагенним впливам має стан імунної системи. Печінка біотрансформує шкідливі речовини. Тому періодично слід очищати печінку. Корисні гепапротекторні властивості має, наприклад, росторопша плямиста

Джерелом шкідливих мутагенних впливів є деякі харчові добавки.

Шкідливий мутагенний вплив на геном людини посилюється у зв’язку з сучасним станом біосфери. Основним завданням є попередження подальшого забруднення біосфери мутагенами і пошук способів захисту ДНК людини від уражаючої дії мутагенів.

Домашнє завдання § 47