生物化学叶酸B12及其辅酶

叶酸和叶酸辅酶,食工1602班四组,叶酸（folic acid）也叫维生素B9、维生素 M ，是一种水溶性维生素。叶酸（folic acid）维生素B复合体之一，相当于蝶酰谷氨酸，是米切尔（HKMitchell，1941）从菠菜叶中提取纯化的，故而命名为叶酸。有促进骨髓中幼细胞成熟的作用，人类如缺乏叶酸可引起巨红细胞性贫血以及白细胞减少症，对孕妇尤其重要。绿叶蔬菜中含量丰富,叶酸的物理特性：,叶酸为鲜黄色的结晶状粉末，微溶于热水，不溶于乙醇、乙醚及其他有机溶剂，但叶酸的钠盐易溶解于水，但在水溶液中易被光解破坏；在酸性溶液中不稳定，P易破坏，但在中性或碱性溶液中对热稳定，加热至100h也不被破坏。食物中叶酸的烹调损失率为50%90%。,对孕妇尤其重要,叶酸：,生理功能：在体内的活性形式为四氢叶酸，在体内许多重要的生物合成中作为一碳单位的载体发挥重要功能。可通过腺嘌呤、胸酐酸影响DNA和RNA的合成；可通过蛋氨酸代谢影响磷脂、肌酸、神经介质的合成等。缺乏：人体缺少叶酸可导致红血球的异常，未成熟细胞的增加，贫血以及白血球减少。叶酸是胎儿生长发育不可缺少的营养素。孕妇缺乏叶酸有可能导致胎儿出生时出现低体重、唇腭裂、心脏缺陷等。如果在怀孕头3个月内缺乏叶酸，可引起胎儿神经管发育缺陷，而导致畸形。,叶酸的缺乏症,巨幼红细胞贫血：红细胞比正常大而少，并且发育不全。这种贫血是由于核蛋白形成不足，使骨髓中的核巨红细胞（幼稚型红细胞）不能成熟。孕妇缺乏叶酸使先兆子痫、胎盘早剥的发生率增高；如在怀孕头3个月内缺乏叶酸，可导致胎儿神经管发育缺陷，从而增加裂脑儿，无脑儿的发生率。其次，孕妇经常补充叶酸，可防止新生儿体重过轻、早产以及先天性畸形。,摄入不足、酗酒、某些口服药等干扰叶酸的吸收和代谢，导致叶酸缺乏。,叶酸与叶酸辅酶的结构式：,叶酸分子由2-氨基-4-羟基-6甲基喋啶、对氨基甲苯酸与L-谷氨酸连接而成的。,叶酸在生物体中的活性形式为其加氢的还原产物5,6,7,8-四氢氨酸（叶酸辅酶、FH4）,叶酸辅酶：,四氢叶酸是一碳基团转移酶的辅酶，具有传递一碳基团的作用，是许多生物合成反应所必需的辅酶，其分子中的N5和N10是结合一碳基团的部位。四氢叶酸（THF）是一种还原型叶酸，亦称辅酶F，是辅酶形式的叶酸的母体化合物。当叶酸缺乏或某些药物抑制了叶酸还原酶，使叶酸不能转变为四氢叶酸，都可影响血细胞的发育和成熟，造成巨幼红细胞性贫血。,叶酸辅酶：,四氢叶酸是体内一碳单位转移酶系统中的辅酶，是由叶酸在维生素C和NADH+存在下，经叶酸还原酶作用下生成二氢叶酸，然后由二氢叶酸还原酶催化生成四氢叶酸。,四氢叶酸的生成,判断,四氢叶酸是一碳基团转移酶的辅酶，具有传递一碳基团的作用，是许多生物合成反应所必需的辅酶,有促进骨髓中幼细胞成熟的作用，人类如缺乏叶酸可引起巨红细胞性贫血以及白细胞减少症，对孕妇尤其重要。,维生素B12和B12辅酶,维生素B12又叫氰钴胺素、抗恶性贫血维生素，是唯一含金属元素的维生素。自然界中的维生素B12都是微生物合成的，高等动植物不能制造维生素B12。维生素B12是唯一的一种需要一种肠道分泌物（内因子）帮助才能被吸收的维生素。1948年才从肝脏中分离出一种具有控制恶性贫血效果的红色晶体物质，定名为维生素B12、维生素12。是族维生素中迄今为止发现最晚的一种,维生素B12的物理特性：,深红色结晶体，熔点高(320时不熔)，无臭无味，溶于水、乙醇和丙酮，不溶于氯仿、丙酮和乙醚；结构性质相当稳定；耐热、酸、碱，日光、氧化剂和还原剂均能使其破坏。,维生素B12：,生理功能：以辅酶形式参与各种代谢过程，促进甲基的 形成和转移，参与某些化合物的异构化作用、 维持SH基的还原状态，促进DNA和蛋白质的合成 促进细胞的成熟，维持神经组织的正常功能，临床 上可用于治疗恶性贫血。,缺乏：图为小鸡缺乏B12的症状，可以看到脚爪有明显的畸形。巨红细胞贫血。 神经系统损害。 四肢僵硬、易受刺激、困倦、精神不振等,维生素12缺乏症：,缺乏维生素B12可能影响到体内的所有细胞，对细胞分裂快的组织影响最为严重，如影响骨髓的生血组织可产生巨幼红细胞性贫血，即所谓恶性贫血；神经系统的损害主要是引起斑状、弥漫性的神经脱髓鞘，出现精神抑郁、记忆力下降、四肢震颤等神经症状；维生素12缺乏还可引起同型半胱氨酸血症，血清中积累的同型半胱氨酸具有神经毒和血管毒，可促使心脏病发作、栓塞性脑卒中和周围血管阻塞,维生素B12缺乏导致恶性贫血,维生素B12,5-脱氧腺苷钴胺,5-脱氧腺苷钴胺素和甲基钴胺素是维生素B12的辅酶形式,甲基钴胺素,B12核心结构为一个类似血红素卟啉环的钴啉环结构，其中心为一个钴离子。,辅酶B12参与的重排反应：,辅酶B12在生物体中参与最多的酶催化反应还是重排反应；取代基X与相邻碳原子之间进行交换；,辅酶B12参与的甲基转移反应,生物体系中，一种重要的酶催化反应需要在辅酶B12类似物-甲基钴胺素的存在下才能完成，这就是甲基转移反应，催化这种反应的酶称之为甲基转移。代表性酶：Methionine synthetase （蛋氨酸合成酶）,蛋氨酸合成酶,辅酶B12参与的氧化-还原反应,在该酶的作用下，核糖体核苷被还原为2-脱氧核糖核苷，这是生物合成DNA的速度决定步骤。（在某些细菌中）,判断：,（1）B12辅酶和维生素B12是同一种物质。,（2）与叶酸配合的是维生素B12。,错、维生素B12的功能是作为辅酶，但维生素b12在体内是无活性的，需转变为有活性的辅酶形式，即辅酶B12,错、辅酶形式，B12作为四氢叶酸转甲基酶的辅酶,维生素和辅酶的关系：,维生素既不是构成组织