Витамин С ( аскорбиновая кислота, антицинготный)

Витамин С - кристаллы кислого вкуса, растворимые в воде. Не имея свободной карбоксильной группы, витамин С тем менее обладает кислыми свойствами вследствие диссоциации одного из енольных гидроксилов и способности его реагировать с катионами металлов, образуя соли (аскорбинаты). В кристаллическом виде аскорбиновая кислота устойчива, но легко разрушается в водных растворах. В основе качественных реакций и количественных методов определения аскорбиновой кислоты лежит окислительно-восстановительный процесс: аскорбиновая кислота окисляется дегидроаскорбиновую, а другое вещество (например,2,6-дихлорфснолинлофенол) восстанавливается. Аскорбиновая кислота в организме способствует некоторым окислительным

процессам, например образованию стероидных оксигормонов в коре надпочечников, необходима для превращения фолиевой кислоты в фолиновую и

 

параоксифенилпировиноградной кислоты в гомогентизиновую (при обмене тирозина), играет роль в образовании дезоксирибонуклеиновой кислоты и коллагена. Она предохраняет от окисления адреналин. тормозит действие фермента гиалуронидазы. При недостатке витамина С в пище у человека развивается цинга. При цинге повышается хрупкость сосудов, возникают кровоизлияния,

повреждаются кости, особенно зубы, что связано с дегенеративным превращением специализированных клеток (одонтобластов и остеобластов) в соединительнотканные.

 

 

Суточная потребность в аскорбиновой кислоте взрослого человека при средних затратах физического труда - 50 мг. Индивидуальные отклонения от средней потребности в витамине С зависят от возраста, особенностей и состояния организма. Богаты витамином С лимоны, черная смородина, шиповник, хвоя, из животных продуктов - печень.

 

Опыт 5 Реакция на витамин С железосинеродистым калием

 

Реакция основана на том, что аскорбиновая кислота, окисляясь в дегидроаскорбиновую в щелочной среде, может восстанавливать железистородистый калий до железистосинеродистого последний взаимодействии с хлорным железом в кислой среде образует берлинскую лазурь.

Реактивы и материалы: вытяжка из шиповника, гидроксид натрия, 10% раствор, железосинеродистый калий, 5% раствор, соляная кислота, 10% раствор, хлорное железо, 1% раствор.

 

Оборудование и посуда: штатив с пробирками, капельницы.

Порядок выполнения работы

1. В пробирку отмеривают 10 капель вытяжки из шиповника, добавляют 2 капли 10%раствора гкдроксила натрия, 2 капли 5% раствора железоси-неродистого калия и перемешивают.

2. К содержимому пробирки добавляют 6 капель 10% раствора соляной кислоты и 2 капли 1% раствора хлорного железа. Выпадает синий осадок берлинской лазури, свидетельствующий о присутствии аскорбиновой кислоты в вытяжке из шиповника

3. Для контроляпроделывают ту же реакцию, беря вместо вытяжки из шиповника дистиллированную воду. Появляется бурое окрашивание жидкости, обусловленное образованием железосинеродистой соли окиси железа.

 

Опыт 6 Качественная реакция на витамин С с метиленовой синью

Реакция обусловлена окислением аскорбиновой кислоты и восстановлением метиленовой сини в бесцветную лейкоформу:

Реактивы и материалы: вытяжка из шиповника, метиленовая синь,

 

6,01% раствор, натрий кислый углекислый, 10% раствор.

Оборудование и посуда: штатив с пробирками, капельницы.

 

Порядок выполнения работы

1. B пробирку наливают 2 капли 10% раствора метиленовой сини, 2 капли 10% раствора соды, 10 капель вытяжки из шиповника и нагревают. Жидкость обесцвечивается.

2. Для контроля проделывают ту же реакцию, беря вместо вытяжки из шиповника дистиллированную воду. Обесцвечивания жидкости не происходит.

Тема: ЛИПИДЫ

Лабораторная работа № 12

Структура и функции липидов

Липиды — это группа разнообразных по химическо­му строению веществ, растворимых в неполярных раство­рителях (эфире, хлороформе, бензоле) и относительно не­растворимых в воде.

Они широко распространены в природе и являются важной частью пищи. Здоровый человек в сутки потреб­ляет до 100 г.

Липиды выполняют многообразные функции в орга­низме:

- структурную, так как входят в состав клеточных мембраныобеспечивают их жидкокристалличес­кое состояние;

- отдельные представители липидов являются: а) гор­монами (кальцитриол, кортикостероиды); б) вита­минами (D₃, F);

- влияют на активность мембранно-связанных фер­ментов;

- транспортную, так как являются транспортной формой «метаболического топлива» в организме в виде липопротеинов, комплексов жирных кислот
с альбуминами и т. д.;

- участвуют в передаче нервного импульса, так как их много содержится в клетке нервной ткани;

 

- липиды являются растворителями для жирораство­римых витаминов:

A, D, Е, К;

- липиды обеспечивают теплоизоляцию и поэтому играют важную роль в процессах терморегуляции в организме;

- энергетическую, так как липиды непосредствен­но используются в хими-ческих процессах как ос­новное «метаболическое топливо», а также откла-­
дываются в запас в клетках жировой ткани (адипоцитах).

В зависимости от химического состава липиды под­разделяются на:

I. Простые липиды - это сложные эфиры жирных кис­лот и различных спиртов - триацилглицерины, диацилглицерины, моноацилглицерины. Например:

 

 

II. Сложные липиды — это сложные эфиры жирных кис­лот и спиртов, дополнительно содержащие и другие ком­поненты. Сложные липиды делятся на классы:

1) фосфолипиды;

2) гликолипиды;

3) сульфолипиды;

4) липопротеины.

Например:

 

III. Предшественники и производные липидов: жирные кислоты, глицерин, стероиды, жирорастворимые витами­ны, холестерин, простациклины, простагландины, тромбоксаны.

Высшие жирные кислоты

Алифатические высшие карбоновые кислоты, выде­ленные из жиров, называются жирными (ВЖК). Они со­держат от 4 до 24 атомов углерода. Все жирные кислоты содержат в организме человека четное число атомов угле­рода, чаще 16, 18 или 20 углеродных атомов. Их длин­ный иеразветвленный углеводородный радикал («непо­лярный хвост») может быть насыщенным и ненасыщен­ным (т. е. содержащим одну или несколько двойных свя­зей).

Наиболее часто встречаются в организме человека сле­дующие ВЖК:

а) насыщенные:

пальмитиновая (С_16:0),

стеариновая (С₁₈.₀);

б) ненасыщенные:

олеиновая (С_18:1∆₉),

линолевая (C₁₈.₂∆_9,12),

линоленовая (С_18:3∆_9,12,15)'

арахидоновая (С _{20 : 4}∆_5,8,11,14).

Все природные ненасыщенные жирные кислоты име­ют цис-конфигурацию. Эссенциальными (т. е. незамени­мыми) называются ВЖК, которые не синтезируются в организме и поступают в него в основном в составе

 

растительных масел. Эссенциальные жирные кислоты, необходимы для нормального роста, развития и функционирования организма, поэтому их объединили в группу витаминов F.

 

Опыт 1. Определение непредельности высших жирных кислот

 

Ход работы

В маленькую пробирку поместите 8- 10 капель бром­ной воды и 2-3 капли

подсолнечного масла (содержит большое количество непредельных жирных

кислот). Взболтайте. Происходит обесцвечивание бромной воды.

 

Br

H-C-(CH₂)₇CH₃ H-C-(CH₂)₇CH₃

+ Br₂→

H-C-(CH₂)₇COOH H-C-(CH₂)₇COOH

Br

^{олеиновая кислота 9,10 – дибромстеариновая кислота}

 

Степень непредельности жиров, обусловленную при­сутствием непредель-ных жирных кислот, количественно, определяют по присоединению галогенов по месту двой­ной связи (йода, брома).

О содержании непредельных жирных кислот в жире можно судить по его «йодному числу», показывающему количество граммов йода, присоединен-ных к 100 г. жира

Опыт 2. Омыление жиров

 

Ход работы

Внебольшую фарфоровую чашечку поместите 0,5 мл касторового масла и 4 капли 35% -го раствора едкого на­трия. Стеклянной палочкой хорошенько размешайте ще­лочь с маслом до получения однородной эмульсии. Затем поставьте чашечку на электрическую печь и при незначи­тельном подогревании продолжайте помешивать, пока не получится однородная, прозрачная, слегка желтоватая жидкость. Затем

 

добавьте 2 мл дистиллированной воды и вновь нагрейте, тщательно перемешивая до полного упа­ривания воды. Снимите чашечку с электрической печки.

Получится кусочек твердого белого мыла.

 

 

Опыт 3. Определение содержания жирных кислот в твердом мыле

 

Реактивы и материалы: твердое мыло, вода, соляная кислота.

Оборудование и посуда: весы, нож, стакан на 100 мл, электроплитка до растворения, стеклянная палочка, фильтровальная бумага, воронка.

Порядок выполнения работы

Взвесить 3 г твердого мыла. Нарезать тонкими полосками и поместить в стакан на 100 мл. Добавить 25 мл воды и нагреть на электроплитке до растворения. Добавить 5 мл соляной кислоты и нагреть до образования масляного слоя при постоянном перемешивании. Охладить массу, отделить жир фильтрованием. Полученные ЖК взвесить и вычислить их процентное содержание в образце по формуле:

.

 

Опыт 4. Обнаружение желчных кислот в моче

Желчные кислоты

 

Желчные кислоты (цис-изомеры) имеют полностью насыщенный стерановый скелет и боковую цепь, состоя­щую из 5 атомов углерода. Известны четыре желчные кис­лоты, из них две первичные и две вторичные. Первичные желчные кислоты синтезируются в печени из продуктов распада холестерина и поступают в двенадцатиперстную кишку. К ним относятся: холевая, содержащая гидро-ксильные группы в 3, 7, 12-м положениях; хенодезоксихолевая кислота, содержащая только две гидроксильные группы в 3-м и 7-м положениях.

Вторичные желчные кислоты синтезируются в ки­шечнике из первичных желчных кислот под действием ферментов микрофлоры кишечника. К ним относятся: дезоксихолевая кислота, имеющая гидроксильные группы

в 3-м и 12-м положениях; литохолевая, содержащая гидроксильную группу только в 3-м положении.

В желчи содержатся, главным образом, конъюгированные* желчные кислоты,

_________________

* Если две двойные связи разделены одной простой связью, их называют сопряженными или конъюктированными: С =С – С = С

 

 

образованные конъюгацией с глицином и таурином.

Амфифильная (дифильная) природа желчных кис­лот и их солей обусловливает

их поверхностно-активные свойства и участие в переваривании жиров.

Проба Гея

 

Сущность реакции: желчные кислоты являются по­верхностно-активными ве-ществами (ПАВ), снижающими поверхностное натяжение мочи, поэтому порошок серы, помещенный на поверхность мочи, тонет.

Ход работы

В пробирку налить 3—5 мл мочи, добавить 1 лопа­точку порошка серы. Не взбалтывать!

В присутствии желчных кислот в моче порошок серы тонет.

 

Проба Петенкоффера

Сущность реакции: проба основана на образовании окрашенного продукта при

взаимодействии желчных кис­лот и оксиметилфурфурола. Последний образуется из са­харозы при действии концентрированной серной кисло­ты.

Ход работы

 

В пробирку налить 5 мл мочи, добавить 10 капель 5%-го раствора сахарозы и осторожно, по стенке про­бирки, добавить 10 капель концентрированной H₂S0₄. He взбалтывать! Оставить на 10—15 мин пробирку в шта­тиве.

При наличии в моче желчных кислот на границе раздела жидкостей образуется красно-фиолетовое кольцо.

Опыт 5. Обнаружение фосфаттидилхолина

В желтке куриного яйца

Фосфолипиды (ФЛ) представляют собой сложные эфиры многоатомных спиртов глицерина или сфингозина с высшими жирными кислотами и фосфорной кисло­той. В состав ФЛ входят также азотсодержащие соедине­ния: холин, этаноламин, спирт инозит (инозитол). В за­висимости от спирта, составляющего

 

основу, ФЛ организ­ма человека можно разделить на 2 группы:

Глицерофосфолипиды	Сфингофосфолипиды
1. Фосфатидная кислота (ФК)	Сфингомиелин (сфингофосфохолин) (СФМ)
2. Фосфатидилхолины (ФХ)
3. Фосфатидилэтаноламины (ФЭА)
4. Фосфатидилсерин (ФС)
5. Кардиолипины (дифосфатидилглицерины) (ДФГ)
6. Фосфатидилинозиты (ФИ)
7. Алкилацильные глицеро­фосфолипиды (плазмалогены и фактор, активиру­ющий тромбоциты (ФАТ)

 

Из ФЛ 50% составляют ФХ, 20-40% - ФЭА, ос­тальная часть — другие ФЛ т. е. глицерофосфолипиды количественно преобладают. В 1-м положении глицеро-ФЛ обычно содержат насыщенный ацил, во 2-м - по­ленасыщенный эсснциальный ацил

Все ФЛ являют­ся полярными липидами, так как имеют гидрофильную «головку» (фосфорная кислота и азотсодержащее осно­вание) и гидрофобные

«хвосты» - радикалы ВЖК, что обусловливает их способность объединяться между со­бой в водной среде в виде мембран, мицелл, липосом.

Наиболее богаты ФЛ ткани мозга и нервов (30% от су­хой массы ткани), печень (16%), почки (11%), сердце (10%), мышцы (13%). В плазме крови содер-жится 2,8-4,4 ммоль/л ФЛ. ФЛ выполняют очень важные функ­ции в организме:

1. Участвуют в образовании мембран (фосфолипидный бислой),

2. Влияют на функции мембран - избирательную проницаемость, реализацию внешних воздействий на клетку;

3. Формируют гидрофильную оболочку липопротеинов, способствуя транспорту гидрофобных липидов.

Образование ФЛ наиболее активно происходит в пе­чени, но имеет место также в других тканях. Для синтеза необходим α-, β-диацилглицерин (α-, β-ДАГ),

 

фосфатидная кислота, которые являются метаболитами, участвую­щими также в

биосинтезе ТАГ (жиров). Необходимыми являются эссенциальные жирные кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая), а также серии, холин, инозит, метионин, цитидинтрифосфат (ЦТФ), а также некоторые витамины

(В₆, фолиевая кислота, В₁₂). Холин, метионин, инозит, витамины называют липотропными веществами, дефицит которых в организме приводит к нарушению синтеза ФЛ, избыточному синтезу жиров в печени, нару­шению формирования в печени ЛОНП, ЛВП, что способ­ствует жировой дегенерации печени и нарушению обме­на холестерина.

Различают два основных пути биосинтеза ФЛ: резерв­ный - для холинсодержащих ФЛ и de novo - для ФЭА, ФС, ФХ, ФИ. Катаболизм ФЛ осуществляют фосфолипазы, которые по действию аналогичны панкреатическим. Наиболее активной является фосфолипаза А₂, в частно­сти в клеточных мембранах

Ход опыта

Лецитины, относящиеся группе фосфолипидов, не растворяются в воде и в ацетоне, но хорошо растворяются в спирте, эфире, хлороформе.

CH₂OR

R' OCH O

CH₂O P OCH₂CH₂N⁺ (CH₃)₃

OH

Фосфатидилхолин

(Лецитин)

 

Реактивы и материалы: спиртовой раствор лецитина (в стакан помещают половину куриного желтка и, помешивая, прибавляют 40 мл горячего спирта, раствор охлаждают и фильтруют в сухую пробирку); ацетон; дистиллированная вода.

Оборудование и посуда: пробирки, капельницы.

 

Порядок выполнения работы

С сухую пробирку вносят 10 капель ацетона и 2 капли раствора лецитина.

Выпадает белый осадок. В другую пробирку прибавляют к 10 каплям

лецитина несколько капель дистиллированной воды до образования устойчивой эмульсии.

Лабораторная работа № 13