生物化学200512维生素与辅酶

1、 niacin, vitamin B3, niacinamide,Vpp, antipellagra vitamin both form are active: the free acid and the amide sources: organ meat (largest source), fish, yeast, dried fruit, nuts, cereal grains, some vegetables pellagra-inducing diets: corn meal, corn starch, sweet potatoes, syrup, pork fat (once a c

2、ommon diet in southern states among sharecroppers)又称又称Vit PPVit PP，或，或抗抗糙皮病（癞皮病）糙皮病（癞皮病）维生素维生素，是含，是含N N杂环杂环吡啶，体内主要以吡啶，体内主要以烟酰胺烟酰胺形式存在。形式存在。烟酰胺是生物体内烟酰胺是生物体内Co I Co I 和和CoIICoII的组成的组成成分，成分，Co ICo I为烟酰为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸胺腺嘌呤二核苷酸Nicotinamide Adenine Dinucleotide, NAD、CoIICoII为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸Nicotinami

3、de Adenine Dinucleotide Phosphate, NADP。生物体生物体脱氢酶类的辅酶脱氢酶类的辅酶，氧化还原中起，氧化还原中起携携带和传递氢带和传递氢的作用。的作用。NCNH2ONCNH2OHHNAD+or NADP+ H+NADH + H+or NADPH + H+In the older literature NAD+ is referred to as DPN or coenzyme I，NADP+ is referred to as TPN or coenzyme II Early stages: Anorexia（厌食）（厌食） Indigestion（消化不良

4、）（消化不良） Muscle weakness（肌无力）（肌无力） Reddened skin（红皮肤）（红皮肤） Rough skin（皮肤粗糙）（皮肤粗糙） Advanced stages 3 Ds of pellagra: dermatitis（皮炎）（皮炎）, diarrhea（腹泻）（腹泻）, dementia（痴呆）（痴呆）抗皮炎维生素抗皮炎维生素，吡啶衍生物，吡啶衍生物，包括包括吡哆醛吡哆醛(pyridoxal）、）、吡吡哆醇哆醇(pyridoxin,pyridoxol)和和吡吡哆胺哆胺(pyridoxamine)，生物体生物体内往往以内往往以磷酸酯磷酸酯形式发挥作用。形式发挥作

5、用。与与氨基酸代谢氨基酸代谢密切相关，是密切相关，是转氨酶转氨酶、脱羧酶脱羧酶的辅酶，还参的辅酶，还参与氨基酸的与氨基酸的消旋消旋作用。作用。缺乏引起呕吐、中枢神经兴缺乏引起呕吐、中枢神经兴奋、惊厥、低色素性贫血。奋、惊厥、低色素性贫血。植物中分布广，谷类外皮中植物中分布广，谷类外皮中尤为丰富尤为丰富。Biochemical functions:1. Decarboxylation of amino acids2. *Transaminase reactions3. Racemization reactions（消旋作用）（消旋作用）4. Aldol cleavage reactions5.

6、Transulfuration reactions6. Conversion of tryptophan to niacin7. Conversion of linoleic acid into arachidonic acid (prostaglandin precursor)8. Formation of sphingolipidsTransaminase reactions由由结合而结合而成的成的双环化合物双环化合物，侧链，侧链上有一戊酸。对一些微上有一戊酸。对一些微生物如酵母、细菌的生生物如酵母、细菌的生长有强烈的促进作用。长有强烈的促进作用。动物缺乏时动物缺乏时毛发脱落毛发脱落、皮肤

7、发炎皮肤发炎。吃鸡蛋清。吃鸡蛋清（含抗生物素蛋白（含抗生物素蛋白avidinavidin）过多或长期口服抗菌）过多或长期口服抗菌素易造成缺乏。肝、肾、蛋黄、酵母、蔬菜、谷素易造成缺乏。肝、肾、蛋黄、酵母、蔬菜、谷类等分布广泛。类等分布广泛。生物素与细胞内的生物素与细胞内的CO2固定或羧化作固定或羧化作用用有关，是很多需有关，是很多需要要ATP的的羧化酶的羧化酶的辅基辅基，起羧基的载，起羧基的载体作用体作用biochemical role: carbon dioxide fixationtwo step process:1. Binding of CO2 to biotin N-carboxyb

8、iotin2. Transfer of CO2 to a substrateActivation of biotin requires enzyme, CO2, ATP and Mg+CH3COCO2-CCH2OCO2-O2CpyruvateoxaloacetateCH3COSCoACCH2OSCoA-O2Cacetyl CoAmalonyl CoACCH2OSCoAH3Cpropionyl CoACCHOCO2-O2CCH3methylmalonyl CoAHCO3- + NH4+ + ATPCH2NOOPOHOHOcarbamyl phosphate()又名又名遍多酸遍多酸，意，意为为“到

9、处都有到处都有”，也有，也有称称Vit BVit B3 3或或Vit BVit B5 5。由。由二羟基二甲基丁酸（泛二羟基二甲基丁酸（泛解酸解酸 pantoic acidpantoic acid）和和 - -丙氨酸通过酰胺键丙氨酸通过酰胺键结合而成。各种动植物、结合而成。各种动植物、细菌、酵母和人类生长细菌、酵母和人类生长所必需，但植物和许多所必需，但植物和许多微生物能合成泛酸。缺微生物能合成泛酸。缺乏时会导致乏时会导致肠胃炎症肠胃炎症和和皮肤角质化皮肤角质化，蜕皮蜕皮，脱脱毛毛等。等。CH2HOCCH3CH3CHOHCNOCH2HCH2COOHFirst recognized in 1933

10、 as a growth factor for yeast (Roger J. Williams) a yellow viscous oil (free acid) stable to moist heat (not to dry heat) and to oxidizing and reducing agents hydrolyzed in acid or alkaline medium sources (numerous): liver, kidney, eggs, lean beef, milk, molasses, cabbage, cauliflower, broccoli, pea

11、nuts, sweet potatoes, kale (derive its name from everywhere)(Coenzyme A, CoA)几乎所有泛酸都用以几乎所有泛酸都用以构成构成CoACoA，CoACoA由等分子泛酸、氨基乙硫醇、焦由等分子泛酸、氨基乙硫醇、焦磷酸及磷酸及3 3 -AMP-AMP组成。组成。CoACoA主要起主要起传递传递酰基作用酰基作用，是，是酰基转移酶的辅酶酰基转移酶的辅酶，携，携带乙酰基时为乙酰带乙酰基时为乙酰CoACoA，是，是糖、脂、糖、脂、蛋白等进入蛋白等进入TCATCA的必经之路，也是一的必经之路，也是一些生物合成碳架的载体些生物合成碳架的载体

12、，在代谢中起，在代谢中起重要作用。重要作用。辅酶辅酶ACoAHSCoACoASH合成脂肪酸和脂类合成脂肪酸和脂类生成酮体生成酮体合成固醇合成固醇类化合物类化合物植物及微生植物及微生物中生糖物中生糖脂脂蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸糖糖酮体酮体19351935年在肝脏及酵母菌中，发现一种可年在肝脏及酵母菌中，发现一种可抗猴子贫抗猴子贫血血的物质，称为的物质，称为维生素维生素M M。19391939年，又在肝脏中发现一年，又在肝脏中发现一种可种可抗小鸡贫血抗小鸡贫血的物质，被称为的物质，被称为维生素维生素BcBc。19401940年，年，一种可一种可促进乳酸菌生长促进乳酸菌生长的物质被发现，同年此种生长

13、促的物质被发现，同年此种生长促进物质被发现可进物质被发现可促进链球菌的生长促进链球菌的生长，此类物质被命名为，此类物质被命名为叶酸叶酸(Folic acid)(Folic acid)或或抗贫血维生素。抗贫血维生素。缺乏时表现为缺乏时表现为生生长不良及各种贫血症长不良及各种贫血症。叶酸。叶酸与核酸合成有关与核酸合成有关，是骨髓巨，是骨髓巨红细胞和白细胞成熟和分裂所必需，临床用于治疗巨红红细胞和白细胞成熟和分裂所必需，临床用于治疗巨红细胞贫血和血小板减少等。细胞贫血和血小板减少等。 植物绿叶中大量存在。为植物绿叶中大量存在。为2-2-氨基氨基-4-4-羟基羟基-6-6-甲基甲基蝶呤，又称蝶酰谷氨酸

14、，去掉蝶呤，又称蝶酰谷氨酸，去掉GluGlu会失去维生素作用。会失去维生素作用。必需基团必需基团体内叶酸在还原酶作用下被还原为体内叶酸在还原酶作用下被还原为二氢及四氢叶酸二氢及四氢叶酸（THFA，FH4），），四氢叶酸简称四氢叶酸简称辅酶辅酶F，各种生物合成反应中起，各种生物合成反应中起转移和利用一碳单位转移和利用一碳单位（-CH3，-CH2-，-CH=，-CH=O，-CH=NH，-CH2OH），在），在嘌呤、嘌呤、嘧啶、核苷酸、嘧啶、核苷酸、Ser、Met等合成中起重要作用等合成中起重要作用。Biochemical functionsone carbon fragment transfer

15、(formyl, methyl, hydroxymethyl) conversion of homocysteine to methionine conversion of serine to glycine synthesis of thymidylic acid synthesis of purines (de novo) histdine metabolism synthesis of glycine19291929年有人用年有人用猪肝来治疗恶性贫血猪肝来治疗恶性贫血，分离肝脏层，分离肝脏层析上层液得到一种析上层液得到一种红色结晶化合物红色结晶化合物-维生素维生素B B1212 ，与，与

16、造造血血功能有关。功能有关。19551955年，才完全了解其化学结构为氰钴年，才完全了解其化学结构为氰钴胺素胺素(Cyanocobalmin)，或动物蛋白因子或动物蛋白因子。分子中含分子中含CoCo和和CNCN，CoCo以配位键连着一个以配位键连着一个CNCN，分子，分子一部分为与卟呤环相似的咕呤环，环中心有一一部分为与卟呤环相似的咕呤环，环中心有一3 3价的价的CoCo，另一部分为另一部分为5 5，6-6-二甲基苯并咪唑核苷酸，是一种二甲基苯并咪唑核苷酸，是一种抗恶抗恶性贫血因子性贫血因子，为红细胞正常成熟和生长所必需。通常，为红细胞正常成熟和生长所必需。通常以辅酶形式参与代谢作用，参与的酶

17、促反应有两类：以辅酶形式参与代谢作用，参与的酶促反应有两类：参与某些参与某些化合物重排化合物重排；参与某些化合物；参与某些化合物甲基化甲基化。5脱氧腺苷钴氨素脱氧腺苷钴氨素甲基钴氨素甲基钴氨素(给药方式给药方式)Biochemical functions (mediated by coenzymes)*mutase reaction (rearrangement reaction)methylmalonyl CoA to succinyl CoA (lipid metabolism)methylation reactionsuracil to thyminehomocysteine to me

18、thionineaminoethanol to cholineactivation of amino acids for protein synthesisribonucleotides to deoxyribonucleotides for DNA synthesis in certain bacteria因能因能防治坏血病防治坏血病（scurvyscurvy）又名）又名抗坏血酸抗坏血酸（ascorbicascorbic acid acid）。）。可以脱可以脱氢参与生物体氧化还原反应氢参与生物体氧化还原反应，起，起递氢递氢作用。具抗作用。具抗毒作用，能毒作用，能保护巯基酶保护巯基酶不被氧化，

19、用于防治职业不被氧化，用于防治职业中毒如铅、汞、砷、苯等慢性中毒；参与中毒如铅、汞、砷、苯等慢性中毒；参与ProPro和和LysLys是羟基化是羟基化作用，促进胶原蛋白和粘多糖的合作用，促进胶原蛋白和粘多糖的合成，促进骨骼的正常生长和伤口愈合。成，促进骨骼的正常生长和伤口愈合。缺乏时患缺乏时患坏血病坏血病。HOHOOOCHOHCH2OHOOOOCHOHCH2OH conversion of folic acid to THFA hydroxylation reactions of cholesterol to cholic acid hydroxylation of tryptophan to

20、 5-hydroxytryptophan aids in the absorption and utilization of iron antioxidant properties may inhibit formation of nitrosamines during digestion of protein常见的现象有常见的现象有贫血贫血、出血块出血块、易感冒易感冒、流鼻血流鼻血、消化不良消化不良。 (1)(1)人类、灵长类、天竺鼠不能合成维生素人类、灵长类、天竺鼠不能合成维生素C C； (2)(2)出生婴儿脐带流血不止，母亲可在产前五天，每天摄食出生婴儿脐带流血不止，母亲可在产前五天，每

21、天摄食1-5g1-5g维生素维生素C C，即可预防；，即可预防； (3)(3)毛细血管壁变弱，皮肤出血，身体有瘀青现象；毛细血管壁变弱，皮肤出血，身体有瘀青现象； (4)(4)牙龈出血、齿槽脓溢等现象；牙龈出血、齿槽脓溢等现象； (5)(5)伤口愈合变差，每日伤口愈合变差，每日 4,000 mg 4,000 mg 维生素维生素 C C，伤口愈合可，伤口愈合可达意想不到的效果，手术前後大量补充更佳；达意想不到的效果，手术前後大量补充更佳； (6)(6)软骨、骨头及牙齿发育不良，主要发生在维生素软骨、骨头及牙齿发育不良，主要发生在维生素C C缺乏时，缺乏时，骨格的基础部份破损，矿物质开始流失，骨头

22、变成稀疏、易骨格的基础部份破损，矿物质开始流失，骨头变成稀疏、易碎、缺乏弹性及强度；碎、缺乏弹性及强度； (7)(7)坏血症易发生在寒带国家的晚冬，因蔬菜水果产出少。坏血症易发生在寒带国家的晚冬，因蔬菜水果产出少。AretinolphototransductionDcholecalciferolbone remodelingEtocopherolsantioxidantKphytylmenaquinonemultiprenylmenaquinonecoagulationbone remodelingB1thiaminecarbohydrate metabolismB2riboflavinred

23、ox, respirationB3niacinredoxB6pyridoxinepyridoxaminepyridoxalaa metabolismglycogenolysisPantothenic acidtca, fa and cholesterolBiotingluconeogenesis, tca, fa, aaB12cobalamin1C metabolismFolic acid1C metabolismCascorbic acidhydroxylationCholineac, pl最早认识维生素（维最早认识维生素（维C C）在）在200200多年前就开始了，多年前就开始了，最后一种

24、维生素（维最后一种维生素（维D D）被发现到现在已近）被发现到现在已近5050年。但科年。但科学家对维生素的研究从未终止，特别是上世纪的最后学家对维生素的研究从未终止，特别是上世纪的最后2020年里，人们对维生素的认识发生了深刻变化，一些年里，人们对维生素的认识发生了深刻变化，一些非常重要的发现改变了医学界关于维生素的传统观点。非常重要的发现改变了医学界关于维生素的传统观点。服用维生素保健也引起了巨大争论服用维生素保健也引起了巨大争论，这种争论已不是单，这种争论已不是单纯的学术意义的争论，而是哲学态度的冲突。保守主义纯的学术意义的争论，而是哲学态度的冲突。保守主义者认为用维生素保健仍然缺乏证明

25、其有效并且绝对安全者认为用维生素保健仍然缺乏证明其有效并且绝对安全的证据，反对服用维生素保健；实用主义者则认为哪怕的证据，反对服用维生素保健；实用主义者则认为哪怕是或许有效和相对安全就值得一试，支持服用维生素保是或许有效和相对安全就值得一试，支持服用维生素保健。在实际生活中经常服用维生素的人越来越多了。健。在实际生活中经常服用维生素的人越来越多了。维生素在抗肿瘤中的作用以及剂量尚处于维生素在抗肿瘤中的作用以及剂量尚处于研究阶段研究阶段，维生素只有在维生素只有在远远大于正常机体需要量的情况下远远大于正常机体需要量的情况下，才，才具有抗癌效应。可无论何种维生素在剂量过大时，均具有抗癌效应。可无论何

26、种维生素在剂量过大时，均会产生会产生不良反应不良反应，亦称为，亦称为副作用副作用。为避免剂量过大所致的不良反应，应为避免剂量过大所致的不良反应，应多多进食富含维进食富含维生素的各类饮食生素的各类饮食，而，而非盲目服用各种市售的维生素制非盲目服用各种市售的维生素制剂剂。食用含维生素食物，肠道可最大限度地吸收食物。食用含维生素食物，肠道可最大限度地吸收食物中的维生素。吃药片则吸收较差。中的维生素。吃药片则吸收较差。维生素与癌症之间关系的研究多为维生素与癌症之间关系的研究多为流行病学流行病学的回顾的回顾性调查，并非运用较严格的对照法与分类法，故是否性调查，并非运用较严格的对照法与分类法，故是否为某种

27、维生素单独在发挥作用，则很难做出确定无疑为某种维生素单独在发挥作用，则很难做出确定无疑的结论。因此，通过的结论。因此，通过食疗食疗达到预防目的应是最可靠的达到预防目的应是最可靠的选择。选择。1.1.人体每日对维生素的需要量甚微，缺乏则可引起一类人体每日对维生素的需要量甚微，缺乏则可引起一类特殊的疾病，称为特殊的疾病，称为“维生素缺乏症维生素缺乏症”。食物是维生素和。食物是维生素和矿物质的最好来源。应用低热量矿物质的最好来源。应用低热量12001200卡卡/ /日日 膳食的人，膳食的人，往往不能摄入适量维生素，需要补充。往往不能摄入适量维生素，需要补充。2.2.OTCOTC中维生素与矿物质的服用剂量应以中维生素与矿物质的服用剂量应以中国药典中国药典或或中华人民共和国卫生部部颁标准中华人民共和国卫生部部颁标准规定为准。多种规定为准。多种维生素及矿物质含量原则上依据中国营养学会推荐摄入维生素及矿物质含量原则上依据中国营养学会推荐摄入量，也可参考联合国粮食组织（量，也可参考联合国粮食组织（FAOFAO）与世界卫生组织）与世界卫生组织（WHOWHO）推荐的营养素供给量标准组方。维生素和矿物）推荐的营养素