医学生物化学课件-03

第三章维生素与辅酶

第一节概述第二节水溶性维生素及其辅酶第三节脂溶性维生素第四节其他辅酶第一节概述一、概念及与疾病的关系一类人体不能合成、天然食物中含量极微小而对人体生长和健康必需的有机化合物。缺乏维生素A---夜盲症，缺乏维生素B1---脚气病，缺乏维生素C---坏血病等二、与辅酶的关系〔p.434，表11-1〕许多维生素同时也是辅酶或与辅酶有关系，参与酶的催化反响。维生素B1：硫胺素焦磷酸〔脱羧辅酶〕TPP维生素B2：黄素腺嘌呤单核苷酸〔FMN〕和黄素腺嘌呤二核苷酸〔FAD〕三、分类脂溶性维生素：维生素A、D、E、K等水溶性维生素：维生素C、B族等第二节水溶性维生素及其辅酶一、维生素B1和羟化辅酶〔TPP〕抗神经炎的维生素，由含硫的噻唑环和含氨基的嘧啶环组成，故又称硫胺素。在体内常以硫胺磷酸酯〔TP〕或硫胺焦磷酸酯〔TPP〕形式存在：

TPP就是脱羧辅酶，其功能部位在噻唑环的2位碳原子上。由于3位上N+的正电荷有助于C2失去质子而具负电性，故C2很易和α-酮酸形成加成物而有利于脱羧反响〔p.442，图11-9〕。硫胺素硫胺焦磷酸酯塞唑嘧啶2A=COO-B=H+Py-CH2-=酶上基团TPP是丙酮酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶的辅酶，参与丙酮酸和α-酮戊二酸的氧化脱羧作用。也可作为转酮醇酶的辅酶。多数天然食物中均含有VB1，瘦猪肉、动物心脏、肝脏、脑的含量较为丰富。由于VB1分子中噻唑环和嘧啶环之间的化学键作用很弱，因此很易破坏。收获、加工、烹调和贮藏都可造成其损失。如精制稻米和谷类粉由于过渡的碾磨，而使其中的VB1损失殆尽。枯燥、高温也能引起VB1的大量损失。某些食物中含有抗VB1因子。如某些生鱼或海产品，特别是鲤鱼、鲱鱼、虾中含有硫胺化酶，能裂解VB1分子。二、维生素B2和黄素辅酶〔FMN和FAD〕又称核黄素〔riboflavin〕，是核糖醇和6,7-二甲基异咯嗪的缩合物，1933年Kuhn从牛奶中别离出。

在1位和10位N之间有两个活泼的双键，易起氧化复原作用

NNNHNH3CH3CROONHNOOHNNH3CH3CR_2H+2H氧化态复原态91012345678HR=VB2:黄素腺嘌呤单核苷酸(FMN)

黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)FMN、FAD作为多种氧化复原酶及递氢体的酶辅基，参与递氢作用。异咯嗪核糖醇维生素B2是FMN和FAD的组成成分，FMN和FAD是脱氢酶的辅酶。氧化型的FMN或FAD是黄色的，复原后成无色。FMN或FAD有强烈的黄绿色荧光，复原后荧光消失。紫外吸收：氧化态吸收峰为260nm，375nm，450nm，复原后260nm还存在，但375nm，450nm的吸收峰消失。VB2缺乏：口角炎、唇炎、舌炎、阴囊炎、脂溢性皮炎等。VB2广泛存在于乳类、蛋类、肉类、谷类等。VB2是啤酒中唯一一种含量多的维生素。加工、烹饪和储藏食物过程中VB2有不同程度的损失。精米中大局部丧失。VB2对光十分敏感，牛奶中的损失大多是由于光照造成的，因此宜用深色玻璃瓶来盛装牛奶。由于VB2在碱性溶液中加热极易破坏，因而在加工时应防止使用小苏打等碱性物质。三、泛酸和辅酶A又称维生素B3，是二羟基二甲基丁酸和β-丙氨酸的缩合物：

泛酸是辅酶A〔CoA〕的组成成份。CoA主要起传递酰基的作用，是各种酰化反响的辅酶。由于携带酰基的部位在-SH基上，以巯基亲核攻击转移活化的酰基，由此形成硫酯键，故通常以CoASH表示。泛酸，又称遍多酸，曾被称为VB3，1919年发现。泛酸广泛存在于各种食物中，故命名为“pantothenicacid〞意为“无所不在〞。泛酸是由α,γ-二羟基-β，β二甲基丁酸与β-丙氨酸经肽键连接而成。B3是CoA的组成成分，CoA是生物体内转酰基酶的辅酶〔主要作为转乙酰基酶的辅酶〕，参与转酰基作用，为酰基载体。人类食物中广泛存在泛酸，所以缺乏症很少发生。食物加工、烹饪中损失明显。四、维生素PP和辅酶Ⅰ〔NAD+〕、辅酶Ⅱ〔NADP+〕

维生素PP〔VB5〕包括烟酸和烟酰胺，含有氮杂环吡啶：

在生物体内主要以酰胺形式存在，它是辅酶I〔NAD+〕和辅酶II〔NADP+〕的组成成份。

吡啶-3-羧酸nicotinicacid吡啶-3-酰胺nicotinamide尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸〔NAD+〕

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸〔NADP+〕OH假设为O~PO32-,那么为NADP+烟酸又称尼克酸、VB5和抗瘌皮病因子。NAD+、NADP+是多种不需氧脱氢酶的辅酶，递氢、递电子作用。传递H的作用如：人体缺乏烟酸易引起癞皮病。其典型病症是皮炎、腹泻和痴呆，又称“三D〞病症。动物肝脏、瘦肉、豆类及花生中含有丰富的烟酸。辅酶I常和产生能量的分解反响有关：NAD+从代谢物上得到H后，再传递给FMN或FAD，然后逐步传递给氧，并在此过程中产生氧化磷酸化〔ATP〕；辅酶II常和复原性合成反响有关：NADP+从代谢物上得到H后，再去复原另一个代谢物。4五、维生素B6和磷酸吡哆胺维生素B6包括：吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。生物体内以磷酸酯形式存在，参加代谢作用的主要是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。1、转氨作用：在氨基酸的转氨反响中，通过重排方式进行转氨。

2、脱羧作用：促使氨基酸释放CO2，转变成相应的胺〔p.450，图11-22〕。六、叶酸和叶酸辅酶

叶酸结构：

在体内叶酸加H复原成二氢叶酸和四氢叶酸：叶酸:四氢叶酸四氢叶酸就是辅酶F，它是转移一碳单位〔如甲酰基、羟甲基等〕的辅酶。转移C1的反响位置在N5和N10之间〔p.457，图11-31,32〕。1105在菠菜中发现，广泛存在于各种绿叶蔬菜中，1941年Mitchell将之称为叶酸。四氢叶酸为一碳单位转移酶的辅酶，参与嘌呤、dTMP和蛋氨酸的合成。人体缺乏叶酸会引起巨红细胞贫血。不同食物中叶酸的利用率不同。香蕉最高达82%。高温、长时间烹饪会照成叶酸的大量损失。七、维生素C〔p365〕又称抗坏血酸〔ascorbicacid〕，是一种不饱和的多羟化合物，以内酯形式存在：

或在体内参与氧化复原反响，来回传递H，是植物呼吸系统的根底。功能〔1〕参与体内的氧化一复原反响〔2〕维生素C是羟化酶的辅酶，参与体内的多种羟化作用。如促进胶原蛋白和粘多糖的合成，维持细胞间质的完整，促进伤口愈合。缺乏维生素C引起毛细血管出血，造成坏血病。〔3〕在某些代谢中起作用〔4〕解毒作用〔5〕增强机体抗病力八、生物素

生物素，又称为VH或VB7。是附有一个噻吩环的尿素衍生物。生物素为羧化酶的辅酶，CO2的载体.生蛋清中含有一种抗生物素蛋白，可与生物素紧密结合，使之失去活性，并抑制它在小肠的吸收。加热可使这种抗生物素蛋白失活。九、维生素B12〔氰钴胺素cyanocobalamin〕〔1〕结构B12的咕啉核心二甲基苯并咪唑核苷酸氨基异丙醇氰钴胺素cyanocobalamin〔2〕功能主要的辅酶形式是5′—脱氧腺苷钴胺素另一种辅酶形式是甲基钴胺素B12辅酶的功能①分子内重排②核苷酸复原成脱氧核苷酸〔在某些细菌中〕③甲基转移B12还可促使红血球的生成和成熟，缺乏B12得恶性贫血。

第二节脂溶性维生素一、维生素A和胡萝卜素维生素A又称视黄醇，有A1和A2两种。一个β-胡萝卜素分子可转化为两个分子的维生素A。功能：〔1〕维持上皮组织的正常结构和功能〔2〕维持正常视觉〔明视觉和暗视党〕维生素A原〔β-胡罗卜素〕暗视觉的生化根底①暗视觉中的感光物质——视紫红质杆状细胞中含有感光物质——视紫红质视紫红质弱光视蛋白+视黄醛VitA〔末端—OH〕醇脱氢酶视黄醛〔末端—CHO〕视紫红质中的视黄醛是11-顺视黄醛：②11-顺视黄醛与视蛋白以schiffbase结合Schiff碱视紫红质视蛋白③视循环〔二〕维生素D族1．结构维生素D和D原都是类固醇化合物，其母核为环戊烷多氢菲。维生素D的通式食物25-羟胆钙化醇1,25-二羟胆钙化醇胆钙化醇〔维生素D3〕肝羟化肾羟化2．功能〔1〕维生素D的主要功能是调节钙、磷代谢，可促使小肠吸收钙，使血钙浓度增加，也可促使小肠吸收磷，使血磷浓度升高。钙结合蛋白〔2〕有助于血液凝固〔3〕降低神经兴奋的作用VitDVitD受体蛋白小肠粘膜细胞〔三〕维生素E族〔又称生育酚、育酚〕1．结构6-羟苯骈二氢吡喃衍生物α-Tocopherol123456782．性质维生素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。3．功能〔1〕抗不育〔2〕保护肌肉〔3〕维持红细胞的正常形态和功能〔四〕维生素K族维生素K族有K1、K2、K3、K4。K1、K2是天然存在的。K3、K4是人工合成的。1．结构2-甲基-1,4萘醌的衍生物12342．功能促进血液凝固，所以维生素K也称凝血维生素。VitK尿激酶原血纤维蛋白溶酶原降解物〔血栓溶解〕尿激酶血纤维蛋白溶酶血纤维蛋白vitK的作用是促使肝脏合成凝血酶原另外，其它凝血因子7、9、10的合成也依赖于vitK一