Лабораторный практикум №4

Тема: Введение в обмен веществ и энергии. Роль витаминов в обмене веществ. Гипо- и гипервитаминозы

Цели занятия: Сформировать знание общей схемы катаболизма основных пищевых веществ, роли незаменимых компонентов пищи, суточной потребности, источников водорастворимых витаминов, симптомов гипо- и авитаминозов, и навыки по определению содержания витамина С в твердых продуктах.

Базисные знания: Из курса биорганической химии - классификация витаминов и химическое строение незаменимых аминокислот, жирных кислот.

Учебная карта занятия.

Значение темы.

Для понимания студентами биохимических основ патологических процессов, им необходимо усвоить на этом занятии следующие разделы биохимии: Метаболизм. Определение. Биологическое значение. Основные этапы метаболизма – поступление, переваривание и всасывание пищевых веществ в желудочно-кишечном тракте, тканевые превращения (анаболизм, катаболизм), формирование и выведение конечных продуктов обмена. Состав пищи человека. Органические и минеральные компоненты. Основные и минорные компоненты. Общая схема унификации энергетического материала. Этапы унификации, субстраты, продукты, энергетическая ценность. Биологический смысл унификации энергетических субстратов. Роль витаминов в обмене веществ. Классификация витаминов. Общие вопросы витаминологии. Практикум: определение витамина С в некоторых пищевых продуктах .

Вопросы для подготовки к занятию.

1. Метаболизм. Назначение метаболизма.

2. Катаболизм и анаболизм.

3. Общая схема катаболизма основных пищевых веществ, стадии катаболизма, конечные продукты.

4. Взаимосвязь катаболизма и анаболизма через производство энергии.

5. Роль АТФ в жизнедеятельности клеток.

6. Основные пищевые вещества: углеводы, жиры, белки.

7. Незаменимые компоненты основных пищевых веществ. Незаменимые аминокислоты; пищевая ценность разных белков; незаменимые жирные кислоты.

8. Витамины. Классификация. Номенклатура.

9. Гипер-, гипо-, авитаминозы. Причины.

10. Антивитамины.

11. Роль витаминов в обмене веществ: связь с ферментами.

12. Витамин С (аскорбиновая кислота). Химическое строение, признаки гипо-, гипер-,авитаминоза. Механизм действия, источники, суточная потребность. Возрастные и

физиологические особенности, потребности в витамине.

Теоретическая часть.

Практическая часть.

Разбор ситуационных задач.

1.Некоторым пациентам с заболеванием желудочно-кишечного тракта врачи рекомендуют исключить из пищи хлеб грубого помола, блюда из фасоли, гороха. К чему может привести строгое длительное соблюдение такой диеты?

2.Когда человек переходит на рацион с высоким содержанием белка, у него возрастает потребность в витамине В₆. Дайте возможные объяснения данному явлению, основываясь на биохимических эффектах витамина В₆в организме.

3.Некоторые исследователи Арктики погибали после того, как съедали печень полярного медведя. С каким феноменом можно связать возможные причины гибели?

4.У больного с суставным ревматизмом повышена проницаемость капилляров. Врач назначил больному аскорбиновую кислоту. Обоснуйте назначение врача.

Экспериментальная часть

Количественное определение содержания витамина С в твердых продуктах

Принцип метода: метод основан на способности витамина С восстанавливать 2,6-дихлорфенолиндофенол, который в кислой среде имеет красную окраску, а при восстановлении обесцвечивается. При этом аскорбиновая кислота переходит в дегидроаскорбиновую. Исследуемый раствор титруют в кислой среде щелочным раствором 2,6дихлорфенолиндофенола (краска Тильманса) до появления розового окрашивания. Для определения содержания витамина С в твердых продуктах предварительно необходимо получить экстракт или вытяжку, содержащую витамин С.

Ход работы: навеску исследуемого продукта (1 г капусты, яблока, груши и т.п.) измельчают с 2 мл воды и 0,1 стеклянного песка, перемешивают, исследуемый продукт

помещают в колбу на 25 мл и доливают водой до метки, оставляют на 5-10 минут для полного извлечения витамина. Для титрования берут 2 мл фильтрата, добавляют 2-3 капли

10% раствора НCI и 2-3 мл воды и титруют краской Тильманса до розового цвета, сохраняющегося в течение 30 сек. Результат титрования записывают, по формуле рассчитывают содержание витамина С в 100 г продукта. Концентрацию витамина С выражают в мг/дл.

Расчет производят по формуле:

Х = 0,088 х А х 25 х 100

2 х 1 — мг/дл вит. С

1 мл 0,001 н раствора краски Тильманса эквивалентен 0,088 мг витамина С.

А — количество краски Тильманса, израсходованной на титрование;

2 — объем экстракта, взятый для титрования, мл;

1 — количество продукта, взятое для анализа, г;

25 — общее количество экстракта, мл;

100 — пересчет содержания витамина С на 100 г продукта.

Результат:

Вывод:

Определение содержания аскорбиновой кислоты в моче.

Для диагностики гиповитаминоза С проводят определение витамина С в моче.

Наблюдается соответствие между концентрацией витамина С в крови и количеством этого витамина, выделяемого с мочой. Однако при гиповитаминозе содержание аскорбиновой кислоты не всегда понижено. Часто оно бывает нормальным, несмотря на большой недостаток этого витамина в тканях и органах. У здоровых людей введение per os 100 мг витамина С быстро приводит к повышению его концентрации в крови и моче. При гиповитаминозе С ткани, испытывающие недостаток, задерживают витамин, и его концентрация в моче не повышается. Моча здорового человека содержит 20-30 мг витамина С.

На наличие гиповитаминоза указывает снижение содержания витамина в плазме крови ниже 28-29 мкмоль/л, в суточной моче ниже 20 мг, в моче, выделенной натощак в течение часа, — ниже 0,5 мг. Считается, что в течение двух недель весь поступивший с пищей витамин С в организме расщепляется.

Вариант 1.В колбочку отмеривают 10 мл мочи, приливают 10 мл дистиллированной воды, перемешивают, подкисляют 20 каплями 10% раствора HCl и титруют из микробюретки 0,001 М раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола до розовой окраски

Содержание аскорбиновой кислоты в моче рассчитывают по формуле:

0,088 × A × B

X=---------------------- , где

Б

X - содержание аскорбиновой кислоты, мг/сут.; 0,088- содержание аскорбиновой кислоты, мг;

A - результат титpoвания 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола, мл;

Б - объем мочи, взятый для титрования, мл;

Б - среднее суточное количество мочи (для расчета можно принять 1200-1500 мл).

Вариант 2.

В колбу отмерить 5 мл дистиллированной оды, 1 мл 0.001 М раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола. Титруем из бюретки подкисленной уксусной кислотой мочой до исчезновения розовой окраски. На титрование затратить не более 1 минуты.

Содержание витамина С в моче определяют по формуле:

Х, мг/сут= (А·0,08)/Б,

где Б-объём мочи, пошедшей на титрование, мл.

А-суточный объём мочи, мл

Задание на следующее занятие вРАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ ПО БИОХИМИИ.

Вопросы по теме для самостоятельного изучения их студентами:

Заполнить таблицу по витаминам.

Название витамина	Суточная потребность	Источники витамина	Химическая формула	Биохимические эффекты в организме	Симптомы гиповитаминоза	Симптомы гипервитаминоза	Антивитамины	Применение в медицине

Практические навыки, которыми должен овладеть студент по теме занятия Количественное определение содержания витамина С в твердых продуктах, в моче.

Темы для реферативных сообщений 

Применение антивитаминов в медицине и в быту.