«Обмін вуглеводів»

Мета заняття: провести дослідження здатності вуглеводів до перетравлення ферментами.

План заняття

1. Дослідити перетравлення сахарози ферментами дріжджів.

2. Вивчити перетравлення крохмалю ά-амілазою за методом Вольгемута.

3. Виявити редукуючий вуглевод лактозу у молоці

4. Виявити сахарозу у харчовому цукрі

1. Дослідження перетравлення сахарози ферментами дріжджів

Об’єкт дослідження: Сахароза, 1 %-й розчин;

Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками;

2. Нагрівальний прилад.

Реактиви: 1. Витяжка з дріжджів;

2. Мідь сірчанокисла, 5 %-й розчин;

3. Гідроксид натрію, 10 %-й розчин.

Техніка виконання роботи

У дві пробірки наливають по 1 мл 1 %-го розчину сахарози. У першу додають 1 мл витяжки з дріжджів. Обидві проби ставлять у термостат на 15 хв. при температурі 37^оС. Потім проводять пробу Троммера на наявність редукуючих вуглеводів.

2. Дослідження перетравлюваності крохмалю

(кількісне визначення активності α-амілази за методом Вольгемута)

Об’єкт дослідження: Крохмаль, 1 %-й розчин.

Обладнання і посуд: Штатив із пробірками.

Реактиви: 1. Витяжка з підшлункової залози, розбавлена в 1000 разів (джерело α-амілази);

2. Йод, 0,02 н. розчин.

Техніка виконання роботи

У чотири пробірки наливають по 1 мл води. У першу приливають 1 мл джерела ферменту, потім з неї відбирають 1мл вмісту і переносять у другу пробірку, а потім з другої 1 мл приливають у третю пробірку, з третьої – в четверту, а з неї 1 мл рідини виливають, тобто послідовно розбавляють фермент у 2, 4, 8, і 16 разів.

До всіх пробірок додають по 1 мл 1 %-го розчину крохмалю і поміщують у термостат при температурі 37^оС. Через 10 хвилин додають по 1 краплі 0,02 н. розчину йоду. Відзначають забарвлення. Активність ферменту визначають за найменшою концентрацією джерела ферменту, яка викликала зникнення синього забарвлення. Потім помножують розбавлення в цій пробі на 1000 і одержують показник активності, який виражається кількістю мілілітрів 1 %-го розчину крохмалю, що розщеплює 1 мл нерозбавленого джерела ферменту при температурі 37^оС протягом 10 хвилин:

Д ^10/₃₇^о = 1000·а,

де : Д – активність ферменту;

а – розбавлення ферменту в пробірці, що передує тій, в якій забарвлення синє.

Результати дослідів заносяться в табл. 8.

Таблиця 8

№ проби	1	2	3	4
Розбавлення джерела ферменту
Забарвлення з I2
Наявність декстринів

3. Виявлення редукуючого вуглеводу лактози в молоці

Об’єкт дослідження: Молоко.

Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками;

2. Фільтри паперові;

3. Нагрівальний прилад;

4. Мірний циліндр на 50…100 мл.

Реактиви: 1. Реактив Фелінга (Фелінг І + Фелінг ІІ у рівних об’ємах);

2. КОН, 1 %-й розчин.

Техніка виконання роботи

В мірний циліндр на 50 мл виміряють 2,5 мл молока, додають 40 мл дистильованої води і 1 мл 1 %-го розчину КОН. Об’єм суміші доводять до 50 мл. Струшують вміст. Фільтрують. Відмірюють в окрему пробірку 2…3 мл фільтрату і проводять реакцію Фелінга.

4. Виявлення сахарози в харчовому цукрі

Об’єкт дослідження: Цукор, 1 % розчин.

Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками;

2. Нагрівальний прилад.

Реактиви: 1. Сірчана кислота, концентрована;

2. Реактив Фелінга;

3. Реактив Селіванова.

Готують 1 %-й розчин харчового цукру. З 1…2 мл розчину проводять реакцію Фелінга. 2…3 мл розчину цукру піддають кислотному гідролізу (приливають 1…3 краплини сірчаної кислоти), гідролізат розливають у дві пробірки: в одній після нейтралізації проводять реакцію Фелінга, у другій – реакцію Селіванова.

5. Ізомерізація глюкози у фруктозу

Глюкоза і фруктоза – моносахариди. Глюкоза – виноградний, фруктоза – плодовий цукор. Моносахариди, що містять альдегідну групу, одержали назву альдоз (глюкоза), а ті, що містять кетонну групу – кетоз (фруктоза). Усі альдози і кетози є ізомерами. Це ізомерія альдоз і кетоз з відкритим ланцюгом і з однаковим числом атомів вуглевода в молекулі.

Глюкоза і фруктоза мають однакову молекулярну формулу С₆Н₁₂О₆, отже є ізомерами.

Всі моносахариди, що мають в окисній формі вільний глюкозидний гідроксил, а у відкритій – вільну карбонільну групу, в тому числі глюкоза, фруктоза, при нагріванні в лужному розчині легко розщеплюються, подібно до альдегідів і кетонів, утворюючи брунатний або чорний розчин.

При осмолюванні утворюється складна суміш речовин, при цьому вуглеводи ізомерізуються по різних напрямках. При дії дуже слабких лугів вуглеводи не зазнають глибоких змін, проте все ж здатні ізомеризуватися. Так, глюкоза в таких умовах частково ізомерізується у фруктозу.

Об’єкт дослідження: Набор вуглеводів.

Обладнання і посуд: 1. Штатив із пробірками;

2. Піпетки;

3. Крапельниці;

4. Нагрівальний прилад.

Реактиви: 1. Моносахариди, 10 %-й розчини (глюкоза, фруктоза, цукор);

2. Концентрований розчин лугу (30 %-й розчин NaOH);

3. Сірчана кислота, 10 %-й розчин.

Техніка виконання роботи

Дослід проводять одночасно з кількома різними вуглеводами, використовуючи готові 5…10 %-і розчини або розчинюючи 0,1…0,2 г вуглеводів в 1…2 мл дистильованої води.

До 1…2 мл розчину вуглеводу додають удвічі менший об’єм концентрованого розчину лугу, нагрівають суміш до кипіння і кип’ятять 2…3 хв. Відзначають зміну забарвлення розчину, якщо таке спостерігається. Потім охолоджують рідину і підкислюють її розбавленою сірчаною кислотою, при цьому забарвлення блідніє і з’являється виразний запах карамелі (палений цукор).

Контрольні запитання

1. Як відбуваються процеси переварювання вуглеводів у шлунково-кишковому тракті людини?

2. Як регулюється вміст цукру в крові людини?

3. Охарактеризуйте процеси біосинтезу глікогену.

4. У чому полягає суть гліколізу (анаеробне окиснювання глюкози)?

5. Напишіть реакції гліколізу.

6. Напишіть реакцію окисного декарбоксілювання піровиноградної кислоти.

7. Напишіть реакції циклу Кребса.

8. Який енергетичний вихід циклу Кребса?