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创新及综合实验化生系10生物技术20101052150郭建鹏维生素C的性质实验（一）实验目的1维生素C水溶液的酸碱性2我们日常生活中喝的饮料中维生素C含量探究3了解维生素c对人体的作（二）实验原理维生素的结构中有—C（OH）=C（OH）—，烯醇式结构具有酸性和还原性。淀粉与碘分子反应的本质是生成了一种蓝色包合物(碘分子被包在了淀粉分子的螺旋结构中了。维生素C能与碘水和淀粉的溶液中的碘单质反应，使溶液褪色（三）实验用品及材料。市场维生素C片，石蕊，碳酸氢钠溶液，氢氧化钠，酚酞，淀粉溶液，镁条，试管，烧杯，量筒，托盘天平，PH试纸（四）实验步骤1维生素C水溶液的酸碱性（）取维生素C片研磨，配成溶液（2）.滴加紫色石蕊，石蕊变红（3）使用PH试纸，试纸变红（4）滴加碳酸氢钠溶液，产生气泡（5）取一小片镁条，滴加少许维生素C溶液（6）取少许氢氧化钠溶液，滴加酚酞，逐滴加入维生素C溶液，红色逐渐褪去（7）取少许维生素C溶液，滴加酚酞，逐滴加入氢氧化钠溶液，溶液无色变为红色不同2我们日常生活中喝的饮料中维生素C含量探究①向试管中加入2mL淀粉溶液，滴入3滴碘水。②分别滴加不同的饮料，记录使颜色褪去所需的滴数③分析、比较、讨论不同饮料Vc的含量所用碘水滴数越多，说明饮料中维生素C含量越多饮料种类①美汁源果粒橙②美汁源热带果肉③芬达橙汁④水溶C⑤康师傅冰红茶所用饮料滴数（五）实验结果及讨论背景资料：维生素c维生素C又叫抗坏血酸，是一种水溶性维生素。英文名称：VitaminC，AscorbicAcid性质分子式：C6H8O6；分子量：176.12u；CAS号：50-81-7；酸性，在溶液中会氧化分解。物理性质外观：无色晶体；熔点：190-192℃；沸点：（无）；紫外吸收最大值：245nm；荧光光谱：激发波长－无nm，荧光波长－无nm；维生素性质溶解性：水溶性维生素；推荐摄入量：每日5克；最高摄入量：引起腹泻之量；缺乏症状：坏血病；过量症状：腹泻；主要食物来源：柑桔类水果、蔬菜等维生素C主要生理功能1、促进骨胶原的生物合成。利于组织创伤口的更快愈合；2、促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代谢，延长肌体寿命。3、改善铁、钙和叶酸的利用。4、改善脂肪和类脂特别是胆固醇的代谢，预防心血管病。5、促进牙齿和骨骼的生长，防止牙床出血。；6、增强肌体对外界环境的抗应激能力和免疫力。药物作用维生素C在体内参与多种反应，如参与氧化还原过程，在生物氧化和还原作用以及细胞呼吸中起重要作用。从组织水平看，维生素C的主要作用是与细胞间质的合成有关。包括胶原，牙和骨的基质，以及毛细血管内皮细胞间的接合物。因此，当维生素C缺乏所引起的坏血病时，伴有胶原合成缺陷，表现为创伤通难以愈合，牙齿形成障碍和毛细血管破损引起大量瘀血点，瘀血点融合形成瘀斑。维生素C和坏血病有一段很长的历史渊源。希波克拉底是第一个提到坏血病的人。他描述当时士兵牙床溃烂、牙齿脱落。。。；早期的海上旅行引起了人们对坏血病的重视，船队离开港口3—4个月，船员往往会因此患上坏血病，人们开始发现这是由于海上旅行缺乏新鲜蔬菜和水果的缘故。1932年英国军医从柠檬汁中离析出具有抗坏血病的晶状物质，1933年瑞士科学家合成了维生素C，又叫做抗坏血酸。近代研究表明VC对人体健康至关重要：1．胶原蛋白的合成需要维生素C参加，所以VC缺乏，胶原蛋白不能正常合成，导致细胞连接障碍。人体由细胞组成，细胞靠细胞间质把它们联系起来，细胞间质的关键成分是胶原蛋白。胶原蛋白占身体蛋白质的1/3，生成结缔组织，构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等，决定了皮肤的弹性，保护大脑，并且有助于人体创伤的愈合。2．坏血病。血管壁的强度和VC有很大关系。微血管是所有血管中最细小的，管壁可能只有一个细胞的厚度，其强度、弹性是由负责连接细胞具有胶泥作用的胶原蛋白所决定。当体内VC不足，微血管容易破裂，血液流到邻近组织。这种情况在皮肤表面发生，则产生淤血、紫癍；在体内发生则引起疼痛和关节涨痛。严重情况在胃、肠道、鼻、肾脏及骨膜下面均可有出血现象，乃至死亡。3．牙龈萎缩、出血。健康的牙床紧紧包住每一颗牙齿。牙龈是软组织，当缺乏蛋白质、钙、VC时易产生牙龈萎缩、出血。4．预防动脉硬化。可促进胆固醇的排泄，防止胆固醇在动脉内壁沉积，甚至可以使沉积的粥样斑块溶解。5.是一种水溶性的强有力的抗氧化剂。可以保护其它抗氧化剂，如维生素A、维生素E、不饱和脂肪酸，防止自由基对人体的伤害。6．治疗贫血。使难以吸收利用的三价铁还原成二价铁，促进畅道对铁的吸收，提高肝脏对铁的利用率，有助于治疗缺铁性贫血。7．防癌。丰富的胶原蛋白有助于防止癌细胞的扩散；VC的抗氧化作用可以抵御自由基对细胞的伤害防止细胞的变异；阻断亚硝酸盐和仲胺形成强致癌物亚硝胺。曾有人对因癌症死亡病人解剖发现病人体内的VC含量几乎为零。8．保护细胞、解毒，保护肝脏。在人的生命活动中，保证细胞的完整性和代谢的正常进行至关重要。为此，谷胱甘肽和酶起着重要作用。谷胱甘肽是由谷氨酸、胱氨酸和甘氨酸组成的短肽，在体内有氧化还原作用。它有两种存在形式，即氧化型和还原型，还原型对保证细胞膜的完整性起重要作用。VC是一种强抗氧化剂，其本身被氧化，而使氧化型谷胱甘肽还原为还原型谷胱甘肽，从而发挥抗氧化作用。酶是生化反应的催化剂，有些酶需要有自由的琉基（-SH）才能保持活性。VC能够使双硫键（-S-S）还原为-SH，从而提高相关酶的活性，发挥抗氧化的作用。从以上可知，只要VC充足，则VC、谷胱甘肽、-SH形成有力的抗氧化组合拳，清除自由基，阻止脂类过氧化及某些化学物质的毒害作用，保护肝脏的解毒能力和细胞的正常代谢。9．提高人体的免疫力。白细胞含有丰富的VC，当机体感染时白细胞内的VC急剧减少。VC可增强中性粒细胞的趋化性和变形能力，提高杀菌能力。促进淋巴母细胞的生成，提高机体对外来和恶变细胞的识别和杀灭。参与免疫球蛋白的合成。提高CI补体酯酶活性，增加补体CI的产生。促进干扰素的产生，干扰病毒mRNA的转录，抑制病毒的增生。10．提高机体的应急能力。人体受到异常的刺激，如剧痛、寒冷、缺氧、精神强刺激，会引发抵御异常刺激的紧张状态。该状态伴有一系列身体，包括交感神经兴奋、肾上腺髓质和皮质激素分泌增多。肾上腺髓质所分泌的肾上腺素和去甲肾上腺素是有酪氨酸转化而来，在次过程需要VC的参与。进入人体的维生素C很快分布于个组织器官，在正常情况下，人体维生素C库为1500毫克。多余的大部分随尿排出，少部分随大便、汗及呼吸道排出。但是在感染情况下，人体所需的为平时的20---40倍之多，而且所有的药物都会破坏体内的VC。所以在人体有状态的情况下补充VC是非常有益的。美国著名营养学家戴维斯问过对营养学有研究的医生，是否应将VC当作家中常备药品，以便任何疾病初期都可以服用。大多数医生都说：“当然比任何阿司匹林安全多了”，第一次使用足够的量比连续使用小剂量有更好的效果。维生素C是一种水溶性维生素（其水溶液呈酸性）化学式为C6H8O6，人体缺乏这种维生素C易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C，如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500mg/L左右维生素C有防病作用一项调查表明，每天稍增加一些水果与蔬菜的摄入，就可能起到防病作用。维生素C可能对若干慢性疾病有保护作用。然而，从前瞻性的研究结果来看，维生素C与心血管病或癌症的关系，并非始终如一。为了评估血浆维生素C的水平与所有原因（心血管病、缺血性心脏病和癌症）死亡率之间的关系，英国剑桥大学临床医学院Khaw等，对19496名45～79岁成人，进行了4年的前瞻性调查。(Lancet2001,357∶657)纳入的研究对象填写一份健康和生活方式的问卷调查表，并接受身体检查。研究者随访4年，追踪死亡原因。这些人按性别特异的血浆维生素C5分位值加以划分。研究者采用Cox比例风险模型确定维生素C与其它危险因素对死亡率的影响。结果显示，血浆维生素C浓度，与男女两性所有原因（包括心血管病和缺血性心脏病等）的死亡率呈负相关。位于维生素C最高5分位组的死亡危险，为最低5分位组的一半(P0.0001)。整个维生素C浓度分布，与死亡率连续相关。血浆维生素C浓度每上升20μmol/L（约相当于每天增加水果或蔬菜摄入量50克），所有原因死亡危险下降约20％(P0.0001)，且不受年龄、收缩压、血胆固醇、吸烟习惯、糖尿病和补充剂应用等的影响。在男性中，维生素C水平与癌症死亡率呈负相关；但在女性则不然。发现历史坏血病是几百年前就知道的疾病，但是一直到1911年才确定它是因为缺乏营养而产生的。在18世纪坏血病在远洋航行的水手中非常普遍，但也流行在长期困战的陆军士兵中，长期缺乏食物的社区，被围困的城市，监狱犯人，和劳工营中。例如140年前加州的淘金工人和90年前阿拉斯加的淘金工人都有大批的坏血病病例。坏血病开始的时候症状是四肢无力，精神消退，烦燥不安，做任何工作都易疲惫，皮肤红肿。病人觉得肌肉疼痛，精神抑郁。然后他的脸部肿胀，牙龈出血，牙齿脱落，口臭。皮肤下大片出血看来像是严重的打伤。最后是严重疲惫、腹泻呼吸困难，骨折，肺脏或肾脏衰竭而致死亡。早年航海人员因坏血病死亡的灾难不可枚举，因为他们在航行时的食物是面饼和咸肉，含有很少的维生素C。1497年7月9日到1498年5月30日，葡萄牙航海家达伽马（VascodaGama）发现绕过非洲到达印度的航线，他的160个船员中，有100人死于坏血病。1519年，葡萄牙航海家麦哲伦率领的远洋船队从南美洲东岸向太平洋进发。三个月后，有的船员牙床破了，有的船员流鼻血，有的船员浑身无力，待船到达目的地时，原来的200多人，活下来的只有35人，人们对此找不出原因。1536年法国探险家JacquesCartier在发现圣劳伦斯河之后，溯流而上抵达魁北克过冬。探险队中24人死于坏血病，其它多人也都病重。有一位印第安人教他们饮用一种arborvitae（Thujaoccidentalis）树叶泡的茶，就治好了这些人。后来发现这种树的叶子里每100克含有50毫克的维生素C。西班牙征服墨西哥的荷南·科尔蒂斯将军，在1536年占领下加州BajaCalifornia后，因为水手多数患坏血病而回师，以致没有继续侵占加州本部。1577年一艘西班牙大帆船漂流在马尾藻海海面上，发现时所有的船员都死于坏血病。相对于在15世纪中国明朝的郑和多次率领下西洋的事迹记载，并无发现有大量船员因长期航行而染上坏血病而死，这与当时郑和船队带备蔬菜和水果有关，亦可见蔬菜和水果内的物质（后来发现是维生素C）对防治坏血病有很大的帮助。1734年，在开往格陵兰的海船上，有一个船员得了严重的坏血病，当时这种病无法医治，其它船员只好把他抛弃在一个荒岛上。待他苏醒过来，用野草充饥，几天后他的坏血病竟不治而愈了。诸如此类的坏血病，曾夺去了几十万水手的生命。1740年冬，英国海军上将GeorgeAnson率领961水手乘6艘船远征。1741年6月抵达JuanFernandez岛时只剩下335人，半数以上的船员死于坏血病。当时海军上将JohnHawkins发现长期航海时海员发生坏血病的机会和只吃干粮的时间成正比例。如果他们能够吃到新鲜食物，包柑橘类水果，就会迅速复原。因为新鲜的蔬菜水果是在船上最难保存的食物，所以英国海军致力研究发展其代用品。1747年英国海军医官詹姆斯·林德在船上做了这个现在很着名的实验，12个严重的坏血病海员，大家都吃完全相同的食物，唯一不同的药物是当时传说可以治疗坏血病的药方。两个病人每天吃两个橘子和一个柠檬，另两人喝苹果汁，其它人是喝稀硫酸，酸醋，海水，或是一些其它当时人认为可治坏血病的药物。6天之后，只有吃柑橘水果的两人好转，其它人病情依然。Lind继续研究，1753年出版了《坏血病大全》（ATreatiseonScurvy）一书。英国的着名探险家库克船长最为人称道的是他控制了可怕的坏血病。他在1768年到1780年间三次远航太平洋，他的船员有些生病，但