第四章-维生素与辅酶

1、第四章第四章 维生素与辅酶维生素与辅酶(Vitamin (Vitamin CoenzymaseCoenzymase) )一、概述一、概述1.1.概概 念念 维生素是维持机体正常生命活动不可维生素是维持机体正常生命活动不可缺少的一类小分子有机化合物缺少的一类小分子有机化合物P P104104。 在代谢中起调节作用；在代谢中起调节作用； 含量很少；含量很少； 缺乏会导致疾病（维生素缺乏症）。缺乏会导致疾病（维生素缺乏症）。2.维生素的发现维生素的发现 3000多年前的多年前的古埃及人古埃及人发现夜盲症可以被一发现夜盲症可以被一些食物治愈些食物治愈 唐代唐代孙思邈孙思邈 动物肝防治夜盲症，谷皮汤防治

2、动物肝防治夜盲症，谷皮汤防治脚气病脚气病 1901年，荷兰年，荷兰Grijns证明米糠中含有一种营养证明米糠中含有一种营养因素，并首先提出因素，并首先提出“营养缺乏症营养缺乏症”的概念的概念 1906年年 英国英国 Hopkins纯化饲料纯化饲料矿物质、矿物质、蛋白质、蛋白质、脂肪、核脂肪、核酸、糖酸、糖纯化饲料纯化饲料 + + 极微量牛奶极微量牛奶 说明：牛奶中存在说明：牛奶中存在含量极少，但生含量极少，但生存必须的食物辅存必须的食物辅助因子助因子(维生素维生素)动物合成某些动物合成某些维生素的功能维生素的功能退化，必须依退化，必须依靠植物和微生靠植物和微生物提供，一旦物提供，一旦缺乏缺乏病

3、或死病或死3.维生素的类别及生理功能维生素的类别及生理功能 水溶性水溶性(VB族、族、VC等等)：通过转变成：通过转变成辅酶对代谢起调节作用。辅酶对代谢起调节作用。 脂溶性脂溶性(VA、VD、VE、VK等等)：在：在体内可直接参与代谢的调节作用。体内可直接参与代谢的调节作用。本章要求本章要求 名称（包括别名）、结构特点名称（包括别名）、结构特点 与辅基、辅酶的关系与辅基、辅酶的关系 生理功能生理功能 缺乏症（了解）缺乏症（了解）二、水溶性维生素与辅酶二、水溶性维生素与辅酶 别名：硫胺素别名：硫胺素 结构特点：含有嘧啶环和噻唑环结构特点：含有嘧啶环和噻唑环 嘧啶环嘧啶环 噻唑环噻唑环1.VitB

4、1.VitB1 1和脱和脱羧辅酶羧辅酶Cl-N+SCH3CH2CH2OHNNNH2H3CCH2 形成的辅酶：形成的辅酶：焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素(TPP)(TPP) 功能：催化功能：催化-酮酸的脱羧反应，酮酸的脱羧反应，是是酮酸脱羧酶的辅酶酮酸脱羧酶的辅酶NNNH2H3CCH2N+SCH3CH2CH2O P OOPOHOHOOHCl-丙酮酸脱羧酶的丙酮酸脱羧酶的辅酶辅酶活性乙醛基活性乙醛基羟乙基焦硫胺素羟乙基焦硫胺素 来源来源： 多数天然食物中均含有多数天然食物中均含有VitB1，种皮及胚芽、，种皮及胚芽、瘦猪瘦猪肉、动物心脏、肝脏的含量较为丰富。肉、动物心脏、肝脏的含量较为丰富。 VitB1

5、分子中噻唑环和嘧啶环之间的化学键很易破分子中噻唑环和嘧啶环之间的化学键很易破坏。收获、加工、烹调和贮藏都可造成其损失坏。收获、加工、烹调和贮藏都可造成其损失。 某些食物中含有抗某些食物中含有抗VitB1因子。如某些海产品（特因子。如某些海产品（特别是鲤鱼、鲱鱼、虾）和茶。别是鲤鱼、鲱鱼、虾）和茶。 缺乏症：脚气病缺乏症：脚气病2.V2.VititB B2 2和黄素辅酶和黄素辅酶 别名：别名：核黄素核黄素 组成：核糖醇和组成：核糖醇和6,7-6,7-二甲基异咯嗪环二甲基异咯嗪环核苷键核苷键 形成的辅基：形成的辅基：FMNFMN和和FADFADFMN(FMN(黄素单核黄素单核苷酸苷酸) )FAD(

6、FAD(黄素腺嘌黄素腺嘌呤二核苷酸呤二核苷酸) ) 功能：功能：在多种在多种氧化还原氧化还原酶催化的反应中，起着酶催化的反应中，起着氢传递体的作用氢传递体的作用 FAD + 2H = FADHFAD + 2H = FADH2 2 FMN + 2H = FMNH FMN + 2H = FMNH2 2 来源：来源： 广泛存在于乳类、蛋类、肝肾、豆类、谷类等；广泛存在于乳类、蛋类、肝肾、豆类、谷类等； 在加工、烹饪和储藏食物过程中有不同程度的在加工、烹饪和储藏食物过程中有不同程度的损失损失 对光十分敏感对光十分敏感 在碱性溶液中加热极易破坏在碱性溶液中加热极易破坏 缺乏症：口角炎，舌炎、角膜炎缺乏症

7、：口角炎，舌炎、角膜炎(yellow)(colorless)3.3.泛酸和辅酶泛酸和辅酶A(CoAA(CoA-SH)-SH) 别名：遍多酸、别名：遍多酸、VitBVitB3 3 由由 ， - -二羟基二羟基- - - - - -二甲基丁酸和一二甲基丁酸和一分子分子 - -丙氨酸缩合而成丙氨酸缩合而成。 形成的辅酶：与巯基乙胺、核苷酸形成的辅酶：与巯基乙胺、核苷酸 形成辅酶形成辅酶A(CoAA(CoA-SH)-SH) 功能：传递功能：传递酰基酰基CH2CCH3CH3CHOHCONHCH2CH2CNHCH2CH2SHOOOOHPOOHHONNNH2NNOPOOOHPOOOHCH24.4.维生素维生

8、素PPPP和辅酶和辅酶、辅酶、辅酶 别名别名: : VitBVitB5 5，抗糙皮病维生素，抗糙皮病维生素 包包括尼克括尼克( (烟烟) )酸和尼克酸和尼克( (烟烟) )酰胺酰胺 结构特点结构特点: :吡啶衍生物吡啶衍生物NCOOHNCONH2尼尼克酸克酸 尼克酰胺尼克酰胺 形成的辅酶形成的辅酶: : NADNAD+ + 和和NADPNADP+ + NADNAD+ +：烟酰胺腺：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸嘌呤二核苷酸, ,辅酶辅酶NADPNADP+ +：烟酰胺腺：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸嘌呤二核苷酸磷酸磷酸, ,辅酶辅酶 功能：多种脱氢酶的辅酶，传递氢功能：多种脱氢酶的辅酶，传递氢 机理：机理：氧化态

9、氧化态 还原态还原态NAD+ + 2H = NADH + H+ NADP+ + 2H = NADPH + H+ 注意注意区别区别FMN + 2H = FMNH2FAD + 2H = FADH2来源：动物肝脏、瘦肉、豆类及花生中来源：动物肝脏、瘦肉、豆类及花生中含量丰富，在体内可由含量丰富，在体内可由Trp（玉米缺乏）（玉米缺乏）转变转变缺乏症：癞皮病缺乏症：癞皮病/糙皮症，典型症状是皮糙皮症，典型症状是皮炎、腹泻和痴呆炎、腹泻和痴呆5.VitB5.VitB6 6和磷酸吡哆醛和磷酸吡哆醛 别名：吡别名：吡哆素哆素( (包括吡哆醇、吡哆包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺醛和吡哆胺) )。 化学结构：吡啶衍

10、生物化学结构：吡啶衍生物NH3CHOCH2NH2CH2OHNH3CHOCHOCH2OH 形成的辅酶：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆形成的辅酶：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺胺 功能功能:Aa:Aa转氨酶、脱羧酶和消旋酶的辅酶转氨酶、脱羧酶和消旋酶的辅酶; ; 转氨酶通过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的转氨酶通过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互转换，起转移氨基的作用。相互转换，起转移氨基的作用。NH3CHOCHOCH2OPOHOOHNH3CHOCH2NH2CH2OPOHOOH磷酸吡哆醛 磷酸吡哆胺 来源：分布极广，谷类外皮含量最丰来源：分布极广，谷类外皮含量最丰富，肠内细菌可以合成。富，肠内细菌可以合成。 极少发生吡哆素缺乏

11、症。极少发生吡哆素缺乏症。 治疗婴儿昏厥和妊娠呕吐治疗婴儿昏厥和妊娠呕吐6.6.生物素（生物素（BiotinBiotin） 别名：维生素别名：维生素H H、 VitBVitB7 7 组成：噻吩环、尿素、戊酸组成组成：噻吩环、尿素、戊酸组成HNNHCOCHH2CS(CH2)4COOH 生物素本身是羧化酶的辅酶生物素本身是羧化酶的辅酶 生物素的功能是作为生物素的功能是作为CO2的传递体，在生物的传递体，在生物合成中起传递和固定合成中起传递和固定CO2的作用。的作用。肠道细菌可以合成生物素，一般不会出现生物素缺乏症。肠道细菌可以合成生物素，一般不会出现生物素缺乏症。生蛋清可使生物素失去活性，并抑制它

12、在小肠的吸收。加生蛋清可使生物素失去活性，并抑制它在小肠的吸收。加热煮熟则可避免。热煮熟则可避免。7.7.叶酸和叶酸辅酶叶酸和叶酸辅酶 别名：别名：蝶酰谷氨酸、蝶酰谷氨酸、VitBVitB1111 组成：蝶啶、对氨基苯甲酸，组成：蝶啶、对氨基苯甲酸，L LGluGlu 形成的辅酶：形成的辅酶：5,6,7,8-四氢叶酸四氢叶酸(FH4或或THFA)，是转一碳基团酶系的辅酶，是转一碳基团酶系的辅酶 功能：作为一碳基团功能：作为一碳基团-CH3、-CH2-、-CHO等的载体，参与多种生物合成过程。等的载体，参与多种生物合成过程。 缺乏症：巨红细胞性贫血病缺乏症：巨红细胞性贫血病 磺胺类药物的抑菌原理

13、磺胺类药物的抑菌原理8.维生素维生素B12和和B12辅酶辅酶 别名：钴胺素别名：钴胺素 VB12分子中与分子中与Co离子相连的离子相连的CN基基被被5-脱氧腺苷所脱氧腺苷所取代，形成维生取代，形成维生素素B12辅酶。辅酶。 主要功能：变位主要功能：变位酶的辅酶，催化酶的辅酶，催化底物分子内基团底物分子内基团(主要为甲基主要为甲基)的的变位反应。变位反应。5-脱氧脱氧腺苷腺苷9.Vit9.VitC C 别名：抗坏血酸别名：抗坏血酸 结构特点：己糖内酸酯结构特点：己糖内酸酯CCCCCCH2OHOHOHOHHOHOOCCOOOHHOHCH2OHCCC-2H+2H抗坏血酸抗坏血酸 脱氢抗坏血酸脱氢抗坏

14、血酸 生理功能生理功能: :自成氧化还原体系自成氧化还原体系 氧化还原反应中氢的载体氧化还原反应中氢的载体 脯氨酸羟基化酶的辅酶脯氨酸羟基化酶的辅酶 使巯基酶中巯基处于还原态使巯基酶中巯基处于还原态 来源：广泛存在于水果及蔬菜中来源：广泛存在于水果及蔬菜中,许多动物可以体内合成许多动物可以体内合成VC，必需，必需从食物中获得从食物中获得VC的现在所知只有的现在所知只有人、猿猴及豚鼠。人、猿猴及豚鼠。 缺乏症：坏血病缺乏症：坏血病10.10.硫辛酸硫辛酸( (不属于维生不属于维生素素) ) 有两种形式：硫辛酸（氧化型）和二氢硫有两种形式：硫辛酸（氧化型）和二氢硫辛酸（还原型）辛酸（还原型） 本身

15、为辅酶本身为辅酶 功能：功能：a a）氢载体；）氢载体；b b）酰基载体）酰基载体三、脂溶性维生素三、脂溶性维生素 维生素维生素A,D,E,KA,D,E,K均溶于脂类溶均溶于脂类溶剂，不溶于水，在食物中通剂，不溶于水，在食物中通常与脂肪一起存在，吸收它常与脂肪一起存在，吸收它们，需要脂肪和胆汁酸。们，需要脂肪和胆汁酸。1.1.维生素维生素A A 维生素维生素A A分分A A1 1、A A2 2两种，是不饱和一元两种，是不饱和一元醇类。维生素醇类。维生素A A1 1又称为视黄醇，又称为视黄醇，A A2 2称称为脱氢视黄醇。为脱氢视黄醇。CH2OHCH2OHA1A2 主要功能：维持上皮组织的健康和

16、主要功能：维持上皮组织的健康和正常视觉正常视觉 来源及缺乏症来源及缺乏症( (夜盲症夜盲症):):维生素维生素A A存存在于动物性食物中在于动物性食物中, ,植物中植物中-胡萝胡萝卜素进入动物体后，受肠壁中的一卜素进入动物体后，受肠壁中的一种酶的作用而转变成种酶的作用而转变成V VA A。2.2.维生素维生素D D 维生素维生素D D是固醇类化合物，主要有是固醇类化合物，主要有D D2 2、D D3 3、D D4 4、D D5 5。其中。其中D D2 2、D D3 3活性最高。活性最高。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维生素维生素D D的结构的结构 其中其中1,25-1,25-二羟基二羟基维生素维生素D D3 3是生物活是生物活性最强的。性最强的。 主要功能：促进肠主要功能：促进肠壁对钙和磷的吸收，壁对钙和磷的吸收，调节钙磷代谢，有调节钙磷代谢，有助骨骼钙化和牙齿助骨骼钙化和牙齿的形成。的形成。 来源及缺乏症：佝来源及缺乏症：佝偻病或软骨病偻病或软骨病3.3.维生素维生素E E 又叫做生育酚，目前发现的有又叫做生育酚，目前发现的有8 8种，其种，其中中 、 、 、 四种有生理活性。四种有生理活性。OHOR2R1R