维生素化学专业知识讲座

第六章维生素化学维生素化学专业知识讲座第1页本章主要内容维生素概论脂溶性维生素水溶性维生素维生素作用机制及其主要性维生素制备和测定维生素拮抗物维生素化学专业知识讲座第2页6.1维生素概念和类别1、概念维生素（Vitamin）：机体发育和代谢所必需，但本身不能合成或合成量极少，必须由食物供给一类微量有机物质功效不作为碳源、氮源或能源物质不是用来供能或组成生物体组成部分代谢过程中所必需——主要以酶辅酶或辅基组成成份，广泛参加体内代谢维生素化学专业知识讲座第3页2、维生素类别分类脂溶性维生素:A、D、E、K水溶性维生素(VC、B族)：C、B1、B2、B3、B5、

B6、B7、B11、B12均为小分子有机化合物，不一样种类Vitamin在化学结构上无共同性，按其溶解性分为脂溶性和水溶性两大类维生素化学专业知识讲座第4页二、脂溶性维生素在食物中与脂质共存，并随脂质一同吸收脂质吸收不良时，脂溶性维生素吸收大为降低，甚至会引发缺乏症吸收后脂溶性维生素可在体内esp.肝内储存维生素A、D、E、K共同特点不溶于水，溶于脂类及脂溶剂维生素化学专业知识讲座第5页6.2脂溶性维生素1、维生素A1）结构与性质：视黄醇、视黄醇酯和视黄醛。通常以视黄醇酯形式存在，在体内视黄醇可被氧化为视黄醛结构式维生素A原：即胡萝卜素，有各种类似物，其中以β-胡萝卜素活性最强维生素化学专业知识讲座第6页1、维生素A2）生理功效：组成视觉细胞内感光物质：视网膜中棒状细胞含有视紫红质（决定对弱光感光性），光亮时分解为视蛋白和视黄醛，光暗时视蛋白和视黄醛生成视紫红质→对光线产生神经信号，即视觉信号传导激素前体3）缺乏症：夜盲症，干眼病，皮肤干燥维生素化学专业知识讲座第7页2、维生素D1）结构和性质维生素D是类固醇衍生物，又称抗佝偻病维生素，主要组员为：维生素D2

（麦角钙化醇）、维生素D3

（胆钙化醇）两种。维生素D原：生物体内含有能够转化为维生素D类固醇物质，称为维生素D原人皮肤中含有维生素原为7—脱氢胆固醇，麦角、酵母或其它真菌中含有麦角固醇维生素化学专业知识讲座第8页2、维生素DUV7—脱氢胆固醇VD3生成维生素D2（麦角钙化醇）麦角固醇VD2生成维生素D3（胆钙化醇）维生素化学专业知识讲座第9页2、维生素D2）生化作用：胆钙化醇（VD3

）经小肠粘膜吸收→肝（25-羟VD3）→肾（1，25-二羟VD3

，VD活性形式），与两种肽激素降钙素和甲状旁腺素一起，调整钙和磷体内平衡，有利于新骨形成、钙化。3）缺乏症儿童——佝偻病成人——骨质疏松维生素化学专业知识讲座第10页3、维生素E1）结构与功效：维生素E又叫做生育酚，当前发觉有6种，其中

，，，四种有生理活性2）生化作用

a.极易被氧化成生育醌而保护其它物质不被氧化→抗氧化作用b.维持生殖机能维生素化学专业知识讲座第11页4、维生素K结构与功效维生素K（凝血维生素）是含有异戊二烯类侧链萘醌类化合物，有K1、K2之分，区分仅在于R基团侧链不一样。维生素K2维生素K1维生素化学专业知识讲座第12页４、维生素K维生素K含有凝血活性→又称为凝血维生素，凝血活性几乎都集中在2-甲萘醌这一基本机构中，2-甲萘醌已人工合成，用于临床称为维生素K3，其活性较维生素K1、K2高。维生素K3

乏时，血浆内凝血酶原含量即降低血凝过程中许多凝血因子生物合成跟VK相关，当VK缺维生素化学专业知识讲座第13页6.3水溶性维生素水溶性维生素：维生素B、C1、维生素B1和TPP1）名称：维生素B1又称硫胺素、抗神经炎素或噻嘧胺2）化学结构：硫胺素化学结构包含含硫噻唑环和含氨基嘧啶环两部分。普通使用维生素B1都是化学合成硫胺素盐酸盐。硫胺素结构维生素化学专业知识讲座第14页3）维生素B1辅酶形式体内维生素B1可转化为硫胺素焦磷酸（TPP）辅酶形式。维生素B1在体内经硫胺素激酶催化，可与ATP作用转变成硫胺素焦磷酸（TPP）维生素化学专业知识讲座第15页4）维生素B1生化功效（1）TPP是包括到糖代谢中关键酶如脱羧酶、丙酮酸脱氢酶系和α-酮戊二酸脱氢酶系辅酶p202（2）保护神经系统（抑制胆碱酯酶作用→缺乏时使神经传导受影响；促进糖代谢从而供给神经系统活动所需能量）5）缺乏症：VB1严重缺乏所引发多发性神经炎，VB1缺乏时，体内TPP含量降低→糖代谢受阻→临床上称脚气病。维生素化学专业知识讲座第16页酶1：丙酮酸脱羧酶上TPP功效维生素化学专业知识讲座第17页5.维生素B1缺乏症湿性脚气病-腿部广泛性水肿多发性神经炎-头部抽缩维生素化学专业知识讲座第18页2、维生素B2和黄素辅酶FAD、FMN1）名称：维生素B2，又称核黄素（含核糖醇黄色物质）2）化学结构：核黄素化学结构中含有核糖醇和二甲基异咯嗪两部分。3）辅酶形式：在生物体内维生素B2

以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）形式存在，它们是各种氧化还原酶（黄素蛋白）辅酶维生素化学专业知识讲座第19页维生素B2、黄素单核苷酸(FMN）

黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)FMNAMPFAD

核黄素ribiflavin氧化型+2H-2HNHHROO还原型FMN（FAD）+2H++2eFMNH2(FADH2)15维生素化学专业知识讲座第20页维生素B2和黄素辅酶FAD、FMN4）生化功效：在生物氧化过程中，黄素蛋白辅酶FMN和FAD氧化还原状态能够参加电子转移反应（分子中异咯嗪环上1位和5位氮原子加氢和脱氢，把氢从底物传递给受体）p199→在生物体内氧化还原过程中起传递氢作用→呼吸电子链和各种反应电子受体/供体5）缺乏症：缺乏维生素B2时，有口舌炎、唇炎、舌炎、眼角膜炎和眼球多呈血管等症状。维生素化学专业知识讲座第21页3、VB3（泛酸、遍多酸）与辅酶A(p200)1）名称：泛酸又称遍多酸或维生素B32）化学结构：泛酸是含有肽键酸性物质，其结构式3）辅酶形式：辅酶A（coenzymeA，简写为CoASH）分子中含有泛酰巯基乙胺，是含泛酸复合核苷酸泛酸OHOH泛酸巯基乙胺ADPCoASH辅酶ACH3CO-SCoA乙酰辅酶ASHS-C-CH3O辅酶A起传递酰基作用，可充当各种酰化反应辅酶R维生素化学专业知识讲座第22页

乙酰CoA：ACP转酰酶①开启CoA-SH丙二酸单酰CoA：ACP转酰酶②装载β酮脂酰ACP合酶酰基载体蛋白泛酸另一活性形式：磷酸泛酰巯基乙胺可作为酰基载体蛋白（ACP）辅基(一端与ACP丝氨酸残基以磷脂键相连，另一端SH与脂酰基形成硫脂键)，参加脂肪酸合成代谢。维生素化学专业知识讲座第23页4、维生素PP和辅酶I、II(p198)1）名称：维生素PP（抗癞皮病维生素/VB5）2）化学结构：维生素B5包含烟酸和烟酰胺3）辅酶形式：已知烟酰胺核苷酸类辅酶有两种。一个是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，简称NAD+

，又称辅酶I另一个是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，简称NADP+

，又称为辅酶II。烟酰胺、NAD+及NADP+结构以下列图吡啶环上氮原子为弱碱性（pK=8.8）→生理pH条件下接收质子而带正电荷+H维生素化学专业知识讲座第24页烟酰胺腺嘌呤二核苷酸NAD+

和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸NAD(P)+

RAMPNAD+:

R=HNADP+:R=PO3H2烟酰胺核苷酸NAD(P)H+H+NAD(P)++2H++2enicotinamide2e+H+2e+H+’NAD(P)+：“+”并不是指分子本身所带净电荷？而是指烟酰胺环在氧化形式下N原子有一个正电荷NAD(P)H：“H”指加上去氢阴离子维生素化学专业知识讲座第25页4、维生素PP和辅酶I、II4）生化功效：NAD+和NADP+都是脱氢酶辅酶5）缺乏症：缺乏时出现癞皮病症状氢阴离子含2个电子→NAD+、NADP+起两个电子载体作用，吡啶环中C4和N1为活性中心，而分子中腺嘌呤部分不直接参加氧化还原过程p198维生素化学专业知识讲座第26页5、维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺1）名称：VB6包含三种物质：吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺，体内这三种物质能够相互转化。2）化学结构及辅酶形式：维生素B6在体内经磷酸化作用转变为对应磷酸酯，即维生素B6辅酶形式：磷酸吡哆醛（PLP）、磷酸吡哆胺，它们之间也能够相互转变。维生素化学专业知识讲座第27页5、维生素B6和辅酶3）生化功效：作为转氨基辅酶：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺在氨基酸代谢中非常主要，经过二者互变起着传递氨基作用磷酸吡哆醛是谷氨酸、酪氨酸等氨基酸脱羧酶辅酶。p204氨基酸消旋作用4）缺乏症：人类未发觉经典缺乏症维生素化学专业知识讲座第28页6、生物素1）名称：生物素（biotin）VB72）化学结构：由硫戊环和尿素结合而成一个双环化合物，侧链上有一分子戊酸。生物素3）辅酶形式及生化功效：各种羧化酶辅酶，参加细胞内固定CO2反应，起到CO2载体作用维生素化学专业知识讲座第29页脂肪酸合成——丙二酸单酰辅酶A形成p205生物素羧化酶转羧酶乙酰CoA羧化酶有3个不一样亚基：生物素羧基载体蛋白BCCP、生物素羧化酶、转羧酶维生素化学专业知识讲座第30页7、叶酸与四氢叶酸1）名称：叶酸是一个在自然界广泛存在维生素，因为在绿叶中含量丰富，故名叶酸，亦称蝶酰谷氨酸。VB112）化学结构：678蝶酸叶酸（蝶酰谷氨酸）维生素化学专业知识讲座第31页四氢叶酸（FH4）3）辅酶形式：在体内作为辅酶是叶酸加氢还原产物-5，6，7，8四氢叶酸（THFA或FH4）。叶酸还原反应是由肠壁、肝、骨髓等组织中叶酸还原酶所促进。四氢叶酸HH105维生素化学专业知识讲座第32页8、叶酸与四氢叶酸4）生化功效：四氢叶酸是转一碳基团酶系辅酶，它是甲基、亚甲基、甲酰基等载体，其携带甲酰基等一碳单位位置在四氢叶酸N5和N10上，在嘌呤、嘧啶等生物合成中起作用。p2015）缺乏症：巨红细胞贫血：嘌呤和嘧啶合成受阻，核酸形成不足，使红细胞生长停留在巨红细胞阶段维生素化学专业知识讲座第33页维生素化学专业知识讲座第34页9、维生素B12与辅酶1）名称：又称氰钴胺素。2）化学结构及辅酶形式：维生素B12是一个抗恶性贫血维生素，又是一些微生物生长原因。在体内主要辅酶形式有5‘-脱氧腺苷钴胺素（作为变位酶辅酶）、甲基钴胺素（甲基转移）。维生素化学专业知识讲座第35页维生素B12与辅酶3）生化功效：一些化合物异构作用甲基转移促进DNA合成促进血细胞成熟4）缺乏症：缺乏时造成巨细胞性贫血维生素化学专业知识讲座第36页10、维生素C1）名称：能防治坏血病，故又称抗坏血酸。2）化学结构：是一个含有六个碳原子酸性己糖衍生物，是烯醇式己糖酸内酯，分子中2位和3位碳原子两个烯醇式羟基极易解离，释放出H+→氧化成为脱氢抗坏血酸。氧化型抗坏血酸和还原型抗坏血酸能够相互转变→既可作为氢供体（还原剂）也可作为氢受体（氧化剂）。维生素化学专业知识讲座第37页10、维生素C3）生化功效：氧化还原作用：参加体内氧化还原反应：保持巯基酶活性和谷胱甘肽还原状态，起解毒作用（重金属、氧化剂造成巯基酶失去活性产生中毒，VC使氧化型谷胱甘肽转化为还原型而解毒4）缺乏症：缺乏时造成坏血病。维生素化学专业知识讲座第38页主要可溶性维生素和对应辅酶

维生素辅酶功效1.B1(硫胺素)TPP糖代谢过程中脱羧2.B2(核黄素)FMN、FAD氧化还原反应、氢转移3.

泛酸（遍多酸）CoASH酰基转移4.PP[烟酸（酰胺）]NAD+、NADP+氧化还原反应、氢转移5.B6[吡哆醇（醛、胺）]磷酸吡哆醛（胺）氨基酸转氨、脱羧、消旋6.生物素羧化酶辅酶7.叶酸