章维生素与辅酶PPT课件

1、第一节维生素的概念与分类第1页/共90页一、维生素的一般概念和重要性 概念： 维生素维生素(vitamin)：维持生物机体正常生命活动所必需的一类微量(mg、g/Day)有机小分子物质。 特点： 不能供能、不能作组分，生长必需不能供能、不能作组分，生长必需 可作辅酶可作辅酶/ /辅基，调节代谢辅基，调节代谢 需要量少，食物供给需要量少，食物供给第2页/共90页维生素的发现 孙思邈（唐）动物肝脏-夜盲症，谷皮汤/粥-脚气病 1747年-苏格兰医生James Lind发现柠檬能治坏血病，也就是后来的维C。 1896年-荷兰医生Christiaan Eijkman , 糙米可医治脚气病, 1929年

2、诺贝尔医学生理学奖 。 1906年-Hopkins（英）大鼠饲料：蛋白质、脂肪、糖类、矿物质 + 微量牛奶 1910年-Funk（波兰）米糠中提取硫胺素(B1) 第3页/共90页The Nobel Prize in Chemistry 1937第4页/共90页第5页/共90页二、维生素的分类与命名1. 维生素的命名拉丁字母: A，B，C，D同族不同种：下标1，2，3，化学组成、结构：B1-硫胺素，B2-核黄素生物学作用：VitA-抗干眼病维生素化学性质第6页/共90页2. 维生素的分类脂溶性维生素脂溶性维生素 (lipid-soluble vitamin)水溶性维生素水溶性维生素 (water

3、-soluble vitamin)分类分类: :第7页/共90页三、维生素缺乏病及成因 缺乏病：供应不足/需要增加机体代谢失调成因： 维生素摄取量不足 吸收不良 肠道细菌生长抑制/服用某些药物 需要量增加 食物储存及烹调方法不当 第8页/共90页第9页/共90页共同特点共同特点不溶于水，溶于脂肪及有机溶剂不溶于水，溶于脂肪及有机溶剂在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收收, 淋巴淋巴血液血液多需运输蛋白多需运输蛋白 *过量服用易中毒过量服用易中毒(不易排泄不易排泄) 种类种类VitA, VitD, VitE, VitK 第10页/共90页一、维生素A（retin

4、ol： 视黄醇，抗干眼病维生素）及维生素A原2种形式：种形式：A1（视黄醇，哺乳动物、咸水鱼肝脏）（视黄醇，哺乳动物、咸水鱼肝脏） A2（3-脱氢视黄醇，淡水鱼肝脏）脱氢视黄醇，淡水鱼肝脏） H3CCH3CH2OHCH3CH3CH3维生素A2H3CCH3CH2OHCH3CH3CH3维生素A1第11页/共90页维生素维生素A原：原：-胡萝卜素（植物）胡萝卜素（植物）-胡萝卜素胡萝卜素-15,15-双加氧酶双加氧酶第12页/共90页来源与需要量来源动物性食品：肝脏、乳制品、蛋黄植物性食物：胡萝卜、黄绿蔬菜、玉米 日需要量 80g（2600-3300IU） 过量：急性中毒：恶心、呕吐、头痛 慢性中毒

5、：皮肤干燥、厌食、便秘 第13页/共90页生理功能生理功能 构成视觉细胞内感光物质构成视觉细胞内感光物质视紫视紫红质红质 促进生长发育，维持上皮组织结构的促进生长发育，维持上皮组织结构的 完整性完整性缺乏症缺乏症 夜盲症，干眼病，夜盲症，干眼病， 皮肤干燥等皮肤干燥等第14页/共90页视紫红质是由11顺视黄醛与视蛋白赖氨酸-氨基通过schiff碱形成的结合蛋白第15页/共90页视紫红质视紫红质视蛋白视蛋白11-11-顺视黄醛顺视黄醛全反视黄醛全反视黄醛暗处暗处光光( (视网膜视网膜) )异构酶异构酶11-11-顺视黄醇顺视黄醇全反视黄醇全反视黄醇( (肝肝) )异构酶异构酶视黄醇脱氢酶视黄醇脱

6、氢酶第16页/共90页二 、维生素D（抗佝偻病维生素）化学本质固醇类衍生物种类：种类：VitD2（麦角钙化醇，（麦角钙化醇，calciferol）VitD3（胆钙化醇，（胆钙化醇，colecalciferol）VitD2原：原：麦角固醇（酵母、植物油）麦角固醇（酵母、植物油）VitD3原原： 7-脱氢胆固醇（动物）脱氢胆固醇（动物）麦角固醇麦角固醇VitD2胆固醇胆固醇7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇VitD3阳光及阳光及紫外线紫外线作用下作用下第17页/共90页第18页/共90页VitD3的活性形式：的活性形式： 1, 25- (OH)2-VitD3E1：25-羟化酶（肝细胞 微粒体）E2：1- -

7、羟化酶（近曲 小管上皮线粒体）第19页/共90页第20页/共90页第21页/共90页来源鱼肝油含量最丰富; 蛋黄、牛奶、肝、肾、脑、皮肤日需要量 5-10 g(200-400IU) 过量:早期症状为乏力、疲倦、恶心、头疼、 腹泻等 较严重时可引起软组织的钙化 第22页/共90页 生理功能 作用于小肠粘膜、肾及肾小管，促进钙磷吸收，提高血钙、血磷浓度，有利于新骨的形成、钙化。第23页/共90页儿童： 佝偻病；成人：软骨病第24页/共90页三、维生素K（凝血维生素）化学本质及性质 天然形式：K1、K2，2-甲基-1，4-奈醌衍生物 人工合成：K3(2-甲基-1，4-奈醌), K4(含氮衍生物)OO

8、CH3R第25页/共90页第26页/共90页来源猪肝、蛋黄、苜蓿、白菜、菜花、菠菜和其他绿色蔬菜 日需要量60-80g第27页/共90页生理功能促进凝血酶原合成：Vk依赖性羧化酶 -羧基谷氨酸（N端）凝血酶原-羧基谷氨酸Ca2+激活双羟香豆素: 抗凝血药第28页/共90页维生素K循环第29页/共90页四、维生素E（抗不育维生素）生育酚生育酚(tocopherol)种类多种类多(8种种)：R1，R2，R3 ，苯骈二氢吡喃衍生，苯骈二氢吡喃衍生物物易氧化易氧化-Tocopherol: - -生育酚第30页/共90页来源植物油: 麦胚油、玉米油、花生油棉子油；蛋黄、牛奶、水果、莴苣叶日需要量 8-1

9、0mg 第31页/共90页生理功能抗氧化剂抗氧化剂：对抗生物膜磷脂中不饱和脂肪酸：对抗生物膜磷脂中不饱和脂肪酸的过氧化反应；与硒协同的过氧化反应；与硒协同谷胱甘肽过氧化谷胱甘肽过氧化物酶物酶与动物生殖机能有关与动物生殖机能有关：动物缺乏：动物缺乏生殖器受生殖器受损不育损不育提高提高-氨基氨基-酮戊酸合成酶及其脱水酶活酮戊酸合成酶及其脱水酶活性性促进血红素合成促进血红素合成第32页/共90页第33页/共90页共同特点易溶于水，故易随尿液排出。易溶于水，故易随尿液排出。体内不易储存，必须经常从食物中摄取。体内不易储存，必须经常从食物中摄取。种类维生素C 和B族维生素第34页/共90页一、维生素C/

10、 L-抗坏血酸(ascorbic acid)1.结构与性质 多羟基，内酯；酸性；易被氧化：中性，碱性，热，光，重金属破坏 第35页/共90页CCCHCH2OHOHHOHCCOOOH14CCCHCH2OHOHOHCCOOO142H2HL-L-抗坏血酸抗坏血酸脱氢脱氢抗坏血酸第36页/共90页来源 新鲜水果及蔬菜: 橙类 、番茄 、辣椒 第37页/共90页2. 维生素C的功能维生素维生素C C是重要的供氢体是重要的供氢体 保护巯基保护巯基巯基酶活性；巯基酶活性；膜结构膜结构提高某些金属酶活性提高某些金属酶活性 参与体内的羟化作用，促参与体内的羟化作用，促进胶原合成进胶原合成坏血病；坏血病； 第38

11、页/共90页Vit C GSSG 脱氢脱氢Vit C 2GSH 巯基酶巯基酶-重金属离子重金属离子 巯基酶维生素C保护巯基的作用第39页/共90页Vit C GSSG 脱氢脱氢Vit C 2GSH 维生素C保护细胞膜的作用第40页/共90页缺乏症及需要量缺乏症及需要量缺乏症：缺乏症：坏血病坏血病日需要量：60mg副作用：长期大量服用尿路草酸盐结石； 妇女生育能力；胚胎发育等 第41页/共90页二、维生素B1和焦磷酸硫胺素 维生素维生素B1又名又名硫胺素硫胺素(thiamine)、噻嘧胺、噻嘧胺、抗脚气病维生素、抗神经炎因子 碱性条件不稳定：脱氢硫胺素，兰色碱性条件不稳定：脱氢硫胺素，兰色荧光荧

12、光第42页/共90页来源与需要量来源 酵母、五谷类（多集中在胚芽及皮层中、瘦肉（特别是猪肉）、核果和蛋类、白菜及芹菜日需要量 1.2-1.5mg第43页/共90页体内以焦磷酸硫胺素（thiamine pyrophosphate，TPP）辅酶形式存在第44页/共90页TPP是-酮酸氧化脱羧酶 系的辅酶糖代谢羰基 裂解/合成； 保护神经系统：抑制胆碱 酯酶的活性。生化功能第45页/共90页TPP参与催化的反应第46页/共90页缺乏症脚气病，末梢神炎：患者的周围神经末梢及臂神经丛均有发炎和退化的现象，伴有心界扩大、心肌受累、四肢麻木、肌肉瘦弱、烦躁易怒和食欲不振等症状。 第47页/共90页三、维生素

13、B2和FMN、FAD化学本质及性质黄色，溶液黄绿色荧光核黄素(riboflavin)；耐酸、热；碱、紫外光不稳定 NNNHNCH2OOH3CH3CCHCHOHCHOHOHCH2OH第48页/共90页来源与需要量来源 酵母、肝脏、乳类、瘦肉、蛋黄、花生、糙米、全粒小麦、黄豆；蔬菜、水果日需要量 1.2-2. 1mg 第49页/共90页辅酶形式体内活性形式为：黄素单核苷酸（flavine mono nucleotide，FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸（flavine adenine dinucleotide ，FAD）第50页/共90页第51页/共90页生理功能 FMN及及FAD是体内脱氢酶（黄素蛋白

14、）的辅是体内脱氢酶（黄素蛋白）的辅基基第52页/共90页VB2同同B族其他成员共同促进机体生长发育族其他成员共同促进机体生长发育过量的维生素过量的维生素B2可以从粪便和尿中排出可以从粪便和尿中排出 第53页/共90页缺乏症缺乏症 膳食中长期缺乏维生素B2首先受影响的为眼、皮肤舌、口角和神经组织。 缺乏症状有眼角膜和口角血管增生，白内障、口角炎、眼角膜炎、舌炎和阴囊炎等症。 第54页/共90页四、泛酸与辅酶A A 化学本质及性质 泛酸又名泛酸又名遍多酸遍多酸(pantothenic acid) 中性液耐热，对氧化还原剂稳定中性液耐热，对氧化还原剂稳定HOCH2CCHCH3CH3OHCONHCH2

15、CH2COOH第55页/共90页 来源与需要量来源 肝、肾、蛋、瘦肉、脱脂奶、糖浆、豌豆、菜花、花生、甜山芋等 日需要量 5-10mg第56页/共90页辅酶形式辅酶辅酶A(CoA, CoASH) 第57页/共90页生化功能CoA是酰基转移酶的辅是酰基转移酶的辅 酶，参与酶，参与酰基的转移酰基的转移作用。作用。第58页/共90页五、维生素PP和NAD、NADP维生素维生素PP （抗赖皮病维生素 ）包括：包括：烟酸烟酸 (nicotinic acid)/尼克酸尼克酸烟酰胺烟酰胺 (nicotinamide)/尼克尼克酰胺酰胺吡啶衍生物，性质稳定吡啶衍生物，性质稳定第59页/共90页来源与需要量来源

16、 酵母、肝脏、瘦肉、牛乳花生、黄豆 、谷类皮层及胚芽 日需要量 15-20mg长期过量伤肝第60页/共90页辅酶形式辅酶I：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 （nicotinamide adenine dinucleotide NAD+ ）辅酶II：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （ nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, NADP+ ）第61页/共90页第62页/共90页NAD+、NADP+：体内多种 脱氢酶的辅酶，起传递氢的 作用。NAD+、NADP+：电子受体NADH、NADPH：电子供体生物学功能第63页/共90页第64页/共90页NAD+和NADP+参

17、加两个电子的转移反应第65页/共90页NAD+参加的反应COOHC HCH3H O+ NAD+COOHC OCH3+ NADH + H+乳乳酸酸脱脱氢氢酶酶乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 第66页/共90页 对称性皮炎，消化道炎和神经损害与精神紊乱 第67页/共90页六、维生素B6及其辅酶 维生素维生素B6 （吡哆素）包括：包括： 吡哆醇吡哆醇，吡哆醛吡哆醛及及吡哆胺（吡啶衍生物）吡哆胺（吡啶衍生物） 光、碱、热敏感光、碱、热敏感第68页/共90页来源与需要量来源 酵母、肝脏、谷粒、肉、鱼、蛋、豆类、花生 日需要量 2mg大剂量痉挛第69页/共90页辅酶形式磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛(pyridoxal -

18、5-phosphate，PLP)磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺(pyridoxamine-5-phosphate，PMP)第70页/共90页生化功能与氨基酸代谢有关: 磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶第71页/共90页第72页/共90页氨基转移酶催化的反应第73页/共90页七、生物素(biotin)(biotin)噻吩环- -尿素双环化合物常温稳定；高温、氧化剂失活CHNHCCHNHH2CCH(CH2)4COOHSO第74页/共90页来源与需要量 生物素微量广泛地存在於动物及植物的组织 中，在酵母菌、肝、肾中含量特丰富 肠道细菌还可合成一部分 每天从食物中摄取150-300 g少见缺乏症少见缺乏症

19、 缺乏原因：鲜蛋中抗生物素蛋白，缺乏原因：鲜蛋中抗生物素蛋白， 长期服抗生素长期服抗生素 症状：皮炎，肌肉疼，疲乏，厌食，贫血症状：皮炎，肌肉疼，疲乏，厌食，贫血第75页/共90页生理功能生理功能u多种羧化酶的辅酶，参与多种羧化酶的辅酶，参与CO2的羧化（固定）过程。的羧化（固定）过程。第76页/共90页生物素通过赖氨酸残基的-氨基共价联结蛋白质第77页/共90页八、叶酸和四氢叶酸叶酸(folic acid)又称蝶酰谷氨酸酸不稳定，光不稳定 第78页/共90页来源与需要量 来源 绿叶、肝、肾、菜花、酵母 日需要量 200-400g第79页/共90页叶酸叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP+二氢叶酸二氢叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP+四氢叶酸四氢叶酸辅酶形式5, 6, 7, 8-四氢叶酸（THF，FH4）第80页/共90页生理功能生化作用：生化作用：FH4是一碳单位转移酶的辅酶，是一碳单位转移酶的辅酶，参与参与一碳单位的转移一碳单位的转移。*一碳单位：一碳单位：氨基酸分解过程中产生的含氨基酸分解过程中产生的含1个碳个碳原子的活性基团。原子的活性基团。缺乏症：巨幼红细胞贫血缺乏症：巨幼红细胞贫血第81页/共9