生物化學(xué)葉酸b12及其輔酶

1、葉酸和葉酸輔酶,食工1602班四組,葉酸（folic acid）也叫維生素B9、維生素 M ，是一種水溶性維生素。葉酸（folic acid）維生素B復(fù)合體之一，相當(dāng)于蝶酰谷氨酸，是米切爾（H．K．Mitchell，1941）從菠菜葉中提取純化的，故而命名為葉酸。有促進(jìn)骨髓中幼細(xì)胞成熟的作用，人類如缺乏葉酸可引起巨紅細(xì)胞性貧血以及白細(xì)胞減少癥，對(duì)孕婦尤其重要。綠葉蔬菜中含量豐富,葉酸的物理特性：,葉酸為鮮黃色的結(jié)晶狀粉末，

2、微溶于熱水，不溶于乙醇、乙醚及其他有機(jī)溶劑，但葉酸的鈉鹽易溶解于水，但在水溶液中易被光解破壞；在酸性溶液中不穩(wěn)定，PＨ＜４易破壞，但在中性或堿性溶液中對(duì)熱穩(wěn)定，加熱至100℃１h也不被破壞。食物中葉酸的烹調(diào)損失率為50%～90%。,對(duì)孕婦尤其重要,葉酸：,生理功能：在體內(nèi)的活性形式為四氫葉酸，在體內(nèi)許多重要的生物合成中作為一碳單位的載體發(fā)揮重要功能?？赏ㄟ^腺嘌呤、胸酐酸影響DNA和RNA的合成；可通過蛋氨酸代謝影響磷脂、肌酸、神經(jīng)介質(zhì)

3、的合成等。缺乏：人體缺少葉酸可導(dǎo)致紅血球的異常，未成熟細(xì)胞的增加，貧血以及白血球減少。葉酸是胎兒生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的營(yíng)養(yǎng)素。孕婦缺乏葉酸有可能導(dǎo)致胎兒出生時(shí)出現(xiàn)低體重、唇腭裂、心臟缺陷等。如果在懷孕頭3個(gè)月內(nèi)缺乏葉酸，可引起胎兒神經(jīng)管發(fā)育缺陷，而導(dǎo)致畸形。,葉酸的缺乏癥,①巨幼紅細(xì)胞貧血：紅細(xì)胞比正常大而少，并且發(fā)育不全。這種貧血是由于核蛋白形成不足，使骨髓中的核巨紅細(xì)胞（幼稚型紅細(xì)胞）不能成熟。②孕婦缺乏葉酸使先兆子癇、胎盤早

4、剝的發(fā)生率增高；如在懷孕頭3個(gè)月內(nèi)缺乏葉酸，可導(dǎo)致胎兒神經(jīng)管發(fā)育缺陷，從而增加裂腦兒，無腦兒的發(fā)生率。其次，孕婦經(jīng)常補(bǔ)充葉酸，可防止新生兒體重過輕、早產(chǎn)以及先天性畸形。,攝入不足、酗酒、某些口服藥等干擾葉酸的吸收和代謝，導(dǎo)致葉酸缺乏。,葉酸與葉酸輔酶的結(jié)構(gòu)式：,葉酸分子由2-氨基-4-羥基-6甲基喋啶、對(duì)氨基甲苯酸與L-谷氨酸連接而成的。,葉酸在生物體中的活性形式為其加氫的還原產(chǎn)物———5,6,7,8-四氫氨酸（葉酸輔酶、FH4）,葉酸

5、輔酶：,四氫葉酸是一碳基團(tuán)轉(zhuǎn)移酶的輔酶，具有傳遞一碳基團(tuán)的作用，是許多生物合成反應(yīng)所必需的輔酶，其分子中的N5和N10是結(jié)合一碳基團(tuán)的部位。四氫葉酸（THF）是一種還原型葉酸，亦稱輔酶F，是輔酶形式的葉酸的母體化合物。當(dāng)葉酸缺乏或某些藥物抑制了葉酸還原酶，使葉酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)樗臍淙~酸，都可影響血細(xì)胞的發(fā)育和成熟，造成巨幼紅細(xì)胞性貧血。,葉酸輔酶：,四氫葉酸是體內(nèi)一碳單位轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)中的輔酶，是由葉酸在維生素C和NADH+存在下，經(jīng)葉酸還

6、原酶作用下生成二氫葉酸，然后由二氫葉酸還原酶催化生成四氫葉酸。,四氫葉酸的生成,判斷,四氫葉酸是一碳基團(tuán)轉(zhuǎn)移酶的輔酶，具有傳遞一碳基團(tuán)的作用，是許多生物合成反應(yīng)所必需的輔酶,有促進(jìn)骨髓中幼細(xì)胞成熟的作用，人類如缺乏葉酸可引起巨紅細(xì)胞性貧血以及白細(xì)胞減少癥，對(duì)孕婦尤其重要。,維生素B12和B12輔酶,維生素B12又叫氰鈷胺素、抗惡性貧血維生素，是唯一含金屬元素的維生素。自然界中的維生素B12都是微生物合成的，高等動(dòng)植物不能制造維生素B

7、12。維生素B12是唯一的一種需要一種腸道分泌物（內(nèi)因子）幫助才能被吸收的維生素。1948年才從肝臟中分離出一種具有控制惡性貧血效果的紅色晶體物質(zhì)，定名為維生素B12、維生素Ｂ12。是Ｂ族維生素中迄今為止發(fā)現(xiàn)最晚的一種,維生素B12的物理特性：,深紅色結(jié)晶體，熔點(diǎn)高(320℃時(shí)不熔)，無臭無味，溶于水、乙醇和丙酮，不溶于氯仿、丙酮和乙醚；結(jié)構(gòu)性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定；耐熱、酸、堿，日光、氧化劑和還原劑均能使其破壞。,維生素B12：,生

8、理功能：以輔酶形式參與各種代謝過程，促進(jìn)甲基的 形成和轉(zhuǎn)移，參與某些化合物的異構(gòu)化作用、 維持SH基的還原狀態(tài)，促進(jìn)DNA和蛋白質(zhì)的合成 促進(jìn)細(xì)胞的成熟，維持神經(jīng)組織的正常功能，臨床 上可用于治療惡性貧血。,缺乏：圖為小雞缺乏B12的癥狀，可以看到腳爪有明顯的畸形。巨紅細(xì)胞貧血。 神經(jīng)系統(tǒng)損害。 四肢僵硬、易受刺激、困倦、精神不振等,維生素Ｂ12缺乏癥：,缺乏維生素B12可能影響到體內(nèi)的所有細(xì)胞，對(duì)細(xì)胞分

9、裂快的組織影響最為嚴(yán)重，如影響骨髓的生血組織可產(chǎn)生巨幼紅細(xì)胞性貧血，即所謂惡性貧血；神經(jīng)系統(tǒng)的損害主要是引起斑狀、彌漫性的神經(jīng)脫髓鞘，出現(xiàn)精神抑郁、記憶力下降、四肢震顫等神經(jīng)癥狀；維生素Ｂ12缺乏還可引起同型半胱氨酸血癥，血清中積累的同型半胱氨酸具有神經(jīng)毒和血管毒，可促使心臟病發(fā)作、栓塞性腦卒中和周圍血管阻塞,維生素B12缺乏導(dǎo)致惡性貧血,維生素B12,5-脫氧腺苷鈷胺,5’-脫氧腺苷鈷胺素和甲基鈷胺素是維生素B12的輔酶形式,

10、甲基鈷胺素,B12核心結(jié)構(gòu)為一個(gè)類似血紅素卟啉環(huán)的鈷啉環(huán)結(jié)構(gòu)，其中心為一個(gè)鈷離子。,輔酶B12參與的重排反應(yīng)：,輔酶B12在生物體中參與最多的酶催化反應(yīng)還是重排反應(yīng)；取代基X與相鄰碳原子之間進(jìn)行交換；,,輔酶B12參與的甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng),生物體系中，一種重要的酶催化反應(yīng)需要在輔酶B12類似物-甲基鈷胺素的存在下才能完成，這就是甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，催化這種反應(yīng)的酶稱之為甲基轉(zhuǎn)移。代表性酶：Methionine synthetase （蛋氨酸合成

11、酶）,蛋氨酸合成酶,輔酶B12參與的氧化-還原反應(yīng),在該酶的作用下，核糖體核苷被還原為2’-脫氧核糖核苷，這是生物合成DNA的速度決定步驟。（在某些細(xì)菌中）,判斷：,（1）B12輔酶和維生素B12是同一種物質(zhì)。,（2）與葉酸配合的是維生素B12。,錯(cuò)、維生素B12的功能是作為輔酶，但維生素b12在體內(nèi)是無活性的，需轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘妮o酶形式，即輔酶B12,錯(cuò)、輔酶形式，B12作為四氫葉酸轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶,維生素和輔酶的關(guān)系：,維生素既不是構(gòu)成