Змістковий модуль 7

ЗАНЯТТЯ 6 (4 години)

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

Актуальність. Знання ролі вітамінів в обміні речовин є необхідним для пояснення виникнення специфічного симптомокомплексу, характерного для розвитку того чи іншого гіпо- або авітамінозу, розуміння можливостей та шляхів їх запобігання і лікування. На підставі якісних проб та кількісного визначення вітамінів і деяких констант біологічних рідин, які залежать від них, можна робити висновки щодо вітамінної забезпеченості 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; 5) джерела та профілактична доза. Ознайомитися з вітаміноподібними речовинами та антивітамінами. Ознайомитися з якісними реакціями на водорозчинні вітаміни та методом кількісного визначення 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 недостатності. Структура ФАД, ФМН.

3. Вітамін В₃ (пантотенова кислота): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності. Структура HS-KoA.

4. Вітамін В₅ (нікотинова кислота, нікотинамід, ніацин): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності. Структура НАД та НАДФ.

5. Вітамін В₆ (піридоксин): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності. Структура ПАЛФ.

6. Вітамін В₇ (біотин): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності.

7. Вітамін В₉ (фолієва кислота): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності.

8. Вітамін В₁₂ (кобаламін): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, добова потреба, симптоми недостатності.

9. Вітамін С (аскорбінова кислота): будова, біологічні властивості, механізм дії, роль в обміні речовин, джерела, симптоми недостатності. Профілактична, захисна та лікувальна дози.

10. Вітамін Р (флавоноїди): будова, біологічні властивості, механізм дії, прояви недостатності, джерела, добова потреба.

11. Загальна характеристика вітаміноподібних речовин. Роль карнітину, убіхінону та ліпоєвої кислоти в метаболізмі речовин.

12. 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. Фолієвої кислоти.	С. Нікотинаміду.	Е. Рутину.
В. Аскорбинової кислоти.	D. Біотину.

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 розвинувся дерматит після вживання сирих яєць. Недостат-ність якого вітаміну спостерігається у цьому випадку?

А. Фолієвої кислоти.	D. Параамінобензойної кислоти.
В. Біотину	Е. Пантотенової кислоти.
С. Інозиту.

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

А. В2.	С. В3.	Е. B1.
В. Е.	D. В6.

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 видалення 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.	С. А, Е.	Е. В3, В7.
В. С, К.	D. РР, B12.

9. При ентеробіозі призначають акрихін – структурний аналог вітаміну В₂. Порушення синтезу яких ферментів у мікроорганізмів викликає цей препарат?

А. Цитохромоксидаз.	D. НАД-залежних дегідрогеназ.
В. ФАД-залежних дегідрогеназ.	Е. Амінотрансфераз.
С. Пептидаз.

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

А. Вітамін РР	С. Піридоксамін	Е. Пантотенова кислота.
В. Рібофлавін	D. Біотин

11. Який вітамін синтезується в організмі людини з триптофану?

А. Нікотинова кислота.	С. Пантотенова кислота.	Е. Токоферол.
В. Рибофлавін.	D. Вікасол.

12. Який вітамін входить до складу коферменту, який бере участь у реакціях трансамінування, декарбоксилування та рацемізації амінокислот?

А. В1.	С. РР.	Е. Р
В. В6.	D. B2.

13. Який вітамін є складовою частиною коферменту А?

А. Параамінобензойна кислота.	D. Оротова кислота.
В. Піридоксин.	Е. Пантотенова кислота.
С. Карнітин.

14. Який вітамін впливає на проникність капілярів?

А. Тіамін.	С. Піридоксин.	Е. Пангамова кислота.
В. Рибофлавін.	D. Рутин.

15. Відсутність якого вітаміну викликає хворобу, що супроводжується підвищеною проникністю та ламкістю кровоносних судин?

А. В1.	С. В6.	Е. Е.
В. В2.	D. С.

16. 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. Що може бути причиною такого стану?

А. Гіпервітаміноз вітаміну А.	D. Гіповітаміноз вітаміну В2.
В. Гіповітаміноз вітаміну А.	Е. Гіповітаміноз вітаміну С.
С. Гіпервітаміноз вітаміну В2.

17. Яка хімічна природа ендогенного фактора вітаміну В₁₂:

А. Ліпід.	С. Простий білок.	Е. Нуклеопротеїн.
В. Мукопротеїн.	D. Поліпептид.

18. При обстеженні хворого виявлено зниження кислотності шлункового соку, зміни з боку нервової системи. При аналізі крові виявлено гіпер­хромну анемію, наявність великих еритроцитів (мегалоцитів). Яке порушення можна припустити?

А. Гіповітаміноз вітаміну РР.	D. Гіповітаміноз вітаміну В6.
В. Гіпервітаміноз вітаміну РР.	Е. Гіповітаміноз вітаміну В12.
С. Гіпервітаміноз вітаміну В6

Оберіть правильні ствердження:

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 окислювально-відновних реакціях;

9) вітамін U надає болезаспокійливу дію, підсилює епітелізацію слизової оболонки шлунка в осіб, які страждають на виразкову хворобу;

10) біологічна дія пантотенової кислоти полягає в тому, що вона входить до складу коферменту А;

11) вітамін В₂ входить до складу ферменту, який каталізує окислювально-відновні процеси;

12) тіамінпірофосфат бере участь у 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 та рота, при дегенерації мієлінових оболонок та інших патологічних станах, пов’язаних із порушенням окислювально-відновних процесів;

16) для авітамінозу В₆ характерні хвороба ясен, випадіння зубів, струк­турні зміни хрящів та кісток;

17) недостатність вітаміну С проявляється втратою апетиту, анемією, швидкою втомою, розлитими болями у різних частинах тіла;

18) біотин входить до складу ферментів, які каталізують зворотні реакції карбоксилування, транскарбоксилування;

19) ліпоєва кислота – кофермент піруватдекарбоксилази;

20) тіамінпірофосфат входить до складу одного з ферментів пентозофосфатного циклу;

21) убіхінон бере участь у реакціях трансметилування;

22) параамінобензойна кислота бере участь у багатьох процесах, зокрема у декарбоксилуванні пірувату;

23) параамінобензойна кислота у складі фолієвої кислоти активізує процес синтезу пуринів та піримідинів, бере участь у біосинтезі ДНК, РНК та процесі перетворення тирозину на меланін;

24) вуглеводна дієта не потребує підвищення вмісту тіаміну;

25) для перніціозної анемії, викликаної авітамінозом В₁₂, характерно по-рушення 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) одним із характерних симптомів авітамінозу В₁₂ є дерматити;

30) для біологічної дії убіхінону характерною є участь у процесі біологічного окислення;

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

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 із 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 окислення тіаміну в тіохром.

Принцип. У лужному середовищі тіамін окислюється 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 хв та спостерігають синю флуоресценцію при опроміненні розчину ультрафіолетовими променями.

В) Ферихлоридна 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 K₄[Fe(CN)₆], який із 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 окислену. Поява синього кольору свідчить про те, що вся аскорбінова кислота з відновленої форми перейшла в окислену 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 с.

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

Кількість аскорбінової кислоти в мкмоль/добу

= ,

де а – кількість мл 0,001 н розчину йоду; 0,5 мкмоль аскорбінової кислоти, що відповідає 1 мл 0,001н J₂; 1 500 – 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 окислювально-відновній реакції між аскорбіновою кислотою та 2,6-дихлорфеноліндофенолом, який при відновленні переходить у 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 5 000 мл води, 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 із 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 такою формулою:

Вміст аскорбінової кислоти = = мг%,

де 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 (мл); Б – загальний об’єм екстракту (5 000 мл); В – наважка шипшини (150 г).

Практичне значення. Якісні реакції на вітаміни базуються на кольорових реакціях, характерних для тієї чи іншої хімічної групи, що входить до їх структури. Проведення таких реакцій дозволяє виявити вітаміни в лікарських препаратах, харчових продуктах і лікарських рослинах. Принципи, покладені в основу якісних реакцій на вітаміни, використовують і при розробленні методів їх кількісного визначення.