Проект по биологии "Голубая кровь - миф или реальность"

бюджетное общеобразовательное учреждение

Вашкинский муниципальный район

«Андреевская основная школа»

Исследовательский проект

Доклад:

«ГОЛУБАЯ КРОВЬ: МИФ ИЛИ РЕАЛЬНОСТЬ»

(предмет – биология)

Ученик:

Никуличева Полина,

9 класс

Руководитель:

Грушина Оксана Алексеевна

2020 г

Содержание

Введение …………………………………………………………………………….3

Основная часть…………………………………………………………………….. 5

1. Голубая кровь – миф или реальность? ……………………………………...5

1.1 Что такое кровь? …………………………………………………………5

1.2 Почему кровь бывает голубой?.......................................................... 6

1.3 У кого в сосудах течет голубая кровь? ………………………………….7

1.4 Люди голубых кровей……………………………………………………. 8

1.5 Как становятся кианетиками?.....................................................................9

2. Практическое значение……………………………………………………… 10

Заключение ……………………………………………………………………… 11

Список литературы………………………………………………………………….. 12

Введение

На уроках биологии мы изучаем строение человека. Особенно интересной в курсе предмета биологии мне показалась тема: «Кровь как внутренняя среда организма». Оказывается, в крови много различных клеток, она выполняет много функций и без нее большинство органов прекратят свою работу. Что такое кровь знает каждый. Мы видим её, когда поцарапались, порезались или укололись. Нам известно, что эта жидкость в нашем организме выглядит красной и густой. Красный цвет крови обеспечивают ионы железа, которые входят в состав эритроцитов составляющих 90% клеток крови.

А обязательно ли кровь должна быть красного цвета? Почему бы ей, к примеру, не быть зелёной, синей или фиолетовой? Или вообще светящейся в темноте? Бесцветной? Или как у русских дворян «голубой»? Многие из нас с детства слышали фразу: у него «голубая кровь» или они «голубых кровей». Вероятно, первая мысль, которая приходит нам на ум, когда мы слышим «голубая кровь» – это люди благородного происхождения. Состоятельные, наделенные властью, имеющие древнюю и именитую родословную.

То есть с людьми, пользующимися в обществе исключительными привилегиями и причисляющих себя к высшему свету. Но откуда появилось такое сравнение? И почему кровь, именно этого цвета, а не любого другого, стала ассоциироваться с аристократией. «Голубая кровь»  - слишком «замыленное» и устойчивое выражение сегодня, чтобы мы могли долго вдумываться в смысл данной сентенции, а потому употребляем её чисто автоматически и чаще всего в качестве синонима к слову «аристократ». Термин «голубая кровь» происходит из Испании времен Реконкисты, когда Испанцы вели изнурительную борьбу с арабскими Маврами. Мавры отличались темным цветом кожи. У местной Испанской знати кожа была бледной настолько, что сквозь неё просвечивали вены синеватого оттенка, и поэтому они назвали себя «sangreazul», что значит «голубая кровь».
Между тем, «голубая кровь» - вопрос интересный и с точки зрения происхождения, и с точки зрения чисто физиологической, бывает ли она на самом деле?

Актуальность данного проекта заключается в том, что людей с голубой кровью (кианетиков) становится всё меньше.

Обоснование выбора темы проекта:

Железо является чрезвычайно важным компонентом крови человека, которая, как всем известно, из личного опыта и школьного курса биологии – красного цвета. Красный цвет – следствие окраски железа. Могут ли в крови живых организмов содержаться другие металлы, переносящие кислород, и влияющие на её цвет?

Гипотеза: Если голубая кровь миф, то в природе её нет, а если голубая кровь реальна, то она должна встречаться у человека или животных

Цель проекта:

Выяснить какие металлы, входят в состав дыхательных пигментов живых организмов и существования в природе крови голубого цвета

Задачи:

1.Изучить научную литературу по данной теме.

2. Определить, что влияет на цвет крови.

3. Определить в состав, каких соединений в организме человека входит железо, их основные функции.

4. Выяснить какие металлы выполняют схожие функции в организме других живых существ.

5. Предложить альтернативные металлы и соединения, которые в теории смогут выполнять те же функции.

6.Узнать какие животные имеют голубую кровь.
7.Провести опрос среди школьников «У кого течёт голубая кровь»?

Объект исследования

– кровь

Методы исследования:

• теоретический анализ литературы по теме исследования;

• анкетирование

• мыслительные процедуры (анализ, синтез, обобщение, сравнение)

Основная часть

1. Голубая кровь – миф или реальность?
   1.1 Что такое кровь?

Мефистофель, предлагая Фаусту подписать союз с «нечистой силой», говорил: «Кровь надо знать, совсем особый сок». В этих словах отражается мистическое верование в кровь как в нечто таинственное.

Кровь — это жидкость, которая течет в наших венах и артериях. Она снабжает и обогащает наши органы и мышцы кисло­родом, который необходим для жизнедея­тельности.

Кровь состоит из жидкости под назва­нием плазма, в которой перекатываются красные и белые кровяные шарики.

Красный цвет крови обеспечивают ионы железа, которые входят в состав эритроцитов, составляющих 90% клеток крови.

В эритроцитах железо содержится в молекулах гемоглобина, состоящего из белка – глобина, и небелкового пигмента – гема (в нем и содержится два иона железа). Молекула гемоглобина состоит из четырех гемов, которые составляют 4% от всей массы молекулы, в то время как на долю глобина приходится 96% массы.

Ион железа обеспечивает основную функцию гемоглобина, чтобы осуществить

перенос кислорода (О₂), углекислого газа (СО₂), питательных веществ и продуктов выделения. Кислород и углекислый газ из общего числа выделены не случайно. Кислород является основным элементом, необходимым живому организму для функционирования и обеспечения его энергией, получаемой в результате целого комплекса сложных химических реакций. Мы не будем вдаваться в подробности этих реакций; для нас будет важно лишь, что в результате этих реакций образуется углекислый газ, который необходимо удалять из организма.
Итак, для обеспечения жизнедеятельности живой организм должен потреблять кислород и выделять углекислый газ, что он и совершает в процессе дыхания. Перенос этих газов во встречных направлениях (от внешней среды к тканям организма и обратно) и осуществляет кровь. Для этого «приспособлены» специальные элементы крови – так называемые дыхательные пигменты, которые содержат в своей молекуле ионы металла, способные связывать молекулы кислорода и при необходимости отдавать их.

У человека дыхательным пигментом крови является гемоглобин, в состав которого входят ионы двухвалентного железа (Fe²⁺). Именно благодаря гемоглобину наша кровь красная.

1.2 Почему кровь бывает голубой?

Голубой цвет крови обеспечивается ионом меди. В живых организмах медь впервые была обнаружена в 1808 году известным французским химиком Луи Вокленом — выдающимся аналитиком своего времени. Он провел множество исследований различных веществ и считается одним из основоположников химического анализа.

Позже, в 1834 году, было установлено содержание меди у ряда беспозвоночных животных. Точное местонахождение ее — гемолимфа, которая имеет у них голубую окраску. Это открытие принадлежит итальянскому исследователю Бартоломео Бизио.

Итак, снова голубая кровь... Голубой, а иногда даже синий цвет крови этих животных придается ионом меди. Вспомним: многие соединения этого элемента имеют голубой цвет, например медный купорос.

Голубую кровь некоторых позвоночных в научной литературе впервые описал знаменитый голландский натуралист Ян Сваммердам в 1669 году, однако объяснить природу этого явления долго не удавалось. В 1878 году французский ученый Л. Фредерико назвал вещество, которое придавало крови моллюсков голубой цвет, гемоцианином («гема» — кровь, «циана» — синий) — по аналогии с гемоглобином.

Сегодня мы знаем: никакого гема здесь нет. Единственный из известных порфиринов живых организмов, содержащий медь, это ярко-красный пигмент турацин, обнаруженный только в перьях экзотической африканской птицы турако.

Итак, гемоцианин — медьсодержащий белок кальмаров, улиток, раков и пауков. Его молекулярная масса у различных животных неодинакова и изменяется от 25 100 до 36 700. Мономеры гемоцианина способны образовывать субъединицы с молекулярной массой до 825 тыс. Таким образом, проявляются кооперативные, то есть объединяющие свойства, обеспечивающие более эффективное связывание кислорода. Здесь происходит то же самое, что и у гемоглобина, молекула которого состоит из 4 структурных единиц.

В гемоцианине одна молекула кислорода связывается с двумя атомами меди. При этом белок окрашивается в голубой цвет и наблюдается флуоресценция. С окисью углерода гемоцианин так же, как и гемоглобин, взаимодействует обратимо, образуя бесцветные соединения. В гемоцианине членистоногих содержится 0,178 % меди, а у моллюсков — 0,253 %.

1.3 У кого в сосудах течёт голубая кровь?

Наверное, все еще с детства помнят, что у сказочных принцев и принцесс кровь голубая. В фольклоре и в тех же сказках голубая кровь выступает как бы признаком благородства. Однако, в действительности голубая кровь течет не у самых благородных существ... Кровь голубого цвета течет в жилах пауков, скорпионов, крабов, речных раков и всех головоногих моллюсков (кальмары, осьминоги...). В отличие от красной крови в состав голубой крови входит дыхательный пигмент под названием гемоцианинна основе меди, придавая крови синий цвет. Этот пигмент весьма широко распространен. Соединяясь с кислородом воздуха, гемоцианин синеет, а отдавая кислород тканям, - обесцвечивается. Но и на обратном пути – от тканей к органам дыхания – такая кровь не обесцвечивается полностью: формирование дыхательного пигмента гемоцианина на основе меди дает еще один фактор, дополнительно окрашивающий кровь в голубой цвет. Дело в том, что углекислый газ (СО₂), выделяясь в ходе биологической деятельности клеток организма, соединяется с водой (Н₂О) и образует угольную кислоту (Н₂СО₃), молекула которой диссоциирует (распадается) на ион гидрокарбоната (HCO^3–) и ион водорода (Н⁺). Ион HCO^3–, взаимодействуя с ионом меди (Сu²⁺), образует в присутствии воды соединения сине-зеленого цвета!

Поскольку у носителей голубой крови нет кровеносных сосудов, на плечи гемоцианина ложится намного больше функций, чем на гемоглобин. Помимо того, что голубой пигмент очень точно отмеряет и поставляет порции кислорода к органам, он еще и регулирует температуру тела в соответствии с состоянием окружающей среды.

Кроме того на основе железа может быть и иные цвета дыхательных пигментов (соответственно и другой цвет крови). Так у многощетинковых червей пигмент хлорокруорин имеет зеленый цвет; а у некоторых плеченогих насекомых пигмент гемэритрин придает крови фиолетовый оттенок.

Однако этими вариантами природа не ограничилась. Перенос кислорода и углекислого газа, оказывается, вполне могут осуществлять дыхательные пигменты и на основе ионов других (помимо железа) металлов. Скажем, у морских асцидий кровь почти бесцветная, так как в ее основе – гемованадий, содержащий ионы ванадия. У некоторых растений из металлов в пигменты входит и молибден, а у животных – марганец, хром, никель.

1.4 Люди «голубых кровей»

Оказывается, при изменении химического состава, кровь человека и в самом деле может быть голубого цвета. Таких людей называют «кианетиками» - в переводе с латинского «кианеа» означает «голубой». В прошлые века люди с «голубой кровью» были изнеженными, укрывающимися от солнечных лучей, дабы те не придали коже золотистый оттенок, по их мнению, подходящий лишь простолюдинам. У аристократов была бледная кожа, сквозь которую виднелись голубые сосуды. Возможно, именно поэтому про них говорили, что в их жилах течет «голубая кровь».

В лексиконе европейцев оно появилось относительно недавно, всего несколько столетий назад. Принято считать, что появилось оно в Кастилии. Там знатные, утонченные аристократы гордились своей бледной кожей с проступающими синеватыми венами, которая являлась доказательством тому, что кровь их не осквернена примесями нечистой мавританской крови. Существуют и другие версии происхождения, согласно которым словосочетание «голубая кровь» появилось еще в Средневековый период. Особый интерес к крови небесного цвета проявляла церковь и инквизиция. Более того, в хрониках одного из испанских монастырей зафиксирован случай, который произошел с палачом. Долгое время он исправно исполнял свои обязанности, но был отправлен в монастырь города Виктория замаливать тяжкий грех – как выяснилось, он казнил человека, являвшегося носителем голубой крови. За такой проступок инквизиция устроила над палачом суд, вынесший вердикт: казненный палачом человек был совершенно невиновен, потому как люди с кровью небесного цвета не могут быть грешниками. Так что оплошавшему палачу пришлось каяться в святых стенах.

Как известно, дыма без огня не бывает. И на пустом месте словосочетание «голубая кровь» появиться не могло. Некоторые энтузиасты, которые на протяжении длительного периода времени занимаются изучением данного вопроса, утверждают, что голубокровные люди на самом деле существуют. Более того, они были всегда. По подсчетам специалистов на планете около 7000 носителей такой крови. Красный цвет крови бывает из-за железа, содержащегося в ее клетках. Но иногда вместо него в эритроцитах содержится медь, которая и придает крови голубовато - сиреневый цвет. Кроме цвета крови и, цвета кожи, эти люди ничем не отличаются от нас, имеющих красную кровь. Голубая кровь не считается заболеванием, более того, многие специалисты уверены, что кианетики защищены от многих болезней, поскольку микробы, не привыкшие к голубой крови, не способны справляться с медными кровяными клетками. Также голубая кровь имеет большую свертываемость, и, следовательно, лучшее заживление при серьезных травмах.

1.5Как становятся кианетиками?

Кианетики получают кровь голубого цвета с самого рождения. Цвет крови, и соответственно, ее состав, нельзя «изменить» уже в течение жизни. По мнению медиков, кианетики рождаются, во-первых, если во время беременности на организм матери было мощное «медное» воздействие.

Известно, что при длительном контакте с кожей, медь постепенно начинает проникать в организм.  Большая часть меди, попавшей в тело (без всякого вреда для здоровья), растворяется, и лишь незначительная, впитывается в кровь. Таким образом, аномально высокое содержание меди в крови женщины, обычно связывают с ношением украшений из этого металла. А так как в наши дни, медные украшения не пользуются такой популярностью, как в былые времена, кианетики стали, среди нас, по-настоящему, редким явлением. А во-вторых, немало важен тот факт, что «голубая кровь» не передается по наследству – у детей кианетиков, кровь такая же красная, как почти, у всех жителей планеты.  

Пол Карасон — человек, который поставил над собой эксперимент случайно. Он в каком-то смысле сделал полезное дело, став доказательством того, что самолечение — зло. Пол страдал от дерматита и принимал в больших количествах антибактериальные препараты серебра. Но он не знал, что серебро накапливается в организме и может навсегда окрасить кожу в сине-фиолетовый.
В современном мире источником меди могут служить различные контрацептивы, содержащие медь, в частности, диафрагмы и спирали, которые устанавливаются на продолжительное время.

Чаще всего такие люди имеют 4 резус-отрицательную группу крови. Это очень редкая группа и ей обладают только 5% людей на Земле, однако, если вдруг случится необходимость в переливании, то они являются самыми лучшими пациентами, которым можно перелить любую группу крови.

Как показывают исследования, они гораздо более выносливы и реже болеют, чем люди с обычной, красной кровью. Они не страдают от привычных нам вирусов и инфекций. Микробы просто не могут пробить плотную защиту медных клеток. В результате и живут голубокровные люди гораздо дольше. 
Общеизвестно, что медь обладает ярко выраженным антимикробным и противовоспалительным свойствами. В народной медицине часто используют старинные медные пятаки и браслеты из медной проволоки для лечения радикулита и суставных болей.  

Голубая кровь лучше и быстрее сворачивается и даже серьезные травмы и не приводят к обильным кровотечениям. Известны легенды о древних рыцарях, которые во время битвы вызывали ужас у своих противников тем, что даже из их глубоких ран не вытекала кровь. Казалось, они совершенно бескровны. На самом деле, голубая кровь гораздо гуще красной и очень быстро сворачивается. В таком случае, у этих необычных рыцарей должно быть черное обмундирование, на котором красная и синяя кровь выглядели бы одинаково. 

Но кровь человека может быть еще и зеленой. Хотя появление такой крови гораздо более редкое. Один такой случай несколько лет назад поверг в шок канадских медиков. Сорокалетний мужчина был госпитализирован для проведения операции. Когда хирурги сделали разрез, из его тела хлынул зеленый поток, приведший медиков в состояние шока. Химический анализ крови 42-летнего пациента показал, что к белку гемоглобин был присоединен атом серы, что изменило структуру гемоглобина, а заодно и цвет крови. Откуда в крови мужчины взялась сера? Из лекарства от мигрени, которое тот долгое время употреблял.

2. Практические исследования

Для меня проблема в исследовании данной темы состояла в поиске ответа на вопрос: «Голубая кровь: это миф или реальность?». Если голубая кровь реальна, то у кого она встречается? И что известно моим сверстникам по данному вопросу. С этой целью я провела анкетирование учеников нашей школы на тему: «Знаете ли вы живые существа с необычным цветом крови?» (Приложение № 1)

Для анкетирования я выбрала учащихся 5-9 классов. Общее количество опрошенных составило 22 человека.

После обработки результатов анкетирования я получила следующие данные (Приложение № 2)

В данном исследовании я пришла к выводу. Большинство школьников знают только о существовании красной крови. Так же они считают, что голубая кровь существуют, но никогда её не видели наяву. На вопрос «Как вы думаете, есть ли люди с голубой кровью?» Мнения разделились, почти половина ребят, считают, что люди с данным цветом крови есть, но чуть больше отвечают иначе. Больше половины учеников, не знают существо с данным цветом крови. Но всего 4 человека, знают только, что у некоторых крабов течёт голубая кровь.

Заключение

Обычно, когда говорят «голубая кровь», то подразумевают человека благородного происхождения, а не животного с таким цветом крови. Но почему именно голубая кровь, а не белая, зелёная или другого цвета?

Изучив множество научной литературы, могу констатировать, что:

Помимо железосодержащих дыхательных пигментов в природе обнаружены дыхательные пигменты на основе еще двух металлов.

1. Гемоцианин— дыхательный пигмент из группы металлопротеинов, является медьсодержащим функциональным аналогом гемоглобина. Встречается в крови моллюсков, членистоногих и онихофор.

Следует отметить, что гемоцианин моллюсков и членистоногих различается по структуре и некоторым свойствам от гемоглобина, входящего в состав эритроцитов, молекулы гемоцианина растворены в гемолимфе. Именно это позволяет лучше проявляться его кооперативным свойствам и в целом лучше переносить кислород. Это особенно важно для организмов, живущих в условиях с малым содержанием кислорода. У гемоцианина есть один существенный недостаток - это вязкость. Таким образом, транспортировка кислорода кровью, содержащей гемоцианин требует слишком больших затрат энергии, а также будет забивать капилляры.

2. Гемованадий - в состав белковых комплексов плазмы, форменных элементов крови и целомической жидкости входит ванадий. Встречается в крови асцидий и голотурий. Однако, свойства ванадиесодержашей крови на данный момент не изучены.

Следовательно:

Голубая кровь действительно существует у таких животных как скорпионы, пауки, спруты, осьминоги и мечехвост;

Кровь по цвету бывает красная, зеленая, голубая, бесцветная, фиолетовая;

Основным элементом, окрашивающим кровь в голубой цвет, является медь (гемоцианин).

Но, несмотря на такое разнообразие именно гемоглобин на основе железа является оптимальным вариантом дыхательного пигмента для человека. Кровь, в состав которой входит такой пигмент, качественно переносит кислород и имеет жидкую консистенцию, позволяющую не затрачивать на циркуляцию крови слишком большое количество энергии.

Но также доказано, что голубая кровь существует в реальности у небольшого количества людей.

Так что, сегодня цветная кровь – это скорее не миф, а реальность!

Список литературы.

1. Быховский Б.Е., Козлова Е.В., Мончадский А.С. и др. Зоология: учебник для 6-7 кл. ср. шк. /Под ред. Наумова Д.В. – М.: Просвещение, 1986.

2. Гиляров М.С. Биологический энциклопедический словарь: изд.- М.: Сов. Энциклопедия, 1986.

3. Громов И.М., Гуреев А.А., Новиков А.Г. и др. Млекопитающие фауны СССР. М. – Л.: Издательство академии наук СССР, 1963. (Млекопитающие фауны СССР: В 2 частях; Часть 2).

4. Динец В.Л.,Ротшильд Е.В. Звери. Энциклопедия природы России. 2-е изд., доп. и пер.-М.:1998.

5. Наумов С.П., Кузякина Ф.П. Жизнь животных. Млекопитающие, или звери. Т.6. – М.: изд. « Просвещение»,1971.

Анкета

1. Голубая кровь: это миф или реальность?

2. Знаете ли вы живые существа с необычным цветом крови?

3. Как вы думаете, есть ли люди с голубой кровью?

Анкета

1. Голубая кровь: это миф или реальность?

2. Знаете ли вы живые существа с необычным цветом крови?

3. Как вы думаете, есть ли люди с голубой кровью?

Анкета

1. Голубая кровь: это миф или реальность?

2. Знаете ли вы живые существа с необычным цветом крови?

3. Как вы думаете, есть ли люди с голубой кровью?

Анкета

1. Голубая кровь: это миф или реальность?

2. Знаете ли вы живые существа с необычным цветом крови?

3. Как вы думаете, есть ли люди с голубой кровью?

Анкета

1. Голубая кровь: это миф или реальность?

2. Знаете ли вы живые существа с необычным цветом крови?

3. Как вы думаете, есть ли люди с голубой кровью?

Анкета

1. Голубая кровь: это миф или реальность?

2. Знаете ли вы живые существа с необычным цветом крови?

3. Как вы думаете, есть ли люди с голубой кровью?

Анкета

1. Голубая кровь: это миф или реальность?

2. Знаете ли вы живые существа с необычным цветом крови?

3. Как вы думаете, есть ли люди с голубой кровью?

12