Руководство к практическим занятиям по биохимии (стр. 9 )

1.  2 2.  2 3.  4 4.  1 5.  1 6.  2, 4, 5 7.  1 8.  2 9.  5 10. 4 11. 4 12. 3 13. 1 14. 5 15. 3 16. 1 17. 1, 2 18. 4 19. 5 20. 4

21. 4 22. 1 23. 2, 4 24. 1 25. 2 26. 3 27. 2 28. 2, 3, 4, 5 29. 1 30. 3 31. 5 32. 1 33. 4 34. 2, 5 35. 3 36. 3 37. 3 38. 4 39. 5 40. 1, 2, 3, 4, 5

41. 3 42. 5 43. 1, 2, 3, 4 44. 1, 2, 3, 5 45. 2 46. 3 47. 4 48. 4 49. 3 50. 2 51. 2, 5 52. 2, 5 53. 2, 5 54. 1, 2, 3, 4, 5 55. 1 56. 4 57. 4 58. 2 59. 4

Раздел 3: Витамины, липиды, гормоны

Введение

Витамины - эссенциальные (жизненно важные) факторы питания животных, необходимые для протекания разнообразных химических процессов в организме. Витамины участвуют в обмене веществ как в качестве коферментов – непосредственных участников ферментативных реакций (витамины группы B, витамин РР), так и в виде регуляторов отдельных процессов (витамины С, А, Е, К, D).

Основным источником витаминов являются пищевые продукты растительного и животного происхождения, и лишь некоторые из них (фолиевая кислота, биотин, витамин К) способны синтезироваться микрофлорой кишечника. При недостатке в организме того или иного витамина или нарушении его обмена (всасывания в кишечнике, транспорта кровью, превращения в кофермент) возникают состояния, называемые гиповитаминозами. Определение витаминов в продуктах питания, микробиологических средах, а также стандартизация препаратов витаминов представляют большой практический интерес.

Липиды – группа природных соединений, нерастворимых в воде, но легко растворимых в органических растворителях. Этому условию удовлетворяют разнообразные по строению химические соединения: жирные кислоты и их производные, каротиноиды, терпены, стероиды, сложные липиды, содержащие спирты – глицерин или сфингенин (сфингозин) – и остатки фосфорной кислоты, углеводов и др.

Липиды выполняют разнообразные функции в организме: структурную (участвуют в образовании клеточных мембран), энергетическую (резервную), теплоизолирующую, а также регуляторную (гормоны, вторичные посредники).

Гормоны – биологически активные вещества, синтезируемые эндокринными железами и клетками диффузно-эндокринной системы. Поступая в кровь, данные соединения координируют все виды обмена в организме. Уникальность гормональной регуляции обусловлена соподчинённостью работы желёз внутренней секреции, ауторегуляцией выработки гормонов и агонизмом-антагонизмом их действия относительно друг друга.

В данном разделе предлагается провести количественное определение витаминов С и Р в продуктах питания, познакомиться со спектрофотометрическим способом определения чистоты коммерческого препарата кофермента НАДН(Н+), а также продемонстрировать регулирующее влияние гормонов на содержание глюкозы в крови in vivo.

3.1. Количественное определение витаминов С и Р.

А. Количественное определение витамина С в картофеле

Витамин С (аскорбиновая кислота) представляет собой γ-лактон 2,3-дегидрогулоновой кислоты:

Синтезируется из глюкозы всеми живыми организмами, кроме человека, приматов и морской свинки, которые вынуждены получать его с растительной пищей. В качестве сильного восстановителя витамин С принимает участие в реакциях гидроксилирования, необходимых в синтезе коллагена, катехоламинов и желчных кислот. Суточная потребность в аскорбиновой кислоте составляет не менее 60 мг. Дефицит витамина С проявляется в форме цинги (скорбута), следствием которой могут быть атрофия соединительных тканей, расстройство системы кроветворения, выпадение зубов.

Аскорбиновая кислота является антиоксидантом и вкусовой добавкой, поэтому часто добавляется во многие напитки и пищевые продукты.

Цель работы

Определить процентное содержание витамина С (аскорбиновой кислоты) в картофеле (в молодом картофеле содержание витамина С составляет 0,02 - 0,04 %, а в старом – 0,005 – 0,010 %).

Принцип метода

Титрование аскорбиновой кислоты раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола, имеющим тёмно-синюю окраску в кислой среде, до получения розовой восстановленной формы последнего. Другие легко окисляемые вещества, например глутатион, цистеин, мешают определению аскорбиновой кислоты.

Реакция протекает по уравнению:

(розовая в кислой среде)

Выполнение работы

Навеску картофеля 2 г тщательно растирают в ступке с 3-5 мл 2% раствора НСl, затем количественно (ополаскивая дистиллированной водой) переносят содержимое ступки в колбу. Титруют из бюретки 0,001 М раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 30 с.

1 мл титрованного 0,001 М раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола соответствует 0,088 мг аскорбиновой кислоты (относительная молекулярная масса аскорбиновой кислоты 176, а грамм-эквивалент – 88 г). При расчёте на 100 г вещества необходимо учитывать количество исследуемого материала.

Пример

На титрование 2 г гомогената картофеля пошло 1,25 мл 0,001 М 2,6-дихлорфенолиндофенола. Содержание аскорбиновой кислоты в 2 г гомогената составляет:

0,088 мг. 1,25 = 0,11 мг аскорбиновой кислоты

а в 100 г картофеля содержится:

0,11 мг. 50 = 5,5 мг аскорбиновой кислоты (0,0055%)

Выводы

Б. Количественное определение витамина Р в препаратах чайного листа

В группу витамина Р объединены соединения фенольной природы с высокой антиоксидантной активностью и способностью укреплять стенки кровеносных капилляров – флавоноиды. К наиболее распространённым флавоноидам относятся рутин (см. рис. ниже), кверцетин.

Рутин

Цель работы

Определить процентное содержание витамина Р в чайном листе и сравнить его с содержанием витамина С в картофеле.

Принцип метода

Водные растворы чайного листа титруют 0,02 М KMnO4 в присутствии индикатора индигокармина, так как экспериментально установлено, что 1 мл 0,02 М раствора KMnO4 окисляет 6,4 мкг рутина (витамина Р).

Выполнение работы

Предварительно навеску 0,25 г чая кипятят в 100 мл дистиллированной воды в течение 5 мин. Раствор охлаждают и фильтруют. В дальнейшем используют готовый раствор.

В две конические колбы приливают:

Реактивы и этапы	Опыт	Контроль
Экстракт чая, мл	2,0	-
Н2О, мл	50	52
Индигокармин, мл	5	5
Титруют 0,02 М раствором KMnO4до появления желтой окраски (без розового оттенка) через переходные тона, мл

Расчет содержания витамина Р (в %) производят по формуле:

, где

a и b - соответственно объемы 0,02 М KMnO4 (в мл), пошедшие на титрование опытной и контрольной пробы

6,4/1000 – пересчетный коэффициент на миллиграммы рутина

V1 – объем всего раствора чая (100 мл)

V2 – объем, взятый для титрования (2 мл)

m – навеска чая (250 мг)

Выводы

Тестовые задания по теме: «Витамины»

Ответить на каждый вопрос однозначно: «да» или «нет»

1.  Каротин является предшественником витамина А.

2.  Витамины Е и К представляют собой производные стеринов.

3.  Викасол растворим в воде.

4.  Кобальт входит в состав витамина В12.

5.  Биотин (витамин Н) участвует в фиксации двуокиси углерода ферментами.

6.  В состав флавинмононуклеотида (ФМН) входит витамин В2.

7.  Участвует ли витамин К в процессе свертывания крови?

8.  Известны ли антивитамины В1?

9.  Входит ли витамин В6 в состав кофермента А?

10. Участвует ли фолиевая кислота в синтезе пуриновых нуклеотидов?

11. Известна ли точно суточная потребность витамина К для человека?

12. Достаточна ли для детей суточная доза витамина D в количестве 5 мкг?

2) Выбрать один правильный ответ

Витамин	Кофермент
1.  Тиамин 2.  Никотиновая кислота 3.  Пантотеновая кислота 4.  Пиридоксин 5.  Рибофлавин	А. НАД+, НАДФ+ Б. ТПФ В. ФМН, ФАД Г. ПФ Д. КоА

3.2. Спектрофотометрическое определение НАДН(Н+) и расчёт чистоты коммерческого препарата

Пиридиннуклеотиды (НАД+, НАДФ+), входящие в качестве коферментов в состав более чем 150 так называемых «пиридинзависимых» дегидрогеназ, играют существенную роль в реакциях окисления-восстановления. Спектрофотометрическое определение образующихся восстановленных форм пиридиннуклеотидов позволяет следить за ходом ферментативной реакции, так как реакция протекает по схеме:

Субстрат + НАД+ ® Продукт реакции + НАДН + Н+ (закисление среды)