维生素及其辅酶

1、BiochemistryBiochemistry生物化学生物化学Vitamins and coenzymesVitamins and coenzymes制作人制作人: 海波海波 DefinitionDefinition： vitamin is necessary for body to keep normal function , ,but it cant compose or only a little in our body ,it must be provided by food.一、一、Vtamin Vit A（retinol视黄醇视黄醇）Vit DVit E（tocopherol生育

2、酚生育酚）Vit K vitaminlipid-soluble vitaminwater-soluble vitaminVit B1（thiamine硫胺素硫胺素）Vit B2（riboflavi核黄素核黄素）Vit B6Vit B12（cobalamin钴胺素钴胺素）Vit PP叶酸、泛酸、生物素叶酸、泛酸、生物素Vit C（ascorbic acid抗坏血酸抗坏血酸）B族族VitaminClassfication 第一节 维生素一、Vitamin A基本结构单位：异戊二烯含脂环的不饱和一元醇（化学名称：视黄醇）胡萝卜素(维生素A原); 1 胡萝卜素2 维生素ARetinal is the

3、prosthetic group of the protein rhodopsin（视紫红质）.构成视觉细胞感光物质的成分（二）视黄醇、视黄醛和视黄酸是维生素（二）视黄醇、视黄醛和视黄酸是维生素A A的活性的活性形式形式CH2OHCH3H3CCH3CH3CH3视黄醇CHOCH3H3CCH3CH3CH3视黄醛COOHCH3H3CCH3CH3CH3全反-视黄酸CH3H3CCH3CH3COOHH3C9-顺-视黄酸CH3H3CCH3CH3CH3H3CCH3H3CH3CCH3*9101 1视黄醛与视蛋白结合发挥其视觉功能视黄醛与视蛋白结合发挥其视觉功能11-顺视黄醇11-顺视黄醛视蛋白全反视黄醇 视紫红

4、质（11-顺视黄醛） 光视紫红质（全反视黄醛）光变视紫红质II全反视黄醛异构酶还原酶还原酶视觉神经冲动n夜盲症夜盲症2 2视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用全反式视黄酸和全反式视黄酸和9- 9-顺视黄酸顺视黄酸是执行这一重要功能是执行这一重要功能的关键物质。与细胞内核受体结合，与的关键物质。与细胞内核受体结合，与DNADNA反应元件反应元件结合，调节某些基因的表达。结合，调节某些基因的表达。缺乏：干眼病缺乏：干眼病(xerophthalmia)3 3维生素维生素A A和胡萝卜素是有效的抗氧化剂和胡萝卜素是有效的抗氧化剂4. 4. 维生素维生素A A过量

5、可引起中毒过量可引起中毒二、Vitamin D麦角固醇7-脱氢胆固醇22-双氢麦角固醇7-脱氢谷固醇维生素D2维生素D3维生素D4维生素D5维生素D是固醇类化合物，主要有D2,D3, D4, D5。其中D2,D3活性最高。富含vitD的食物：肝、鱼、蛋黄缺乏：佝偻病佝偻病(rickets) 软骨病软骨病(osteomalacia)维生素D3是7脱氢胆固醇在皮肤中经紫外线照射产生。胆固醇VD是胆固醇的衍生物化学名称：胆钙化醇在体内的活性形式是1, 25-二羟胆钙化醇，调节钙、磷代谢，促使新骨形成和钙化。 三、Vitamin E（tocopherol生育酚）目前发现的有6种，其中，四种有生理活性。

6、OHOR2R1R3富含维生素E食物： 麦胚、鸡蛋、脊椎动物脂肪 缺乏： 影响生育、肌肉萎缩VE：抗氧化剂、自由基清除剂Bicyclic oxygen-containing ring with a hydrophobic side chain.酚基极易释放出一个氢原子（H ），氢原子与自由基结合成非自由基产物，而生育酚自由基则可两两结合成醌式结构四、vitamin K维生素K有3种，K1,K2,K3。其中K3是人工合成的。维生素K是2-甲基萘醌的衍生物。 缺乏：皮下出血、贫血、凝血时间长 富含食物： 绿色蔬菜、动物肝、鱼、牛奶、大豆血凝维生素凝血酶原加工：谷氨酰羧化酶需要以维生素K作为辅酶 某些

7、小分子有机化合物与酶蛋白结合在某些小分子有机化合物与酶蛋白结合在一起并协同实施催化作用，这类分子被一起并协同实施催化作用，这类分子被称为辅酶（或辅基）。称为辅酶（或辅基）。 辅酶是一类具有特殊化学结构和功能的辅酶是一类具有特殊化学结构和功能的化合物。参与的酶促反应主要为氧化化合物。参与的酶促反应主要为氧化- -还原反应或基团转移反应。还原反应或基团转移反应。 大多数辅酶的前体主要是水溶性大多数辅酶的前体主要是水溶性 B B 族族维生素。许多维生素的生理功能与辅酶维生素。许多维生素的生理功能与辅酶的作用密切相关。的作用密切相关。二、二、水溶性维生素与辅酶水溶性维生素与辅酶水溶性维生素与辅酶水溶性

8、维生素与辅酶 维生素维生素C： 羟化酶的辅酶羟化酶的辅酶 坏血病坏血病缺乏症缺乏症维生素维生素B族：族：维生素维生素B1B1：-酮酸脱氢酶的辅酶酮酸脱氢酶的辅酶 脚气病脚气病维生素维生素B2B2：黄酶的辅基：黄酶的辅基 口角糜烂、口腔溃疡口角糜烂、口腔溃疡维生素维生素B6B6：氨基酸转氨酶和脱羧酶的辅酶：氨基酸转氨酶和脱羧酶的辅酶 维生素维生素PPPP：不需氧脱氢酶的辅酶：不需氧脱氢酶的辅酶 癞皮病癞皮病生物素：生物素： 羧化酶的辅酶羧化酶的辅酶维生素维生素B12B12和叶酸：一碳单位转移酶的辅酶和叶酸：一碳单位转移酶的辅酶 恶性细胞贫血恶性细胞贫血五、VitaminC（抗坏血酸） 含6个碳原

9、子，酸性多羟基化合物 强还原剂；氢的供体和受体保持巯基酶、谷胱甘肽的活性，使机体处于良好状态保持血红蛋白血红素辅基中铁原子的还原状态使食物中难以吸收的Fe3+还原为易于吸收的Fe2+恢复维生素E活性机体免疫反应。 一、VitaminB1和脱羧酶的辅酶 硫胺素（thiamin）-VB1 缺乏：神经炎、心力衰竭 谷物种子外皮、酵母、瘦肉中富含 硫胺素羟基磷酸化后，形成焦磷酸硫胺素TPP是脱羧酶的辅酶；生化作用：脱羧Reactive center（活性中心）：C-2 of thiazolium ring噻唑环C-2失去H形成负碳离子，是很好的亲核基团 TPP是脱羧酶的辅酶生化作用：脱羧缺乏时糖代谢受

10、阻，丙酮酸、乳酸就会在组织中积累，影响心血管和神经组织的正常功能 二、VB2核黄素与脱氢酶的辅基 缺乏：口舌炎、角膜炎 动物肝、米糠富含. 核黄素化学结构：异咯嗪环、核糖醇VB2末端羟基磷酸化-黄素单核苷酸（FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）脱氢酶的辅基，生化作用传递2H（电子）Reduction and reoxidation of FMN and FAD. The conjugated double bonds between N-1 and N-5 are reduced. 活性部位：两个活泼双键三、泛酸和辅酶A泛酸（pantothenate）：VB5泛酸：-丙氨酸与,-二羟-,-二甲

11、基丁酸缩合 CoA活性基团是巯基CoA是典型的酰基载体CoA: 酰基转移酶的辅酶, 生化作用是转移酰基(acyl group). 四、烟酸、烟酰胺和脱氢酶的辅酶烟酸、烟酰胺-维生素B5 缺乏患皮炎、呆傻、癞皮病 豆类、肉产品富含CoI：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（氧化型）CoI：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（还原型）CoII：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADP+/NADPH)NAD-binding region of some dehydrogenases. motif (Rossmann fold). Arrow: C-4Acid-base catalyst and suitable binding s

12、ites for the coenzyme and substrate. Two hydride ions are removed, one of which carrying two electrons is transferred to NAD+.脱 氢 酶 辅 酶 ： N A D H 、NADPH 生化作用：转移氢负离子五、VitaminB6与转氨酶的辅酶B6 vitamin familyB6 deficiencies: protein metabolism disorder吡哆醇 吡哆醛 吡哆胺Reactive center: aldehyde group生化作用：转氨基NH3CHOC

13、HOCH2OCCOO-NH3R1H+PNH3CHOCH2NH2CH2OPCCOO-OR2+H+磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺是转氨酶的辅酶六、生物素与羧化酶的辅基生物素: VitaminB7羧化酶的辅基；生化作用：传递羧基Biotin is covalently linked to the active site of its host enzyme by an amide bond to the -amino group of a lysine residue.Reactive center: N-1羧化酶的辅基；生化作用：羧基载体七、叶酸和转移酶的辅酶 叶酸（folic aci

14、d）-维生素B11 缺乏：营养障碍性贫血 四氢叶酸是维生素B11的衍生物生化作用：转移一碳单位(one-carbon unit)，参与核酸合成八、VitaminB12和辅酶cobalamin coenzyme cobalamin B12辅酶：5-脱氢腺嘌呤核苷钴胺素Rearrangement in which a hydrogen atom and another groupB12辅酶是变位酶的辅酶生化作用：转移-H，-R缺乏维生素B12患恶性贫血病肝、肉、蛋、奶富含。九、硫辛酸（lipoic acid） 微生物生长因子 含S的八碳酸二氢硫辛酸：脱氢酶的辅基生化作用：转移氢和电子 转移乙酰基本章重点：重要辅酶、辅基的结构与生化作用 NAD+ / NADH NADP+ / NADPH FAD / FADH2 FMN / FMNH2 TPP CoANAD+/NADH, CoI烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（氧化型，还原型） 脱氢酶的辅酶，VB5的衍生物； 生化作用是传递氢负离子。NADP+ /NA