Работа 9. Качественные реакции на никотиновую кислот (2 часа)

Цель занятия - изучить химические свойства, строение и биоло­гическую роль витамина РР (В5).

Содержание работы. Провести качественную реакцию на вита­мин РР.

Подготовка к занятию. Изучить строение, химические свойства, биологическое действие никотиновой кислоты.

Литература [2, с. 265-269: 7, с, 170-172; 9, с. 142-143].

Вопросы для самоконтроля

1. Какова химическая роль витамина РР?

2. В состав какого фермента входит никотиновая кислота в виде амида?

3. Какова биологическая роль никотиновой кислоты?

Аппаратура и реактивы: фарфоровая чашка, водяная баня, пи­петка с грушей, стеклянная палочка, 0,1% раствора никотиновой ки­слоты, 1%-ный спиртовой раствор, 2,4-динитрохлорбензола (ядо­вит!), 0,1%-ный спиртовой раствор щелочи.

Ход работы

В фарфоровую чашку налить 1 мл никотиновой кислоты и вы­парить досуха на водяной бане. К сухому остатку добавить с помощью пипетки с грушей 1 мл раствора 2,4-динитрохлорбензола, пе­ремешать и снова выпарить на водяной бане. Нагревать сухой оста­ток в течении 10-15 минут, остудить и добавить 3 мл спиртового раствора щелочи. Наблюдать появление розовато-фиолетовой окра­ски в присутствии никотиновой кислоты.

Контрольные вопросы

1. Что такое пеллагра и причины ее возникновения?

Работа 10. Качественная реакция на адреналин (2 часа)

Цель занятия - освоить качественные реакции на адреналин.

Содержание работы. Провести качественные реакции на адрена­лин.

Подготовка к занятию. Изучить химическое строение и механизм действия адреналина, разобраться в нсйрогуморалыюй системе регу­ляции углеводного обмена.

Литература [2, с. 69-70, 387-389; 7, с. 178-179].

Вопросы для самоконтроля

1. Каково химическое строение адреналина?

2. Где синтезируется гормон адреналин?

3. Регуляция углеводного обмена и роль адреналина в нем.

4. Взаимосвязь адреналина с другими гормонами.

Аппаратура и реактивы: штатив с пробирками, спиртовка, адре­налин, водный раствор (содержимое ампулы растворить в 100 мл во­ды), йод, 0,1%-ный раствор йодного натра.

Ход работы

Опыт 1. К 1 мл водного раствора адреналина прилить I каплю 0,1 н. раствора йода, нагревать до появления розового или красного окрашивания, в результате образования продуктов окисления адрена­лина.

Опыт 2. К 1-2 мл водного раствора адреналина добавить несколь­ко капель раствора хлорида железа. Жидкость окрашивается в зеле­ный цвет, который при добавлении щелочи переходит в красный.

Контрольные вопросы

1.Что происходит в организме при повышении и понижении со­держания адреналина в крови?

2. Как связан стресс с углеводным обменом?

Работа 11. Качественные реакции на дисахариды (3 часа)

Цель занятия - ознакомиться с основными свойствами дисахаридов: инверсией, реакциями восстановления металлов и образованием озазонов.

Содержание работы, выполнить реакции восстановления дисахаридами металлов, цветные реакции на дисахариды, пробы на бро­жение.

Подготовка к занятию. Необходимо знать физические и химиче­ские свойства основных дисахаридов - мальтозы, лактозы, сахарозы, их структурные формулы, оптическую активность, химизм гидролиза дисахаридов и суммарные уравнения спиртового, молочно - и маслянокислого брожения.

Литература [ 2, с. 31-34; 4,с.55-56; 6, с. 31-33; 7, с. 64-65,77-80].

Вопросы для самоконтроля

1. Написать структурные формулы мальтозы, лактозы, сахарозы, целлобиозы.

2. Чем обусловлена оптическая активность дисахаридов?

3. Какие дисахариды способны восстанавливать металлы, какие нет?

4. Записать управления гидролиза сахарозы, лактозы, мальтозы.

5. Написать уравнение спиртового, молочнокислого брожения.

Аппаратура и реактивы: штатив с пробирками, пипетки, сахаро­за, мальтоза, 1% и 5%-ные растворы, соляная кислота, лакмус, гидроксид натрия (10%-ный раствор); сернокислая медь (1%-ный раствор); кобальт сернокислый (2%-ный раствор); фенилгидразин солянокис­лый, уксуснокислый натрий, дрожжи.

Ход работы

Опыт 1. Реакции восстановления, металлов. Налить в пробирки по 2-Змл растворов мальтозы, лактозы и 2 пробирки раствора сахарозы. В одну из пробирок с сахарозой прибавить несколько капель соляной кислоты, перемешать и кипятить на спиртовке 3 -5 мин. Затем охла­дить и нейтрализовать по лакмусу раствором гидроксида натрия. Со всеми пробами провести реакцию Троммера.

Опыт 2. Проба на сахарозу с сернокислым кобальтом. В пробирку налить 2 - 3 мл раствора сахарозы, прибавить несколько капель 2%-ного сульфата кобальта. При добавлении 1 мл щелочи наблюдать характерное (фиолетовое) окрашивание.

Опыт 3. Реакция на мальтозу и лактозу с фенилгидразином. В 2 пробирки налить 2-Змл воды, прилить 5-8 капель фенилгидразина. 1 мл крепкой уксусной кислоты, 2-3 мл 5%-ного раствора мальтозы и лактозы. Полученные прозрачные смеси нагреть на водяной бане 10-15 мин. Наблюдать обильное выделение озазонов в виде мелких игольчатых кристаллов. Пробирки вынуть из бани, охладить и иссле­довать полученные кристаллы под микроскопом. Зарисовать кри­сталлы.

Опыт 4. Проба на брожение. В четыре пробирки налить по 10мл: в первую - 2%-ного раствора глюкозы, во вторую -2%-ного раствора сахарозы, в третью - 2%-ного раствора лактозы и четвертую - дис­тиллированной воды.

Во все четыре пробирки внести по 0,5 г предварительно растер­тых стеклянной палочкой дрожжей (нельзя перекладывать стеклян­ную палочку из одной пробирки в другую, предварительно не промыв ее) тщательно перемешать с растворами в пробирках.

Все четыре пробирки поместить на 5 мин в термостат с темпера­турой 27-30 °С.

Раствор глюкозы с дрожжами из первой пробирки перелить в бродильную трубку Эйнгорна так, чтобы колено было заполнено жидкостью, ополоснуть 2 раза пробирку 2 мл 2%-ного раствора глю­козы, каждый раз сливая в ту же бродильную трубку. Содержимое 2, 3 и 4-й пробирок вылить соответственно в бродильные трубки, также споласкивая соответствующим раствором.

Все четыре бродильные трубки поставить в термостат с темпера­турой 25 °С. Через 30 мин отмстить результаты брожения по коли­честву выделившегося углекислого газа.

Результаты опытов занести в таблицу:

Углевод	Проба Троммера	Реакция с фе- нилгидразином	Проба на брожение
Сахароза
Мальтоза
Лактоза
Общие выводы

Контрольные вопросы

1. Какие виды брожения углеводов используются в молочной промышленности? При производстве каких продуктов?

Работа 12. Качественные реакции на полисахариды (3 часа)

Цель занятия - ознакомиться с цветными реакциями на крахмал, условиями гидролиза крахмала и клетчатки.

Содержания работы. Провести качественные реакции на крах­мал (проба с йодом) и продукты его гидролиза, провести реакции ки­слотного и ферментативного гидролиза крахмала и клетчатки.

Подготовка к занятию. Необходимо знать структурные формулы полисахаридов, изучить физические и химические свойства крахмала, гликогена и клетчатки, продукты и условия их гидролиза.

Литература: (2, с.35-44; 4, с. 56-60; 6. с. 34-40; 7, с.80-86.)

Вопросы для самоконтроля

1. Какие гетеро- и гомополисахариды Вы знаете? Приведите их структурные формулы.

2. Написать схему гидролиза крахмала с указанием промежуточ­ных продуктов гидролиза. Указать окраску декстринов в реакции с йодом.

3. В каких отделах пищеварительного тракта происходит расще­пление крахмала и клетчатки?

Аппаратура и реактивы: штатив с пробирками, пипетки, спир­товка, баня водяная. Крахмал (1%-ный раствор), соляная кислота, гидроксид натрия 10%-ный раствор, сульфат меди, 5%-ный раствор, раствор йода, серная кислота (3:1).

Опыт 1. Качественные реакции на крахмал с йодом и проба Троммсра. В 2 пробирки налить по 2-3 мл крахмала, в первую доба­вить 2-3 капли йода, во вторую - 2 мл щелочи и 2-3 капли сульфата меди. Вторую пробирку нагреть до кипения. Записать наблюдаемые результаты изменения окраски растворов.

Опыт 2. Гидролиз крахмала кислотой. Налить в пробирку 5-10 мл крахмала и несколько капель соляной кислоты, перемешать, проки­пятить. Через 1-2 мин после начала кипения взять несколько капель раствора пипеткой и вылить в пробирку с 5-6 мл дистиллированной воды, сюда же добавить 1-2 капли раствора йода. Повторять пробы через следующие 1-2 мин. пока не получится отрицательная реакция - жидкость принимает цвет йода - желтый.

С продуктами гидролиза провести реакцию Троммера.

Результаты записать в таблицу:

№ п.п.	Исследуемое вещество	Проба Троммера	Проба с йодом	Выводы
1. 2.	Раствор крахмала Гидролизат 1-я проба 2-я проба 3-я проба

Опыт 3. Гидролиз клетчатки. В пробирку поместить кусочек ва­ты, залить ее крепким раствором серной кислоты. После полного рас­творения (через 15-20 мин) раствор развести водой в 15-20 раз и ки­пятить. После окончания гидролиза нейтрализовать раствором щело­чи до резкощелочной реакции и по каплям добавить сульфат меди. Провести до конца реакцию Троммера. Сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. В чем заключается сходство и различие между ферментатив­ным и кислотным способами гидролиза крахмала? Объясните причи­ну различия.

2. Какие ферменты желудочно-кишечного тракта участвуют в процессах гидролиза углеводов?

3. Как используется ферментативный гидролиз в молочной про­мышленности? Приведите примеры.

Работа № 13. Растворение и эмульгирование жиров. Исследование молока под микроскопом (3 часа)

Цель занятия - изучить физико-химические свойства жиров.

Содержание работы. Наблюдать процессы растворения, эмуль­гирования жиров, наблюдать под микроскопом эмульсию молочного жира.

Подготовка к занятию. Вспомнить из органической химии хи­мический состав жиров, их свойства. Изучить процессы метаболизма липидов в организме, роль желчи в процессе их переваривания, на­рушения липидного обмена.

Литература [2, с. 71-111; 4, с. 225-251].

Вопросы для самоконтроля

1. Какие вещества называются липидами?

2. Какие функции выполняют липиды в организме?

3. Какова химическая природа нейтральных жиров?

4. Какие жирные насыщенные и ненасыщенные кислоты входят в состав липидов?

5. Переваривание липидов в организме, роль желчи.

6. Написать в тетради структурные формулы холестерина и од­ной из желчных кислот.

7. Написать все возможные формулы триацилглицеринов, со­держащих в своем составе пальмитиновую, олеиновую к стеарино­вую кислоты.

8. Написать уравнение реакции омыления жира.

Аппаратура и реактивы: штатив с пробирками, пипетки, пред­метное и покровное стекла, шпатель, микроскоп, жир, серный эфир, хлороформ, спирт, 10%-ный раствор Nа₂СО₃, белок.

Ход работы

Растворение жиров. В четыре сухих пробирки поместить по 3-4 капли исследуемого жира. Затем в первую пробирку налить 2-3 мл дистиллированной воды, во вторую - серного эфира, в третью - хлороформа, в четвертую - спирта. Взболтать содержимое всех проби­рок, поставить в штатив и наблюдать за состоянием жидкостей. Запи­сать результаты в тетрадь и объяснить, что происходит в каждой из четырех пробирок.

Эмульгирование жиров. Взять пять пробирок. В каждую из них налить по 3 мл дистиллированной воды и несколько капель жира. За­тем во вторую пробирку добавить 2-3 капли 10%-ного раствора соды, в третью - желчи, в четвертую - белка, в пятую - раствор кислоты.

Взболтать содержимое всех пробирок, поставить на 5 мин в штатив и наблюдать стойкость эмульсии. Результаты занести в следующую таблицу:

№ пробирки	Содержимое пробирок	Наблюдения, выводы

Исследование жировых шариков молока. Взять пипеткой каплю молока и поместить ее на предметное стекло. Накрыть каплю покров­ным стеклом и наблюдать под микроскопом. Зарисовать и объяснить наблюдаемую под микроскопом картину.

Контрольные вопросы

1. В чем растворяются жиры?

2. Какие системы называют эмульсиями? В чем их отличие от ис­тинных растворов?

3. Объясните эмульгирующее действие мыла, желчи, белка.

4. Каков механизм действия Na₂Co₃ при добавлении его к жиру? Напишите уравнение реакции.

Работа № 14. Качественные реакции на желчные кислоты (2 часа)

Цель занятия — изучить химические свойства желчных кислот, каче­ственную реакцию на их наличие.

Содержание работы. Проделать качественную реакцию на опре­деление желчных кислот в растворе, подтвердить свойства их по­верхностной активности.

Подготовка к занятию. Изучить строение, получение в организ­ме и химические свойства желчных кислот, биологическую роль желчных кислот в организме.

Литература [2, с. 85; 4, с. 226].

Вопросы для самоконтроля

1. Написать в тетради структурные формулы желчных кислот.

2. Что такое парные желчные кислоты?

3. Какую роль играют желчные кислоты в процессе переварива­ния липидов?

4. Что такое холеиновые кислоты?

5. Какое вещество является предшественником в синтезе желч­ных кислот в организме?

Аппаратура и реактивы: штатив с пробирками, 5%-ный раствор сахарозы, концентрированная серная кислота, серный порошок, желчь.

Ход работы

Реакция Петтенкофера. Налить в пробирку 2-3 мл разведенной в 2-3 раза желчи, прибавить к ней 2 капли 5%-ного раствора сахарозы и слегка встряхнуть. По стенке пробирки (осторожно!) подлить 1-2 мл концентрированной серной кислоты. Наблюдайте появление окраски на границе двух жидкостей. При осторожном перемешивании содер­жимое пробирки окрасится в красный цвет.

Проба на понижение поверхностного натяжения. В первую про­бирку налить 10 мл дистиллированной воды, во вторую - 9 мл желчи и 1 мл воды, в третью - 1 мл желчи и 9 мл воды. Во все три пробирки на поверхность жидкости осторожно насыпать немного тонко из­мельченной серы. Пронаблюдать происходящее с порошком серы. Сделать выводы.

Контрольные вопросы

1.В чем заключается химизм реакции Петтенкофера?

2. Как влияют желчные кислоты на поверхностное натяжение?

3.Объяснить поверхностную активность желчных кислот исходя из строения их молекул.

4. В каком виде они находятся в организме в составе желчи?

Работа № 15. Качественные реакции на желчные пигменты (2 часа)

Цель занятия - изучить химические свойства и качественные ре­акции на желчные пигменты.

Содержание работы. Проделать качественную реакцию с азот­ной кислотой в пробирке и на бумаге.

Подготовка к занятию. Изучить химическое строение, механизм образования и пути выделения желчных пигментов в организме.

Литература [2, с. 196, 202, 426].

Вопросы для самоконтроля

1. Из чего в организме образуются желчные пигменты?

2. Напишите структурную формулу билирубина.

3. Какой цвет имеют биливердин, билирубин, билицианин, холегелин?

4. Как выделяются желчные пигменты из организма?

5. Напишите схему превращения гемоглобина в уробилин и стеркобилин.

Аппаратура и реактивы: штатив с пробирками, желчь, азотная кислота, фильтровальная бумага.

Ход работы

Проба Гмелина. В пробирку налить 1 мл желчи и осторожно по стенке подслоить 1 мл концентрированной азотной кислоты. На гра­нице жидкостей образуется осадок из желчных кислот и белка, окра­шенный окисленными желчными пигментами.

Проба на фильтровальной бумаге. Профильтровав небольшое количество желчи (3-4 мл) через бумажный фильтр, разверните фильтр на стекле и в центр фильтра поместите каплю концентриро­ванной азотной кислоты. Присутствующие в желчи пигменты обра­зуют вокруг капли ряд цветных колец.

Контрольные вопросы.

1.На чем основаны качественные реакции на желчные пигменты с применением азотной кислоты?

2. Назовите желчные пигменты, образующиеся при взаимодейст­вии желчи с азотной кислотой.

3. Можно ли различить желчь коровы и свиньи по внешнему виду?

Работа № 16. Холестерин и определение его в желчи с помощью реакции Сальковского (3 часа)

Цель занятия - изучить строение, физические свойства холесте­рина и реакцию его обнаружения.

Содержание работы. Экстрагировать холестерин из желчи и подтвердить его наличие с помощью реакции Сальковского.

Подготовка к занятию. Изучить строение, химизм образования, биологическую роль и патологию обмена холестерина. Литература [2, с. 77, 85-86; 4, с. 247; 7, с. 101].

Вопросы для самоконтроля

1. Напишите структурную формулу холестерина.

2. К какой группе органических соединений относится холесте­рин?

3. Какие биологически активные вещества образуются в организ­ме из холестерина?

4. В каком виде холестерин удаляется из организма?

5. Что такое гиперхолестеринемия и в чем ее отрицательное дей­ствие?

Аппаратура и реактивы: штатив с пробирками, фарфоровая чашка, желчь, серный эфир, хлороформ, концентрированная серная кислота, водяная баня.

Ход работы

В фарфоровую чашку налить 10-15 мл неразведенной желчи и выпарить досуха на водяной бане. Остаток несколько раз экстрагиро­вать небольшим количеством эфира. Экстракты слить в фарфоровую чашку. Выпаривать эфир досуха в вытяжном шкафу. Сухой остаток в чашке растворить в 5 мл хлороформа и сверху осторожно подслоить хлороформный экстракт из одной пробирки. На границе жидкостей должно образоваться темно-красное кольцо с зеленоватой флюорес­ценцией.

Контрольные вопросы

1. В каких органах и тканях холестерин содержится в наибольшем количестве?

2. Каков химический состав желчных камней?