維生素與輔酶第六章概述

1、第四章 維生素和輔酶,主要介紹各種維生素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能，維生素與輔酶的關(guān)系。,維生素又稱維他命（VITAMIN），是人類的特殊營養(yǎng)素，用來維持人體正常生命活動(dòng)所必需的一類有機(jī)化合物。,一、維生素的概念和類別,,它們既不構(gòu)成身體組織，也不供給熱量。其營養(yǎng)價(jià)值一般是通過組成輔酶或輔基的形式，參與體內(nèi)的物質(zhì)和能量代謝，是代謝、維持生理功能所不可缺少的營養(yǎng)素。,第一節(jié) 維生素概論,二、分類,維生素,脂溶性維生素：A、D、E、K,水溶性維

2、生素：B族（B1、B2、B3、B5、 B6、B7、B11、B12） 和維生素C,,第二節(jié) 脂溶性維生素脂溶性維生素（指溶于脂肪及脂溶劑如、苯、乙醚、和氯仿等）脂溶性維生素包括維生素A（視黃醇）、D（鈣化醇）、E（生育酚）、K凝血維生素。,一、維生素A 抗干眼病維生素,1、結(jié)構(gòu),維生素A原（β-胡羅卜素）,2、功能,（1）維持

3、上皮組織的正常結(jié)構(gòu)和功能 若缺乏，皮膚及粘膜上皮組織的結(jié)構(gòu)和功能角化，如眼 角膜干燥抗干眼病維生素,（2）維持正常視覺（明視覺和暗視黨）,暗視覺的生化基礎(chǔ),① 暗視覺中的感光物質(zhì)——視紫紅質(zhì),桿狀細(xì)胞中含有感光物質(zhì)——視紫紅質(zhì),② 視循環(huán),,無用物質(zhì),二、維生素D,1．結(jié)構(gòu),維生素D都是類固醇化合物，具有抗佝僂病作用，故稱為抗佝僂病維生素。維生素D家族成員中最重要的成員是D2和D3。維生素D均為

4、不同的維生素D 原經(jīng)紫外照射后的衍生物。植物不含維生素D，但維生素D原在動(dòng)、植物體內(nèi)都存在。植物中的麥角醇為維生素D2原，經(jīng)紫外照射后可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D2，又名麥角鈣化醇；人和動(dòng)物皮下含的7-脫氫膽固醇為維生素D3原，在紫外照射后轉(zhuǎn)變成維生素D3，又名膽鈣化醇。,食物,25-羥膽鈣化醇,1,25-二羥膽鈣化醇,膽鈣化醇（維生素D3）,,,肝,羥化,,腎,羥化,維生素D的通式,2．功能,維生素D的主要功能是調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，可促使小腸

5、 吸收鈣，使血鈣濃度增加，也可促使小腸吸收磷，使 血磷濃度升高，維持血鈣和血磷的水平，從而維持牙 齒和骨骼的正常生長就發(fā)育。維生素D在體內(nèi)發(fā)揮作用主要是通過促進(jìn)鈣的吸收進(jìn)而調(diào)節(jié)多種生理功能。研究證明，維生素D3能誘導(dǎo)許多動(dòng)物的腸黏膜產(chǎn)生一種專一的鈣結(jié)合蛋白（CaBP），增加動(dòng)物腸粘膜對鈣離子的通透性，促進(jìn)鈣在腸內(nèi)的吸收。維生素 D缺乏可致佝僂病、手足搐搦癥、骨軟化病、

6、骨質(zhì)疏松癥。,三、維生素E族（又稱生育酚、育酚）,1．結(jié)構(gòu),6-羥苯駢二氫吡喃衍生物,2．性質(zhì),維生素E對氧十分敏感，極易被氧化而保護(hù)其他物質(zhì)不被氧化，是動(dòng)物和人體中最有效的抗氧化劑。,3．功能,（1）抗不育,（2）保護(hù)肌肉,（3）維持紅細(xì)胞的正常形態(tài)和功能,缺乏維生素E，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈粥洋硬化，血濃性貧血，癌癥，白內(nèi)障等其他老年腿行性病變疾病 ；形成疤痕；會(huì)使牙齒發(fā)黃；引發(fā)近視；引起殘障、弱智兒；女性不孕或習(xí)慣性流產(chǎn)；引起男性性功能低下；

7、前列腺肥大；等等。,四、維生素K族,維生素K族有K1、K2、K3、K4 。,K1、K2是天然存在的。,K3、K4是人工合成的。,1．結(jié)構(gòu),2．功能,促進(jìn)血液凝固，所以維生素K也稱凝血維生素。,vitK的作用是促使肝臟合成凝血酶原，調(diào)節(jié)另外3種凝血因子的合成。,另外，其它凝血因子7、9、10的合成也依賴于vitK,第三節(jié) 水溶性維生素和輔酶,（一）B族維生素 維生素B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、葉酸及B12等,1．維生素B1（

8、硫胺素thiamine）抗腳氣病維生素，抗神經(jīng)炎維生素。,一類能溶于水的有機(jī)營養(yǎng)分子。其中包括在酶的催化中起著重要作用的B族維生素、硫辛酸和抗壞血酸（維生素C）。,維生素B1缺乏所引起的多發(fā)性神經(jīng)炎，患者的周圍神經(jīng)末梢有發(fā)炎和退化現(xiàn)象，并伴有四肢麻木、肌肉萎縮、心力衰竭、下肢水腫等癥狀。18～19世紀(jì)腳氣病在中國、日本，尤其在東南亞一帶廣為流行，當(dāng)時(shí)每年約有幾十萬人死于腳氣病。中國古代醫(yī)書中早有治療腳氣病的記載，中國名醫(yī)孫思邈已知用谷皮

9、治療腳氣病。,,,硫胺素+ATP → TPP+AMP,,,,（1）結(jié)構(gòu),（2）功能,① B1的輔酶形式TPP，是丙酮酸脫羧酶和α-酮 戊二酸脫羧酶的輔酶，參與α-酮酸的氧化脫 羧。另外還是轉(zhuǎn)酮酶的輔酶，參與糖代謝。,② 促進(jìn)年幼動(dòng)物的生長發(fā)育 （抑制膽堿酯酶活性）,③ 保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng),如米糠和麩皮中含量很豐富，在酵母菌中含量也極豐富。瘦肉、白菜和芹菜中含量也較豐富。,2．維生素B2（核黃素riboflavin）,（

10、1）結(jié)構(gòu),1，5位有活潑的雙鍵，易起氧化還原反應(yīng)，有氧化型和還原型兩種形式，傳遞氫。,,（2）功能,維生素B2是FMN和FAD的組成成分，F(xiàn)MN和FAD是脫氫酶的輔酶。 黃素輔酶與許多不同的電子受體和供體一起，通過 3 種不同的氧化還原狀態(tài)參與電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，在細(xì)胞的物質(zhì)與能量代謝的氧化還原過程中發(fā)揮傳遞電子與氫的功能，促進(jìn)糖、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝。 廣泛參與體內(nèi)各種氧化還原反應(yīng)，因此能促進(jìn)糖、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝，對維持皮膚

11、、粘膜和視覺的正常技能均有一定的作用。 當(dāng)缺乏時(shí)，就影響機(jī)體的生物氧化，使代謝發(fā)生障礙。其病變多表現(xiàn)為口、眼和外生殖器部位的炎癥，如口角炎、唇炎、舌炎、眼結(jié)膜炎和陰囊炎等。,3．泛酸，遍多酸pantothenic acid和輔酶A,（1）結(jié)構(gòu),泛酸具制造抗體功能，在維護(hù)頭發(fā)、皮膚及血液健康方面亦扮演重要角色；可喜的是，幾乎所有食物都含泛酸，缺乏的問題不需多慮,（2）功能,泛酸是CoA的組成成分，CoA是生物體內(nèi)轉(zhuǎn)?；傅妮o酶（主要

12、作為轉(zhuǎn)乙?；傅妮o酶），參與轉(zhuǎn)酰基作用。,4．維生素B5（也稱維生素pp、抗癩皮病維生素包括 煙酰胺nicotinamide、煙酸）,（1）結(jié)構(gòu),維生素B5是吡啶的衍生物,吡啶-3-羧酸 nicotinic acid,吡啶-3-酰胺 nicotinamide,（2）功能,維生素PP是NAD和NADP的組成成分，NAD和NADP是許多脫氫酶的輔酶，參與遞氫。,Ox型,Red型,Ox型,Red型,NAD+

13、 NADH + H+,(NAD) (NADH2),NADP+ NADPH + H+,(NADP) (NADPH2),5．維生素B6（吡哆素）,（1）結(jié)構(gòu),吡哆醛,吡哆醇,吡哆胺,( PLP ),( PMP ),（2）功能,PLP和PMP主要作為氨基酸轉(zhuǎn)氨酶、氨基酸脫羧酶、氨基酸消旋酶的輔酶

14、。,6．維生素B7（生物素biotin）,（1）結(jié)構(gòu),（2）功能,生物素作為多種羧化酶的輔酶，起CO2載體的作用。它與酶蛋白活性部位的某個(gè)賴氨酸殘基的∈-氨基以酰胺鍵結(jié)合生成∈-N-生物素酰L-賴氨酸，生物素是許多需ATP的羧化反應(yīng)中羧基的載體，羧基暫時(shí)與生物素雙環(huán)系統(tǒng)上的一個(gè)氮原子結(jié)合，如在丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化成草酰乙酸的反應(yīng)中。動(dòng)物缺乏生物素引起皮膚疾患和脫毛。,7．維生素B11（葉酸folic acid）,（1）結(jié)構(gòu),（2）

15、功能,葉酸在5、6、7、8位加上四個(gè)氫，生成四氫葉酸（FH4），四氫葉酸是一碳單位的載體，傳遞一碳單位。,8．維生素B12（氰鈷胺素cyanocobalamin）,（1）結(jié)構(gòu),B12的咕啉核心,氰鈷胺素cyanocobalamin,（2）功能,主要的輔酶形式是5′—脫氧腺苷鈷胺素,另一種輔酶形式是甲基鈷胺素,B12輔酶的功能,① 分子內(nèi)重排,② 核苷酸還原成脫氧核苷酸（在某些細(xì)菌中）,③ 甲基轉(zhuǎn)移,B12還可促使紅血球的生成和成熟，

16、缺乏B12得惡性貧血。,（二）維生素C（抗壞血酸 ascorbic acid）,1．結(jié)構(gòu),Ascorbic acid ( vitamin C ),或,2．性質(zhì),3．功能,（1）參與體內(nèi)的氧化一還原反應(yīng),（2）維生素C是羥化酶的輔酶，參與體內(nèi)的多種羥化作用。 如促進(jìn)膠原蛋白和粘多糖的合成 ，維持細(xì)胞間質(zhì)的完 整，促進(jìn)傷口愈合。缺乏維生素C引起毛細(xì)血管出血， 造成壞血病。,（3）在某

17、些代謝中起作用,（4）解毒作用,（5）增強(qiáng)機(jī)體抗病力,（三）硫辛酸,Ox型,Red型,硫辛酸（6,8-二硫辛酸）,,功能: 在機(jī)體代謝中，作為?；d體。 功能基團(tuán)是-SH。,丙酮酸氧化脫羧反應(yīng),丙酮酸脫羧酶Mg2+,硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶,二氫硫辛酸脫氫酶,丙酮酸+ CoA-SH+ NAD+ 乙酰CoA + C O2 + NADH+H+,,,,水溶性維生素總結(jié)維生素B1。保持循環(huán)、

18、消化、神經(jīng)和肌內(nèi)正常功能；調(diào)整胃腸道的功能；構(gòu)成脫羧酶的輔酶，參加糖的代謝；能預(yù)防腳氣病。 維生素B2。又叫核黃素。核典素是體內(nèi)許多重要輔酶類的組成成分，這些酶能在體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中傳遞氫，它還是蛋白質(zhì)、糖、脂肪酸代謝和能量利用與組成所必需的物質(zhì)。能促進(jìn)生長發(fā)育，保護(hù)眼睛、皮膚的健康。 泛酸?？箲?yīng)激、抗寒冷、抗感染、防止某些抗生素的毒性，消除術(shù)后腹脹。 維生素B6。在蛋白質(zhì)代謝中起重要作用。治療神經(jīng)衰弱、眩暈、動(dòng)脈粥樣硬化等。

19、維生素B12?？怪靖?，促進(jìn)維生素A在肝中的貯存；促進(jìn)細(xì)胞發(fā)育成熟和機(jī)體代謝；治療惡性貧血。 維生素PP(煙酸)。在細(xì)胞生理氧化過程中起傳遞氫作用，具有防治癩皮病的功效。 葉酸。抗貧血；維護(hù)細(xì)胞的正常生長和免疫系統(tǒng)的功能。生物素。生物素作為多種羧化酶的輔酶，起CO2載體的作用。是許多需ATP的羧化反應(yīng)中羧基的載體，動(dòng)物缺乏生物素引起皮膚疾患和脫毛。 維生素C。連接骨骼、牙齒、結(jié)締組織結(jié)構(gòu)；對毛細(xì)血管壁的各個(gè)細(xì)胞間有粘合功能；增加