《维生素辅酶》PPT课件.ppt

第六章 维生素(辅酶),内容介绍,维生素简介 水溶性维生素 脂溶性维生素,维生素简介,概念：维持机体正常生长和健康所必需的一类 低分子有机化合物 特点： 人体及动物需求数量很少,但大多不能自身合成(和一些必须氨基酸一样),必须从食物中获得。 既不是构成组织的材料，也不是供能物质； 需要量有限 (长期大剂量使用维生素易引起中毒；长期供给不足时，易导致维生素缺乏症); 大多数B族Vit.构成辅酶，参与物质代谢。其衍生物作为辅酶结合在酶上,主要起结合并转移底物，作催化基团使用,维生素概述,维生素的分类与命名,第 一节脂溶性维生素,1887年冬天，冰封雪飘的俄罗斯大地灾祸蔓延，竟有150万农奴患夜盲症，其中很多人双目失明。当时有一个叫勃拉里喀可地方，全部农奴都得了眼炎。一切的一切,都是由于人们不知道食物当中缺乏极其微量的维生素所致,(1) VA,维生素A化学本质,胡萝卜素产生VA,11-顺视黄醛,视蛋白,视紫红质,（感弱光）,弱光,全反视黄醛,11-顺视黄醇,全反视黄醇,异构酶,异构酶,神经冲动,光异构,肝脏,视网膜,维生素A在视觉中的作用,杆状细胞,暗处,VA与视觉的关系,视觉冲动,光量子被作为受体的视紫红质吸收后引起视蛋白分子的变构，激活一种称为传递蛋白的中介物，后者在结构上属于 G-蛋白家庭的一员，它激活的结果是进而激活附近的磷酸二酯酶，于是使外段部分胞浆中的cGMP大量分解 而胞浆中cGMP的分解，就使未受光刺激时结合 于外段膜的cGMP由也膜解离而被分解，而cGMP在膜上的存在正是这膜中存在的化学门控式Na 通道开放的条件，膜上cGMP减少，Na 通道开放减少，于是光照的结果出现超极化型感受器电位，以电位方式在神经上进行传递,生理功能,维持上皮组织的正常结构和功能 (抗干眼病) 维持正常视觉（明视觉和暗视党） (夜盲症),()VD,维生素D和D原都是类固醇化合物，其母核为环戊烷多氢菲,维生素D化学本质,维生素D2原（植物油或酵母）,维生素D 生化功能,Vit.D的活性形式,维生素D生化功能,Vit D3,25-OH-VitD3,1，25-（OH）2-VitD3,肝,肾,（1） 维生素D的主要功能是调节钙、磷代谢，可促使小肠吸收钙,（2）有助于血液凝固,（3）降低神经兴奋的作用,鱼油、肝、蛋类等动物性食物是Vit D的主要来源。,(3)VE,6-羟苯骈二氢吡喃衍生物,抗不育 保护肌肉 维持红细胞的正常形态和功能,生理功能,维生素E的功能和缺乏症,维生素E的功能 为油状物，紫外光及氧化剂可使其失活，无氧条件下耐热。因易氧化可用于保护其他物质不被氧化，常被用于保护脂肪和Vit A不被氧化；保护生物膜，增加细胞对废气的抵抗力，使细胞免受损伤和癌变；对生育功能重要，临床用于防治流产及早产。,维生素E缺乏症 人类尚未发现典型的缺乏症,抗氧化机理,（1）自由基淬灭剂 (VE) 作为自由基吸收剂的物质必须具备两个条件：一是它本身给出氧自由基的均裂能较低，均裂释放出体积小、亲合性很强的氢自由基 ；二是它自身转变成的自由基更能稳定存在。自由基吸收剂包括多羟基酚和有空间位阻的酚类化合物,如茶多酚，黄酮，虾青素，胡萝卜素等。（酚的电子云游动性大） （2）氧气清除剂（VC） 氧气清除剂通过除去食品中的氧而延缓氧化反应的发生。可作为氧气清除剂的化合物主要有抗坏血酸。,抗氧化机理,（3）金属离子络合剂 柠檬酸、EDTA、多磷酸盐、植酸、卵磷脂 （4）酶（SOD）,抗氧化机理,（5）单线态氧淬灭剂 迷迭香抗氧化剂、番茄红素、胡萝卜素、三乙基胺等 在淬灭单线态氧的过程中，激发态的能量从单线态氧转移至番茄红素，产生基态的氧和激发的三联态番茄红素，能量则通过激发态的番茄红素与周围溶剂之间的传递 和振动而散发，并产生基态的番茄红素和一定的热量。,(4)VK,促进血液凝固，所以维生素K也称凝血维生素,血液凝固时受凝血酶的作用从1分子的血纤维蛋白原的和链分别游离出血纤维蛋白肽A和血纤维蛋白肽B而形成血纤维蛋白单体。,第二节 水溶解性维生素,(1) V B1(硫胺素),含硫的噻唑环和联结于有氨基嘧啶环,TPP：焦磷酸硫胺素，由硫胺素（Vit B1）焦磷酸化而生成，是脱羧酶的辅酶，在体内参与糖代谢过程中-酮酸的氧化脱羧反应。,VB1缺乏症,1800年，由于碾米机的出现，东南亚人从此可以吃上精白米饭，但也造成了脚气病的流行 当时“脚气”的意思是指绵羊，因为“患这种疾病的人，在走路时像绵羊一样膝部摇动和腿抬高”。 脚气是一种极常见的真菌感染性皮肤病，一般是指足部的霉菌感染，可出现水泡、糜烂、脱皮、干裂、瘙痒等症状。脚气病是一种由于人体缺乏维生素B1而引起的全身性疾病。,脚气病也成为日本海军的大灾难，每年死于脚气病的竟占海军死亡人数的61%。1806年日本海军官兵有5000人，其中患脚气病的达2000人之多，占40%。往后的几年还不断增加，不断有死亡的灾情报道。 Takaki（当时是日本海军医学部的总指挥）用有鱼、蔬菜、肉、大麦的大米膳食供给日军海员，根除了该病，使脚气病在1882年开始被征服。,VB1缺乏症,1897年，荷兰医师Eijkman用白米养鸡观察到了与人脚气病相似的症状，并发现在鸡的饲料中补充碾米时掉下的米糠则可以治愈此症状，其原因是米糠中有某种保持性因素的存在。 1911年波兰人Funk从米糠中分离出能防止脚气病的化学物质，认为是一种胺类物质，定名为Vitamine（生命的胺），但以后进一步研究的结果表明，维生素并不一定都是胺类，故改为Vitamin（维生素）。 Vital 拉丁文是”生命”的意思. in 词后缀,表”素”的意思.,VB1缺乏症,维生素B1缺乏症,脚气病 两脚无力、健忘、四肢麻木、肌肉萎缩、心力衰竭、下肢水肿等症状,消化功能障碍 胃肠道蠕动缓慢、消化液分泌减少、食欲不振、消化不良等,硫胺素缺乏时，增多的丙酮酸可抑制胆碱乙酰化酶的活性，使乙酰胆碱合成减少使神经传导受影响，因此胃肠疲乏蠕动变慢，消化液分泌减少。 糖代谢的障碍又使细胞功能下降，乃出现各种消化道症状。,(2)VB2(核黄素),核糖醇与6、7 二甲基异咯嗪环两部分构成,主要是脱氢酶的辅酶,VB2缺乏症主要表现为口角炎、唇炎、舌炎角膜炎等,(3)VB3(泛酸)和coA(辅酶A),泛酸,泛酸辅酶形式,泛酸,巯基乙胺,3/磷酸腺苷5/焦磷酸,辅酶A（coenzyme A, CoA, CoASH, HSCoA）,4/-磷酸泛酰巯基乙胺（ACP的组成成分）,功能基团,主要作辅酶起转乙酰基团作用,肠道中细菌可合成,缺乏症状比较少见.,NAD+和NADP+的分子结构,(4) VB5 (尼克酸,维生素pp ),脱氢酶的辅酶,抗赖皮病因子,() B6 （吡哆素）,作辅酶可参与转氨脱羧和消旋酶辅酶,（1）高铁性红细胞贫血 血清中铁离子浓度升高，但有红细胞贫血现象，其原因主要是由于血红素的合成过程中的某些酶需要磷酸吡哆醛的参与。 （2）神经兴奋性增高 表现为神经质、抽搐等，原因是因为5 羟色胺、 - 氨基丁酸的合成量不足所致(谷氨酸脱羧酶）。,B6 （吡哆素）缺乏症,维生素B6生化功能,生化功能：氨基酸代谢中转氨酶与脱羧酶的辅酶 起转氨基作用和氨基酸脱羧作用,临床应用：治疗婴儿惊厥、妊娠呕吐等,异烟肼能与磷酸吡哆醛结合，失去辅酶活性,(6) VB7(生物素),是噻吩与尿素相结合的骈环化合物，带有一戊酸侧链，有,两种异 构体。,生物素化学本质,尿素 + 噻吩环 + 戊酸侧链,生物素生化功能,多种羧化酶的辅酶 起CO2载体的作用,生物素缺乏症,一般无缺乏症 长期服用抗生素 长期食用生鸡蛋清,可导致生物素缺乏,毛发脱落，食欲不振、恶心呕吐、苍白皮屑性皮炎等,维生素H与酶结合参与体内二氧化碳的固定和羧化过程，与体内的重要代谢过程如丙酮酸羧化而转变成为草酰乙酸（单糖合成），乙酰辅酶A羰化成为丙二酰辅酶A（脂肪合成代谢）中的主要生化反应有关。,(7) VB11(叶酸),四氢叶酸（ FH4 ）由叶酸衍生而来。 四氢叶酸是体内一碳单位基团转移酶系统中的辅酶，其N5和N10原子与一碳单位基团结合，与嘌呤和嘧啶的合成有关,一碳单位与四氢叶酸的结合形式：,N5N10-亚甲基四氢叶酸 （N5，N10-CH2-FH4）,（R）,N5N10-次甲基四氢叶酸 （N5，N10=CH-FH4）,N10-甲酰四氢叶酸 （N10-CHO-FH4）,一碳单位与四氢叶酸的结合形式：,一碳单位的转变,对人类而言，叶酸缺乏可以导致红细胞发育及成熟受阻，造成巨幼性红细胞贫血 妇女在怀孕期间缺乏叶酸可以导致新生儿脑脊裂畸形,一般三个月前就要开始补充叶酸。,(叶酸缺乏症状),巨幼性红细胞贫血,当其缺乏或代谢紊乱时，则DNA合成发生障碍，全身多种组织细胞均可受累，但以造血组织最严重，特别是红系细胞由于核成熟延缓，核分裂受阻核的发育和成熟落后于胞质，骨髓中出现大量形态和功能异常的各阶段幼稚红细胞。 这些异常的巨幼细胞寿命较正常红细胞短，往往过早死亡，因此造成贫血。,()VB12（钴安素）,维生素B12的辅酶形式是5-脱氧腺嘌呤核苷（ 5-脱氧腺嘌呤核苷钴维素），功能于体内一碳单位的转运作用有关。,辅酶与缺乏症关系,（1）甲基丙二酸单酰辅酶A变位酶的辅酶,2.与四氢叶酸协作起甲基转运作用,（2）与四氢叶酸协作起甲基转运作用参与氨基酸和核酸合成,参与氨基酸和蛋白合成 导致高铁性红细胞贫血 (主要是无法合成血红素的原料甘氨酸) 参与核酸合成 核苷酸合成减少DNA合成受阻分裂减慢巨幼红细胞贫血,(9)Vc(抗坏血酸),（1）氧化还原酶的辅酶，起氢载体作用。 （2）是多种羟基化酶的辅酶，参与体内的多种羟化作用。如促进胶原蛋白和粘多糖的合成 ，维持细胞间质的完 整，促进伤口愈合。,维生素C生化功能,生化功能,参与体内多种羟化反应：促进胶原蛋白的合成、降低胆固醇,维生素C羟化反应,VC,胶原蛋白是一种细胞外蛋白质，它是由3条肽链拧成螺旋形的纤维状蛋白质， 胶原蛋白是人体内含量最丰富的蛋白质，占全身总蛋白质的30%以上。需要羟基化胶原蛋白单链中的氨基酸,真皮层的胶原蛋白被氧化、断裂后，对表皮的支撑作用就消失了，因此造成不均一的塌陷，这样皱纹就产生了,维生素C氧化还原反应,酸性、具有很强的氧化还原性,消耗氧间接参与体内的抗氧化,保持谷胱甘肽的还原状态，维持细胞膜的正常功能。,GSSG,2GSH,脂质过 氧化物,还原产物,谷胱甘肽还原酶,