生物化学维生素与微量元素.

1、第 五 章 维生素与微量元素 一、维生素一、维生素 维生素维生素(vitamin)是人类必需的一类营是人类必需的一类营 养素，是维持机体正常生理功能所必需的，养素，是维持机体正常生理功能所必需的， 机体自身不能合成或合成量不足机体自身不能合成或合成量不足，必需靠，必需靠 外界供给的一类外界供给的一类微量低分子有机化合物微量低分子有机化合物 1. 脂溶性维生素脂溶性维生素(维生素维生素A、D、E、K) 2. 水溶性维生素水溶性维生素(8种种B族维生素、族维生素、 维生素维生素C 指人体每日需要量在指人体每日需要量在100mg以下的以下的 化学元素，主要包括铁、碘、铜、锌、化学元素，主要包括铁、碘

2、、铜、锌、 锰、硒、氟、钼、钴、铬等锰、硒、氟、钼、钴、铬等 二、微量元素二、微量元素 一、维生素A（抗干眼病维生素） 天然形式：天然形式：A1（视黄醇）（视黄醇） A2（3-脱氢视黄醇）脱氢视黄醇） 活性形式活性形式 ：视黄醇、视黄醛、视黄酸视黄醇、视黄醛、视黄酸 维生素维生素A原：原：-胡萝卜素胡萝卜素 （二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症 1.生化作用生化作用 构成视觉细胞内构成视觉细胞内感光物质感光物质（暗适应暗适应） 参与糖蛋白的合成参与糖蛋白的合成，维持上皮组织的，维持上皮组织的 分化与健全分化与健全 其他作用，如其他作用，如影响细胞的分化影响细胞的分化 2. 缺乏症缺乏症

3、 夜盲症，干眼病，皮肤干燥等夜盲症，干眼病，皮肤干燥等 11-11-顺视黄醛顺视黄醛 视蛋白视蛋白 视紫红质视紫红质 （感弱光）（感弱光） 弱光弱光 全反全反视黄醛视黄醛 11-11-顺视黄醇顺视黄醇 全反全反视黄醇视黄醇 异构酶异构酶 异构酶异构酶 神经冲动神经冲动 光异构光异构 肝脏肝脏 视网膜视网膜 维生素维生素A A在视觉中的作用在视觉中的作用 暗处暗处 二 、维生素D（抗佝偻病维生素） 种类种类： VD2（麦角钙化醇）（麦角钙化醇） VD3（胆钙化醇）（胆钙化醇） VD2原原：麦角固醇：麦角固醇VitD2 VD3原原： 7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇 胆固醇胆固醇7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇V

4、D3 VD3的活性形式的活性形式： 1, 25- (OH)2-VD3 作用于小肠粘膜、肾及肾小管，作用于小肠粘膜、肾及肾小管，促进促进 钙磷吸收钙磷吸收，有利于新骨的形成、钙化，有利于新骨的形成、钙化 儿童儿童佝偻病佝偻病 成人成人软骨病软骨病 三、维生素E （生育酚、抗不育症维生素） （一）化学本质与性质（一）化学本质与性质 种类：种类：生育酚，生育三烯酚生育酚，生育三烯酚 能保护其他物质不被氧化能保护其他物质不被氧化 2.缺乏症缺乏症 v 红细胞数量少、寿命缩短红细胞数量少、寿命缩短 v红细胞脆性增加红细胞脆性增加 四、维生素K（凝血维生素） （二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症

5、1.生化作用生化作用 维持体内凝血因子维持体内凝血因子、 、 和和 的正常水平，参与的正常水平，参与凝血凝血作用作用 水溶性维生素水溶性维生素 HC N + NH2SN N CH3 CH3 CH 2CH2OH 硫胺素硫胺素 活性形式：焦磷酸硫胺素活性形式：焦磷酸硫胺素 （TPP） v作为作为-酮酸脱羧酶系酮酸脱羧酶系的辅酶，参与的辅酶，参与-酮酸酮酸 的的氧化脱羧作用氧化脱羧作用 丙酮酸丙酮酸+NAD+HSCoA（1） TPP 乙酰乙酰CoA + NADH+H+CO2 （2） -酮戊二酸酮戊二酸 +NAD+HSCoA TPP 琥珀酰琥珀酰CoA + NADH+H+CO2 脚气病，末梢神经炎脚气

6、病，末梢神经炎 v作为转酮醇酶的辅酶，参与作为转酮醇酶的辅酶，参与磷酸戊磷酸戊 糖代谢糖代谢途径途径 vTPP可抑制胆碱脂酶的活性，参与可抑制胆碱脂酶的活性，参与 乙酰胆碱乙酰胆碱的合成的合成 乙酰胆碱乙酰胆碱 TPP 胆碱脂酶胆碱脂酶 乙酸乙酸 + 胆碱胆碱 二、维生素B2 （核黄素，riboflavin ） v核醇与核醇与 6，7-二甲基异咯嗪的缩合物，二甲基异咯嗪的缩合物， 呈黄色针状结晶，易溶于水呈黄色针状结晶，易溶于水 Vit B2 FMNAMP FAD N N C NH N C O O CH3 CH3 CH 3 HCOH HCOH HCOH H2CPO OH O O OH O P

7、O CH 3 O OHOH N N N N NH2 为为 三、维生素PP（抗癩皮病因子） 种类：种类： 尼克酸尼克酸(nicotinic acid，烟酸烟酸) 尼克酰胺尼克酰胺(nicotinamide，烟酰胺烟酰胺) 均为吡啶衍生物均为吡啶衍生物 辅酶辅酶 辅酶辅酶 R=H: NAD+(尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸) R=H2PO3:NADP+(尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸) 尼克酰胺辅酶：尼克酰胺辅酶： NAD+及及NADP+是体内多种是体内多种脱氢酶脱氢酶的辅的辅 酶，起酶，起传递氢传递氢的作用的作用 癞皮病癞皮病 表现：皮炎、腹泻、痴呆等症狀表现

8、：皮炎、腹泻、痴呆等症狀 四、维生素B6 化学结构化学结构 N H + CH3 OH CH2OH CH2OH N H + CH3 OHCH2OH CHO N H + CH3 OHCH2OH CH2NH2 吡哆醇吡哆醇 吡哆醛吡哆醛 吡哆胺吡哆胺 （二）辅酶（二）辅酶/活性形式：活性形式： 1、磷酸吡哆醛、磷酸吡哆醛 2、磷酸吡哆胺、磷酸吡哆胺 PO3H2 磷酸磷酸 v作为作为转氨酶转氨酶和和脱羧酶脱羧酶的辅酶，参的辅酶，参 与与氨基酸代谢氨基酸代谢 v作为作为ALA 合酶合酶的辅酶，参与的辅酶，参与血红素合成血红素合成 v磷酸吡哆醛作为磷酸吡哆醛作为糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶的重要组的重要组 成

9、部分，参与成部分，参与糖原分解糖原分解为为1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 的过程的过程 2.缺乏症缺乏症 v-氨基丁酸氨基丁酸合成障碍，出现过度兴奋，合成障碍，出现过度兴奋， 过敏过敏甚至甚至惊厥惊厥等疾病等疾病 v低血色素小细胞性低血色素小细胞性贫血贫血和血清铁增多和血清铁增多 v长期服用长期服用异烟肼异烟肼需补充维生素需补充维生素B6 五、泛酸（ pantothenic acid， 遍多酸） （一）化学本质及性质（一）化学本质及性质 体内活性形式体内活性形式 / 辅酶辅酶: 1. 辅酶辅酶A (CoA) 2. 酰基载体蛋白酰基载体蛋白 (ACP) POHO O POHO O N N N N NH

10、2 O O OH POHO OH O NHNH CH3 CH3 OH O O SH HSCoA的结构的结构 泛酸泛酸 焦磷酸焦磷酸 腺嘌呤腺嘌呤 3-磷酸核糖磷酸核糖 巯基乙胺巯基乙胺 （二）生化作用 v构成辅酶构成辅酶A， 在糖、脂及氨基酸代谢中在糖、脂及氨基酸代谢中 起着起着转运乙酰基转运乙酰基或或脂酰基脂酰基的作用的作用 六、生物素六、生物素(biotin) 生化作用生化作用 多种羧化酶多种羧化酶（如丙酮酸羧化酶）的辅酶（如丙酮酸羧化酶）的辅酶， CH S CH CH2 NH CH NH O (CH2)4COOH 七、叶酸(folic acid,蝶酰谷氨酸) 5, 6, 7, 8-四氢叶

11、酸四氢叶酸 N 1 N 3 CH 6 N H 5 7 N H 8 NH2 OH CH2 9 NH 10 C O NH CH HOOC (CH2)2COOH 叶酸叶酸 二氢叶酸还原酶二氢叶酸还原酶 NADPH+H+NADP+ 二氢叶酸二氢叶酸 二氢叶酸还原酶二氢叶酸还原酶 NADPH+H+NADP+ 四氢叶酸四氢叶酸 1.生化作用：生化作用： FH4作为作为一碳单位转移酶一碳单位转移酶的辅酶，在嘧啶、的辅酶，在嘧啶、 嘌呤、蛋氨酸和胆碱等重要物质的生物合嘌呤、蛋氨酸和胆碱等重要物质的生物合 成中起着成中起着传递一碳单位传递一碳单位的重要作用的重要作用 一碳单位：氨基酸在分解过程中产生的含一个一碳

12、单位：氨基酸在分解过程中产生的含一个 碳原子的基团碳原子的基团 八、维生素B12(钴胺素(coholamine) ) *天然天然 5-脱氧腺苷钴胺素、甲基钴胺素、脱氧腺苷钴胺素、甲基钴胺素、 羟钴胺素羟钴胺素 （MeB12） 、 （5-dAR-B12） R：-CH3 甲基钴胺素甲基钴胺素 R：5-脱氧腺苷脱氧腺苷 5-脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素 1.生化作用：生化作用： u参与体内参与体内烷基转移烷基转移作用。作用。MeB12作为作为 N5-CH3FH4甲基转移酶的辅酶，甲基转移酶的辅酶，促进促进 FH4的再利用的再利用和蛋氨酸的再利用和蛋氨酸的再利用 u5-dAR-B12是是L-甲基丙二酰

13、甲基丙二酰CoA变位变位 酶的辅酶，酶的辅酶，影响脂肪酸的合成影响脂肪酸的合成 2.缺乏症：缺乏症： 巨幼红细胞贫血、神经疾患巨幼红细胞贫血、神经疾患 九、维生素C （L-抗坏血酸 (ascorbic acid) ） *具有酸性和较强的还原性具有酸性和较强的还原性 维生素维生素C脱氢维生素脱氢维生素C (1) 保持谷胱甘肽的还原状态，维持细胞保持谷胱甘肽的还原状态，维持细胞 膜的正常功能膜的正常功能 维生素维生素C （还原型）（还原型） 维生素维生素C （氧化型）（氧化型） GSSG 2GSH 脂质过脂质过 氧化物氧化物 还原产物还原产物 参与体内的氧化还原反应参与体内的氧化还原反应 1.生化作用生化作用 谷胱甘肽过氧化物酶