Лабораторная работа по химии
учебно-методический материал
Тема лабораторной работы «Витамины»
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| lr_27_obnaruzhenie_vitaminov_asd_pr.docx | 19.14 КБ |
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа 27
Тема: «Обнаружение витаминов: А в подсолнечном масле, С в соке,
Д в рыбьем жире или курином желтке».
Цель: экспериментальным путем изучить качественные реакции на некоторые витамины.
Оборудование и реактивы: сок, различных видов; крахмальный клейстер, спиртовой раствор йода; подсолнечное масло; раствор 1 % хлорида железа (III); рыбий жир или желток; раствор брома; вода дистиллированная; штатив с пробирками; химические стаканы; палочки для перемешивания.
Теоретические сведения
Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, катализаторы, биорегуляторы процессов, протекающих в живом организме. Для нормальной жизнедеятельности человека витамины необходимы в небольших количествах, но так как в организме они не синтезируются в достаточном количестве, то должны поступать с пищей в качестве ее необходимого компонента. Отсутствие или недостаток в организме витаминов вызывает гиповитаминозы (болезни в результате длительного недостатка) и авитаминозы (болезни в результате отсутствия витаминов). При приеме витаминов в количествах, значительно превышающих физиологические нормы, могут развиваться гипервитаминозы.
Вредны все крайности: как недостаток, так и избыток витаминов. Так как при избыточном потреблении витаминов развивается отравление (интоксикация). Она очень часто наблюдается у ребят, которые занимаются столь модным сейчас бодибилдингом.
Важнейшими признаком классификации является способность витаминов растворяться в воде или жирах. Поэтому признаку различают два класса витаминов:
1. Водорастворимые. К ним относятся витамины С, РР, группы В и другие.
2. Жирорастворимые. К ним относятся витамины групп А, D, Е и К.
Источник
Лабораторная работа № 4 Качественные реакции на витамины
— познакомиться с классификацией и биологическим значением витаминов;
— научиться понимать состояния организма человека при разной обеспеченности его витаминами;
— в процессе эксперимента обнаружить присутствие витаминов в продуктах питания;
— провести реакции обнаружения водорастворимых витаминов в различных веществах и биологических жидкостях при помощи качественных реакций, основанных на цветных реакциях, характерных для той или иной группировки, входящей в витамин;
— Определить количественный состав витаминов в различных веществах и биологических жидкостях при помощи качественных реакций, основанных на цветных реакциях, характерных для той или иной группировки, входящей в витамин;
— провести реакции обнаружения жирорастворимых витаминов в различных веществах и биологических жидкостях при помощи качественных реакций, основанных на цветных реакциях, характерных для той или иной группировки, входящей в витамин.
Витамины – группа низкомолекулярных органических веществ различной химической природы, имеющих разнообразный состав, строение и физико-химические свойства. Они регулируют процессы жизнедеятельности, оказывая свое действие в ничтожно малых количествах (мг или мкг). Почти все витамины не синтезируются в организме человека и относятся к незаменимым пищевым факторам.
Необходимость витаминов для организма человека и животных впервые установлена русским врачом Н.И.Луниным в 1830 г. Первое вещество из этой группы было выделено в 1831 г. польским биохимиком К.Функом. Оно оказалось смесью различных веществ, содержащей азот. Функ назвал эту смесь витамином, т.е. амином, необходимым для жизни.
Витамины отличаются от всех других органических веществ пищи двумя признаками: они не входят в состав структуры органов и тканей и не используются организмом в качестве источника энергии. Отсутствие или недостаточное содержание витаминов в пище приводит к развитию тяжелых заболеваний. Нарушение обмена веществ при авитаминозах и гиповита-минозах является следствием снижения активности ферментов, поскольку многие витамины входят в состав простетических групп энзимов. Для обнаружения витаминов в пищевых продуктах, тканях и жидкостях организма и для определения их количества используются качественные реакции, основанные на образовании характерных окрашенных продуктов реакции витамина с каким-либо химическим реагентом.
В настоящее время выделено более 30 веществ, относящихся к витаминам. Обозначают витамины заглавными буквами латинского алфавита, кроме того, они имеют название, соответствующее их химическому строению. Например, витамин С – аскорбиновая кислота, витамин А – ретинол.
Обеспеченность витаминами и, прежде всего, С, В1, В2, Р является важным источником информации о состоянии метаболизма спортсменов. При отсутствии витаминов в пище развиваются тяжелые заболевания – авитаминозы, а при недостаточном содержании витаминов – гиповитаминозы (рахит, цинга, бери-бери, пеллагра, анемия и др.). Причины развития последних могут быть обусловлены рядом факторов: недостаточным поступлением витаминов с пищей, величиной и интенсивностью физических нагрузок, наличием заболеваний и т. д. Недостаточная обеспеченность организма витаминами может существенным образом отразиться на физической работоспособности, например, при недостатке тиамина накапливаются пировиноградная кислота, а-кетокислоты и др.
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.
По способности растворяться витамины делят на две группы: водорастворимые (С, В1, В2, В3, В6, В12, Вс, Р, РР и др.) и жирорастворимые (А, Е, К, Д). Такая классификация имеет физиолого-биохимическое значение, так как витамины, растворимые в жирах, могут накапливаться в организме человека и их кратковременный дефицит не имеет неблагоприятных последствий.
При избыточном приеме с пищей жиров концентрация жирорастворимых витаминов в липидах организма может существенно превышать норму, что в отдельных случаях приводит к неблагоприятным изменениям обмена или функциональным нарушениям.
Водорастворимые витамины в организме не накапливаются, и при их недостатке, либо отсутствии быстро возникают специфические нарушения обмена веществ.
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 ферментов витаминов и вызывать изменения активности ферментов и обменных процессов.
Все витамины характеризуются следующими общими свойствами:
— не синтезируются в организме человека и должны поступать с пищей. Некоторые из них (В6, В12, пантотеновая, фолиевая кислоты и др.) синтезируются микрофлорой кишечника, другие (А, Д, РР) образуются при определенных условиях;
— не являются пластическим и энергетическим материалом;
— оказывают влияние на биохимические процессы в организме. Ряд витаминов входит в состав коферментов. Обеспеченность организма человека витаминами описывается терминами:
— физиологическая норма – витамина в организм поступает достаточно, человек здоров;
— гиповитаминоз – витамина в организм поступает мало, качество жизни снижается;
— гипервитаминоз – поступление какого-либо витамина в организм превышает физиологическую норму, качество жизни снижается;
— авитаминоз – какой-то витамин полностью отсутствует в организме, что вызывает специфическое заболевание.
Из перечисленных состояний чаще всего встречаются гиповитаминозы. Причинами их могут быть:
— использование в пищу продуктов, содержащих мало витаминов;
— нарушение технологии приготовления пищи (длительная термическая обработка, многократное разогревание);
— нарушение всасывания витаминов из кишечника из-за болезней органов пищеварения;
— повышенная потребность организма в витаминах (активные занятия спортом, вредные привычки).
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 группы витаминов.
1. Что такое витамины? Какова их роль в обмене веществ?
2. Как классифицируются витамины? Перечислить витамины, относящиеся к каждой группе.
3. Дать определение и привести примеры гипо -, гипер- и авитаминозов для витаминов С, А, Е, Д.
4. Как изменяется потребность в витаминах при интенсивной мышечной деятельности?
5. Что является причиной проявления гиповитаминоза в весенний период?
6. Почему избыточное потребление жирорастворимых витаминов приводит к развитию гипервитаминозов, водорастворимых – нет?
Источник
Лабораторная работа «Определение витаминов»
Лабораторная работа «Определение витаминов в продуктах питания»
Цель: определить наличие витаминов в продуктах питания на основе качественных реакций.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, стакан с водой, пипетки, пинцет.
Реактивы: подсолнечное масло, куриный желток, яблочный сок, крахмальный клейстер, вода; растворы: хлорида железа (III), йода, бромная вода.
Формируемые умения: обучающийся должен уметь:
Объяснять: значение витаминов;
проводить примеры экспериментов и наблюдений, обосновывающих наличие исследуемых веществ;
выдвигать гипотезы и предлагать пути их проверки,
делать выводы на основе экспериментальных методов, представленных в виде таблицы;
работать с естественно-научной информацией, содержащейся в сообщениях СМИ, интернет-ресурсах, научно-популярной литературе: владеть методами поиска, выделять смысловую основу и оценивать достоверность информации;
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для сохранения здоровья:
Витамин А хорошо растворим в жирах и жирорастворителях: бензине, хлороформе, ацетоне и др. Предполагают, что витамин А участвует в окислительно-восстановительных процессах, входит в состав зрительного пурпура – родопсина, находящегося в палочках сетчатки и принимающего участие в процессе зрения. Витамин А представляет собой полиненасыщенный одноатомный спирт, который устойчив к нагреванию. В присутствии кислорода и под действием света витамин А быстро разрушается. Поэтому продукты, содержащие витамин А необходимо хранить в тёмном месте. В свободном виде содержится витамин А только в продуктах животного происхождения. Так как растительное масло является продуктом растительного происхождения, то мы определим в нем наличие провитамина А, β-каротина.
В основе качественной реакции на β-каротин лежит способность H2SO4 (серной кислоты) расщеплять витамин А и образовывать при этом окрашенные продукты.
Витамин С является одним из самых мощных антиоксидантов, и впервые он был выделен из сока лимона. Он прекрасно растворяется в воде, и это даёт ему ряд преимуществ – например, благодаря этому свойству витамин С может легко и быстро проникать туда, куда нужно, помогать иммунной системе ликвидировать сбои в организме, и запускать процессы, необходимые для здоровья и жизни человека.
У аскорбиновой кислоты есть свойство, которого нет у всех остальных кислот: быстрая реакция с йодом. Одна молекула аскорбиновой кислоты — С6Н8О6, реагирует с одной молекулой йода – I2, а йод дает качественную реакцию с крахмалом, поэтому используем для определения витамина С крахмальный клейстер.
Витамин D — среди витаминов группы D наиболее распространены эргокальциферол и холекальциферол, образующийся в коже под действием УФ-лучей из 7-дегидрохолестерина. Витамин Д – это жирорастворимое соединение, которое участвует в обеспечении формирования костей. В человеческом организме он может накапливаться в разных органах, но наибольшее его количество содержится в печени и подкожной жировой клетчатке.
Опыт № 1. Определение витамина А в подсолнечном масле.
1) В пробирку налейте 1 мл подсолнечного масла и добавьте 2 – 3 капли 1%-ного раствора FeCl3. При наличии витамина А появляется ярко-зеленое окрашивание.
2) В пробирку к 1 мл подсолнечного масла прилить 1 мл ледяной уксусной кислоты, насыщенной сульфатом железа (II) и добавить 1-2 капли концентрированной серной кислоты. При наличии β-каротина появляется зелёное окрашивание, постепенно переходящее в красно-розовое.
Опыт № 2. Определение витамина D в курином желтке.
В пробирку прилейте 1 мл куриного желтка и 1 мл раствора брома. При наличии витамина D появляется зеленовато-голубое окрашивание.
Опыт № 3. Определение витамина С в яблочном соке.
1. Налейте в пробирку 2 мл сока и добавьте 8 мл воды.
2. Затем влейте 1 мл крахмального клейстера.
3. Далее по каплям добавляйте раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10-15 сек.
Задание. Проведите опыты и заполните таблицу.
Источник
Лабораторная работа №1 Качественные реакции на витамины
Лабораторная работа №1
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ВИТАМИНЫ
Метод основан на способности концентрированной серной кислоты отнимать воду от ретинола с образованием окрашенных продуктов.
Ход определения. В пробирку вносят 2 капли рыбьего жира, 5 капель хлороформа и 1-2 капли концентрированной серной кислоты. Появляется голубое окрашивание, переходящее в буро-красное.
Метод основан на взаимодействии кальциферола с гидрохлоридом анилина с образованием окрашенных продуктов.
Ход определения. В сухую пробирку помещают 10 капель анилинового реактива и прибавляют 5 капель рыбьего жира. Содержимое пробирки осторожно при постоянном перемешивании нагревают до кипения и кипятят в течение 30с. В присутствии витамина D желтая эмульсия приобретает вначале грязно-зеленое, а затем буро-красное или красное окрашивание.
3. Качественная реакция на токоферол (витамин Е).
Метод основан на образовании соединений хиноидной структуры, окрашивающихся в красный цвет, при действии сильных окислителей (концентрированной азотной кислоты) на токоферол.
Ход определения. В сухую пробирку вносят 5 капель 0,1% спиртового раствора токоферола и добавляют 10 капель концентрированной азотной кислоты. Встряхивают. Наблюдают за развитием красного окрашивания.
4. Качественная реакция на никотиновую кислоту (витамин РР).
Метод основан на том, что никотиновая кислота при нагревании с раствором уксуснокислой меди (II) образует синий осадок плохо растворимой медной соли (никотинат меди).
Ход определения. Растворяют 10 мг никотиновой кислоты в 20 каплях 10%-го раствора уксусной кислоты при нагревании. К нагретому до кипения раствору добавляют равный объем 5%-го раствора уксуснокислой меди (II). При постепенном охлаждении раствора выпадает синий осадок медной соли никотиновой кислоты.
5. Качественная реакция на цианкобаламин (витамин В12).
Метод основан на способности кобальта, входящего в состав витамина В12, при высокой температуре взаимодействовать с тиомочевиной с образованием комплекса зеленого цвета.
Ход определения. На беззольный фильтр наносят 2-3 капли 10%-ного раствора тиомочевины, высушивают на спиртовке, после чего наносят 1-2 капли раствора витамина В12 и снова высушивают. Образуется зеленое кольцо.
Метод основан на способности тиамина образовывать с диазофенилсульфоновой кислотой комплекс оранжево-красного цвета в щелочной среде.
Ход определения. В пробирку вносят 5 капель раствора 1% сульфаниловой кислоты и прибавляют 5 капель 5% раствора нитрита натрия. К полученному диазореактиву добавляют на кончике скальпеля порошок тиамина и 5 капель раствора карбоната натрия. Встряхивают. Появляется оранжево-красное окрашивание.
7. Качественная реакция на витамин В6
Ход определения: в пробирку вносят 1мл 1% хлорида железа и 1мл 1% раствора витамина В6. Смесь встряхивают. В присутствии витамина железо образует с ним комплексную соль по типу фенолята желза красного цвета.
8. Качественная реакция на викасол (витамин К3).
Метод основан на том, что раствор в щелочной среде окрашивается в желто-оранжевый цвет.
Ход работы. В пробирке смешивают по 5 капель 0,05%-го раствора викасола и 0,025%-го раствора цистеина. Добавляют 1 каплю 10%-го раствора NaOH. Смесь окрашивается в желто-оранжевый цвет.
9. Качественная реакция с анилином (обнаружение витамина К3)
Ход определения. В пробирку вносят 2мл 0,05% спиртового раствора викасола, добавляют 2 капли анилина. Осторожно встряхивают содержимое пробирки и наблюдают красное окрашивание, что обусловлено образованием 1-метил-2-фенил-аминонафтохинола.
Оформление работы: Результаты оформить в таблице и сделать вывод.
Практическое значение работы. Качественные реакции на витамины позволяют обнаружить их наличие в лекарственных препаратах и после экстракции в пищевых продуктах и лекарственных растениях. Принцип, положенный в основу качественных реакций на витамины, используется при разработке количественного определения их в различных природных объектах и лекарственных средствах.
Лабораторная работа №2
1. Определение содержания витамина С в лекарственных растениях.
Ход определения. Приготовить навески лекарственного сырья: цвет бузины, лист крапивы, цветы тысячелистника, кора крушины, лист сенны, витаминный чай и плоды аронии черноплодной по 0,5г.; шиповник, очищенный от семян – 0,2г. Исследуемый материал переносят в ступку, измельчают скальпелем и растирают с 5 мл раствора соляной кислоты.
Вытяжку фильтруют через тонкий слой ваты в мерную колбу вместимостью 100 мл. Извлечение витамина из той же навески повторяют 3 раза с таким же объемом 2% соляной кислоты, фильтруя каждый раз полученную вытяжку в ту же мерную колбу. Содержимое колбочки доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают.
Для определения отбирают 10 мл вытяжки в стаканчик и титруют содержимое раствором 0,001М 2,6-дихлорфенолиндофенола, налитого в микробюретку, до появления розового окрашивания, не исчезающего в течении 30с.
Расчет проводят по формуле:
где Х – содержание аскорбиновой кислоты, мг/кг; F – фактор-поправка на титр индикатора; 0,088 – масса аскорбиновой кислоты, соответствующая 1мл 0,001М раствора 2,6-ихлорфенолиндофенола, мг; 100 – разведение взятой пробы; 1000 – коэффициент пересчета на 1кг сырья; 10 – объем жидкости, взятый для титрования, мл; V — объем 2,6-дихлорфенолиндофенола, пошедший на титрование, мл; в – навеска исследуемого материала.
Оформление работы. Полученные данные оформить в виде таблицы и сделать вывод о значении исследованного растительного материала как источника аскорбиновой кислоты. Указать в выводе о целесообразности применения растительного сырья с целью профилактики С-витаминной недостаточности.
Объем 2,6-дихлорфенолиндофенола, пошедшего на титрование, мл
Содержание аскорбиновой кислоты, мг/кг
2. Определение содержания витамина С в пищевых продуктах.
Ход определения. Отвесить исследуемый материал в следующих количествах: шиповник – 0,2г; картофель, яблоки, лук репчатый, капуста – по 5г, фруктовый сок – 5мл. Навеску перенести в фарфоровую ступку и растирать с 5 мл раствора соляной кислоты. Солянокислый экстракт отфильтровать через тонкий слой ваты в мерную колбу на 100 мл. Ступку трижды сполоснуть раствором соляной кислоты и содержимое каждый раз перенести в мерную колбу. Экстракт в мерной колбе довести водой до метки и перемешать. В колбочку для титрования отобрать 10 мл полученного раствора и титровать из бюретки раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола до появления стабильного розового окрашивания, не исчезающего в течение 30с.
Расчет проводят по формуле:
где Х – содержание аскорбиновой кислоты, мг в 100г исследуемого материала; F – фактор-поправка на титр индикатора; V — объем 2,6-дихлорфенолиндофенола, пошедший на титрование, мл; 0,088 – масса аскорбиновой кислоты, соответствующая 1мл 0,001М раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола, мг; 100 – общее количество вытяжки, мл; 100 – перерасчет содержания аскорбиновой кислоты, мг в 100г исследуемого материала; 10 – количество вытяжки, взятой для титрования, мл; С – навеска исследуемого материала, г.
Оформление работы. Полученные результаты исследования оформить в виде таблицы и сделать вывод о содержании аскорбиновой кислоты в исследуемом материале.
Количество аскорбата в мг на 100г продукта
Практическое значение работы. Определение содержания аскорбиновой кислоты в пищевых продуктах и лекарственных растениях необходимо для составления правильного рациона, удовлетворяющего потребность организма в этом витамине. Богаты витамином С плоды шиповника, черной смородины, цитрусовых и т. д. Содержание его снижается при хранении овощей и фруктов, а также при термической обработке пищи. Аскорбиновая кислота применяется для профилактики гиповитаминоза и простудных заболеваний, для лечения воспалительных процессов, атеросклероза. Она способствует усилению регенеративных процессов. Аскорбиновая кислота участвует в окислительно-восстановительных процессах при синтезе стероидных гормонов, обмене ароматических аминокислот, образовании соединительной ткани. Как антиоксидант аскорбиновая кислота добавляется в различные пищевые изделия и безалкогольные напитки.
3. Определение содержания витамина Р (рутина) в различных сортах чая
Метод основан на способности витамина Р окисляться перманганатом калия. В качестве индикатора применяется индигокармин, который вступает в реакцию с перманганатом калия после окисления всего витамина Р, причем синяя окраска индигокармина меняется на желтую.
Ход определения. К 100 мг чая прилить 50 мл дистиллированной воды, довести до кипения и экстрагировать в течение 5 мин. В колбочек прилить по 5 мл экстракта чая, дистиллированной воды, раствора индигокармина и тировать до появления устойчивой желтой окраски, не исчезающей в течение 30с.
Расчет проводят по формуле:
где Х – содержание витамина в чае, мг в 100г исследуемого чая; 3,2 – количество витамина, окисляющегося 1 мл 0,05н раствор перманганата калия, пошедшего на титрование, мл; 50 – количество воды, взятое для анализа, мл; 100 – перерасчет в мг в 100 г исследуемого чая, 5 – количество вытяжки, мл; 0,1 – количество сухого вещества, г; 1000 – перевод мкг в мг.
Оформление работы. Результаты исследования оформить в виде таблицы и сделать вывод о содержании рутина в различных сортах чая.
Количество витамина Р
Практическое значение работы. Суточная потребность взрослого человека в витамине Р составляет около 25 мг. Биофлавоноидами богаты свежие фрукты и ягоды, особенно черноплодная рябина, черная смородина, яблоки, виноград, лимоны, а также листья чая и плоды шиповника. Витамин Р взаимодействует с аскорбиновой кислотой в процессе образования коллагена и тем самым укрепляет стенки капилляров.
Источник