Вопросы для самоконтроля:

1. Какие вещества называются ферментами? Каковы их химическая природа и свойства?

2. Что такое специфичность действия ферментов и как она определяется?

3. Как зависит активность ферментов от температуры и величины рН среды?

4. Какие вещества называют активаторами и ингибиторами ферментов? Приведите примеры.

5. Какие качественные и количественные методы используют для изучения действия ферментов?

6. Какую реакцию катализирует амилаза, сахараза?

7. Единицы ферментативной активности. Каким способом выражается активность амилазы в данной работе?

Лабораторная работа № 7 витамины.

Теоретическая часть.

Витамины — органические низкомолекулярные вещества, имеющие разнообразную химическую природу. Они необходимы организму в очень малых количествах, поступают с пищей и являются незаменимыми факторами питания. При отсутствии витаминов в пище развиваются тяжелые заболевания — авитаминозы, а при недостаточном содержании витаминов — гиповитаминозы (рахит, цинга, бери-бери, пеллагра, анемия и др.).

Функция витаминов в организме связана с обеспечением нормального протекания обменных процессов, поскольку многие из них входят в состав коферментов (простетических групп) ферментов. В составе коферментов находятся водорастворимые витамины; роль жирорастворимых витаминов в процессе обмена веществ изучена в меньшей степени. Витамины не используются как строительный материал клеток и как источник энергии; суточная их потребность измеряется милли- или микрограммами.

Витамины принято подразделять на две большие группы: витамины, растворимые в воде, и витамины, растворимые в жирах и жирорастворителях. К первой группе относятся витамины группы В (витамины В₁, В₂, РР, В₁₂, аминобензойная кислота, пантотеновая, фолиевая кислоты, биотин), витамины С и Р. К жирорастворимым витаминам относятся А, Д, Е, К. Многие витамины содержатся в продуктах животного происхождения и поступают в организм в виде провитаминов, являющихся исходными продуктами для образования витаминов. Некоторые витамины способны синтезироваться микрофлорой кишечника человека или в организме, например витамин РР — из аминокислоты триптофана. Введение отдельных лекарственных веществ может отрицательно сказаться на синтезе витаминов микрофлорой кишечника. Суточная потребность в витаминах возрастает при различных заболеваниях, беременности, лактации и при нарушении всасывания жирорастворимых витаминов в случае недостаточного поступления желчи в кишечник при заболевании печени.

Структурные аналоги витаминов, близкие к ним по строению, называют антивитаминами. Эти вещества встречаются в природе или могут быть синтезированы. Антивитамины способны соединяться с белковой частью фермента вместо витаминов и вызывать изменения активности ферментов и обменных процессов.

Для обнаружения витаминов в различных веществах или в биологических жидкостях и определения их количества существуют качественные реакции, основанные на цветных реакциях, характерных для той или иной другой группировки, входящей в витамин.

Практическая часть.

1. Качественная реакция на витамин в2.

Рибофлавин состоит из изоаллоксазинового ядра и спирта рибитола:

Рибофлавин входит в состав простетической группы флавиновых ферментов — флавопротеидов в виде коферментов флавинадениндинуклеотида (ФАД) и флавинаденинмононуклеотида (ФМН). Флавопротеиды активируют реакции дегидрирования, т. е. отщепления протонов и электронов от субстратов. Они участвуют в окислении D-аминокислот, оксикетокислот, НАДН (Н+), в биологическом окислении и др. Биологическое действие флавиновых ферментов связано с наличием в изоаллоксазиновом кольце двойных связей: флавиновый фермент отнимает от окисляемой молекулы два электрона, присоединяя их к азоту по месту двойных связей, и два протона. При недостатке в организме витамина В₂ могут возникнуть, например, катаракта (помутнение хрусталика) и другие заболевания.

Принцип метода. Окисленная форма витамина В₂ представляет собой желтое флюоресцирующее в ультрафиолетовых лучах вещество. Реакция на витании 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.

Реактивы: хлористоводородная кислота концентрированная; цинк металлический; витамин В₂, 0,025% раствор (перед определением раствор можно развести в 5 раз).

Ход работы: В пробирку наливают 10 капель раствора витамина В₂, добавляют 5 капель концентрированной хлористоводородной кислоты и опускают зернышко металлического цинка. Начинается выделение пузырьков водорода, жидкость постепенно розовеет, затем обесцвечивается.