简明生物化学原理 课件 第6章 维生素与辅酶

第6章维生素与辅酶

Vitaminsandcoenzyme简明生物化学原理维生素与辅酶【目的与要求】一、维生素概论二、脂溶性维生素三、水溶性维生素【目的与要求】

维生素与辅酶【目的与要求】1.了解维生素的概念及其重要性；维生素命名原则及分类方法。3.掌握脂溶性维生素：维生素A、D、E、K的生物学功能及其缺乏症。2.掌握B族维生素、维生素C的生物学功能及其缺乏症，重点掌握B族维生素与辅酶的关系及辅酶与整个物质代谢的关系。第一节维生素概述概念：人和动物为维持正常生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机物质。特点：1维持人体健康和生长发育所必需的一类低分子有机化合物；2绝大多数不能在体内合成，因此必须由食物供给；3需要量有限(长期大剂量使用易引起中毒；长期供给不足，易导致维生素缺乏症);4参加机体代谢作用，但不能提供能量。一、维生素概念和特点第一节维生素概述脂溶性维生素：A、D、E、K水溶性维生素：B族+C分类B1、B2、泛酸、PP、B6、叶酸、B12、生物素二、维生素的分类与命名第一节维生素概述概念：维生素供应不足引起的疾病原因：1摄取不足；2吸收障碍;3机体需要量增加；4服用某些药物。三、维生素缺乏症及原因第二节脂溶性维生素维生素A、D、E、K与脂类代谢密切相关吸收后可以在体内尤其是肝脏中贮存一、维生素A（抗干眼病维生素）维生素A——结构

视黄醇是胡萝卜素在动物的肝及肠壁中的转化物，而胡萝卜素是存在于植物中的一种多烯色素，有多种异构体及衍生物，其中以β-胡萝卜素的生物效价最高。能转化成视黄醇的类胡萝卜素称为维生素A原。维生素A——性质淡黄色片状晶体，不溶于水，易溶于油脂或有机溶剂；无O2，120℃，保持12h仍很稳定；在有O2时，加热4h即失活；紫外线，金属离子，O2均会加速其氧化；脂肪氧化酶可导致其分解；与VE，磷脂共存较稳定；对碱稳定，但在酸性条件下不稳定。维持人正常的视觉；抗氧化剂，清除自由基；参与蛋白质的合成和细胞的分化（上皮细胞）。VA的缺乏夜盲、干眼病、皮肤角质化维生素A——功能维生素A——食物来源视黄醇广泛存在于高等动物及海产鱼类体中，尤以肝、眼球及蛋黄中最多。胡萝卜素广泛存在于绿叶蔬菜、胡萝卜、棕榈油等植物性食物中。二、维生素D（抗佝偻病维生素）维生素D——化学本质维生素D2原（植物油或酵母）VitD3原VD是类固醇衍生物维生素D-性质白色针状晶体，不溶于水，VitD2易溶于植物油及有机溶剂，VitD3略溶于植物油。对热，碱较稳定，但光照和氧气存在下会迅速破坏。油脂氧化酸败可引起维生素D破坏，而一般烹调加工中不会损失维生素D

生化功能Vit.D的活性形式维生素D——生化功能VitD325-OH-VitD31，25-（OH）2-VitD3肝肾促进钙、磷的吸收；促进骨骼和牙齿的正常生长；调节柠檬酸的代谢VD的缺乏软骨病、骨质疏松FortifiedMilk维生素D-生理功能来源：通常在食品中与VitA共存，肉、奶中含量较少，而鱼、蛋黄、奶油中的含量丰富，尤以海产鱼肝油中特别丰富。三、维生素E（生育酚）维生素E——

化学本质α-生育酚（活性最大）6-羟基苯并二氢吡喃的衍生物维生素E-性质淡黄色的油状物，无臭、无味，不溶于水，易溶于油脂或有机溶剂；极易受分子氧和自由基氧化，故可以充当抗氧化剂和自由基清除剂；

VE对氧、氧化剂、强碱均不稳定，对酸和热较稳定；在食品的加工，包装，贮藏过程中，VE会大量损失。强的生物抗氧化剂；抗细胞恶变；防止组织机体老化，防止帕金森病。VE的缺乏神经肌肉功能障碍、溶血性贫血维生素E-功能来源：主要存在于植物性食品中，特别是小麦胚芽油、棉籽油、花生油等植物油中。动物性食物中维生素E较丰富的是蛋和肝。四、维生素K（凝血维生素）维生素K——化学本质VitK2CH2VitK12-甲基-1，4-萘醌的衍生物12341234维生素K-性质VitK1是黄色油状物，熔点为-20℃，加热到110-120℃时分解；VitK2是黄色晶体，熔点为52℃；VitK1、VitK2均不溶于水,微溶于油和有机溶剂；均能耐热，但对光和碱很敏感，故需避光保存；在体内可合成；VitK3，亮黄色晶体，熔点为105-107℃，凝血特效药。VitK4是微黄色结晶，熔点为102-111℃。VitK3、VitK4均是人工合成品，能溶于水。临床可口服或注射用，也可用做酱油防腐剂。维生素K——功能凝血时间延长，皮下、肌肉、胃肠道出血，易患血友病VK的缺乏参与凝血作用抗凝血药——双香豆素（结构与维生素K相似）来源：菠菜、白菜、花菜和猪肝等。脂溶性维生素——俗名、功能、来源第三节水溶性维生素B族维生素维生素C其它维生素一、维生素C（抗坏血酸）维生素C——结构L-抗坏血酸（效价最高）四种异构体：L-抗坏血酸，D-抗坏血酸、L-异抗坏血酸、D-异抗坏血酸白色或微黄色片状晶体或粉末无臭，味酸易溶于水，溶于乙醇，但不溶于乙醚、苯等溶剂在酸性、中性、碱性水溶液中易氧化分解对光、热、碱和金属离子敏感维生素C——性质维生素C——化学性质-2H+2HO=CHO-CHO-CHCHO-CHCH2OHO维生素CO=CO=CO=CHCHO-CHCH2OHO脱氢维生素C氧化失活中性、碱性加热光重金属离子荧光物质酸性、具有很强的氧化还原性促进体内胶原蛋白形成维持牙齿、骨骼、血管、肌肉的正常功能增加疾病抵抗力，促进外伤的愈合发挥肾上腺的功能帮助色氨酸和无机铁的吸收利用具有对金属的解毒作用VC的缺乏牙齿松动，牙龈出血、患坏血病维生素C——功能来源：新鲜水果如猕猴桃、樱桃、鲜枣；新鲜蔬菜等。抗坏血酸在一些植物产品中的含量单位：mg/100g可食部分二、维生素B1（硫胺素）（抗脚气病维生素）维生素B1——化学本质嘧啶环噻唑环焦磷酸硫胺素（TPP）维生素B1——辅酶形式维生素B1——化学本质维生素B1——性质白色晶状粉末或晶体易潮解，有特臭，味苦，熔点248℃溶于水和甘油耐热，对空气中的氧稳定在酸性介质中稳定，在碱性介质中加热极易分解其降解受AW影响极大，一般在AW为范围降解最快。

辅酶

(Coenzyme)TPP(ThiaminPyrophosphate)(硫胺素焦磷酸盐)

没有硫胺素就没有能量提高碱脂酶活性促进糖分解

VB1的缺乏糖代谢失调，易患脚气病(beriberi)多发性神经炎（神经性肺炎），消瘦或浮肿，心脏功能失调消化功能障碍—胃肠道蠕动缓慢、消化液分泌减少、食欲不振、消化不良等维生素B1——功能来源：米糠、麸皮、全麦粉、豆类、肝类、肉类、蛋类、乳类、水果、蔬菜等。。FunctionofThiamin三、维生素B2（核黄素）维生素B2——化学本质12345678910OH核醇6，7-二甲基异咯嗪维生素B2——辅酶形式FMNFADflavinmononucleotideflavinmononucleotidePPflavinadeninedinucleotide功能部位：N1、N10橙黄色针状结晶对热稳定，对酸和中性pH也稳定，在120℃加热6h仅少量破坏在碱性条件下迅速分解对光敏感，在光照下转变为光黄素和光色素，并产生自由基，破坏其它营养成分产生异味，如牛奶的日光臭味即由此产生。维生素B2——性质机体中重要辅酶的组成成分；能促进发育；调节视觉，参与视紫红质的合成。VB2的缺乏口角炎、舌炎、鼻和脸部的脂溢性皮炎地图舌维生素B2——功能酵母肝、肾、乳类、蛋黄、鳝鱼、蟹干豆类、花生、绿叶蔬菜牡蛎维生素B2——食物来源四、泛酸（VitB3、遍多酸）（pantothenicacid)泛酸——化学本质β-丙氨酸α，γ-二羟基-β，β-二甲基丁酸泛酸——辅酶形式泛酸巯基乙胺3/磷酸腺苷5/焦磷酸辅酶A（coenzymeA,CoA,CoASH,HSCoA）4/-磷酸泛酰巯基乙胺（ACP的组成成分）功能基团浅黄色黏性油状物，易潮解；对酸、碱和热均不稳定；对氧化剂和还原剂极其稳定；具有旋光性，只有右旋性的VitB3才有维生素效应。泛酸—性质泛酸—功能和缺乏症

辅酶A的主要组成成分与糖、脂类及蛋白质代谢都有密切关系人体肠道细菌可合成酵母、肝、肾、蛋黄全面粉面包、牛乳、新鲜蔬菜等食物来源临床应用:

辅酶A作为辅助性药物，改善厌食、乏力等。五、维生素PP（抗癞皮病维生素）维生素A、D、E、K嘧啶环噻唑环功能部位：N5、N10吸收后可以在体内尤其是肝脏中贮存（pantothenicacid)五、维生素PP（抗癞皮病维生素）NAD（P）H+H+其降解受AW影响极大，一般在AW为范围降解最快。第三节水溶性维生素酸性、具有很强的氧化还原性lipoicacid脂溶性维生素——俗名、功能、来源FunctionofThiamin单位：mg/100g可食部分2吸收障碍;叶酸——生化功能、缺乏症来源：主要存在于植物性食品中，特别是小麦胚芽油、棉籽油、花生油等植物油中。促进骨骼和牙齿的正常生长；易潮解，有特臭，味苦，熔点248℃对氧化剂和还原剂极其稳定；维生素PP——化学本质吡啶的衍生物维生素PP——性质烟酸是所有维生素中最稳定的维生素①对热、光稳定；②在酸性或碱性条件下烟酰胺能转化为烟酸，但活性不失；维生素PP——辅酶形式nicotinamideadeninedinucleotide(phosphate)NAD+(NADP+)H(NAD+)Phosphate(NADP+)CoⅠCoⅡ维生素PP——生化功能、缺乏症缺乏症：癞皮病——皮炎、腹泻、痴呆生化功能：脱氢酶的辅酶，递氢作用NAD+NADH+H+2H抗结核药异烟肼对VitPP有拮抗作用NAD（P）H+H+功能部位：吡啶环维生素PP——食物来源色氨酸能转换成烟酸，烟酸可转化为烟酰胺肝、肾、酵母、啤酒、粗粮、花生、瓜子咖啡芦丁六、维生素B6（抗皮炎维生素）维生素B6——化学本质吡哆醇吡哆醛吡哆胺pyridoxinepyridoxalpyridoxamine吡啶的衍生物维生素B6——辅酶形式磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺维生素B6——生化功能生化功能：氨基酸代谢中转氨酶与脱羧酶的辅酶起转氨基作用和氨基酸脱羧作用临床应用：治疗婴儿惊厥、妊娠呕吐等异烟肼能与磷酸吡哆醛结合，失去辅酶活性谷氨酸-氨基丁酸（GABA）谷氨酸脱羧酶（抑制性神经递质）磷酸吡哆醛维生素B6——营养功能和缺乏症

很多重要酶系统的辅酶与蛋白质和脂肪的代谢密切相关缺乏症为多发性神经病维生素B6——食物来源

干酵母、肉、米糠、豆类、全麦、菠菜人体肠道细菌能合成一部分七、生物素（VitH、B7）biotinB1、B2、泛酸、PP、B6、叶酸、B12、生物素pyridoxamine能转化成视黄醇的类胡萝卜素称为维生素A原。维生素PP——辅酶形式原因：1摄取不足；肝、肾、酵母、啤酒、粗粮、花生、瓜子概念：人和动物为维持正常生理功能而必须从食物中2吸收障碍;长期供给不足，易导致维生素缺乏症);VitK3、VitK4均是人工合成品，能溶于水。酸性、具有很强的氧化还原性维生素B1——辅酶形式疲乏、食欲不振、恶心呕吐、苍白皮屑性皮炎等烟酸是所有维生素中最稳定的维生素胡萝卜、棕榈油等植物性食物中。丙酮酸羧化酶干豆类、花生、绿叶蔬菜维生素A、D、E、K维生素B2——辅酶形式α-酮酸氧化脱羧的辅酶之一生物素——化学本质尿素+噻吩环+戊酸侧链生物素——生化功能多种羧化酶的辅酶起CO2载体的作用重要的羧化酶：乙酰CoA羧化酶丙酰CoA羧化酶丙酮酸羧化酶生物素——缺乏症一般无缺乏症长期服用抗生素长期食用生鸡蛋清可导致生物素缺乏疲乏、食欲不振、恶心呕吐、苍白皮屑性皮炎等八、叶酸（VitB11，蝶酰谷氨酸）Folicacid叶酸——化学本质叶酸——辅酶形式四氢叶酸（tetrahydrofolicacid，THFA，FH4）功能部位：N5、N10叶酸——生化功能、缺乏症一碳单位转移酶的辅酶，传递一碳单位N5，N10携带一碳单位一碳单位参与体内核苷酸合成生化功能：缺乏症：DNA合成减少，巨幼红细胞性贫血←NormalmarrowMegaloblasticmarrow→巨幼红细胞性贫血九、维生素B12（钴胺素）（抗恶性贫血维生素）维生素B12——化学本质结构复杂含有钴元素。维生素B12——辅酶形式存在形式：氰钴胺素、羟钴胺素、甲钴胺素、5/-脱氧腺苷钴胺素辅酶形式：5/脱氧腺苷钴胺素、甲钴胺素维生素B12——生化功能、缺乏症生化功能：甲钴胺素是转甲基酶的辅酶，转移甲基(B12-CH3)缺乏症：巨幼红细胞性贫血十、硫辛酸lipoicacid硫辛酸——化学本质S—SCH