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1、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一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
2、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含量探究向试管中加入2mL淀粉溶液，滴入3滴碘水。分别滴加不同的饮料，记录使颜色褪去所需的滴数分析、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含量越多饮料种类美汁源果粒橙美汁源热带果肉芬达橙汁 水溶C康师傅冰红茶所用饮料滴数(五)
3、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：Vitamin C , Ascorbic Acid性质分子式：C6H8O6；分子量：17612u； 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 - 192C；沸点：（无）紫外吸收最大 值：245nm；荧光光谱：激发波长一无nm,荧光波长一无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；
4、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
5、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 34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
6、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
7、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
8、。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、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
10、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
11、。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4579岁成人，进行了 4年的前瞻性调查。（Lancet 2001,357 : 657）纳入的研究对象填写一份健康和生活方式的问
12、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(Pv 0.0001)。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 20pmol/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%(Pv 0.0001)，且不受年龄、收缩压、血胆固 醇、吸烟习惯、糖尿病和补充剂
13、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
14、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Co1497年7月9日到1498年5月30日，葡萄牙航海家达伽马(Vascoda Gama)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Jacques Cartier在发现圣劳伦斯河之后，溯流 而上抵达魁
15、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arbor vitae (Thuja occide ntalis)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 Baja California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Geo rge An son率领961水手乘6艘船 远征。1741年6月抵达Juan Fernandez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Jo
