Министерство здравоохранения республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный медицинский университет»

Кафедра___________биохимии______________________________________

Обсуждено на заседании кафедры _____биохимии_______________

Протокол № __________

Методическая разработка

для проведения занятия преподавателем со студентами

__2-го________ курса ____лечебного _________________факультета по

________________биохимии__________________________________

(наименование дисциплины)

Тема:______Витамины_____________________________________

Время____3 часа_________________

УЧЕБНАЯ И ВОСПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕЛИ:

Закрепить представления о структуре, метаболизме и молекулярных механизмах действия водо и жирорастворимых витаминов, при регуляции метаболизма в норме.

ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ

1.1. Химическое строение и свойства витаминов.

1.2. Роль витаминов в катализе в качестве коферментов (пируват-Д

комплекс, полиферментная система синтеза жирных кислот,

дегидрогеназы ЦТК, ДЦ и др. - NADH+H⁺, FADH₂, КоQ).

1.3. Роль витаминов в качестве соединений контролирующих активность

ферментов и их продукцию (гормоны).

1.4.. Роль витамина C в окислении фен, три, про, лиз и т. д.

2. МАТЕРИАЛЬНОЕ ОСНАЩЕНИЕ

Методические разработки для студентов, таблицы, схема по строению, классификации витаминов, регуляции и интеграции метаболизма в норме и при патологии. Растворы, витаминов, и реактивы, неоходимые для проведения качественных реакций, посуда.

3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИЗ СМЕЖНЫХ ДИСЦИПЛИН.

3.1. Химическое строение водо и жирорастворимых витаминов ( биоорганич.

химия)

3.2.Титрометрический метод определения определения концентрации

веществ ( общая химия)

3.3. Витамины ( Обмен веществ и энергии, физиология человека)

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ.

4.1.Общая характеристика и классификация витаминов. История учения о витаминах (работы Лунина Л.И., Сосина К.А., Эйкмана Х., К. Функа, Ф.Г, Гопкинса). Групповая характеристика витаминов.

4.2 .Гипоавитаминозы и авитаминозы, их причины (алиментарные, повышенная потребность,

парентеральное питание, заболевание ЖКТ, глистные инвазии, применение лекарственных препаратов и

антивитаминов, врожденные нарушения обмена витаминов).

4.1.Каждый витамин рассматривается по схеме:

4.2. Химическая природа и основные свойства (устойчивость к действию света, pH среды, высокой

температуре и др.).

4.3..Превращения в организме и механизмы активации.

4.4.. Механизм действия (участие в обмене веществ, физиологические эффекты).

4.5.. Картина гипо-, авитаминоза и гипервитаминоза и их клинико-лабораторная диагностика.

4.6 .Источники витаминов и содержание в продуктах питания.

4.7. Показания к применению, профилактические и лечебные дозы.

Водорастворимые витамины.

Знание химического строения обязательно для витаминов: B₁ (тиамин), B₂

(рибофлавин), PP

(никотинамид, ниацин), B₆ (пиридоксин), C (аскорбиновая кислота), H (биотин).

Знание химического строения необязательно: пантотеновая кислота, пангамовая

кислота, фолиевая

кислота, витамин B₁₂ (кобаламин), витамин U.

Жирорастворимые витамины.

Знание химического строения обязательно для витаминов: А (антиинфекционный,

витамин роста,(антирахитический) их провитамины и метаболиты, E

(антистерильный), K (антигеморрагический).

5. РАСЧЕТ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ.

№ п/п	Содержание	Расчет рабочего времени
1.	Введение	5 мин
2.	Теоретическая часть занятия	45 мин
3.	Практическая часть занятия
	Работа (задание) 1, 2, и т.д.	45 мин
4.	Контроль усвоения темы	30 мин
5.	Заключительная часть занятия. Подведение итогов, проверка протоколов, дневников курации больных и т.д.	10 мин

6. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

В теоретической части занятия проводится устный опрос студентов и разбор теоретического материала. Необходимо остановится на групповой характеристике витаминов- так дать краткую физиологическую характеристику группам: повышающим общую реактивность организма; антигеморрагическим, антианемическим, антиинфекционным, и группе , регулирующей зрение.

В процессе опроса студентов необходимо дать четкое определение гиповитаминоза, как умеренного и наиболее чаще встречаемого проявления витаминной недостаточности, а также перечислить все причины его вызывающие.

При разборе теоретического материала следует обратить внимание на степень усвоения лекционного материала, а теоретические вопросы подкреплять примерами из ситуационных задач, и разделов биохимии( энзимологии, биоэнергетика, метаболизм белков , углеводов и жиров).

В разделе « Лабораторная часть» необходимо остановиться на принципах и клинико- лабораторном значении выполняемых работ. Работа завершается сравнением полученных у студентов результатов и оформлением лабораторных протоколов.

Контроль усвоения темы проводится путем фронтального устного или письменного опроса студентов, а также решением ситуационных задач.

Излагается порядок действий в ходе занятия преподавателя, студентов, лаборантов, метод контроля готовности студентов к занятию и проверки прочности знаний, обеспечения техники безопасности и т.д.

Если тема рассчитана на несколько занятий, то приводятся методические особенности проведения каждого занятия.

7. ХОД ЗАНЯТИЯ

Лабораторная работа № 1. Качественные реакции на витамин B₁.

Витамин B₁ состоит из пиримидинового и тиазольного колец. Он получил название тиамина, поскольку содержит серу и азот:

Тиаминпирофосфат (в некоторых тканях тиаминтрифосфат) - (соответственно ТПФ или ТТФ) является коферментной формой тиамина и синтезируется в печени путем прямого переноса фосфата от АТФ.

ТПФ в составе ферментов углеводного обмена участвует в окислительном декарбоксилировании - -кетокислот и в транскетолазной реакции. Его недостаток вызывает поражение периферической нервной системы, сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта. При этом в крови накапливаются пировиноградная кислота и другие -кетокислоты.

Реакция окисления.

ПРИНЦИП МЕТОДА: в щелочной среде тиамин окисляется феррицианидом калия в тиохром, обладающий при ультрафиолетовом облучении синей флюоресценцией. Реакция протекает по следующей схеме:

ХОД РАБОТЫ. К 1 капле 5% раствора тиамина прибавляют 5-10 капель 10% раствора едкого натра, 1-2 капли 5% раствора феррицианида калия и взбалтывают. Прогрев флюороскоп в течение 10 минут, наблюдают синюю флюоресценцию при облучении раствора ультрафиолетовыми лучами.

Диазореакция.

ПРИНЦИП МЕТОДА: в щелочной среде тиамин с диазореактивом образует сложное комплексное соединение оранжевого цвета.

ХОД РАБОТЫ. К диазореактиву, состоящему из 5 капель 1% раствора сульфаниловой кислоты и 5 капель 5% раствора нитрата натрия добавляют 1-2 капли 5% раствора тиамина и затем по стенке, наклонив пробирку, осторожно добавляют 5-7 капель 10% раствора бикарбоната натрия. На границе двух жидкостей появляется кольцо оранжевого цвета.

ВЫВОД:

Лабораторная работа N 2. Качественная реакция на витамин B₂.

Рибофлавин состоит из изоаллоксазинового ядра и спирта рибитола:

Рибофлавин входит в состав простетической группы флавиновых ферментов (флавопротеидов - FP) в виде коферментов флавинадениндинуклеотида (FAD) и флавинаденинмонодинуклеоитда (FMN). Флавопротеиды катализируют окислительно-восстановительные реакции. Они участвуют в окислении D-аминокислот, -окислении жирных кислот, в работе дыхательных цепей митохондрий и микросом и др. Биологическое действие флавиновых ферментов связано с наличием окислительно-восстановительных свойств изоаллоксазинового кольца.

При недостатке в организме В₂ возникают поражения слизистых в виде хейлита, глоссита и др.

ПРИНЦИП МЕТОДА: окисленная форма витамина В₂ представляет собой желтое флюоресцирующее в ультрафиолетовых лучах вещество. Реакция на витамин В₂ основана на способности его легко восстанавливаться, при этом раствор витамина В₂, обладающий желтой окраской, приобретает сначала розовый цвет за счет образования промежуточных соединений, а затем обесцвечивается так как восстановленная форма витамина В₂ бесцветна.

ХОД РАБОТЫ. В пробирку наливают 10 кап. раствора витамина В₂, добавляют 5 кап. конц. HCl опускают зернышко металлического цинка. Начинается выделение пузырьков водорода, восстанавливающего рибофлавин, жидкость, при этом, постепенно розовеет и обесцвечивается. Сравнивают обе формы витамина В₂ по флюоресценции, поместив каждую пробирку под освещение флюороскопа.

ВЫВОД:

Лабораторная работа № 3. Качественная реакция на витамин В₆.

Группа витамина В₆: пиридоксол, пиридоксаль, пиридоксамин, являются производными 3-оксипиридина, носят общее название пиридоксина и обладают активностью витамина В₆.

В организме эти соединения подвергаются фосфорилированию при участии АТФ с образованием коферментов фосфопиридоксаля, фосфопиридоксамина, которые входят в состав ферментов, участвующих в белковом обмене, в реакциях трансаминирования, декарбоксилирования аминокислот, десульфинирования, дегидратирования аминокислот, в образовании витамина PP из триптофана и в некоторых других реакциях.

При недостатке витамина В₆ у животных прежде всего нарушается обмен белков, у человека недостаточность этого витамина встречается редко.

ПРИНЦИП МЕТОДА: витамин В₆ при взаимодействии с раствором хлорного железа образует комплексную соль типа фенолята железа красного цвета.

ХОД РАБОТЫ. К 5 каплям 1% раствора витамина В₆ приливают равное количество 1% раствора хлорного железа и перемешивают. Развивается красное окрашивание.

ВЫВОД:

Лабораторная работа № 4. Качественная реакция на витамин E.

Витамин E существует в виде нескольких изомеров: ,  и -токоферолов, которые отличаются друг от друга порядком расположения метильных групп в бензольном кольце. Токоферолы - маслянистые жидкости, растворимые в растительных маслах и жировых растворителях.

Витамин E является мощным антиоксидантом. Некоторые производные витамина E участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, связанных с окислительным фосфорилированием.

Витамин E может депонироваться в мышцах и поджелудочной железе.

ПРИНЦИП МЕТОДА: спиртовой раствор -токоферола окисляется хлоридом железа (Fe³⁺) в токоферилхинон красного цвета:

ХОД РАБОТЫ. В сухую пробирку берут 4-5 капель 0,1% спиртового раствора -токоферола, прибавляют 0,5 мл 1% раствора хлорида железа, тщательно перемешивают. Содержимое пробирки приобретает красное окрашивание.

ВЫВОД:

Лабораторная работа № 5. Количественное определение витамина C.

Биологическая роль аскорбиновой кислоты в организме исключительно важна и многообразна. Она участвует в окислительно-восстановительных процессах и связана с системой глутатиона.

Аскорбиновая кислота участвует в синтезе стероидных гормонов в коре надпочечников и катехоламинов в мозговом слое надпочечников и необходима для процесса гидроксилирования как кофактор ферментов гидроксилаз, например дофамингидроксилазы и др. Она участвует в образовании тетрагидрофолиевой кислоты из фолиевой кислоты, процессинге коллагена (гидроксилировании лизина в оксилизин, пролина в оксипролин), ускоряет всасывание железа, а также активирует фермент желудочного сока пепсиноген, что особенно важно при недостатке соляной кислоты в желудочном соке.

ПРИНЦИП МЕТОДА: метод основан на способности витамина C восстанавливать 2,6-дихлорфенолиндофенол (2,6 ДХФИФ - краска Тильманса), который в кислой среде имеет красную окраску, при восстановлении - обесцвечивается, а в щелочной среде окраска синяя. Для предохранения витамина C от разрушения исследуемый раствор титруют в кислой среде щелочным раствором 2,6 ДХФИФ до появления розового окрашивания.

Для расчета содержания аскорбиновой кислоты в продуктах (капуста, картофель, хвоя, шиповник и др.), используют формулу:

0,088АГ100

X = 

БВ

где: X - содержание аскорбата в мг на 100 г продукта

0,088 - коэффициент пересчета

А - результат титрования 0,001 н раствором 2,6 ДХФИФ (мл)

Б - объем экстракта, взятый для титрования (мл)

В - количество продукта, взятое для анализа (мг)

Г - общее кол-во экстракта, (мл)

100 - пересчет на 100 г продукта

ХОД РАБОТЫ.

1. Определение содержания витамина C в капусте.

Навеску капусты - 1 г тщательно растирают в ступке с 2 мл 10% раствора соляной кислоты, объем доводят до 10 мл и фильтруют. Отмеривают для титрования 2 мл фильтрата, добавляют 10 капель 10% раствора соляной кислоты и титруют 2,6 ДХФИФ до розовой окраски, сохраняющейся в течение 30 сек.

По формуле, указанной выше, рассчитывают содержание аскорбиновой кислоты в 100 г продукта.

Содержание аскорбата (мг/100 г продукта) :

капуста	25 - 60
хвое	200 - 400
шиповник	500 -1500

2. Определение содержания витамина C в картофеле.

Взвешивают 5 г картофеля, тщательно растирают в ступке с 20 каплями 10% раствора соляной кислоты (для того, чтобы картофель не темнел). Постепенно приливают дистиллированную воду - 15 мл. Полученную массу сливают в стаканчик, ополаскивают ступку водой, сливают ее по стеклянной палочке в стаканчик и титруют 0,001 н раствором 2,6 ДХФИФ до розового окрашивания. В 100 г картофеля содержится 1-5 мг витамина C.

3. Определение содержания витамина C в моче.

Определение содержания витамина C в моче дает представление о запасах этого витамина в организме, так как наблюдается соответствие между концентрацией витамина C в крови и количеством этого витамина, выделяемым с мочой. Однако при гиповитаминозе С содержание аскорбиновой кислоты в моче 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 C быстро приводит к повышению его концентрации в крови и моче. При гиповитаминозе C ткани, испытывающие недостаток в витамине, задерживают принятый витамин C и его концентрация в моче не повышается. C мочой у здорового человека экскретируется 20-30 мг/сутки или 113-170 мкМ/сутки витамина C. У детей уровень экскреции этого витамина понижается при многих острых и хронических инфекционных и соматических заболеваниях.

ХОД РАБОТЫ.

В стаканчик или колбочку отмеривают 10 мл мочи и 10 мл дистиллированной воды, перемешивают, подкисляют 20 каплями 10% раствора соляной кислоты и титруют 0,001 н раствором 2,6 ДХФИФ до розового окрашивания.

Расчет содержания аскорбиновой к-ты в моче проводят по формуле:

0,088АВ

X = 

Б

где: X - содержание аскорбиновой кислоты, в суточной моче (мг/сут)

0,088 - коэффициент пересчета

А - результат титрования 0,001 н раствором 2,6-ДХФИФ (мл)

Б - объем мочи, взятый для титрования (мл)

В - среднее суточное количество мочи (для мужчин - 1500 мл, для женщин - 1200 мл).

ВЫВОД:

8. ЛИТЕРАТУРА

8.1. Материал лекций.

8.2.2. Березов Т. Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия, М., Медицина, 1990, стр. 133-169.

8.3.. Николаев А. Я. Биологическая химия, М., Высшая школа, 1989 стр. 167-172.

8.4. Экспериментальная витаминология, под ред. Ю.М. Островского, Минск, Наука и техника, 1979.

8.5. Витамины. под ред. М.И. Смирнова М., Медицина, 1974.

8.6. Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. Биохимия для врача, Екатеринбург, 1994, стр. 134-

144

8.7. Методы оценки и контроля витаминной обеспеченности населения под ред

В.Б.Спиричева, М. Наука, 1984

Доц. каф. Свергун В.Т. (Подпись)

Дата

Министерство здравоохранения республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный медицинский университет»

Кафедра______биохимии___________________________________________

Обсуждено на заседании кафедры _______биохимии_____________

Протокол № __________