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，Christiaan18588111930115,1886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，Christiaan18588111930115,1886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（vitaminB1）,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-iumchloride,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（herpeszoster）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（thiaminepyrophosphate,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(pyruvatedehydrogenasesystem)，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广泛存在于天然食物中，如粮