Материал: 3779

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Лабораторная работа №5 Витамины – водорастворимые и жирорастворимые

Витамины – низкомолекулярные органические

вещества,

имеющие разнообразную химическую природу.

Они

условно

объединены в одну группу по признаку жизненной

необходимости

для организма. Поскольку в организме человека и животных витамины не синтезируются, за исключением некоторых из них, образующихся симбиотической микрофлорой пищеварительного тракта, они относятся к незаменимым факторам питания. Поступая в организм в небольших количествах с пищей, витамины обеспечивают нормальное протекание биохимических процессов и таким образом участвуют в регуляции многих метаболических функций организма.

Биологическая роль большинства витаминов заключается в том, что многие из них входят в состав простетических групп ферментов. Недостаточное поступление витаминов с пищей, а также нарушение их всасывания в организме приводит к развитию тяжелых нарушений обмена веществ: авитаминозам и гиповитаминозам.

Заболевание, возникающее в результате отсутствия того или иного витамина, называют авитаминозом. При относительной недостаточности какого-либо витамина наблюдается гиповитаминоз. Поскольку функции витаминов тесно связаны между собой, то обычно наблюдаются полиавитаминозы или полигиповитаминозы. Авитаминозы встречаются достаточно редко; чаще встречаются гиповитаминозы, как результат нерационального питания, нарушения обмена веществ или перенесенных заболеваний и лекарственной терапии (антибиотиков и сульфамидов). Избыточный прием ряда витаминов приводит к нарушениям метаболических функций – гипервитаминозу.

Простейшая классификация витаминов основана на их физикохимических свойствах, в частности на растворимости. По этому признаку витамины делят на две группы: а) витамины, растворимые в воде; б) витамины, растворимые в жирах и органических растворителях. К водорастворимым витаминам относятся витамины

группы В (В1, В2, В6, В9, В12), витамин РР, витамин Н, витамин С, витамин Р, пантотеновая кислота и витаминоподобные вещества

холин, инозит, пангамовая, липоевая, парааминобензойная кислоты, витамин U, коэнзим Q. К жирорастворимым витаминам относятся витамины группы А, витамины группы D, витамины группы Е, витамины группы К, непредельные жирные кислоты, имеющие две и более двойных связей. Антивитамины – вещества, уменьшающие биологическую активность ферментов, – являются или структурными аналогами витаминов и конкурентно препятствуют образованию

активных форм

ферментов, или ферментами, разрушающими

витамины.

 

Для открытия и обнаружения витаминов в пищевых продуктах или других биологических объектах обычно пользуются качественными реакциями, основанными на образовании характерной цветной реакции какого-либо витамина с соответствующим химическим реактивом.

Количественное определение аскорбиновой кислоты

 

Биологическая

роль аскорбиновой кислоты

в

организме

разнообразна. Она

принимает участие в

окислительно-

восстановительных процессах и связана с системой глютатиона. Аскорбиновая кислота участвует в синтезе стероидных гормонов в коре надпочечников и необходима для процесса гидроксилирования, как фактор для проявления действия ферментов гидроксилаз. Она участвует в образовании тетрагидрофолиевой кислоты из фолиевой кислоты, в гидроксилировании лизина в оксилизин, пролина в оксипролин, необходимых для образования коллагеновых волокон; ускоряет всасывание железа, активирует фермент желудочного сока пепсиноген, что особенно важно при недостатке соляной кислоты в желудочном соке.

Принцип метода. Количественный метод определения аскорбиновой кислоты основан на способности витамина С восстанавливать 2,6-

дихлор-фенолиндофенол,

который в кислой среде

имеет красную

окраску,

в

щелочной

синюю, а при

восстановлении

обесцвечивается.

 

 

 

 

Для предохранения витамина С

от разрушения исследуемый

раствор

титруют в кислой

среде

щелочным

раствором 2,6-

дихлорфенолиндофенола до появления розового окрашивания. Исследуемый материал: хвоя, капуста, морковь, картофель. Реактивы: 0,001 н раствор натриевой соли 2,6-дихлорфенолиндо- фенола, 10процентный раствор НСl.

Оборудование: весы аптечные; мерные цилиндры; пипетки на 1, 2, 5 мл; фарфоровые ступки с пестиками; бюретка; колбочки для титрования; ножницы; скальпель; стеклянный песок.

Ход работы. 1. Определение содержания витамина С в капусте.

Отвешивают 1 г капусты, растирают в ступке с 2 мл 10-процентного раствора НСl и стеклянным песком, приливают 8 мл воды и фильтруют. Отбирают для титрования 2 мл фильтрата, добавляют 10 капель 10-процентного раствора НСl и титруют 2,6- дихлорфенолиндофенолом до розовой окраски. Вычисляют содержание аскорбиновой кислоты в 100 г капусты. Для расчета содержания аскорбиновой кислоты используют формулу:

,

где х – содержание аскорбиновой кислоты в миллиграммах на 100 г продукта; 0,088 – содержание аскорбиновой кислоты, мг; А – количество титранта, мл; Б – объем экстракта, взятый для титрования, мл; В – количество продукта, взятое для анализа, г; Г – общее количество экстракта; 100 – пересчет на 100 г продукта.

В 100 г капусты содержится 25–100 мг аскорбиновой кислоты, в 100 г шиповника – 500–1500 мг, в 100 г хвои – 200–400 мг.

2. Определение содержания витамина С в картофеле.

Отвешивают 5 г картофеля, растирают в ступке со стеклянным песком и 20 каплями 10-процентного раствора НСl (чтобы картофель не темнел). Постепенно приливают 15 мл дистиллированной воды. Полученную массу сливают в стаканчик, ополаскивают ступку двумя миллилитрами воды, сливают воду в колбочку и титруют 2,6- дихлорфенолиндофенолом до розовой окраски. Рассчитывают содержание аскорбиновой кислоты. В 100 гкартофеля содержится 1–5 мг витамина С.

Количественное определение витамина Р в чае

Известны несколько соединений, оказывающих Р- витаминное

действие(рутин и др.). В основе их лежит скелет флавона.

 

 

Витамины Р и С действуют

взаимсвязанно; они участвуют в

окислительно-восстановительных

процессах.

Терапевтическое

действие витамина С более эффективно в присутствии

витамина Р.

При недостатке в организме

витамина

Р у человека

повышается

проницаемость капилляров.

 

 

 

 

 

 

Рутин –

кристаллическое

вещество

желто-оранжевого

цвета.

Содержится в тех продуктах,

что и витамин С: в чае, фруктах, ягодах

(бруснике,

клюкве и др.). Количественное определение витамина Р

проводят в вытяжке из чая.

 

 

 

 

 

 

Принцип метода. Рутин способен окисляться перманганатом

калия;

вкачестве индикатора применяется индигокармин, который вступает

вреакцию с перманганатом калия после того, как окислится весь рутин. Экспериментально установлено, что 1мл 0,1 н раствора перманганата калия окисляет 6,4 мкг рутина.

Исследуемый материал: чай.

Реактивы: перманганат калия 0,05 н раствор, индигокармин. Оборудование: стаканчики или колбочки, бюретка, пипетки.

Ход работы. К 100 мг чая приливают 50 мл горячей дистиллированной воды и проводят экстракцию в течение 5 минут 10 мл экстракта чая отмеривают в стаканчик или колбочку, добавляют 10 мл дистиллированной воды и 5 капель индигокармина (появляется синее окрашивание). Титруют из бюретки 0,05 н раствором КМnO4 до появления устойчивой желтой окраски. Определяют процентное содержание рутина в чае. Расчет проводят по следующей формуле

,

где х – содержание витамина Р в препарате, %; 3,2 – стандартный пересчетный коэффициент; А – количество титранта, мл, V1 – объем, в котором растворена взятая для анализа навеска, мл, 100 – общее количество вещества для расчета процентного содержания, г; V2 – объем раствора, взятого для титрования, мл, Р – навеска, мг; 1000 – перевод мкг в мг.

Контрольные вопросы

1.Что такое витамины?

2.Каковы химическое строение и биологическая роль витаминов В1,

В2, В6, В12, РР, Н, С, Р, пантотеновой кислоты?

3. Коферментом каких ферментов является витамин В1? В2? В6? В12? РР? Н? С?

Лабораторная работа № 6 Обмен углеводов

Углеводами называют полиоксиальдегиды и полиоксикетоны с общей формулой (СН2О)n, а также производные этих соединений. В организме человека и животных углеводы выполняют разнообразные функции. Они служат источником энергии, являются пластическим материалом для построения клеток, а также используются в качестве исходных продуктов для синтеза липидов, белков и нуклеиновых

кислот.

Углеводы классифицируются

на

моносахариды,

олигосахариды и полисахариды.

 

 

 

 

 

 

 

 

Моносахариды, или простые сахара,

состоят

из одной

полиоксиальдегидной

или

 

полиоксикетонной

единицы.

Олигосахариды

содержат

 

в

своем

составе

2–10

 

остатков

моносахаридов,

связанных

между

собой гликозидными

связями.

Полисахариды

содержат

более

10

остатков

моносахаридов

и

подразделяются на гомополисахариды и гетерополисахариды.

 

 

Углеводы

в организме человека

играют

важную

роль

и

выполняют

разнообразные

 

функции.

Наиболее важная из них –

энергетическая,

поскольку

60–70

%

всей

энергии,

 

которая

используется организмом для нормальной жизнедеятельности, приходится на углеводы. Основным источником энергии является

окисление гликогена и

глюкозы в

тканях.

Большую

роль в

энергетическом снабжении клетки играют коферменты (NAD+, FAD+

и др.), в состав которых входит рибоза.

 

 

 

 

 

Количественное определение углеводов

 

 

 

 

Для

количественного определения глюкозы используются

следующие методы:

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

редуктометрические

основаны

на

свойстве

сахаров

восстанавливать

соли

тяжелых

металлов

в

щелочной

среде

(титрометрический метод Хагедорна-Йенсена).

Недостаток

этих

методов

состоит

в

том,

что

они

не

специфичны,

так как

присутствующие в крови редуцирующие вещества, не являющиеся углеводами, также обладают восстанавливающими свойствами и полученные результаты включают всю сумму восстанавливающих соединений в крови.

В связи с этим количество сахара в крови получается значительно выше истинного количества глюкозы. Однако этот метод сохраняет клиническое значение, поскольку разность между «кажущимся» уровнем сахара крови и «истинным» уровнем глюкозы у одного и того же лица остается постоянной;

2) колориметрические

основаны

на определении

степени

интенсивности окраски

соединений,

образующихся

при