生物化學維生素

1、第四章 維生素與輔酶,第一節(jié)、維生素概論 一、維生素 維生素是機體維持正常生命活動所必不可少的一類有機物質(zhì)。 二、維生素的分類 一般習慣分為脂溶性和水溶性兩大類。,vitamin,三、維生素的研究歷史,唐代孫思邈用肝治夜盲癥，用谷皮治腳氣病。1897年荷蘭醫(yī)生C. Eijkman證明米糠可治腳氣病。1906年英國的F. G. Hopkins發(fā)現(xiàn)大鼠喂飼純化飼料（包括蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、和礦質(zhì)）和水，不能存活

2、；添加微量牛奶就能正常生長。牛奶中存在的營養(yǎng)輔助因素也就是維生素。他們兩人因發(fā)現(xiàn)維生素而獲諾貝爾獎。,四、維生素的功能,維生素對生物并非供能或組成生物體的結(jié)構(gòu)成分，但確為代謝過程所必需，多作為輔酶或輔基的功能、或影響酶的活性、或影響一些特殊的生理功能影響到正常代謝而影響正常生命活動和生長發(fā)育。嚴重缺乏時會引發(fā)病變。脂溶性維生素在體內(nèi)可直接參與代謝的調(diào)節(jié)作用。水溶性維生素是通過轉(zhuǎn)變成輔酶在代謝過程中起原子、電子、基團的載體，調(diào)節(jié)代謝

3、。,返回,第二節(jié)、脂溶性維生素,一、維生素A,維生素A分A1, A2兩種，是不飽和一元醇類。維生素A1又稱為視黃醇，A2稱為脫氫視黃醇。,維生素A的功能和缺乏癥,維生素A的功能是視紫紅質(zhì)的組分，與動物感受弱光有關(guān)主要存在于魚的肝臟,維生素A的缺乏癥夜盲癥,二、維生素D,維生素D是固醇類化合物，主要有D2,D3, D4, D5。其中D2,D3活性最高。,維生素D的結(jié)構(gòu),在生物體內(nèi)，D2和D3本身不具有生物活性。它們在肝臟和腎臟中進行

4、羥化后，形成1，25-二羥基維生素D。其中1，25-二羥基維生素D3是生物活性最強的。,維生素D的功能和缺乏癥,維生素D的功能調(diào)節(jié)鈣和磷的吸收及代謝，并促進成骨作用，具抗佝僂病和抗軟骨病的作用。魚油、肝、蛋類等動物性食物是Vit D的主要來源。,維生素D缺乏癥軟骨病佝僂病,維生素D缺乏癥,Vitamins,三、維生素E,又叫做生育酚，目前發(fā)現(xiàn)的有6種，其中?，?，?，?四種有生理活性。,維生素E的功能和缺乏癥,維生素E的功能

5、 為油狀物，紫外光及氧化劑可使其失活，無氧條件下耐熱。因易氧化可用于保護其他物質(zhì)不被氧化，常被用于保護脂肪和Vit A不被氧化；保護生物膜，增加細胞對廢氣的抵抗力，使細胞免受損傷和癌變；對生育功能重要，臨床用于防治流產(chǎn)及早產(chǎn)。,維生素E缺乏癥人類尚未發(fā)現(xiàn)典型的缺乏癥,四、維生素K,維生素K有3種，K1,K2,K3。其中K3是人工合成的。維生素K是2-甲基萘醌的衍生物。,維生素K的功能和缺乏癥,維生素K的功能與凝血作用有關(guān)，具抗出

6、血不凝作用，主要功能是加速血液凝固、促進肝臟合成凝血酶原所必需的因子、參與體內(nèi)氧化-還原反應(yīng)（是呼吸鏈的一部分，參與電子傳遞和氧化磷酸化）。肝、魚、肉、蔬菜等都富含Vit K。,維生素K缺乏癥成人一般不易缺乏新生兒及膽管阻塞患者。,返回,第三節(jié) 水溶性維生素與輔酶,某些小分子有機化合物與酶蛋白結(jié)合在一起并協(xié)同實施催化作用，這類分子被稱為輔酶（或輔基）。輔酶是一類具有特殊化學結(jié)構(gòu)和功能的化合物。參與的酶促反應(yīng)主要為氧化-還原反應(yīng)或

7、基團轉(zhuǎn)移反應(yīng)。大多數(shù)輔酶的前體主要是水溶性 B 族維生素。許多維生素的生理功能與輔酶的作用密切相關(guān)。,1、 硫胺素,硫胺素(維生素B1)在體內(nèi)以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在。缺乏時表現(xiàn)出多發(fā)性神經(jīng)炎、皮膚麻木、心力衰竭、四肢無力、下肢水腫。俗稱腳氣病。,一、水溶性維生素與輔酶,硫胺素和焦磷酸硫胺素(TPP),焦磷酸硫胺素是脫羧酶的輔酶，它的前體是硫胺素(維生素B1)。,功能：是催化酮酸的脫羧反應(yīng),一、水溶性維生素與輔酶,2、核黃素（

8、VB2),核黃素(維生素B2)由核糖醇和6，7-二甲基異咯嗪兩部分組成。缺乏時組織呼吸減弱，代謝強度降低。主要癥狀為口腔發(fā)炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。,一、水溶性維生素與輔酶,2、核黃素和 FAD和FMN,FAD(黃素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黃素單核苷酸)是核黃素(維生素B2)的衍生物，,一、水溶性維生素與輔酶,功能：在脫氫酶催化的氧化-還原反應(yīng)中，起著電子和質(zhì)子的傳遞體作用。,3、 維生素PP,菸酸和菸酰胺，在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)檩o酶I和輔

9、酶II。能維持神經(jīng)組織的健康。缺乏時表現(xiàn)出神經(jīng)營養(yǎng)障礙，出現(xiàn)皮炎（癩皮?。?一、水溶性維生素與輔酶,維生素PP和NAD+ 和NADP+,NAD+ (煙酰胺-腺嘌呤二核苷酸，又稱為輔酶I) 和NADP+(煙酰胺-腺嘌呤磷酸二核苷酸,又稱為輔酶II )是維生素煙酰胺的衍生物，,一、水溶性維生素與輔酶,功能：是多種重要脫氫酶的輔酶。,4、 泛酸和輔酶A(CoA),維生素(B3)-泛酸是由?，?-二羥基-?-二甲基丁酸和一分子?- 丙氨酸縮

10、合而成。,一、水溶性維生素與輔酶,泛酸和輔酶A(CoA),輔酶A是生物體內(nèi)代謝反應(yīng)中乙?；傅妮o酶，它的前體是維生素(B3)泛酸。,一、水溶性維生素與輔酶,功能：是傳遞?；?，是形成代謝中間產(chǎn)物的重要輔酶。,5、 葉酸和四氫葉酸(FH4或THFA),四氫葉酸是合成酶的輔酶，其前體是葉酸(又稱為蝶酰谷氨酸，維生素B11)。缺乏癥為惡性貧血。,四氫葉酸的主要作用是作為一碳基團，如-CH3, -CH2-, -CHO 等的載體，參與多種生物合成過

11、程。,一、水溶性維生素與輔酶,6、吡哆素,吡多素(維生素B6，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)。人類未發(fā)現(xiàn)缺乏癥。,一 、水溶性維生素與輔酶,吡哆素和磷酸吡哆素,磷酸吡哆素主要包括磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。它的,一、水溶性維生素與輔酶,磷酸吡多素是轉(zhuǎn)氨酶的輔酶，轉(zhuǎn)氨酶通過磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互轉(zhuǎn)換，起轉(zhuǎn)移氨基的作用。,7、 生物素,生物素是羧化酶的輔酶，它本身就是一種B族維生素B7。人類未發(fā)現(xiàn)缺乏癥。,一、水溶性維生素與輔酶,生物素的功

12、能是作為CO2的遞體，在生物合成中起傳遞和固定CO2的作用。,8、 維生素B12輔酶,維生素B12又稱為鈷胺素。維生素B12分子中與Co+相連的CN基被5’-脫氧腺苷所取代，形成維生素B12輔酶。維生素B12輔酶的主要功能是作為變位酶的輔酶，催化底物分子內(nèi)基團(主要為甲基)的變位反應(yīng)。缺乏癥為惡性貧血。,一、水溶性維生素與輔酶,維生素B12,9、硫辛酸,硫辛酸是少數(shù)不屬于維生素的輔酶。硫辛酸是6,8-二硫辛酸，有兩種形式，即硫辛酸（氧

13、化型）和二氫硫辛酸（還原型）.人類尚未發(fā)現(xiàn)缺乏癥,10、維生素C,在體內(nèi)參與氧化還原反應(yīng)，羥化反應(yīng)。人體不能合成。缺乏癥為壞血病。,維生素C,因能防治壞血?。╯curvy）又名抗壞血酸（ascorbic acid）?？梢悦摎鋮⑴c生物體氧化還原反應(yīng)，起遞氫作用；具抗毒作用，能保護巰基酶不被氧化，用于防治職業(yè)中毒如鉛、汞、砷、苯等慢性中毒；參與Pro和Lys是羥基化作用，促進膠原蛋白和粘多糖的合成，促進骨骼的正常生長和傷口愈合。缺乏時患壞