维生素化学.ppt

第六章 维生素化学,6.1 概 述,定义：维生素(vitamin)是机体维持正常功能所必需，但在体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一组低分子量有机物质。,6.2 脂溶性维生素,共同特点 均为非极性疏水的异戊二烯衍生物 不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂 在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收 吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某些特殊结合蛋白特异结合而运输 种类 VitA, VitD, VitE, VitK,6.2.1 维生素A（抗干眼病维生素）,（1）化学本质与性质 不饱和一元醇 脂类中萜类衍生物,（2）来源：,动物性食物，植物性食物只含有VA原 A1，主要存在于咸水鱼的肝脏； A2，主要存在于淡水鱼肝脏。,弱光,存在形式： 视紫红质（含视黄醛的糖蛋白）,棒状细胞细胞膜上视紫红质的电脑模拟图,功能 暗视野下感光,视紫红质,全反式视黄醛,全反型维生素A,11-顺型视黄醛,视蛋白,暗处,E2 视黄醛异构酶,缺乏：夜盲症、 影响发育等,E1 醇脱氢酶,6.2.2 维生素D（抗软骨病维生素）,固醇衍生物 种类：VitD2（麦角钙化醇） VitD3（胆钙化醇） VitD2原：麦角固醇 VitD3原： 7-脱氢胆固醇 麦角固醇VitD2 胆固醇7-脱氢胆固醇VitD3 VitD3的活性形式： 1, 25- (OH)2-VitD3,（1）化学本质和性质,1 促进Ca2+在骨骼中沉积 缺乏症 儿童佝偻病 成人软骨病 2 帮助吸收VA 烟雾会遮断制造VD的太阳光； 强烈日晒灼伤后，皮肤停止制造VD。,（2）生化作用及缺乏症,6.2.3 维生素E,功能：影响生殖 抗氧化养颜，保护生物膜 促进血红素合成 缺乏：死胎、细胞异型,一种典型的生育酚,化学结构,三甲基苯酚,+一甲基环氧己烷,+三甲基十三烷,植物性食物中含量丰富很少缺乏,6.2.4维生素K（凝血维生素）,（1）化学本质及性质,一类能促进血液凝固的萘醌衍生物。 天然形式：K1（绿叶）、K2（肠道） 人工合成：K3,（2）生化作用及缺乏症 功能：促进凝血 缺乏表现: 易出血,血纤维蛋白质,促凝血蛋白原 血浆凝血酶 磷脂、Ca2+ 凝血酶原,维生素K,凝血酶,不溶性血纤维蛋白凝块,来源：各种食物、肠道中微生物的合成， 不易缺乏,6.3 水溶性维生素,Water-soluble Vitamins,共同特点 易溶于水，故易随尿液排出。 体内不易储存，必须经常从食物中摄取。,种类 B族维生素和维生素C,6.3.1.1 维生素B1,（1）化学本质及性质,噻唑环,存在形式：TPP（硫胺素焦磷酸）,由ATP提供,（2）生化作用及缺乏症,生化作用,脱羧酶辅酶将底物移入/出脱羧酶活性中心,+,丙酮酸脱羧酶,缺乏病：脚气病 消化不良（抑制胆碱酯酶） 多存在于种皮、瘦肉、白菜中 VB1在酸性溶液中稳定，耐热，在pH3.5以下，120不被破坏。,6.3.1.2 维生素B2,（1）化学本质及性质 维生素B2又名核黄素(riboflavin),VB2,H,二甲基异咯嗪,？键相连,核苷键,VB2,功能：脱氢酶辅酶，传递H,存在形式 黄素单核苷酸 FMN 黄素腺嘌呤二核苷酸 FAD,氧化态 还原态,机理,FMN + 2e + 2H+ FMNH2 FAD + 2e + 2H+ FADH2,二甲基异咯嗪上的N1、N5载运H,缺乏病舌炎、眼球充血等症状,补充物牛奶、蔬菜 广泛存在，酵母、肝、肾、蛋、奶、大豆中丰富,6.3.1.3 泛酸（VB3）,化学结构,泛解酸,丙氨酸,存在方式 辅酶A（CoASH）,3,5,巯基乙胺,酰胺键,磷酸二酯键,泛酸,3，3-二甲基- 2、4-二羟基丁酸,VB3,3.5-ADP,功能酰基转移酶辅酶，传递酰基 在脂类与糖类代谢中起重要的作用,H2O,脂酰CoA,广泛存在，蜂王浆中含量最多。 辅酶A广泛被作各种疾病的重要辅助药物。,6.3.1.4 VPP（烟酰胺/尼克酰胺）,化学结构,存在方式,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（辅酶I） NAD+,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （辅酶）NADP+,烟酰胺,功能：脱氢酶辅酶 ，传递H,酶活性中心,底物,可自身合成，不缺乏 癞皮病,+H+,在脱氢酶的活性中心辅助H传递,脱氢酶,NAD(P)H将H-传递出去,6.3.1.5 维生素B6,又称吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺,吡哆醇(pyridoxol),吡哆醛(pyridoxal),吡哆胺(pyridoxamine),（磷酸吡哆醛(胺），PLP）,吡哆醇,吡哆醇氧化酶,吡哆醛,吡哆胺,吡哆胺转氨酶,磷酸吡哆醇,磷酸吡哆醇 氧化酶,磷酸吡哆醛,磷酸吡哆胺 转氨酶,磷酸吡哆胺,激酶,功能：,作为辅酶参加多种代谢反应，包括脱羧、转氨、氨基酸内消旋、Trp代谢（包括Trp nicotinamide）、含硫氨基酸的脱硫、羟基氨基酸的代谢和氨基酸的脱水等。,分布广泛 食物中富含，肠道细菌可以合成供人体需要。,6.3.1.5 生物素（VB7 ）,为含硫维生素，其结构可视为由尿素与噻吩环结合而成，并有一个C5酸枝链。,尿素部分,噻吩环部分,(CH2)4COOH,C5酸根部分,生物素（biotin）,尿素环上的一个N可与CO2结合,生物素是细长针状的晶体，熔点232， 耐热和酸碱，微溶于水。,功能：生物素是多种羧化酶的辅酶， 在CO2固定反应中起重要作用。 分布: 广泛,不易发生缺乏.,6.3.1.6 叶酸VB11,（1）化学本质及性质,叶酸(folic acid)又称蝶酰谷氨酸 体内活性形式为四氢叶酸(FH4),6.3.1.6 VB11（叶酸造血维生素）,化学结构,2-氨基-4-羟基-6-亚甲基蝶啶,对氨基苯甲酸,谷氨酸,叶酸蝶酰谷氨酸,存在形式四氢叶酸（辅酶F、CoF）,F4，THF,含一个碳原子的基团,功能：一碳单位脱除酶的辅酶 传递一碳基团,传递甲基,叶酸参与嘌呤、嘧啶的合成，间接影响蛋白质合成。 磺胺类药物可竞争性地抑制细菌叶酸的合成，导致繁殖中断。,缺乏症,巨幼红细胞贫血,6.3.1.8 维生素B12,（1）化学本质及性质,维生素B12又称氰钴胺素(coholamine)， 体内活性形式为甲基钴胺素 5 -脱氧腺苷钴胺素,氰钴胺素,咕啉环,二甲基苯并咪唑核苷酸,5脱氧腺苷,5脱氧腺苷钴胺素,甲基钴胺素,功能：,1.促进某些化合物的异构作用。,2. 促进甲基转移作用。,3. 维持SH的还原型状态。,4. 促进核酸和蛋白质的生物合成。,5. 维持造血机构的正常运转。,6. 促进上皮组织细胞的新生。,4. 髓磷脂的生物合成减少，损害神经系统,缺乏症：,1. 儿童及幼龄动物发育不良。,2. 消化道上皮组织细胞失常。,3. 造血器官功能失常，导致恶性贫血。,坏血/病 毛细管脆弱、易碎 表现为牙龈发炎出血，皮肤出现小血斑、 VC防治坏血病抗坏血酸 化学结构酸性多羟基化合物,6.3.1.9 VC（抗坏血酸）,D-葡萄糖醛酸,L-古洛糖酸,L-古洛糖酸内酯,L-古洛糖酸内酯氧化酶,3-氧-L-古洛内酯,L-抗坏血酸,1，4内脂,还原,人、猴、豚鼠体内缺乏,只能通过食物获取,？反应,功能 1. 抗坏血病（保护细胞膜） 2. 氢传递体,还原态 氧化态 3.脯氨酸羟基化酶的辅酶 4.酶的激活剂,？如何传递,缺乏与补充,6.3.3 其他维生素,1 硫辛酸 硫辛酸是少数不属于维生素的辅酶。硫辛酸是6,8-二硫辛酸，有两种形式：即硫辛酸（氧化型）和二氢硫辛酸（还原型）。在机体内起着酰基载体和氢载体的作用。,2 辅酶Q,辅酶Q又称为泛醌，广泛存在与动物和细菌的线粒体中。 辅酶Q的活性部分是它的醌环结构，主要功能是作为线粒体呼吸链氧化-还原酶的辅酶，在酶与底物分子之间传递电子。,主要可溶性维生素和相应辅酶,维生素 辅酶 功能 1. B1(硫胺素) TPP -酮酸氧化脱羧 2. B2(核黄素 ) FMN、FAD 氢载体 3. PP 尼克酸（酰胺） NAD+、NADP+ 氢载体 4. 泛酸（遍多酸） CoASH 酰基载体 5. B6 吡哆醇（醛、酸） 磷酸吡哆醇（醛） 转氨、脱羧、消旋 6. 叶酸 FH4(THFA) 一碳基团载体 7.