Лабораторная работа №7 Витамины

Витамины представляют собой сборную в химическом отношении группу органических соединений, поэтому с точки зрения химического строения им нельзя дать общего определения. Витамины были объединены в отдельную группу природных органических соединений по признаку абсолютной необходимости их для организма в качестве дополнительной к белкам, жирам, углеводам и минеральным веществам составной части пищи. Витамины, являются составной частью ферментов, и поэтому их недостаток или отсутствие в пище ведет к нарушению обмена веществ в организме. Они также как и ферменты выполняют каталитическую функцию.

44

Приготовление буферных растворов Таблица 4

рН	Количество 0,2 М раствора Na2НРОз, мл	Количество 0,1 М раствора лимонной кислоты, мл
5,6 6,4 6,8 7,2 7.8	5,8 6,9 7,7 8,7 9.6	4,2 3,1 2,3 1,3 0,4

Опыт 6. Установление специфичности действия уреазы

Реактивы: 1% раствор мочевины, 1% раствор амида никотиновой кислоты, спиртовый раствор фенолфталеина, порошок соевой муки, лакмусовая бумажка.

В одну пробирку наливают 5 мл 1% раствора мочевины, в другую - 5 мл 1% раствора амида никотиновой кислоты. В обе пробирки добавляют по 2-3 капли спиртового раствора фенолфталеина и 1-2 мл приготовленного заранее раствора уреазы и микрошпатель порошка соевой муки. В отверстие пробирок вставить полоски лакмусовой бумажки. Пробирки помещают в водяную баню при 38С на 30 мин. Содержимое пробирок, в случае происшедшей реакции гидролиза С-N связи, становится малиново-красным вследствие смещения реакции среды в щелочную область в результате образования аммиака.

Образование аммиака можно обнаружить и другим путем. С этой целью повторяют опыт, и после водяной бани при 38^º С в реакционную смесь осторожно добавляют равный объем 10% раствора гидроксида натрия. Выделение аммиака обнаруживают по запаху или по посинению лакмусовой бумажки у отверстия пробирки.

13

В реакциях с сильными кислотами спирты проявляют основные свойства.

г) дегидратация спиртов

-внутримолекулярная

-межмолекулярная (при избытке спирта)

д) горение

R-OH CO₂ + H₂O

дегидрирование (окисление KMnO₄ и K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄)

Большая склонность спиртов к окислению по сравнению с углеводородами объясняется влиянием имеющейся в их молекулах гидроксильной группы (-OH).

Химические свойства многоатомных спиртов подобны свойствам спиртов R-OH. Водные растворы спиртов типа R-OH имеют pH = 7, т. е. не диссоциируют ни по кислотному, ни по основному типу. У многоатомных спиртов уже проявляются кислотные свойства, например, при замещении водорода в группе –OH на металл:

14

Данная реакция является качественной для обнаружения многоатомных спиртов (гликолят меди (II) ярко синего цвета).

Для фенолов характерна большая кислотность, чем для ациклических спиртов.

Спирты получают:

1)из алкилгалогенидов

2)гидратацией алкенов (по правилу В.В. Марковникова)

3)из альдегидов и кетонов (восстановление)

4)реакции Гриньяра (взаимодействие магнийорганических соединений с альдегидами, кетонами, сложными эфирами)

Цель работы: изучение физических и химических свойств спиртов.

Приборы и реактивы: пробирки, пинцет, скальпель, водяная баня, спиртовки, пробиркодержатели, выпарительные чашки, стеклянные палочки, сульфат меди (CuSO₄·5H₂O) порошок, этиловый спирт (ректификат), бутиловый спирт, изоамиловый спирт, натрий металлический, концентрированная и разбавленная серная кислота (H₂SO₄), раствор бихромата калия (K₂Cr₂O₇), 10% раствор NaOH, дистиллированная вода, 2%

43

Опыт 4. Зависимость действия ферментов от реакции среды pH.

Реактивы: дистиллированная вода, 0,5% р-р крахмала, лед, раствор йода в KJ.

Скорость ферментативных реакций зависит от рН среды. Концентрация ионов водорода, при которой наблюдается максимальная скорость реакции, называется оптимальной (оптимум pH). При небольшом отклонении от оптимума рН скорость ферментативной реакции замедляется, при резком отклонении - реакция прекращается полностью.

Влияние рН на активность ферментов объясняется тем, что белковая молекула фермента является амфотерным полиэлектриком.

Готовят 5 буферных растворов с рН от 5,5 до 7,8. К 10 мл приготовленных смесей (5 пробирок) добавляют по 1 мл раствора слюны. Содержимое пробирок тщательно перемешивают и ставят в термостат при 37° С на 10 минут. После чего из пробирки 3 отбирают несколько капель жидкости и на стекле смешивают с J₂ (в KJ). Если получается синее окрашивание, то реакцию с йодом повторяют каждые 5 минут до тех пор, пока не будет красного или желтого окрашивания, которое указывает на близкий конец гидролиза. Через 2-3 минуты после появления подобной окраски все пробирки вынимают из термостата и помещают в стакан со льдом. После этого быстро добавляют в каждую пробирку по 2-3 капли раствора йода, перемешивают и отмечают окраску. Оптимальная рН для амилазы слюны будет в той пробирке, в которой крахмал полностью расщепился (при реакции с йодом окраска будет желтой). Фиолетовое, красно-фиолетовое и бурое окрашивание показывает меньшую степень расщепления крахмала.

Результаты опыта занести в таблицу 3.

Таблица 3

Номер пробирок	рН среды	Количество 0,5%-го раствора крахмала, мл	Количество слюны, 1:100, мл	Окраска с йодом
1 2 3 4 5	5,6 6,4 6,8 7,2 7,8	1 1 1 1 1	1 1 1 1 1

42

втягивая и выпуская жидкость из пипетки. Набирают в пипетку 1 мл смеси из одной пробирки, переносят ее во 2-ю; из

2-й таким же образом в 3-ю и т.д. до 10 пробирки, из последней 1 мл смеси выливают. В каждой последующей пробирке, таким образом, содержание фермента вдвое меньше, чем в предыдущей.

Во все 10 пробирок приливают по 1 мл воды и по 2 мл 0,5% раствора крахмала. Перемешивают, встряхивают (!) пробирки и помещают в термостат при температуре 38С на 30 мин. Через 30 мин пробирки вынимают, охлаждают их водопроводной водой, во все добавляют по 1 капле раствора йода, перемешивают и отмечают окраску.

Данные занести в табл. 2.

Таблица 2

№ пробирки	Количе-ство крахма- ла, мл	Разведение слюны	Температура ра реакции	Вре- мя реак- ции	Окраши- вание йодом	Актив- ность амилазы

Расчет. Рассчитывают количество слюны в последней пробирке с желтоватой окраской. Если слюна была разведена в ней, например, в 320 раз, то активность амилазы находят, составляя следующую пропорцию:

1/320 слюны расщепила - 2 мл 0,5% раствора крахмала

1 мл слюны расщепила – Х мл 0,5% раствора крахмала

мл 0,5% раствора крахмала.

Опыт 3. Активация и ингибирование амилазы

Реактивы: раствор хлорида натрия, сульфата меди, крахмала и йода, дистиллированная вода, лед.

В две пробирки вносят по 1 мл раствора хлорида натрия, сульфата меди и дистиллированной воды. Во все пробирки добавляют по 2 мл раствора крахмала и по 1 мл раствора разбавленной слюны. Все три пробирки одновременно помещают в водяную баню при 38С.

Через 10-15 минут все пробирки одновременно охлаждают под струей воды и помещают в стакан со льдом (ледяной водой). Во все пробирки добавляют раствор йода. По окраске судят о скорости гидролиза крахмала.

15

раствор CuSO₄, фенолфталеин.