Головна сторінка Випадкова сторінка КАТЕГОРІЇ: АвтомобіліБіологіяБудівництвоВідпочинок і туризмГеографіяДім і садЕкологіяЕкономікаЕлектронікаІноземні мовиІнформатикаІншеІсторіяКультураЛітератураМатематикаМедицинаМеталлургіяМеханікаОсвітаОхорона праціПедагогікаПолітикаПравоПсихологіяРелігіяСоціологіяСпортФізикаФілософіяФінансиХімія |
Тема 2.4. Вітаміни. Водорозчинні вітаміни: будова, властивості, біологічна роль, джерела в їжі.Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 6251
В даний час відомо більш 30 вітамінів, розшифрована їхня хімічна структура, що дало можливості синтезувати більшість з них. Для вітамінів характерний ряд особливостей: 1. На відміну від інших незамінних речовин (амінокислоти, поліненасичені жирні кислоти та ін.) вітаміни не є пластичним матеріалом або джерелом енергії. 2. Вітаміни активні в мінімальних кількостях. Добова потреба в них обчислюється в тисячних і навіть мільйонних частках грама. 3. Вітаміни в організмі людини не синтезуються, за винятком деяких з них. Так, вітаміни В6, В12, К, фолієва кислота утворюються в організмі мікрофлорою товстої кишки, вітамін D – синтезується під дією ультрафіолетових променів у шкірі людини, однак, у недостатній кількості. 4. Вітаміни, як правило, не відкладаються «про запас». Отже, ці речовини повинні надходити в організм при кожному прийомі їжі. 5. Найбільш ефективні вітаміни не синтетичні, а ті, що містяться в харчових продуктах. Це обумовлено тим, що до складу їжі входять кілька різних вітамінів, що підсилюють фізіологічний ефект один одного, а також стимулятори, або стабілізатори їхньої дії. Функції вітамінів. Вітаміни забезпечують нормальне протікання біохімічних і фізіологічних процесів в організмі. Вони беруть участь у каталізі обмінних процесів, тому що містяться в активних групах ферментів. Так, наприклад, вітамін РР є коферментом дегідрогеназ, що здійснюють перший етап окислювання білків, жирів, вуглеводів; вітамін В1 входить до складу активної групи ферменту, який каталізує розщеплення одного з центральних проміжних продуктів обміну речовин – піровиноградної кислоти; вітамін В12 відіграє визначну роль у процесах синтезу білків. От чому недолік вітамінів у їжі або порушення їхньої асиміляції негативно позначаються на багатьох фундаментальних процесах обміну речовин. Вітаміни мають захисну дію, нейтралізуючи вплив різних негативних факторів. У здорових людей вони підвищують стійкість до холоду, інфекційних хвороб, фізичних перевантажень. У хворих вітаміни сприяють нормалізації обміну, поліпшують ефект лікувальних засобів, нейтралізують побічну дію лікарських препаратів, зменшують наслідки опромінення. При відсутності в продуктах харчування одного або декількох вітамінів розвивається вітамінна недостатність. Вона буває двох ступенів: авітаміноз і гіповітаміноз. Авітаміноз – це стан глибокого дефіциту якого-небудь вітаміну в організмі з розгорнутою клінічною картиною недостатності (цинга, бери-бери, пелагра і т.д. ). Гіповітаміноз – стан організму при недостатньому вмісті одного або декількох вітамінів у їжі. Гіповітамінози частіше зустрічаються наприкінці зими, навесні, коли надходження вітамінів з їжею досить обмежено, оскільки вони руйнуються в процесі зберігання продуктів харчування. Розрізняють первинні і вторинні гіповітамінози. Первинні гіповітамінози зв'язані з низьким вмістом вітамінів у продуктах харчування, що може мати місце в результаті наступних причин: 1. Однобічне незбалансоване харчування переважно рафінованими продуктами, недостатнє вживання продуктів рослинного походження. 2. Неправильна кулінарна обробка їжі, що приводить до руйнування вітамінів. 3. Застосування консервантів, що руйнують вітаміни. 4. Неправильні умови зберігання продуктів, що містять вітаміни. Вторинні гіповітамінози розвиваються в тих випадках, коли знижується здатність засвоювати вітаміни або підвищується потреба в них. Це може бути зв'язане з порушенням функції шлунково-кишкового тракту. При інфекційних захворюваннях підвищується потреба у вітамінах внаслідок їхньої витрати в процесі утворення антитіл. Лікування деякими препаратами може збільшувати потребу у вітамінах у результаті їхнього підвищеного виділення з організму або порушення синтезу в товстій кишці. У такий спосіб впливають на організм, наприклад, антибіотики й інші антибактеріальні речовини. При надлишковому надходженні вітамінів вони, як правило, виводяться з організму через нирки із сечею. У деяких випадках їхній вміст підвищується і розвивається гіпервітаміноз, що приводить до порушення обмінних процесів. Особливо небезпечне в цьому відношенні передозування вітамінів А и D, що призначають дітям для профілактики рахіту і порушень росту. Широке поширення одержала систематизація вітамінів на основі їхньої розчинності у воді або жирах. Одну групу склали водорозчинні вітаміни, іншу – жиророзчинні. Однак для деяких жиророзчинних вітамінів був синтезований водорозчинний аналог. Наприклад, вікасол є водорозчинним аналогом вітаміну К, розчинного в жирах. Ряд вітамінів представлений не одним, а декількома сполуками, що виявляють біологічну активність. Прикладом може служити група вітамінів D. Для позначення таких сполук користуються цифрами – D2, D3. У групі вітамінів розрізняють вітаміноподібні речовини, ступінь незамінності яких ще не визначена. Однак вони роблять сприятливий ефект на процеси обміну речовин, особливо в екстремальних умовах. У ряді продуктів містяться провітаміни, тобто сполуки, з яких в організмі утворюються вітаміни. До них відносять каротини, що розщеплюються в ряді тканин з утворенням ретинолу (вітамін А), деякі стероли (ергостерини, 7-дегідрохолестерол і ін.), що перетворюються у вітамін D під впливом ультрафіолетових променів.
Таблиця 10 Класифікація та властивості вітамінів
Продовження таблиці 10
Продовження таблиці 10
Продовження таблиці 10
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 14 «виЗначення Водорозчинних вітамінів» Мета заняття:вивчити наявність водорозчинних вітамінів у продуктах рослинного походження.
План заняття 1. Провести якісну реакцію на аскорбінову кислоту. 2. Провести дослідження окислення вітаміну С. 3. Виявити наявність вітаміну Р. 4. Провести якісну реакцію на вітамін В1. 5. Вивчити якісну реакцію на вітамін В6. 6. Визначити вітамін РР з постановкою проби на мідь.
1. Якісна реакція на аскорбінову кислоту
Аскорбінова кислота – вітамін С – широко розповсюджена в рослинних продуктах. Особливо багаті на вміст цього вітаміну свіжі овочі і ягоди, цитрусові, чорна смородина, гілки хвої, болгарський перець та ін. Відсутність вітаміну С призводить до тяжкого захворювання – цинги або скорбуту. Виявлення аскорбінової кислоти відбувається за допомогою розчину 2,6 діхлорфеноліндофенолята натрію синього кольору (краска Тільманса). Ця сполука є слабким окислювачем, який швидко реагує з сильними відновлювачами, до яких відносять вітамін С. В кислому середовищі краска стає червоною, а при відновленні – втрачає забарвлення.
Об’єкт дослідження: 1. Сік картоплі; 2. Сік моркви або капусти. Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками; 2. Крапельниці; 3. Піпетки; 4. Колби мірні, вогнетривкі; 5. Нагрівальний прилад. Реактиви: 1. Н2О2, 3 %-й розчин; 2. НС1, 10 %-й розчин; 3. Діхлофеноліндофенолят натрію (краска Тіль-манса), 0,001 н розчин.
Техніка виконання роботи
Виявляють вітамін С в соках, які вироблено з картоплі, моркви або капусти. Для одержання соку матеріал, який досліджують, пропускають через тертушку і одержану масу віджимають через полотно. Потім сік повторно фільтрують крізь марлю. В дві пробірки наливають по 2 мл розчину, який досліджують. До однієї з них додають кілька крапель 3 %-го розчину перекису водню, вміст пробірки нагрівають. За цих умов вітамін С руйнується. Далі в обидві пробірки додають по 2 краплі 10 %-го розчину НС1 та по одній краплі натрієвої солі 2,6 діхлорфенліндофенолята. У кислому середовищі барвник набуває рожевого кольору, але в присутності аскорбінової кислоти розчин знебарвлюється внаслідок відновлення барвника. У тій пробірці, де вітамін С був зруйнований, рожеве забарвлення зберігається.
2. Дослідження окислення вітаміну С
Об’єкт дослідження: 1. Аскорбінова кислота; 2. Глюкоза, 1 %-й розчин. Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками; 2. Піпетки. Реактиви: 1. НС1, 10 %-й розчин; 2. CuSO4, 5 %-й розчин; 3. NaOH, 10 %-й розчин; 4. 2,6 – ДХФІФ, 0,001 н розчин (краска Тільманса).
Техніка виконання роботи
В першу пробірку вливають 5 крапель краски Тільманса та 5 крапель соляної кислоти, а в другу – 10 крапель NaOH та 5 крапель сірчанокислої міді. Потім додають по 5 крапель аскорбінової кислоти. В третю і четверту пробірки вливають такі ж самі реактиви, але замість аскорбінової кислоти додають глюкозу. Спостерігають зміну забарвлення.
3. Виявлення наявності вітаміну Р
Наявність речовин з Р-вітамінною дією визначають по реакції цих речовин з хлорним залізом. При цьому утворюється комплексна сполука, що має зелене забарвлення.
Об’єкт дослідження: 1. Чай чорний; 2. Чай зелений. Обладнання і посуд: Штатив із пробірками. Реактиви: 1. Етиловий спирт; 2. Трихлористе залізо, 10 %-й розчин.
Техніка виконання роботи
В першу пробірку насипають 1 г зеленого чаю, в другу – 1 г чорного чаю. В обидві додають по 10 мл етилового спирту, енергійно перемішують. Через 15 хвилин суміш фільтрують. Від фільтратів відбирають у дві пробірки по 10 краплин розчину, в кожну додають по 1 мл трихлористого заліза. Спостерігають появу зеленого забарвлення у пробірці з зеленим чаєм.
4. Якісна реакція на вітамін В1
Вітамін В1 виявляють по утворенню у лужному середовищі з діазореактивом (суміш сульфонілової кислоти з розчином нітрату натрію) складну комплексну сполуку червоного або оранжевого кольору.
Об’єкт дослідження: Тіамін (вітамін В1). Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками; 2. Флюориметр. Реактиви: 1. Сульфанілова кислота, 1%-й розчин; 2. Нітрат натрію, 5 %-й розчин; 3. Їдкий натр, 10 %-й розчин; 4. Na2CO3, 5 %-й розчин.
Техніка виконання роботи
Спочатку готовлять карбонатно-лужний розчин: змішують 1 мл 10 %-го розчину NaОН та 1 мл 5 %-го розчину Na2CO3. У другій пробірці готовлять діазореактив: змішують 1 мл розчину 1 %-ої сульфанілової кислоти та 1 мл 5 %-го розчину нітрата натрію. Потім до карбонатно-лужного розчину доливають 1 мл діазореактиву і по стінці пробірки обережно приливають 1 мл тіаміну. Відзначають появу кільця червоного або оранжеве забарвлення. При окисленні тіаміну, при його зберіганні, може утворюватися тіохром, який дає синю флюорисценцію у ультрофіолетовому промені. Тобто, якщо помістити ампулу з тіаміном у флюориметр, то можна спостерігати флюорисценцію. 5. Якісна реакція на вітамін В6
Наявність вітаміну В6 можливо виявити по утворенню комплексної сполуки червоного кольору з трихлористим залізом.
Об’єкт дослідження: Піридоксин (вітамін В6). Обладнання і посуд: Штатив із пробірками. Реактиви: Трихлористе залізо,10 %-й розчин.
Техніка виконання роботи
У пробірку наливають 1 мл піридоксину і 1..3 краплі трихлористого заліза. Перемішують і спостерігають появу червоного забарвлення.
6. Проба з міддю на вітамін РР
Об’єкт дослідження: Нікотинова кислота (вітамін РР). Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками; 2. Нагрівальний прилад; 3. Піпетки. Реактиви: 1. Оцтова кислота, 10 %-й розчин; 2. Оцтовокисла мідь, насичений розчин.
Техніка виконання роботи
До 1 мл нікотинової кислоти приливають 1 мл 10 %-го розчину оцтової кислоти і нагрівають до початку кипіння. До нагрітого до кипіння розчину додають 1-1,5 мл розчину оцтовокислої міді і знов гріють до кипіння. У пробірці з’являється голубувата муть, а потім випадає у синій осад мідна сіль нікотинової кислоти.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 15 «виЗначення жиророзчинних вітамінів» Мета заняття:Провести дослідження якісних реакцій жиророзчинних вітамінів План заняття 1. Провести дослідження якісної реакції на вітамін А. 2. Виділити каротиноїди з зелених частин рослин. 3. Провести дослідження якісної реакції на вітамін Е. 4. Провести дослідження якісної реакції на вітамін Д. 5. Провести дослідження якісної реакції на вітамін К.
1. Якісна реакція на вітамін А
Об’єкт дослідження: Ретінол (вітамін А). Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками; 2. Піпетки або крапельниці. Реактиви: 1. Хлороформ; 2. Концентрована сірчана кислота.
Техніка виконання роботи
В пробірку наливають 1 мл вітаміну А і 1 мл хлороформу. Перемішують і додають 1 мл концентрованої сірчаної кислоти. Спостерігають появу синього забарвлення.
2. Виділення каротиноїдів з зелених частин рослин
Каротиноїди виявляють у зелених частинах рослин шляхом відділення від хлорофілу, який маскує оранжеве забарвлення провітаміну А. З цією метою використовують хроматографічний метод.
Об’єкт дослідження: 1. Зелена цибуля; 2. Листя петрушки. Обладнання і посуд: 1. Парцелянові ступки з товкачиком; 2. Хроматографічний папір; 3. Воронки. Реактиви: 1. Хлороформ; 2. Сірчанокислий натрій (Na2SO4), сухий; 3. Етанол.
Техніка виконання роботи
Готують наважку (3...5 г) зеленої цибулі або іншого джерела каротиноїдів, яку поміщають у парцелянову ступку. Ретельно розтирають з 2 г сірчанокислого натрію, який зневожує суміш. Додають 5 мл етанолу, перемішують та фільтрують. У фільтрат занурюють кінчик хроматографічного паперу і залишають на деякий час. Після того, як фронт розчинника підніметься на 10...12 см, полоску паперу просушують на повітрі. Фіксують забарвлення окремих ділянок паперу.
3. Якісна реакція на вітамін Е
Об’єкт дослідження: Токоферол (вітамін Е). Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками; 2. Крапельниці. Реактиви: Азотна кислота, концентрована.
Техніка виконання роботи
У пробірку наливають 2…5 крапель розчину вітаміну Є, обережно додають 8…10 крапель азотної кислоти і пробірку злегка струшують. Залишають на 30 хвилин. Спостерігають появу забарвлення, що свідчить про наявність вітаміну Е.
4. Якісна реакція на вітамін D
Об’єкт дослідження: Кальциферол (вітамін D). Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками; 2. Піпетки або крапельниці. Реактиви: 1. Хлороформ; 2. Аніліновий реактив.
Техніка виконання роботи
У пробірку наливають 2…5 крапель розчину вітаміну D, додають 5 крапель хлороформу і перемішують. Потім додають 1..3 краплини анілінового реактиву. Спостерігають появу забарвлення.
5. Якісна реакція на вітамін К
Об’єкт дослідження: Філлохінон (вітамін К) або вікасол (водорозчинний аналог вітаміну К). Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками; 2. Піпетки або крапельниці. Реактиви: 1. Аніліновий реактив.
Техніка виконання роботи
В пробірку наливають 1 мл розчину філлохінону або вікасолу. Додають 2…5 краплі анілінового реактиву і перемішують. Відзначають появу забарвлення.
Контрольні запитання
1. Що таке вітаміни? 2. Класифікація вітамінів. 3. Фізіологічна роль вітамінів. 4. Вітаміни групи В (В1,В2,В6,В12). Джерела надходження, зв’язок з ферментами, добова потреба. 5. Вітамін РР, будова, зв’язок з ферментами, участь в обміні речовин, джерела надходження, добова потреба. 6. Пантотенова кислота (В15), будова, зв’язок з коферментом А. 7. Вітамін С, будова, властивості, стійкість при переробці і зберіганні рослинної сировини, джерела надходження, добова потреба. 8. Способи зберігання вітаміну С в рослинній сировині. 9. Які прояви свідчать про наявність гіповітамінозу А? 10. Які ознаки гіповітамінозу Д? 11. У чому полягає фізіологічна дія вітамінів К і Е? 12. Наведіть приклади авітамінозів. 13. Назвіть харчові джерела жиророзчинних вітамінів та укажіть їх участь у обміні речовин.
Поточний контроль (модуль 2) здійснюється з використанням «Практикуму для проведення тестового контролю знань з дисципліни «Біохімія» Література Основна 1. Павлоцька Л.Ф, Дуденко Н.В. та ін. Біологічна хімія. – Суми: Університетська книга, 2009. – 379 с. 2. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ, Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 507 с.
Додаткова 3. Дуденко Н.В., Павлоцкая Л.Ф. и др. Биологическая химия. – Х.: Прапор, 1999. – 316 с. 4. Вороніна Л.М., ДесенкоВ.Ф., Мадієвська Н.М. та ін. Біологічна хімія. – Х.: Основа, 2000. – 607 с. 5. Гонській Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. – 735 с. 6. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.– М.: Медицина, 1990.– 543 с. 7. Березин И.В., Савин Ю.В. Основы биохимии.– М.: Изд-во МГУ, 1990,- 252 с. 8. Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия.– М.: Высш. шк., 1992.- 415 с. 9. Кучеренко М. Є., Виноградов Р. П. Біохімія /Підручник для вузів/.– К.: Либідь, 1995.– 462 с. 10. Орлова Н.Я. Фізіологія та біохімія харчування. К.: Державний торгівельно-економічний університет, 2001. – 248 с.
|