Література

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 399-400, 411-417.

2. Губський Ю.І. Біологічна хімія. Підручник. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2007. – С. 481-482, 494-501.

3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини: Підручник. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 107-124.

4. Вороніна Л.М. та ін. Біологічна хімія. – Харків: Основа, 2000. – С. 426-442.

5. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 204-220.

6. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С. Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 124-125, 132-139.

7. Практикум з біологічної хімії / Бойків Д.П., Іванків О.Л., Кобилянська Л.І. та ін. / За ред. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С. 219-235.

8. Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. Биохимия для врача. – Екатеринбург: Уральский рабочий, 1994. – С. 134, 138-142.

9. Лабораторні та семінарські заняття з біологічної хімії: Навч. посібник для студентів вищих навч. закл. / Л.М. Вороніна, В.Ф. Десенко, А.Л. Загайко та ін. – Х.: Вид-во НФаУ; Оригінал, 2004. – С. 234-241.

Заняття 6

ТЕМА: Водорозчинні вітаміни. Вітаміноподібні речовини. Антивітаміни. Якісні реакції на водорозчинні вітаміни. Кількісне визначення вмісту вітаміну С у сечі та екстракті шипшини.

АКТУАЛЬНІСТЬ: Знання ролі вітамінів в обміні речовин є необхідним для пояснення виникнення специфічного симптомокомплек-су, характерного для розвитку того чи іншого гіпо- або авітамінозу, розуміння можливостей та шляхів їх запобігання і лікування; на основі якісних проб та кількісного визначення вітамінів і деяких констант біологічних рідин, що залежать від них, можна судити про вітамінну забезпеченість організму.

МЕТА: Вивчити та вміти охарактеризувати водорозчинні вітаміни за наступним планом: 1) назва (хімічна, біологічна), 2) хімічна структура та її можливі перетворення; 3) біологічна роль; 4) специфічний симптомо-комплекс гіпо- і авітамінозу; 4) джерела та профілактична доза. Ознайомитися з вітаміноподібними речовинами та антивітамінами. Ознайомитися з якісними реакціями на водорозчинні вітаміни та методом кількісного визначення вмісту вітаміну С.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

ПІД ЧАС ПІДГОТОВКИ ДО ЗАНЯТТЯ

ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ

1.	Вітамін В1 (тіамін): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності. Структура ТДФ.
2.	Вітамін В2 (рибофлавін): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недо-статності. Структура ФАД, ФМН.
3.	Вітамін В3 (пантотенова кислота): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності. Охарактеризувати структуру HS-KoA.
3.	Вітамін РР (нікотинова кислота, нікотинамід, ніацин): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності. Структура НАД та НАДФ.
4.	Вітамін В6 (піридоксин): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності. Структура ПАЛФ.
5.	Вітамін Н (біотин): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності.
6.	Вітамін Вс (фолієва кислота): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності.
7.	Вітамін В12 (кобаламін): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності.
8.	Вітамін С (аскорбінова кислота): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, симптоми недостатності. Профілактична, захисна та лікувальна дози.
9.	Вітамін Р (флавоноїди): будова, біологічні властивості, механізм дії, прояви недостатності, джерела, добова потреба.
10.	Загальна характеристика вітаміноподібних речовин. Роль карнітину, убіхінону та ліпоєвої кислоти в метаболізмі речовин.
11.	Антивітаміни. Особливості структури і дії; використання в медицині.

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Гідроксипролін – важлива амінокислота, що входить до складу колагену. За участю якого вітаміну відбувається утворення цієї амінокислоти шляхом гідроксилування проліну?

А. В₁ В. D С. С D. В₂ Е. В₆

2. У хворого - дерматит, діарея, деменція. Відсутність якого вітаміну є причиною даного стану? А. Фолієва кислота В. Аскорбинова кислота

С. Нікотинамід D. Біотин Е. Рутин

3. Хворому призначено піридоксальфосфат. Для корекції яких процесів необхідний цей препарат?

А. Синтезу пуринових та піримідинових основ

В. Окисного декарбоксилування кетокислот

С. Дезамінування амінокислот D. Синтезу білка

Е. Трансамінування та декарбоксилування амінокислот

4. У пацієнта після вживання сирих яєць розвився дерматит. Недостат-ність якого вітаміну спостерігається у цьому випадку?

А. Фолієвої кислоти В. Біотину С. Інозиту

D. Параамінобензойної кислоти Е. Пантотенової кислоти

5. У хворого в крові збільшена концентрація пірувату. Значна його кількість виводиться з сечею. Який авітаміноз у хворого?

А. Авітаміноз В₂ В. Авітаміноз Е С. Авітаміноз В₃

D. Авітаміноз В₆ Е. Авітаміноз B₁

6. Злоякісна гіперхромна анемія - ­хвороба Бірмера – виникає внаслідок дефіциту вітаміну B₁₂. Який біогенний елемент входить до складу цього вітаміну? А. Залізо B. Молібден C. Цинк D. Кобальт Е. Магній

7. Після віддалення 2/3 шлунка в крові зменшилася кількість еритроцитів, збільшився їх об’єм, знизився рівень гемоглобіну. Дефіцит якого вітаміну призводить до таких змін картини крові? А. РР В. С С. Р D. В₆ Е. В₁₂

8. У хворого спостерігається кровотеча ясен. Які вітаміни слід призначити? А. В₁, В₂ В. С, К С.А, Е D. РР, B₁₂

Е. Біотин, пантотенову кислоту

9. При ентеробіозі призначають акрихін - структурний аналог вітаміну В₂. Порушення синтезу яких ферментів у мікроорганізмів викликає цей препарат? А. Цитохромоксидаз В. ФАД-залежних дегідрогеназ

С. Пептидаз D. НАД- залежних дегідрогеназ Е. Амінотрансфераз

10. Коферментом піруватдегідрогенази є похідне одного з вітамінів:

А. Піридоксальфосфат В. Тіамінпірофосфат С. Нікотинамід

D. Рібофлавінфосфат Е. Тетрагідрофолієва кислота

11. Який вітамін є складовою частиною коферменту, здатного приєднувати та віддавати водень по ізоалоксазиновому кільцю:

А. Вітамін РР В. Рібофлавін С. Піридоксамін

D. Біотин Е. Пантотенова кислота

12. Який вітамін синтезується в організмі людини з триптофану:

А. Нікотинова кислота В. Рібофлавін

С. Пантотенова кислота D. Вікасол Е. Токоферол

13. Який вітамін входить до складу коферменту, який приймає участь в реакціях трансамінування, декарбоксилування та рацемізації аміно-кислот: А. Убіхінон В. Вітамін В₆ С. Вітамін РР

D. Вітамін B₂ Е. Вітамін Р

14. Який вітамін є складовою частиною коферменту А:

А. Параамінобензойна кислота В. Піридоксин

С. Карнітин D. Оротова кислота Е. Пантотенова кислота

15. Який вітамін оказує вплив на проникність капілярів:

А. Нікотинамід В. Рібофлавін С. Піридоксин

D. Рутин Е. Пангамова кислота

16. Відсутність якого вітаміну викликає хворобу, яка супроводжується підвищеною проникністю та хрупкістю кровоносних судин:

А. Вітаміну В₁ В. Вітаміну РР С. Вітаміну В₆

D. Вітаміну С Е. Вітаміну Е

17. Як переконатися у забезпеченні організму вітаміном В₁?

А. Визначити вміст пірувату в сечі В. Провести пробу Ратнера

С. Зробити пробу Роберта-Стольнікова

D. Визначити вміст кетонових тіл у сечі Е. Визначити рН крові

18. Хворий скаржиться на загальну м’язову слабкість, болі в ділянці серця. При об’єктивному огляді виявлені запальні процеси слизової оболонки язика і губ, кератит, васкуляризація рогівки. Гіпо- чи гіпервітаміноз якого вітаміну може викликати такий стан?

А. Гіпервітаміноз вітаміну А В. Гіповітаміноз вітаміну А

С. Гіпервітаміноз вітаміну В₂ D. Гіповітаміноз вітаміну В₂

Е. Гіповітаміноз вітаміну С

19. Хімічна природа ендогенного фактора вітаміну В₁₂: А. Ліпід В. Мукопротеїн С. Простий білок D. Поліпептид Е. Нуклеопротеїн

20. При обстеженні хворого виявлено зниження кислотності шлункового соку, зміни з боку нервової системи. При аналізі крові виявлено гіперхромну анемію, наявність великих еритроцитів (мегалоцитів). Гіпо- чи гіпервітаміноз якого вітаміну можна запідозрити?

А. Гіповітаміноз вітаміну РР В. Гіпервітаміноз вітаміну РР

С. Гіпервітаміноз вітаміну В₆ D. Гіповітаміноз вітаміну В₆

Е. Гіповітаміноз вітаміну В₁₂

З наведених нижче тверджень виберіть правильні:

1) вітамін В₂ є похідним каротинів; 2) вітамін В₆ є похідним стеролів; 3) антивітаміном пантотенової кислоти є пентоїлтаурин – антимікробна речовина; 4) карнітин є похідним піридину; 5) біотин є похідним ізоалоксазину; 6) інозит є похідним циклогексану; 7) антивітаміном біотину є авідин; 8) механізм біологічної дії біотину полягає в його участі в окисно-відновлювальних реакціях; 9) вітамін U оказує болезаспокійливу дію, підсилює епітелізацію слизової оболонки шлунка в осіб, які страждають виразковою хворобою; 10) біологічна дія пантотенової кислоти полягає в тому, що вона входить до складу коферменту А; 11) вітамін В₂ входить до складу ферменту, який каталізує окисно-відновлю-вальні процеси; 12) тіамінпірофосфат приймає участь в здійсненні зорового акту; 13) за участю фолієвої кислоти в організмі людини та тварин можуть синтезуватися СН₃- групи, які переносяться на гомоцистеїн з утворенням метіоніну; 14) механізмом дії вітаміну РР є його участь в утворенні ферментів метилювання глікозидів; 15) вітамін В₂ використовують при запаленні та кератитах очей, запаленні слизової оболонки порожнини рота, губ, поразках шкіри коло вуха, рота, при дегенерації мієлінових оболонок та інших патологічних станах, пов’язаних з порушенням окисно-відновлювальних процесів; 16) характерним для авітамінозу В₆ є хвороба ясен, випадіння зубів, структурні зміни хрящів та кісток; 17) недостатність вітаміну С проявляється у втраті апетиту, анемії, швидкій втомі, розлитих болях у різних частинах тіла; 18) біотин входить до складу ферментів, які каталізують зворотні реакції карбоксилування, транскарбоксилування; 19) ліпоєва кислота – кофермент піруватдекарбоксилази; 20) тіамінпірофос-фат входить до складу одного з ферментів пентозофосфатного циклу; 21) убіхінон приймає участь в реакціях трансметилування; 22) парааміно-бензойна кислота приймає участь в багатьох процесах, в тому числі в процесі декарбоксилування пірувату; 23) параамінобензойна кислота у складі фолієвої кислоти активізує процес синтезу пуринів та піримідинів, приймає участь в біосинтезі ДНК, РНК та в процесі перетворення тирозину в меланін; 24) вуглеводна дієта не потребує підвищення вмісту тіаміну; 25) для перніціозної анемії, викликаної авітамінозом В₁₂, характерно порушення кровотворної функції; 26) оротова кислота стимулює біосинтез одного з основних білків крові – альбуміну; 27) при авітамінозі В₆ розвивається пелагра; 28) при авітамінозі Н з’являються депігментація шкіри, дерматити, нервові розлади, гальмування росту; 29) один з характерних симптомів авітамінозу В₁₂ є дерматити; 30) для біологічної дії убіхінону характерним є його участь в процесі біологічного окиснення; 31) при авітамінозі В₁ розвивається хвороба бері-бері або поліневрит, в основі якого лежать дегенеративні зміни нервів.

ПРАКТИЧНА РОБОТА

Якісні реакції на водорозчинні вітаміни. Кількісне визначення вмісту вітаміну С у сечі та екстракті шипшини

Завдання 1. Провести якісні реакції на водорозчинні вітаміни.

А) Діазореакція на тіамін.

Принцип. У лужному середовищі тіамін з діазореактивом утворює складний комплекс оранжевого кольору.

Хід роботи. До діазореактиву, що складається з 5 крапель 1% розчину сульфанілової кислоти і 5 крапель 5% розчину натрію нітрату, додають 1-2 краплі 5% розчину тіаміну і потім по стінці, нахиливши пробірку, обережно додають 5-7 крапель 10% розчину натрію карбонату. На межі двох рідин утворюється кільце оранжевого кольору.

Б) Реакція окиснення тіаміну в тіохром.

Принцип. У лужному середовищі тіамін окиснюється в тіохром калію гексаціанофератом (III). Тіохром дає синю флуоресценцію при ультрафіолетовому опроміненні розчину на флуороскопі.

Хід роботи. До 1 краплі 5% розчину тіаміну додають 5-10 крапель 10% розчину натрію гідроксиду, 1-2 краплі 5% розчину калію гексаціаноферату (III) і збовтують. Попередньо прогрівають флуороскоп протягом 10 хвилин та спостерігають синю флуоресценцію при опроміненні розчину ультрафіолетовими променями.

В) Ферріхлоридна проба на піридоксин.

Принцип. При додаванні до розчину піридоксину феруму (III) хлориду рідина забарвлюється у червоний колір (утворення комплексної сполуки феруму феноляту).

Хід роботи. До 5 крапель 1% розчину піридоксину додають рівну кількість 1% розчину феруму (III) хлориду і перемішують. Розвивається червоне забарвлення.

Г) Відновлення аскорбіновою кислотою калію гексаціаноферату (III).

Принцип. Аскорбінова кислота відновлює K₃[Fe(CN)₆] у K₄Fe(CN)₆], який з феруму (III) хлоридом утворює синє забарвлення або осад - берлинську лазурь.

Хід роботи. У пробірку наливають 1 краплю 5% розчину калію гексаціаноферату (III), 1 краплю 1% розчину феруму (III) хлориду і додають 5 крапель 1% розчину аскорбінової кислоти. Рідина у пробирці набуває зеленувато-синього кольору, на дні пробірки - синій осад берлинської лазурі.

Оформлення роботи: заповнити таблицю.

Вітамін	Хімічна будова	Якісна реакція	Механізм реакції	Спостереження
Тіамін
Піридоксин
Вітамін С

Завдання 2. Визначити вміст аскорбінової кислоти у сечі.

Принцип. Аскорбінова кислота в кислому середовищі відновлює молекулярний йод, при цьому вона з відновленої форми переходить в окиснену. Поява синього кольору свідчить про те, що вся аскорбінова кислота з відновленої форми перейшла в окиснену і перша надлишкова крапля розчину йоду в присутності крохмалю дає синє забарвлення.

Хід роботи. У колбу відмірюють 5 мл сечі та 5 мл 1 н НСl, додають 5 крапель розчину крохмалю. Титрують 0,001 н розчином йоду до появи синього забарвлення, що не зникає протягом 30 секунд.

Розрахунок. За результатом титрування розраховують добове виді-лення аскорбінової кислоти, враховуючи, що 1 мл 0,001 н розчину йоду відповідає 0,5 мкмолям аскорбінової кислоти. Розрахунок проводять за формулою:

а  0,5  1500

Кількість аскорбінової = ----------------------- = а 150, де

кислоти в мкмоль/добу 5

а - кількість мілілітрів 0,001 н розчину йоду; 0,5 мкмоль аскорбінової кислоти, що відповідає 1 мл 0,001н J₂; 1500 - добовий діурез, мл; 5 - об’єм сечі в пробі, мл. У нормі за добу із сечею виділяється 284-568 мкмоль аскорбінової кислоти.

Завдання 3. Визначити вміст аскорбінової кислоти в екстракті шипшини.

Принцип. Визначення засновано на окисно-відновлювальній реакції між аскорбіновою кислотою та 2,6-дихлорфеноліндофенолом, який при відновленні переходить в лейкоформу. Для визначення аскорбінової кислоти з досліджуваного продукту готують підкислений водний екстракт, яким титрують 2,6-дихлорфеноліндофенол. Підкислення вітамінного водного екстракту підвищує специфічність методу.

Хід роботи. 150 г шипшини заливають 5000 мл води та залишають на кілька годин. Потім фільтрують через марлю і одержаним екстрактом заповнюють мікробюретку. У центрифужну пробірку відмірюють мікропипеткою 0,05 мл 2,6-дихлорфеноліндофенолу і титрують з бюретки по краплям екстрактом шипшини, весь час струшують пробірки. Від першої краплі вміст пробірки червоніє (це пов’язано з індикаторними властивостями 2,6-дихлорфеноліндофенолу), титрування продовжують до повного знебарвлення розчину.

Розрахунок. Вміст вітаміну С розраховують за формулою: 0,88  0,05  Б  100

Вміст аскорбінової кислоти = ---------------------------- = мг%, де

А · В

0,88 - титр 2,6-дихлорфеноліндофенолу за аскорбіновою кислотою, мг; 0,05 – об’єм 2,6-дихлорфеноліндофенолу, мл (в досліді); А - об’єм екстракту, який пішов на титрування; Б - загальний об’єм екстракту (5000 мл); В - наважка шипшини (150 г).

Практичне значення роботи. Якісні реакції на вітаміни базують-ся на кольорових реакціях, характерних для тієї чи іншої хімічної групи, що входить до їх структури. Проведення таких реакцій дозволяє виявити вітаміни в лікарських препаратах, у харчових продуктах, у лікарських рослинах. Принципи, які покладені в основу якісних реакцій на вітаміни, використовуються і при розробці методів їх кількісного визначення.