生物化学课件-维 生 素 与 辅 酶

第六篇维生素与辅酶本篇内容概念脂溶性维生素水溶性维生素本章学习需要搞清维生素：组成结构、理化性质、生理功能、缺乏症、体内辅酶名称及缩写

§6–1概念一、维生素的概念：维生素〔Vitamin，Vit)是生物生长和代谢必需的微量小分子有机化合物。人体不能合成，必须从食物中摄取.二、对维生素的需要量：少：mg/日、μg/日、适量：过量会中毒变：不同个体三、Vit的主要功能：

功能各异;主要作为辅酶或辅基的组分；或影响酶的活性、或通过影响一些特殊的生理功能影响到正常代谢，从而影响正常生命活动和生长发育。维生素为代谢过程所必需，缺乏可引起维生素缺乏症。维生素缺乏原因摄入缺乏吸收障碍机体需要增加长期应用药物或维生素拮抗剂四、Vit的分类：维生素化学结构上没有共同性，包括有：脂肪族、芳香族、脂肪环族、杂环及甾类化合物等；习惯上根据溶解性分：1、脂溶性Vit：A、D、E、K、等；2、水溶性Vit：VB〔B1、B2、烟酸烟酰胺、B6、泛酸、生物素、叶酸、B12〕和VC§6–2

脂溶性维生素维生素A,D,K,E是脂溶性维生素,是异戊二烯类化合物,调节生物体的代谢和一些重要的生理生化活动。一、维生素A

〔又称抗干眼病维生素〕〔一〕化学本质：1、为具脂环的不饱和一元醇，由四个异戊二烯单位组成，有五个共轭双键。2、化学名为视黄醇〔retinol)，有2种,包括A1和A2，前者主要存在于海水鱼肝脏内，后者存在于淡水鱼肝脏内，A1活性较A2为大。3、化学性质活泼、易被空气氧化、被紫外破坏。A1A2(二)VitamineA原〔-胡萝卜素，Carotene〕-胡萝卜素结构与VitA非常相似；1分子胡萝卜素可转化为2分子VitA。维生素A与暗适应

视觉感光的化学变化VA的氧化产物杆状细胞中〔三〕生理功能：1、组成视色素；视紫红质是由VA合成的。2、参与糖蛋白合成：维持上皮细胞正常结构和功能，防止上皮组织枯燥；3、促进上皮细胞分化及骨的形成和生长；促进幼儿生长发育等作用；防癌、抗氧化〔-胡萝卜素〕。〔三〕分布及来源：动物肝、鱼、胡萝卜、韭菜、菠菜、玉米等含量较多。含β-胡萝卜素的物质可转化成VA〔四〕缺乏症：包括，皮肤和各器官表皮角质化〔蟾皮病〕、眼角膜和结膜表皮细胞退变〔干眼症，角膜软化症〕、夜盲症。注意：过多引起中毒，多见婴幼儿。二、维生素D

〔抗佝偻病维生素、钙化醇〕〔一〕化学本质：为类固醇衍生物，含环戊烷多氢菲结构。VD有几种，重要的有两种：VD2：又称麦角钙化〔甾〕醇，〔ergocalciferol,calciferol〕、VD3：又称胆钙化〔甾〕醇〔cholecalciferol〕。VitD3的形成VitD2的形成78910植物动物胆固醇转变为

1,25-二羟维生素D3

〔活性形式〕第1步在肝，25-羟化第2步在肾，1-羟化2步在皮肤〔三〕生理功能：

促进钙、磷吸收；调节钙、磷代谢；促进成骨作用；维持钙、磷恒定。钙结合蛋白〔四〕缺乏：钙、磷吸收障碍，骨、牙不能正常发育，佝偻病、软骨病、骨质疏松。〔五〕分布及来源：鱼肝油、肝、蛋黄、乳中含量较多。维生素D的缺陷与治疗三、维生素E〔生育酚，tocopherol〕〔一〕化学本质：1、均系苯骈二氢吡喃的衍生物。2、天然有8种，化学结构大同小异，根据甲基的数目、位置的不同分类，其中α、β、γ、δ4种较重要。以型最重要，活力最高。R2R13、维生素E对氧十分敏感极易被氧化而保护其他物质不被氧化，是动物和人体中最有效的抗氧化剂。为油状物，紫外及氧化剂可使其失活，无氧条件下耐热。维生素E的种类8.截塔1生育酚〔1-tocopherol)〔二〕生理功能：1〕抗氧化剂：主要靠苯骈吡喃环上酚基失氢而捕捉自由基，可用于保护其他物质不被氧化。常被用于：保护脂肪和VitA不被氧化；保护生物膜；保护巯基酶活性；增加细胞对自由基的抵抗力，使细胞免受损伤和癌变；提高红细胞寿命，抗衰老。2〕与动物生殖机能有关：临床用于防治流产及早产。〔三〕分布及来源：

麦胚油、玉米油、等植物油；豆类及绿色蔬菜。四、维生素K

〔凝血维生素，Koagluationvitamin，〕〔一〕化学本质：已发现4种，均为2-甲基-1，4萘醌的衍生物。天然有K1、K2;合成的有：K3、K4〔二〕生理功能：1、加速血液凝固；2、促进肝脏合成凝血酶原〔凝血因子Ⅱ〕、调节凝血因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的合成。3、参与体内羧化反响。缺乏：贫血、肌肉出血、凝血时间长。VitK与凝血酶原凝血酶原上特定的γ-羧基Glu可螯合Ca2+，使酶原转变成凝血酶；凝血酶原N末端含10个Glu残基，它们的羧基化由依赖于VitK的谷氨酰羧化酶催化。VitK与许多凝血因子有关①凝血酶原因子II②转变加速因子前体因子VII③血浆凝血酶激酶因子IX④司徒氏因子

因子XVitK与凝血因子〔三〕分布及来源：绿色植物、动物肝、鱼、肉等都富含VitK、微生物代谢也可产生。〔四〕双羟香豆素抗凝血剂通过抑制环氧化物复原酶，抑制VitK循环。从而抑制依赖VitK的酶和因子。临床上用作抗凝剂。双羟香豆素〔Dicumarol)尿激酶〔UK)的溶栓作用§6-3水溶性维生素一、维生素C〔一〕化学本质：1、化学名为抗坏血酸〔ascorbicacid)，为多羟基酸性物质。2、具强复原性；3、极易被氧化破坏：尤中、碱性环境；有微量铁、锌离子时，遇光易氧化破坏。〔二〕生理功能：1、在生物氧化中作为氢载体：可以脱氢参与生物体氧化复原反响，起递氢作用；复原Fe3+为Fe2+，恢复红细胞中Hb的输氧能力2、作为羟化酶辅酶：参与Pro和Lys的羟基化作用，促进胶原蛋白和粘多糖的合成，促进骨骼的正常生长和伤口愈合。3、维持含巯基酶的活性：具抗毒作用，能保护巯基酶不被氧化，用于防治职业中毒如铅、汞、砷、苯等慢性中毒；4、防止贫血、改善变态反响、刺激免疫系统、抗病毒作用。〔三〕缺乏症：1、引起坏血病〔scurvy〕，毛细血管脆弱、牙龈出血、皮肤出血斑等。2、缺乏原因：摄入缺乏、吸收障碍、机体需要增加、长期应用药物或维生素拮抗剂3、过量：引起尿路结石、妇女生育能力下降、肠蠕动增加、破坏B12、引起白癜风。〔四〕分布及来源：

新鲜果蔬中。二、维生素B1和TPP1936年，R.R.Williams等测定了结构，1937年实现人工合成。〔一〕化学本质：为抗神经炎维生素；1、由一个含硫的噻唑环和一个含氨基的嘧啶环组成，故得名为硫胺素〔Thiamine)。2、体内以焦磷酸硫胺素〔TPP〕的辅酶形式存在。硫胺素的活性形式——TPP123噻唑环嘧啶环3、易被氧化剂氧化成硫色素，紫外下呈兰

色荧光。可用于定性定量分析。(二)生理功能:1、B1的辅酶形式TPP，是丙酮酸脱羧酶和α-酮戊二酸脱羧酶的辅酶，参与α-酮酸的氧化脱羧。另外还是转酮酶的辅酶，参与糖代谢。2、促进年幼动物的生长发育。3、保护神经系统。TPP是糖代谢中脱羧酶的辅酶，参与丙酮酸和-酮戊二酸氧化脱羧及醛基转移反响，对维持正常糖代谢极其重要。负碳离子TPP在丙酮酸脱羧中的作用通过氮原子双键形成共振稳定性的底物负碳离子活性乙醛羟乙基-TPP依赖TPP的反响〔三〕缺乏症：神经传导受影响：TPP参与乙酰胆碱的形成，B1缺乏，丙酮酸氧化脱羧受阻，胆碱酯酶的抑制过程减弱，乙酰胆碱分解加强，神经传导受影响。多发性神经炎：糖代谢受阻，丙酮酸积累，病人血、尿和脑中丙酮酸含量升高，表现多发性神经炎—脚气病〔beriberi〕及神经病变等。初期，末梢神经炎，食欲减退等，进而开展成浮肿，神经肌肉变性。〔四〕分布及来源：酵母中尤多；植物豆类、谷类种皮、米糠中含量丰富。三、维生素B2和黄素辅酶(FMN、FAD)〔一〕化学本质：1、为核糖醇与7,8-二甲基异咯嗪的缩合物，又称核黄素〔riboflavin)。2、对酸、热稳定；易被紫外、碱破坏。3、体内活性形式——FMN、FADFMN〔flavinmononucleotide〕黄素单核苷酸：核黄素+ATP→FMN+ADPFAD〔flavinadeninedinucleotide,〕黄素腺嘌呤二核苷酸：FMN+ATP→FAD+ppi分子中的AMP主要起分子识别作用，增加其与酶的亲和性和专一性。〔二〕生理功能：1、是多种氧化复原酶〔黄素蛋白〕的辅基：分子中1，5位N有两个活泼的共轭双键，易起氧化复原反响，生化反响中起递氢作用。2、对维持皮肤黏膜和视觉的正常机能有一定作用。生化反响中作为氢的载体半醌型半醌负离子氧化复原态①颜色：FMN或FAD有强烈的黄绿色荧光，氧化型的FMN或FAD是黄色的，复原型荧光消失成无色。③紫外吸收：氧化态吸收峰为260nm，375nm，450nm，复原后仅剩260nm，其它峰消失。以核黄素为辅酶的酶〔三〕缺乏：组织呼吸减弱、代谢降低；口角炎、舌炎、结膜炎、脂溢性皮炎、视觉模糊等。〔四〕分布及来源：广泛存在于动植物中,动物肝、酵母中较多；蛋、绿色蔬菜中均有。四、泛酸和辅酶A〔一〕化学本质：1、泛酸〔pantothenicacid)旧称VB3，亦称遍多酸。由二羟基二甲基丁酸〔泛解酸pantoicacid〕和-丙氨酸通过酰胺键结合而成。2、对热、复原剂极稳定。是辅酶A(CoenzymeA,CoA)的组分CoA由等分子的泛酸、β-巯基乙胺、焦磷酸及3-AMP组成。泛酸还构成酰基载体蛋白

〔acylcarrierprotein,ACP)〔二〕CoA的生理功能：CoA-SH是酰基转移酶类的辅酶，在代谢中作为酰基载体，参与酰基转移。功能部位在-SH上，常以HSCoA表示。如携带乙酰基：CH3CO~SCoA。乙酰辅酶A在代谢中起重要的纽带作用。〔三〕分布及来源：生物界广泛存在，蔬菜、肝、蛋、酵母中丰富；肠道菌可合成。〔四〕缺乏时：导致肠胃炎症和皮肤角质化，蜕皮，脱毛等。五、维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ〔一〕化学本质：1、VitPP又称抗癞皮病维生素，是含氮杂环吡啶的衍生物；2、包括二种物质：尼克酸(nicotinicacid,又译烟酸)、尼克酰胺(nicotinamide,又译烟酰胺)，体内多以尼克酰胺形式存在，性质稳定。〔二〕辅酶形式：1、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NicotinamideAdenineDinucleotide〕简称NAD或CoⅠ；2、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamideadeninedinucleotidephosphate〕简称NADP或CoⅡ。〔三〕生理功能：1、NAD和NADP是多种脱氢酶的辅酶，在氧化复原中起携带和传递氢的作用。a、其作为H的载体：MH2+NAD(P)+M+NAD(P)H+H+〔氧化态〕〔复原态〕NAD+和NADP+作为H的载体：氢负离子含2个电子，NAD(P)+参加2个电子的转移，N5+→N3+

NAD+(氧化态)和NADH(复原态)的

紫外吸收b、起偶联反响的作用：以NAD+和NADP+为辅酶的脱氢酶2、作为药物：治糙皮病；烟酸可扩张血管；〔四〕缺乏引起癞皮病、口腔炎、舌炎、腹痛、腹泻、痴呆、神经紊乱等。〔五〕分布及来源：分布广泛，肉类、谷物、花生和酵母中含量丰富。人体可利用Trp合成烟酰胺。六、维生素B6和磷酸吡哆醛〔一〕化学本质：又称抗皮炎维生素，为吡啶衍生物，包括吡哆醛〔pyridoxal〕、吡哆醇〔pyridoxin,pyridoxol〕和吡哆胺〔pyridoxamine〕。生物体内往往以磷酸酯形式存在。维生素B6及其辅酶PLPPMPPLP在生理条件下的互变异构形式〔二〕生理功能：PLP和PMP主要作为氨基酸转氨酶、氨基酸脱羧酶、氨基酸消旋酶的辅酶。1、PLP作为转氨酶的辅酶，作氨基载体；2、PMP作为脱羧酶的辅酶催化aa脱羧，以及消旋等作用；

PLP的作用:Schiff碱1〕形成Schiff碱2〕作为电子减弱作用。转氨外消旋脱羧负碳离子醌型中间物PLP的作用醛亚胺引起呕吐、中枢神经兴奋、惊厥、低色素性贫血。作为药物：治呕吐、动脉粥样硬化症、粒细胞减少症等。

〔四〕分布及来源：植物中分布广，谷类外皮中尤为丰富。蛋黄、肝、酵母、肉、鱼、肾中丰富。肠道菌可合成。〔三〕缺乏与治疗：七、生物素〔biotin)〔一〕化学本质：生物素结构为带戊酸侧链的噻吩与尿素结合的骈环，又称VitB7或VitH。活性位点：N-1戊酸尿素噻吩〔二〕生理功能：1、生物素与细胞内的CO2固定或羧化作用有关，是很多需要ATP的羧化酶的辅基，在代谢中起CO2载体的作用。

2、对一些微生物如酵母、细菌的生长有强烈的促进作用。3、生物胞素〔biocytin)生物素作为辅基，其羧基与酶分子中Lys的ε-氨基以酰胺键结合于酶上，即生物胞素。其作用是允许生物素在酶活性中心将活化的羧基转移给酶的相应底物，发挥转移羧基的功能。〔三〕缺乏：动物缺乏时毛发脱落、皮肤发炎。吃生鸡蛋清〔含抗生物素蛋白avidin〕过多或长期口服抗菌素易造成缺乏。〔四〕分布及来源：蔬菜、谷类、蛋、肝、肾、酵母中丰富，肠道菌可合成。八、叶酸(FolicAcid)和叶酸辅酶〔一〕化学本质：1、由2-氨基-4-羟基-6-甲基蝶呤、对氨基苯甲酸〔PABA〕与L-Glu连接而成，又称蝶酰谷氨酸(pteroylglutamicacid,PGA)。去掉Glu就失去维生素作用。PABAL-Glu2-氨基-4-羟基-6-甲基蝶呤2、辅酶形式为四氢叶酸(Tetrahydrofolic

Acid，THF)，又称辅酶F〔CoF〕。典型的THF含1~7或更多的以γ-酰胺键连接的Glu；功能位点在N5，N10上。3、THF的形成体内叶酸在二氢叶酸复原酶作用下被复原为二氢叶酸及四氢叶酸〔THF或FH4〕一碳基团可结合在N5、N10上。二氢叶酸复原酶二氢叶酸复原酶(二)生理功能：1、FH4是转移一碳基团酶系的辅酶，是一碳基团的载体，在嘌呤、嘧啶、核苷酸、Ser、Met等合成中起重要作用。叶酸与一碳单位叶酸与甲基转移2、叶酸促进正常血细胞形成：是骨髓巨红细胞和白细胞成熟和分裂所必需，临床用于治疗巨红细胞贫血和血小板减少等。〔三〕缺乏与分布：叶酸又称抗贫血维生素；人类和某些微生物生长所必需，缺