维生素B1和硫胺素焦磷酸.ppt

维生素B1和硫胺素焦磷酸,艾克曼 EIJKMAN，Christiaan 18588111930115,1886年再度去巴塔维（Batavia），调查当地脚气病的致病原因，发现是由于缺乏含于米糠中的少量营养物质所引起，为维生素的研究奠定了基础。,艾克曼 EIJKMAN，Christiaan 18588111930115,1886年再度去巴塔维（Batavia），调查当地脚气病的致病原因，发现是由于缺乏含于米糠中的少量营养物质所引起，为维生素的研究奠定了基础。,1911 年, 波兰生物化学家芬科首次从植物中分离出维生胺, 并将其命名为“抗脚气病的维生胺” 1926 年, 杨森和丹纳司在试验中获得维生素B1 结晶体。 1936 年, 威廉姆斯确定其化学结构 和合成方法。 1959 年, 我国沈阳化学合成药物研究所与天津制药厂研制成功硝酸硫胺( 维生素B1 硝酸盐) 。 1963 年, 北京医药工业研究院又与天津制药厂研制成功盐酸硫胺并投产。,历史,维生素B1（vitamin B1）,硫胺素（thiamine）,抗神经炎维生素,抗脚气病维生素,分子式：C12H16N4OS（HCl）,分子量：300.81,3-(4-amino-2-methylpyrimidin-5-yl)methyl-5-(2-hydroxyethyl)-4-methyl-1,3-thiazol-3-ium chloride,物化性质：,作用用途：,促进成长； 帮助消化，特别是碳水化合物的消化； 改善精神状况；维持神经组织、肌肉、心脏活动的正常； 减轻晕机、晕船； 可缓解有关牙科手术后的痛苦； 有助于对带状疱疹（herpes zoster）的治疗。,这四种形式的维生素B1 都可以相互转化：,TMPase : 硫胺素一磷酸酶; TPPase : 硫胺素焦磷酸酶; TTPase : 硫胺素三磷酸酶 Pi : 无机磷酸; P - 转移酶: 硫胺素焦磷酸激酶T: 游离维生素B1 ; TPK: 焦磷酸激酶;,pi,在动物组织中游离的维生素B1 及其磷酸化形式均以不同数量存在, 以TPP 最为丰富, 约占维生素B1 总量的80 % , TTP 占5 % - 10 % , 其余为游离的维生素B1 和TMP。,维生素B1 主要以辅酶的形式发挥其生理功能，TPP 是维生素B1 的主要辅酶形式。,维生素B1在生物体内可在硫胺素焦磷酸合成酶的作用下，从ATP接受一个焦磷酸基团，形成硫胺素焦磷酸（thiamine pyrophosphate, TPP),硫胺素焦磷酸是参与-酮转移， -酮酸的脱羧和-羟酮的形成与裂解等反应的辅酶。,它之所以具有辅酶的功能是由于TPP 结构中噻唑环C - 2 上的氢十分活泼，易释放H+形成具有催化功能的得亲核基团TPP碳负离子。TPP碳负离子可作为亲核试剂攻击底物的缺电子中心，与底物形成共价中间复合物，促进底物的化学反应。,丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A：,丙酮酸在有氧状态下，进入线粒体中，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA进入三羧酸循环，进而氧化生成CO2和H2O，同时NADH+H+等可经呼吸链传递，伴随氧化磷酸化过程生成H2O和ATP。,催化氧化脱羧的酶是丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase system)，此多酶复合体由丙酮酸脱氢酶（E1），二氢硫辛酰胺转乙酰酶（E2）和二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）按一定比例组成，其组合比例随生物的不同而不同。参与反应的辅酶有硫胺素焦磷酸酯（TPP）、硫辛酸、FAD+、NAD+及CoA。 其中硫辛酸是带有二硫键的八碳羧酸，通过转乙酰酶的赖氨酸-氨基相连，形成与酶结合的硫辛酰胺而成为酶的柔性长臂，可将乙酰基从酶复合体的一个活性部位转到另一个活性部位。,三羧酸循环中糖和脂肪代谢产物- 酮戊二酸脱羧为琥珀酰辅酶A：,- 酮戊二酸的氧化脱羧反应与丙酮酸相似 , 只是前者生成琥珀酰辅酶A,作为转酮酸激酶的辅酶:,在磷酸戊糖循环中 , 焦磷酸硫胺素是转酮反应的辅酶1从缺乏维生素B1 的动物上取得红血球 , 经过研究表明积累戊糖的这一循环受到了损伤,核酸合成中的戊糖以及脂肪酸合成中的NADPH都靠这个循环来提供 ,如果脂肪酸合成受阻 , 会影响神经细胞膜的完整性 , 从而影响运动员的运动能力,维生素B1的缺乏会造成什么影响？,神经系统,肌肉工作能力,大脑功能,心脏功能,消化系统,对神经系统的影响：,影响糖类代谢,影响脂类代谢,不能维持髓鞘的完整性,导致神经系统病变,发生多发性神经炎,导致胆固醇合成障碍,机制:,症状：神经系统反应( 干性脚气病) , 包括易疲劳、烦躁、神经炎、神经痛.,对肌肉工作能力的影响：,使丙酮酸氧化脱羧作用发生障碍,机制：,三羧酸循环受阻,糖的有氧氧化不能正常进行,体内丙酮酸、乳酸堆积, 使运动员体内pH 值下降,关键酶6 - 磷酸果糖激酶活性降低, 糖酵解功能发生障碍,使糖的无氧代谢和有 氧代谢供能系统都遭到破坏,对大脑功能的影响：,葡萄糖是脑的重要能源物质, 维生素B1 缺乏将会引起大脑组织中糖的分解代谢速率减慢, 大脑能量供应受阻,对其正常功能产生不利影响.,对心脏功能的影响：,维生素B1 与心脏功能的关系也十分密切. 实验表明, 短期缺乏维生素B1 的动物, 其心肌的紧张力和弹性大为降低, 心率失常, 补充维生素B1 后尚可恢复. 但如果长期缺乏维生素B1 , 心脏损害严重, 最终可导致死亡1 当人的膳 食中缺乏维生素B1 时, 常会感到胸部胀懑、气短、血压低、心跳加快、脉搏缓慢1X射线透视可见心脏肥大, 并常伴有小腿浮肿, 渐及全身, 还可发展为心力衰竭。,对消化系统的影响：,焦磷酸硫胺素能促进重要的神经介质乙酰胆碱的合成, 抑制胆碱酯酶对乙酰胆碱分解, 缺乏维生素B1 时, 乙酰胆碱合成减少, 同时由于胆碱酯酶活性的增强, 乙酰胆碱的分解加速, 神经传导不良, 直接影响到消化系统的功能, 如胃肠蠕动变慢, 食物通过胃肠的时间延缓, 消化酶分泌减少, 消化机能减弱, 引起食欲不振, 消化不良, 便秘等消化系统症状.,体内分布：,正常成年人体内维生素B1的含量约2530mg，其中约50在肌肉中。 心脏、肝脏、肾脏和脑组织中含量亦较高。 维生素B1的生物半衰期为918天，如果膳食中缺乏维生素B1，在12周后人体组织中的维生素B1含量就会降低，因此，为保证维持组织中的正常含量，需要定期供给。,来 源 维生素B1 广泛存在于天然