Опыт 1 Ферментативный гидролиз крахмала под действием амилазы

В девять пробирок наливают по 2 мл воды и прибавляют по 2 капли 0,1 %-ного раствора I₂ в KI. В десятую пробирку наливают 5 мл 0,5 %-ного раствора крахмала, прибавляют разный объем разве­денной в 10 раз слюны, быстро перемешивают и 2 капли смеси вносят в первую пробирку с раствором йода. Через 5-15 секунд (в зависи­мости от активности фермента) из десятой пробирки берут по две капли раствора во вторую, третью, ..., девятую пробирки, перемешива­ют и отмечают получаемое окрашивание. При правильно выбранном интервале времени наблюдается постепенный переход окраски раство­ров в пробирках от синей через красную (различных оттенков) до желтой (цвет раствора йода). С содержимым десятой пробирки проде­лывают реакцию Троммера. Отмечается появление красно-кирпичного осадка оксида меди (I).

Опыт 2 Специфичность действия амилазы и сахарозы

В две пробирки помещают по 5 - б.капель 0,5%-ного раствора крахмала. В одну из них добавляют 8-10 капель разведенной в 5 раз слюны (содержащей амилазу), в другую - 8-10 капель вытяжки из дрожжей, содержащей фермент сахаразу. Обе пробирки выдержи­вают 10 минут при комнатной температуре, прибавляют в них по кап­ле 0,1 %-ного раствора йода в йодиде калия и отмечают окрашивание

В две другие пробирки помещают по 10 - 12 капель 1 %-ного раствора сахарозы и добавляют в первую пробирку 8-10 капель вы­тяжки из дрожжей, во вторую — 8 - 10 капель разведенной слюны. После выдержки пробирок при комнатной температуре в течение 5 минут с их содержимым проделывают реакцию Троммера.

Действие ферментов в обоих опытах обнаруживается либо по исчезновению субстрата, либо по появлению продуктов его гидроли­за. Убеждаются, что амилаза катализирует гидролиз крахмала (но не сахарозы), а сахараза - гидролиз сахарозы (но не крахмала).

Опыт 3 Влияние активаторов и ингибиторов на активность ферментов

В 3 пробирки с 10 каплями разведенной в 5 раз слюны прибав­ляют: в первую - 8 капель воды и 2 капли 1 %-ного раствора NaCl, во вторую - 10 капель воды, в третью - 8 капель воды и 2 капли 1 %-ного pacтвора CuSО₄. Содержимое перемешивают, прибавляют во все про­бирки по 5 капель 0,5%-ного раствора крахмала и оставляют при ком­натной температуре. Через каждые 5 минут (3 раза) в заранее приго­товленные 3 пробирки с 2 мл воды, подкрашенной 2 каплями 0,1%-ного раствора йода, отбирают по 2 - 3 капли содержимого каждой из опытных пробирок. Наблюдают различия характера окраски в иссле­дуемых случаях. Делают вывод об активности фермента присутствии NaCI и CuSО₄.

 

 

Тема 6 Витамины

1 Общая характеристика витаминов

2 Номенклатура и классификация витаминов

3 Витаминоподобные вещества и антивитамитны

Основные понятия по теме

Витамины — это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, общей чертой которых является спо­собность в незначительных количествах обеспечивать нормальное протекание процессов жизнедеятельности. Они синтезируются глав­ным образом в клетках растений и микроорганизмов. Основная био­логическая роль витаминов заключается в том, что они входят в со­став ферментов, участвующих в каталитических реакциях организма или являются веществами, активирующими некоторые ферментатив­ные процессы. Целому ряду витаминов присущи регуляторные функ­ции. Они оказывают влияние на проницаемость биологических мем­бран, а, следовательно, на транспорт через них различных веществ.

Отсутствие или недостаток витаминов в пище приводит к нару­шению обмена веществ, проявляющемуся в виде заболеваний. Ави­таминоз возникает при полном отсутствии того или иного витамина; гиповитаминоз — при недостаточном поступлении витаминов в орга­низм. При избыточном поступлении витаминов в организм возникают гипервитаминозы.

Витамины принято обозначать буквами латинского алфавита (А, В, С и т. д.). Применяются также химические названия витаминов (витамин А — ретинол, витамин В₁- тиамин). Часто в названии вита­минов указывают его характерные физиологические свойства: вита­мин А - антиксерофтальмический, витамин D - антирахитический и т.д.

Витамины по их растворимости делят на две большие группы:

- жирорастворимые витамины;

- водорастворимые витамины.

Жирорастворимые витамины

Эти витамины хорошо растворимы в жирах и не растворимы в воде. Они способны накапливаться в организме в виде запасов

Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический), потребность -1 -2 мг/сутки

Витамин предохраняет человека и животных от ксерофтальмии – заболевания, связанного с нарушением роговой оболочки глаз. На первой стадии А-авитаминоза развивается сухость роговицы глаз, за­тем наступает размягчение и некротический распад роговицы..

Одним из характерных признаков авитаминоза-А является ку­риная, или ночная слепота, т.е. значительное ослабление зрения с на­ступлением сумерек. Кроме того, при А-авитаминозе наблюдается общее истощение организма, нарушаются механизмы иммунитета. Витамин А влияет на процессы регуляции проницаемости мембран, транспорт углеводов, усвоение белков пищи.

Основными источниками витамина А служат яйца, сливки, ко­ровье молоко, мясо, печень и жиры рыб, растительные продукты (морковь, перец), содержащие провитамины А- каротины.

Витамин D (кальциферол, антирахитический), потребность -25 мг/сутки

Недостаток витамина D в пище приводит к возникновению за­болевания рахит. Важнейшим признаком рахита является нарушение процесса костеобразования, что приводит к размягчению костей до такой степени, что под влиянием тяжести туловища ноги искривля­ются. Нарушается нормальное развитие зубов. Мышцы становятся вялыми и расслабленными, отчего резко увеличивается живот. У взрослых при недостатке витамина D и нарушении фосфорно-кальциевого обмена развивается заболевание остеомаляция.

Витамины группы D содержатся в значительных количествах в рыбьем жире, коровьем масле, в желтках куриных яиц, печени жи­вотных. При недостатке витамина D затрудняется всасывание кальция и усиливается выделение фосфора с мочой, что приводит к наруше­нию костеобразования.

Избыточное введение витамина D с пищей приводит к гипервитаминозу, который проявляется в сильной жажде, потере аппетита, рвоте и других патологических явлениях.

Витамин Е (токоферол, витамин размножения), потребность 30 мг/сутки

Е-авитаминоз по-разному проявляется у особей разного пола. У самцов при Е-авитаминозе полностью теряется способность к воспро­изводству вследствие потери подвижности сперматозоидов. У самок же оплодотворение обычно наступает, но нарушается способность к нормальному вынашиванию плода, поэтому беременность не проте­кает до конца. Это один из самых сильных антиоксидантов - препят­ствует перекисному окислению липидов.

Витамин Е содержится в проросшем зерне, семенах злаков, желтке яйца, сливочном масле, шиповнике.

Витамин К (филлохинон, антигеморрагический), потребность — 10-15 мг/сутки

При недостатке или отсутствии витамина в пище у животных и человека появляются подкожные или внутримышечные кровоизлия­ния - геморрагии. Наблюдается снижение в крови протромбина, не­обходимого для свертывания крови.

Витамин К широко распространен в растениях (люцерна, шпи­нат, капуста, тыква, салат, ягоды рябины). Может быть синтезирован в организме кишечной микрофлорой.

Витамин F - эссенциальные полиненасыщенные жирные ки­слоты. Здесь под общим названием объединяются линолевая – C₁₇H₃₁COOH, линоленовая – С₁₇Н₂₉СООН, арахидоновая – C₁₉H₃₁COOH кислоты. При исключении их из рациона крыс были полу­чены характерные признаки F-авитаминоза: задержка роста и падение веса, сухость и шелушение кожи, выпадение шерсти. У человека F-авитаминоз наблюдается очень редко, а у животных может привести даже к бесплодию.

Водорастворимые витамины

Большинство водорастворимых витаминов проявляют биологи­ческое действие в виде комплексных соединений с ферментами или ферментными системами, образуя коферменты, и так влияют на про­цессы метаболизма. Водорастворимые витамины в свою очередь можно разделить на две группы:

1) Витамины группы В, куда входят более 15 представителей;

2) Витамины группы С - аскорбиновая кислота и витамин Р.

Витамин B₁ (тиамин, аневрин)

При отсутствии в пище витамина B₁ у людей возникает заболе­вание бери-бери, у птиц и животных - полиневрит. Эти заболевания связаны с поражением нервных стволов. Наряду с этим резко изменя­ется сердечная деятельность, обнаруживаются нарушения в водном обмене, а также секреторной и моторной функций желудочно-кишечного тракта.

Витамин B₁ оказывает входит в состав фермента, который назы­вается карбоксилаза. Данный фермент катализирует расщепление промежуточного продукта углеводного обмена - ПВК. При недостат­ке B₁ эта кислота накапливается, что приводит к расстройству цен­тральной нервной системы, которое проявляется в виде параличей, невритов, потери чувствительности.

Источником витамина B₁ являются в основном продукты растительного происхождения: мука грубого помола, неочищенный рис, горох, соя, отруби, гречневая крупа.

Витамин В₂ (рибофлавин)

При отсутствии B₂ происходит остановка роста, выпадение шер­сти у животных и волос у человека. Главным признаком В₂-авитаминоза является заболевание глаз — сперва легкая утомляе­мость, затем вплоть до поражения роговицы и хрусталика. При недос­татке В₂ часто имеет место развитие анемии.

Витамин B₂ входит в состав коферментов флавинмононуклеоти-да (ФМН) и флавиндинуклеотида (ФАД), принимающих участие в окислительно - восстановительных процессах, и принимает участие в образовании гемоглобина.

Особенно богатыми источниками витамина В₂ являются пивные дрожжи, рыбная мука, коровье масло, молоко, печень, почки и сер­дечная мышца.

Витамин В₃ (пантотеновая кислота)

При гипо- и авитаминозах у животных и птиц развиваются спе­цифические дерматиты и кератиты, дегенеративные изменения ряда органов и тканей, особенно желез внутренней секреции, наступает депигментация шерсти и перьев, потеря волос, повреждение почек и сердца, снижение иммунобиологической реактивности.

Пантотеновая кислота входит в состав коэнзима А, принимаю­щего участие в окислении жирных кислот, а также пировиноградной и лимонной, т.е. выступает в качестве промежуточного вещества -метаболита, связывающего углеводный и жировой обмен.

В₃ содержится в больших количествах в дрожжах, яичном желт­ке; печени, мясе, молоке, зеленых частях растений. Много этого ви­тамина в картофеле, помидорах, цветной капусте.

Витамин B₅ (PP, антипеллагрический, никотиновая кислота, никотинамид)

Признаки Вз-витаминной недостаточности можно охарактеризо­вать тремя Д:

- дерматитис - дерматиты - специфические заболевания кожи;

- деменция - слабоумие;

- диарея - нарушение работы пищеварительного тракта (рас­стройства).

Механизм действия никотиновой кислоты и её амида сводится к их участию в качестве коферментов НАД и НАДФ в окислительно-восстановительных реакциях. НАД и НАДФ являются зависимыми дегидрогеназами.

Значительные количества никотиновой кислоты содержится в дрожжах, рисовых и пшеничных отрубях, печени, мясе, картофеле, гречке.

Витамин В₆ (пиридоксин, пирйдоксаль, пиридоксамин, анти-дерматитный)

Авитаминоз Вб наблюдается у людей и животных. При этом ха­рактерно выпадение шерсти у животных, шелушение кожи, специфи­ческие дерматиты.

В₆ - белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в спирте и воде. Он устойчив по отношению к кислотам и щелочам, но разрушается под влиянием света.

Витамин В₆ входит в состав ферментов, катализирующих реак­ции переаминирования и декарбоксилирования аминокислот; прини­мает участие в превращении триптофана и серусодержащих амино­кислот.

Содержится витамин B₆ в значительных количествах в отрубях, зародышах пшеницы, дрожжах, бобах, почках, печени.

Витамин В₁₂ (кобаламин, антианемический)

Единственный витамин, который содержит в своем составе ме­талл - кобальт. При недостатке или отсутствии этого витамина нару­шается процесс кроветворения и развивается злокачественная анемия. При В₁₂-авитаминозе наблюдается резкое снижение кислотности же­лудочного сока. В₁₂ содержится в печени, почках, отходах промыш­ленности антибиотиков и т.д. Витамин В₁₂ участвует в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований, влияет на общий уровень обмена веществ.

Витамин С (аскорбиновая кислота, антицинготный), потреб­ность 50-70 мг/сутки, для спортсменов до 150 мг/сутки.

При недостатке или отсутствии витамина С в пищевых продук­тах развивается заболевание цинга. Характерным признаком цинги является поражение стенок кровеносных сосудов, повышение их про­ницаемости. Сосуды становятся хрупкими, поэтому на деснах и коже появляются мелкие кровоизлияния. При цинге наблюдается также по­вреждение костей и особенно зубов, которые расшатываются и выпа­дают. Цинга в запущенных случаях может закончиться смертью.

Аскорбиновая кислота оказывает воздействие на углеводный обмен, изменяя содержание гликогена в печени и сахара в крови; бел­ковый и минеральный обмен; принимает участие в выработке гормо­нов коры надпочечников. При недостатке витамина С резко снижает­ся устойчивость организма к инфекционным заболеваниям и некоторым ядам.

Больше всего витамина С содержится в черной смородине, пло­дах шиповника, апельсинах, лимонах, красном перце, землянике, ка­пусте, картофеле.

Витаминоподобные вещества - в эту группу входят различные хи­мические соединения, которые частично синтезируются в организме и об­ладают витаминным действием. Однако некоторые из них могут выпол­нять и специфические функции или самостоятельно, или входя в состав других веществ (биотин, холин).

Антивитамины - это вещества, близкие по своей химической природе к витаминам, но не обладающие их свойствами. Благодаря близости к химической структуре витаминов, антивитамины вытес­няют их из биохимических систем, занимают их место. Сами же не способны выполнять те биохимические функции, которые осуществ­ляют витамины.

Предлагают, что в основе действия антивитаминов лежит заме­щение соответствующего витамина из его комплекса в ферментатив­ной системе, в результате чего возникает недеятельный фермент. Ти­пичным примером подобного антивитамина является стрептоцид и аналогичные ему так называемые сульфаниламидные препараты.

Вопросы для самоконтроля

1 Дайте общую характеристику витаминам.

2 Номенклатура и классификация витаминов.

3 Охарактеризуйте жирорастворимые витамины:

а) витамин А;

б) витамин D;

в) витамин Е;

г) витамин К;

д) витамин F .

4 Охарактеризуйте водорастворимые витамины:

а) витамин B₁;

б) витамин В₂;

в) витамин В₃;

г) витамин B₅;

д) витамин В₆;

е) витамин В₁₂;

ж) витамин С.

5 Дайте определение понятию «витаминоподобные вещества», приведите примеры.

6 Дайте определение понятию «антивитамины», приведите примеры.

Лабораторная работа

Витамины

Цель: Изучить химические свойства некоторых наиболее важ­ных водорастворимых витаминов

Оборудование и реактивы: Пробирки; флуориметр; 1%-ный раствор сульфаниловой кислоты (в 2%-ном растворе соляной кисло­ты); нитрит натрия; 10 %-ный раствор карбоната натрия; 5%-ный рас­твор гексацианоферрата (III) калия; 10%-ный раствор гидроксида на­трия; изобутиловый спирт; 025%-ная взвесь рибофлавина; соляная кислота (концентрированная); металлический цинк; порошок никоти­новой кислоты; 10%-ный раствор уксусной кислоты; 5%-ный раствор ацетата меди; 1%-ный раствор пиридоксина; 0,01%-ный раствор метиленовой сини; 1%-ный раствор аскорбиновой кислоты, тиамин.

Ход работы

Опыт 1 Диазореакция на тиамин (витамин В₁)

К 5 каплям 1%-ного раствора сульфаниловой кислоты (в 2%-ном растворе соляной кислоты) прибавляют 5 капель раствора NaNО₂. К полученному таким образом диазореактиву прибавляют 5 капель рас­твора или немного (на кончике шпателя) порошка тиамина и 5-6 ка­пель 10%-ного раствора Na₂CO₃. При перемешивании жидкость ок­рашивается в оранжевый, розовый или красный цвет.

Тиамин с диазореактивом в щелочной среде образует азосоединение, окрашенное в розовый, оранжевый или красный цвет.

---

Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 980; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!