第三章 维生素.ppt

1、第三章 维生素和辅酶,第一节概述 一、维生素的定义 维生素（vitamin）是机体维持正常生理功能所必需，但在体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一组低分子量有机物质。,二、维生素的命名与分类,（一）命名 一是按其顺序被发现的先后顺序，以拉丁字母命名，如维生素A、B、C、D、E、K等。 二是根据其化学结构特点命名，如视黄醇、硫胺素、核黄素等。 三是根据其生理功能和治疗作用命名，如抗干眼病、抗籁皮病维生素、抗坏血酸等 有些维生素后经证明是多种维生素混合存在，命名时便在其原拉丁字母下方标注1、2、3等数字加以区别，如维生素B1、B2、B6、B12,（二）分类 脂溶性维生素（Lipid-sol

2、uble vitamin）维生素A、D、E、K四种 水溶性维生素（water-soluble vitamin） B族维生素和维生素C两类两大类,B族维生素又包括维生素B1、B2、B6、B12、维生素PP、泛酸、叶酸、生物素等。,三、维生素的需要量, 维生素的需要量（vitamin requirement）是指能保持人体健康、达到机体应有发育水平和充分发挥效率地完成各项体力和脑力活动的、人体所需要的维生素的必须量。,第二节脂溶性维生素,一、维生素A （一）化学本质及性质 维生素A又称抗干眼病维生素，又叫视黄醇（retinol）。是一个具脂环的不饱和一元醇，通常以视黄醇酯（retinol este

3、r）的形式存在，醛的形式称为视黄醛（retinal）。,天然的维生素A有A1及A2两种形式。A1存在哺乳动物及咸水鱼的肝脏中，又称视黄醇（retinol），A2又称3-脱氢视黄醇，存在于淡水鱼的肝脏中。 维生素A在体内的活性形式包括视黄醇、视黄醛（retinal）和视黄酸（retinoic acid）,（二）生化作用及缺乏症,1.构成视觉细胞感光物质 在视觉细胞内由11-顺视黄醛与不同的视蛋白（opsin）组成视色素。 在维生素A缺乏时，必然引起11-顺视黄醛的补充不足，视紫红质合成减少，对弱光敏感性降低，日光适应能力减弱，严重时会发生“夜盲症”。,2.参与糖蛋白的合成 当维生素A缺乏时，可导

4、致糖蛋白合成的中间体的异常，低分子量的多糖-脂的堆积。 3.其他作用 人体上皮细胞的正常分化与视黄酸（retinoicacid）直接相关.缺乏维生素A，会引起上皮组织干燥、增生和角质化。 4作用机制 视黄酸在细胞内可特异地与CRBP相结合，后者与核蛋白（nuclear protein）结合后，通过对特定的基因表达的调控而发挥作用。,二、维生素D,（一）化学本质及性质 维生素D又称为抗佝偻病维生素，是类固醇衍生物，含有还戊多氢菲结构，其中活性最大的为维生素D2和维生素D3，维生素D2又称麦角钙化醇（ergocalciferol）维生素D3又称胆钙化醇（cholecalciferol）。,（二）生

5、化作用及缺乏症,1,25-（OH）2-VD3能促进小肠黏膜合成钙结合蛋白，从小肠对钙磷的吸收增加，同时1,25-（OH）2-VD3还能促进肾小管对钙磷的重吸收。总之1,25-（OH）2-VD3的生理效应是提高钙、磷的浓度，有利于新骨的生成与钙化。在体内维生素D、甲状旁腺素及降钙素等共同调节并维持机体的钙、磷平衡。 缺乏维生素D的婴儿，临床表现为手足搐搦，严 重者导致出现佝偻病。成人则发生软骨病。,三、维生素E,（一）化学本质及性质,主要分为生育酚及生育三烯酚两大类,苯并二氢吡喃的衍生物,每类又可根据甲基的数目、位置不同分为、和四种。,（二）生化作用及缺乏症, 1、维生素E是体内最重要的抗氧化剂

6、 2维生素E俗称生育酚 3促进血红素代谢,四、维生素K,缺乏维生素K使凝血时间延长，故维生素K又称凝血维生素,具有异戊烯类侧链的萘醌化合物,（一）化学本质及性质,在自然界中主要以K1和K2两种形式存在,自然,人工合成,（二）生化作用及缺乏症,维生素K的主要生化作用是维持体内第、凝血因子的正常水平。 维生素K缺乏使凝血时间延长，主要症状是易出血。,第三节水溶性维生素,除维生素C外，其余水溶性维生素均作为辅酶或辅基的组成成分，参与代谢和造血过程中的许多生化反应。 以辅酶或辅基的形式参与代谢的维生素有维生素B1、维生素B2、维生素PP、维生素B6、泛酸及生物素等。,重要的水溶性维生素及相应辅酶,1

7、维生素pp：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+） 2 维生素B2：黄素单核苷酸（FMN） 黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD） 3 维生素B1：焦磷酸硫胺素（TTP） 4 泛酸： 辅酶 A（CoA） 5 维生素B6：磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺 6 叶酸： 四氢叶酸（FH4） 7 生物素 8 维生素C 9 硫辛酸 10 维生素B12,主要可溶性维生素和相应辅酶,维生素 辅酶 功能 1. B1(硫胺素) TPP -酮酸氧化脱羧 2. B2(核黄素 ) FMN、FAD 氢载体 3. PP 尼克酸（酰胺） NAD+、NADP+ 氢载体 4. 泛酸（遍多酸） CoASH 酰基

8、载体 5. B6 吡哆醇（醛、酸） 磷酸吡哆醇（醛） 转氨、脱羧、消旋 6. 叶酸 FH4(THFA) 一碳基团载体 7. 生物素 羧化辅酶 8. C（抗坏血酸） 氧化还原作用 硫辛酸 酰基载体、氢载体 B12（氰钴氨素） 变位酶辅酶 一碳基团载体,一、维生素B1,（一）化学本质及性质 维生素B1称抗神经炎或脚气病维生素。由于它含有硫的噻唑环和含氨基的嘧啶环通过甲烯基连接而成，故名硫胺素（thiamine） 焦磷酸硫胺素（thiaminepyrophosphate，TPP）为其体内的活性形式,维生素B1和焦磷酸硫胺素（TTP）,（二）生化作用及缺乏症,1.TPP是-酮酸氧化脱羧酶系的辅酶。维生

9、素B1缺乏时，影响-酮酸的氧化供能，以至影响细胞的正常功能，尤其是神经组织。 2.TPP是转酮醇酶的辅酶，参与磷酸戊糖途径。维生素B1缺乏使体内核苷酸合成及神经髓鞘中的鞘磷脂的合成受影响，可导致末梢神经炎和其他神经病变。 3.维生素B1在神经传导中起一定作用。维生素B1缺乏时，糖代谢受阻、丙酮酸积累，使血、尿和脑组织中丙酮酸含量升高，出现多发性神经炎、心力衰竭、四肢无力、肌肉萎缩、甚至浮肿等症状，临床上称为脚气病。,二、维生素B2,（一）化学本质及性质 维生素B2又名核黄素（1ibofiavin）,它的化学本质是核糖醇和6，7-二甲基异咯嗪的缩合物。 维生素B2有氧化型和还原型两种形式，在生物

10、体内的氧化还原过程中起传递氢的作用。,FMN,AMP,核黄素,维生素B2和黄素单核苷酸（FMN）.黄素腺嘌呤二核苷（FAD）,（二）生化作用及缺乏症, FMN及FAD是体内氧化还原酶的辅基，如：琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶及NADH脱氢酶等，主要起递氢体的作用。 广泛参与体内的各种氧化还原反应，能促进糖、脂肪和蛋白质的代谢。它对维持皮肤、粘膜和视觉的正常机能均有一定作用。 人类缺乏维生素B2时，可引起口角炎、唇炎、阴囊炎、眼睑炎等症。,三、维生素PP,（一）化学本质及性质 维生素PP又名抗癞皮病因子，包括尼克酸（nicotinic acid，又称烟酸）及尼克酰胺（nicotinamide，又称烟

11、酰胺），二者均属吡啶衍生物，在体内可相互转化。尼克酰胺可经几步连续的酶促反应与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶 主要包括尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+），它们也是维生素PP在体内的活性型,R,AMP,尼克酰胺核苷酸,维生素pp和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（磷酸） NAD(P)+,（二）生化作用及缺乏症,在生物体内的氧化还原过程中起传递氢的作用。 人类维生素PP缺乏症称为癞皮病（pellagra），主要表现是皮炎、腹泻及痴呆。皮炎常呈对称性，并出现于暴露部位；痴呆是因神经组织变性的结果。,四、维生素B6,（一）化学本质及性质 维生素B6包括吡哆醇（pyr

12、idoxine）、吡哆醛（pyridoxal）及吡哆胺（pyridoxamine），在体内以磷酸酯的形式存在。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可相互转变，均为活性型,维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺,（二）生化作用及缺乏症, 维生素B6在氨基酸的转氨基作用和脱羧作用中起辅酶作用，与氨基酸代谢密切相关。 维生素B6缺乏时有可能造成低血色素小细胞性贫血和血清铁增高。,五、泛酸,（一）化学本质及性质 泛酸（pantothenie acid）又称遍多酸。 CoA及ACP为泛酸在体内的活性型,泛酸和 辅酶 A（CoASH）,SH,（二）生化作用及缺乏症, 在体内CoA及ACP构成酰基转移酶的辅酶，广泛参与糖、脂

13、类、蛋白质代谢及肝的生物转化作用，约有70多种酶需CoA及ACP。,六、生物素,（一）化学本质及性质 生物素（biotin） 是由噻吩环和尿素结合而形成的一个双环化合物，侧链有一戊酸 生物素是酶促反应中的羧基传递体 生物素在动植物界分布广泛，如肝、肾、蛋黄、 酵母、蔬菜、谷类中含量丰富。人肠道细菌也能 合成生物素，故很少出现缺乏症。,羧 基 生 物 素,COOH,（二）生化作用及缺乏症, 生物素是体内多种羧化酶的辅酶，如丙酮酸羧化酶等，参与CO2的羧化过程。 羧基生物素-酶复合物，又称生物胞素（biocytin）。,七、叶酸,（一）化学本质及性质 在体内叶酸被二氢叶酸还原酶还原为二氢叶酸，再进

14、一步还原为四氢叶酸（tetrahydrofolicacid,THFA或FH4 四氢叶酸是叶酸的活性形式。FH4是一碳单位的载体。分子中N5和N10是结合携带一碳单位的部位,叶酸和 四氢叶酸（FH4）,二氢叶酸,对氨基苯甲酸,谷氨酸,蝶呤,（二）生化作用及缺乏症, FH4是体内一碳单位转移酶的辅酶，FH4作为一碳单位的载体提供一碳单位。 当叶酸缺乏时，DNA合成必然受到抑制，骨髓幼红细胞DNA合成减少，细胞分裂速度降低，细胞体积变大，造成巨幼红细胞贫血。,八、维生素B12,（一）化学本质及性质 维生素B12又称钴胺素（cobalamin），其结构中含有一个金属钴离子，是唯一含金属元素的维生素。

15、肝、肾、瘦肉、鱼及蛋类食物中的维生素B12含量较高,维生素B12,（二）生化作用及缺乏症, 食物中的维生素B12常与蛋白质结合而存在，其作用：1）B12辅酶是变位酶的辅酶，主要参与分子内基团的重排。 2）维生素B12参与一碳单位的代谢，与叶酸的作用相关联。,九、硫辛酸, 硫辛酸（upoicacid）的结构是6，8-硫辛酸，能还原为二氢硫辛酸，为硫辛酸乙酰转移酶的辅酶。 硫辛酸有抗脂肪肝和降低血胆固醇的作用。可保护巯基酶免受重金属离子毒害。,硫辛酸,氧化型硫辛酸,还原型硫辛酸,十、维生素C,（一）化学本质及性质 维生素C又称L-抗坏血酸（ascorbic acid），它是含有6个碳原子的不饱和多

16、羟基化合物，以内酯形式存在 人体不能合成维生素C，维生素C广泛存在于新鲜蔬菜及水果中,维生素C,（二）生化作用及缺乏症,1促进胶原蛋白的合成 2.参与胆固醇的转化 3参与芳香族氨基酸的代谢 4参与体内氧化还原反应 （1）维生素C能起到保护巯基的作用，它能使巯基酶的-SH维持还原状态 （2）维生素C能使红细胞中高铁血红蛋白（MHb）还原为血红蛋白（Hb），使其恢复对氧的运输能力 （3）维生素C能保护维生素A、E及B免遭氧化，还能促使叶酸转变成为有活性的四氢叶酸。 5抗病毒作用，维生素C能增加淋巴细胞的生成，提高吞噬细胞的吞噬能力，促进免疫球蛋白的合成，因此能提高机体免疫力临床上用于心血管疾病、病毒性疾病等的支持性治疗。,称取25毫克某蛋白酶制剂配成25毫升溶液，取出1毫升该酶液以酪蛋白为底物,用Folin-酚比色法测定酶活力