第六章-维生素与辅酶

本文档共61页；当前第1页；编辑于星期三\13点18分概述辅酶与水溶性维生素脂溶性维生素重点掌握各种维生素与辅酶的关系（维生素的存在形式）及辅酶的生理学功能；了解维生素来源及缺乏症。

本文档共61页；当前第2页；编辑于星期三\13点18分19世纪初，在航海和探险的传记中记载了许多坏血病的病例，这些病人不能用当时已知的营养素来治疗。1896年，被荷兰殖民者囚禁的爪哇人中普遍发生脚气病，荷兰医生艾克曼（Eijkman）发现此病与食米的精、糙有关，认为可能是由于缺乏米糠中的某种成分引起的。一、维生素发现记第一节概述本文档共61页；当前第3页；编辑于星期三\13点18分纯化饲料矿物质、蛋白质、脂肪、核酸、糖纯化饲料+极微量牛奶牛奶中存在需要量极少，但生存必需的食物辅助因子——维生素1906年英国本文档共61页；当前第4页；编辑于星期三\13点18分1910年，荷兰学者冯克（Funk）从米糠中提取出一种胺类物质，可治疗脚气病，命名为“活性胺”（vita-amino）。1926年，Jansenhe和Donath从米糠中获得了硫胺素结晶。此后，在天然食物中陆续发现了许多为动物和微生物生长所必需的物质，并证明大多数并不是胺类物质，故把这类物质统称为维生素（vitamin），意即维持生命之要素。本文档共61页；当前第5页；编辑于星期三\13点18分二、维生素的概念维生素（vitamin）：维持机体正常生命活动所必比不可少的一类有机物质。特点：1.是一些结构各异的生物小分子；2.需要量很少（以mg、µg计）；3.体内不能合成或合成量不足，必须直接或间接从食物中摄取；4.因缺乏维生素而产生的疾病统称为维生素缺乏症（avitaminosis）。功能调节物质代谢和维持生理功能。（√）构成机体组织的主要原料物质（结构物质）。（×）供能物质。（×）本文档共61页；当前第6页；编辑于星期三\13点18分人体获取维生素的途径：

1.主要由食物直接提供；2.由肠道菌合成：人体肠道菌能合成某些维生素，如维生素K、维生素B12、吡哆醛、泛酸、生物素和叶酸等，可补充机体不足；3.维生素原在体内转变：能在体内直接转变成维生素的物质称为维生素原，如类胡萝卜素被称为维生素A原，可在小肠壁和肝脏氧化转变成维生素A；4.体内部分合成：储存在皮下的7-脱氢胆固醇经紫外线照射，可转变成VD3。本文档共61页；当前第7页；编辑于星期三\13点18分三、维生素的命名与分类（一）维生素的命名1.习惯上采用英文字母A、B、C、D来命名2.根据生理功能维生素B1：抗脚气病维生素3.根据其化学结构维生素B1，分子中含有S和氨基，也称为硫胺素本文档共61页；当前第8页；编辑于星期三\13点18分（二）维生素的分类本文档共61页；当前第9页；编辑于星期三\13点18分第二节辅酶与水溶性维生素共同特点：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。本文档共61页；当前第10页；编辑于星期三\13点18分维生素B1又叫硫胺素（thiamine）、抗脚气病维生素一、维生素B1与脱羧辅酶嘧啶环噻唑环本文档共61页；当前第11页；编辑于星期三\13点18分硫胺素+ATP→TPP+AMP存在形式：焦磷酸硫胺素（TPP）焦磷酸本文档共61页；当前第12页；编辑于星期三\13点18分生理功能：TPP是-酮酸氧化脱羧酶系（丙酮酸脱羧酶系和-酮戊二酸脱羧酶系）的辅酶。对维持正常的糖代谢具有重要作用。丙酮酸脱羧酶硫辛酸乙酰转移酶二氢硫辛酸脱氢酶乙酰硫辛酸二氢硫辛酸丙酮酸脱氢酶系本文档共61页；当前第13页；编辑于星期三\13点18分VB1缺乏症：维生素B1缺乏时，TPP不能合成，糖代谢受阻，丙酮酸、乳酸在组织中积累，从而影响心血管和神经组织的正常功能，表现出多发性神经炎、皮肤麻木、心力衰竭、四肢无力、下肢水肿等症状，俗称脚气病。来源：种子的外皮、胚芽中；米糠、酵母、瘦肉中。古代医学记载：“久食白米，令人身软”千金翼方载：用谷皮煮汤入粥内，常服之可免脚气本文档共61页；当前第14页；编辑于星期三\13点18分常见食物维生素B1含量(mg/100g)本文档共61页；当前第15页；编辑于星期三\13点18分维生素B2，又叫核黄素（riboflavin），因其溶液呈黄色而得名。二、维生素B2与FMN、FAD本文档共61页；当前第16页；编辑于星期三\13点18分存在形式：核黄素以黄素单核苷酸（flavinmononucleotide，FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（flavinadeninedinucleotide，FAD）。FMN和FAD的分子结构核黄素FMNFAD本文档共61页；当前第17页；编辑于星期三\13点18分生理功能：FMN或FAD存在氧化型和还原型两种形式，常作为脱氢酶（琥珀酸脱氢酶、脂酰辅酶A脱氢酶）的辅基，通过氧化态与还原态的互变，促进底物脱氢或起递氢的作用。促进糖、脂肪和蛋白质代谢。FMN(FAD)+2e+2H+→FMNH2(FADH2)氧化型还原型2H2H2H代谢物-2H代谢物传递体-2H传递体1/2O2H2OFMNFADFMNH2FADH2本文档共61页；当前第18页；编辑于星期三\13点18分黄色蓝色无色本文档共61页；当前第19页；编辑于星期三\13点18分来源：肝、蛋、肉、乳、绿叶蔬菜及豆类。

VB2缺乏症：缺乏维生素B2时，组织呼吸减弱，代谢强度降低，临床上表现为口腔发炎、角膜炎、视觉模糊、皮炎等。本文档共61页；当前第20页；编辑于星期三\13点18分维生素PP：包括烟酸（尼克酸）和烟酰胺（尼克酰胺）两种，又称抗癞皮症维生素。三、维生素PP与NAD+、NADP+NCOOH

尼克酸（nicotinicacid）NCONH2

尼克酰胺（nicotinamide）本文档共61页；当前第21页；编辑于星期三\13点18分+H+NAD+和NADP+的分子结构存在形式：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)—辅酶I（CoⅠ）；烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)—辅酶II（CoⅡ）。本文档共61页；当前第22页；编辑于星期三\13点18分生理功能：维生素PP是NAD+和NADP+的组成成分，NAD+和NADP+是许多脱氢酶的辅酶，参与递氢。本文档共61页；当前第23页；编辑于星期三\13点18分+H+本文档共61页；当前第24页；编辑于星期三\13点18分本文档共61页；当前第25页；编辑于星期三\13点18分缺乏症：出现神经营养障碍，表现为口角炎、皮炎等，俗称癞皮病。分布广泛，以酵母、肉类、花生、谷类和动物肝中含量丰富，在体内色氨酸能转变为维生素PP。本文档共61页；当前第26页；编辑于星期三\13点18分常见食物烟酸含量（每100g）本文档共61页；当前第27页；编辑于星期三\13点18分泛酸（pantothenicacid），又叫遍多酸，由α,γ-二羟基-β,β-二甲基丁酸和β-丙氨酸脱水缩合而成。

存在形式：泛酸与巯基乙胺、3’,5’-ADP缩合形成辅酶A

（CoA）

。四、泛酸与辅酶A泛解酸β丙氨酸泛酸本文档共61页；当前第28页；编辑于星期三\13点18分本文档共61页；当前第29页；编辑于星期三\13点18分生理功能：CoA主要起传递酰基的作用，是各种酰基转移酶的辅酶，在糖类和脂类代谢中起转移酰基的作用。由于携带酰基部位在-SH上，故通常用CoA-SH表示。本文档共61页；当前第30页；编辑于星期三\13点18分缺乏症：由于人类肠道中的细菌可合成泛酸，所以尚未发现泛酸缺乏症，但其可广泛用于各种疾病的辅助治疗药物，如白细胞减少症、各种肝炎、动脉硬化。泛酸在酵母、肝、肾、蛋、小麦、米糠、花生和豌豆中含量丰富。本文档共61页；当前第31页；编辑于星期三\13点18分维生素B6

，包括：吡哆醇，吡哆醛，吡哆胺五、磷酸吡哆醛与维生素B6本文档共61页；当前第32页；编辑于星期三\13点18分磷酸吡哆醛与磷酸吡哆胺的分子结构存在形式：磷酸吡哆醛（pyridoxal-5-phosphate，PLP）和磷酸吡哆胺（pyridoxamine-5-phosphate，PMP)本文档共61页；当前第33页；编辑于星期三\13点18分生理功能：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺作为转氨酶、氨基酸脱羧酶的辅酶，与氨基酸代谢密切相关。肠道细菌可以合成，人类很少患维生素B6缺乏症。来源：酵母、肝脏、谷粒、肉、鱼、蛋、豆类、花生。本文档共61页；当前第34页；编辑于星期三\13点18分生物素，由一个噻吩环和一分子尿素结合而成的双环化合物，侧链上有一分子戊酸。存在形式：生物胞素六、生物素戊酸噻吩环尿素本文档共61页；当前第35页；编辑于星期三\13点18分

生理功能：多种羧化酶的辅基，参与CO2的羧化（固定）过程。本文档共61页；当前第36页；编辑于星期三\13点18分生物素广泛地存在于动物及植物的组织中，在酵母菌、肝、肾中含量特丰富；肠道细菌还可合成一部分。一般不易缺乏。1916年，贝特曼(Bateman)首先观察到蛋清的毒性。蛋清中含有抗生物素蛋白，能与生物素结合而使生物素成为不易被吸收的物质，若较长时间吃生蛋清，会导致生物素缺乏。本文档共61页；当前第37页；编辑于星期三\13点18分维生素B9，叶酸（folicacid），又称蝶酰谷氨酸。七、叶酸和四氢叶酸本文档共61页；当前第38页；编辑于星期三\13点18分存在形式：四氢叶酸（FH4或THF）本文档共61页；当前第39页；编辑于星期三\13点18分生理功能：

FH4是一碳基团转移酶系的辅酶，主要作用是作为一碳基团的载体，参与多种反应。

一碳基团：氨基酸分解过程中产生的含一个碳原子的活性基团。甲基

-CH3,

亚甲基-CH2-,

甲酰基-CHO，亚氨甲基-CH=NH,

次甲基-CH=本文档共61页；当前第40页；编辑于星期三\13点18分叶酸参与嘌呤、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。本文档共61页；当前第41页；编辑于星期三\13点18分缺乏症：缺乏叶酸，使红细胞发育过程中DNA合成障碍，细胞的分裂受阻，形成畸形的巨幼红细胞，造成巨红细胞性贫血症。分布广泛，且人体肠道细菌也能合成，一般不易缺乏。来源：绿叶蔬菜、肝、肾、菜花、酵母。本文档共61页；当前第42页；编辑于星期三\13点18分维生素B12分子中含金属元素钴，故又称为钴胺素。维生素B12在体内有多种活性形式。其中，5'-脱氧腺苷钴胺素是体内的主要形式，它可参与构成多种变位酶的辅酶，促进某些化合物的异构化反应。如甲基钴胺素则是甲基转移酶的辅酶，可促进甲基转移，促进红细胞生成。缺乏易导致恶性贫血。来源：肝脏、牛肉、肉、蛋、鱼、蚌、心、肾等。八、维生素B12和B12辅酶辅酶B12的分子结构本文档共61页；当前第43页；编辑于星期三\13点18分本文档共61页；当前第44页；编辑于星期三\13点18分2.淀粉酶活力单位规定为：在最适条件下，每小时（h）分解1g淀粉的酶量为1个活力单位。0.25g淀粉/5min×60min×1000/0.5=6000U3.(1)1ml酶液中所含的蛋白质量及活力单位。凯氏定氮法：0.2mg×6.25/2=0.625mg活力单位：1500ug/60/0.1=250U（2）比活力=活力单位数/毫克酶蛋白=250U/0.625mg=400mg/蛋白质（3）1g酶制剂的总蛋白含量及总活力：（每min产生1ugTyr的酶量规定为1个活力单位）。总蛋白的量=625mg，总活力=250U×1000=2.5×104U本文档共61页；当前第45页；编辑于星期三\13点18分维生素①VPP（烟酸和烟酰胺）②泛酸③VB2（核黄素）④VB1（硫胺素）⑤VB6（吡哆醛、醇、胺）存在形式a、TPPb、FMN、FADc、NAD+、NADP+d、PLP、PMPe、CoA主要功能A、黄素酶辅基B、脱羧酶辅酶C、转氨酶辅酶D、传递酰基E、传递氢①——c——E②——e——D③——b——A④——a——B⑤——d——C本文档共61页；当前第46页；编辑于星期三\13点18分本文档共61页；当前第47页；编辑于星期三\13点18分又称抗坏血酸，具有L-糖构型的不饱和多羟基化合物。含有烯醇式结构，易解离释放出质子而呈酸性。九、维生素CL-抗坏血酸脱氢抗坏血酸本文档共61页；当前第48页；编辑于星期三\13点18分O=CHO—CHO—CH－CHO—C—H

CH2OHOOO=CO=CO=CH－CHO—C—H

CH2OH-2H+2HL-抗坏血酸[还原型]脱氢抗坏血酸[氧化型]生理功能：供氢体，保护需巯基的酶的活性；还原高铁血红蛋白等；提高某些金属酶活性：参与体内的羟化作用，促进胶原合成。本文档共61页；当前第49页；编辑于星期三\13点18分本文档共61页；当前第50页；编辑于星期三\13点18分缺乏症：长期维生素Ｃ缺乏可引起坏血病。主要表现为全身有出血倾向的疾病，尤以皮肤、黏膜和牙龈出血常见；当有骨膜下出血时，表现肢体肿痛、活动受限；还可导致机体抵抗力降低，继发许多其他疾病。来源：新鲜蔬菜和水果。本文档共61页；当前第51页；编辑于星期三\13点18分二、脂溶性维生素维生素A、D、E、K均溶于脂类溶剂，不溶于水；在食物中通常与脂质共存，并随脂质一同吸收；多需运输蛋白；过量服用易中毒（不易排泄）。本文档共61页；当前第52页；编辑于星期三\13点18分1.维生素A维生素A分A1，A2两种，是脂环的不饱和一元醇类。维生素A1称为视黄醇，A2称为脱氢视黄醇。视黄醇可由植物来源的β-胡萝卜素合成，β-胡萝卜素为维生素A原。本文档共61页；当前第53页；编辑于星期三\13点18分视觉细胞视杆细胞——弱光下视觉（视紫红质）视椎细胞——强光及色视觉（视紫蓝质）眼球视网膜视杆细胞视杆细胞扫描电镜图视锥细胞生理功能：促进生长发育，维持上皮组织结构的完整性；构成视觉细胞内感光物质—视紫红质。本文档共61页；当前第54页；编辑于星期三\13点18分缺乏症：夜盲症、干眼病、皮肤干燥等。来源：肝脏、乳制品、蛋黄；胡萝卜、黄绿蔬菜、玉米。本