维生素与辅酶(总)

1、 唐代唐代孙思邈孙思邈：动物肝防治：动物肝防治夜盲症夜盲症；用谷皮汤熬粥防治；用谷皮汤熬粥防治脚气病脚气病； 18861886年荷兰医生年荷兰医生EijkmanEijkman在荷属东印度公司研究亚洲在荷属东印度公司研究亚洲普遍流行的脚气病；普遍流行的脚气病；18901890年他的实验室的鸡群中发现年他的实验室的鸡群中发现脚气病；脚气病；18971897证明该病由白米饲喂有关，将米糠加入证明该病由白米饲喂有关，将米糠加入即可治愈。即可治愈。 19061906年，英国年，英国hopkinshopkins, ,大鼠饲喂纯化饲料不能存活，大鼠饲喂纯化饲料不能存活，加入及微量牛奶后可正常生长。加入及微量

2、牛奶后可正常生长。 19131913年，美国生化学家年，美国生化学家MendalMendal和和Osborni,McCollumOsborni,McCollum和和DavisDavis发现发现VAVA、VBVB, ,随后其他维生素相继发现。随后其他维生素相继发现。一、维生素概述一、维生素概述人类对维生素的认识始于人类对维生素的认识始于30003000多年前。当时多年前。当时古埃古埃及人及人发现发现夜盲症夜盲症可以被一些食物治愈，虽然他们可以被一些食物治愈，虽然他们并不清楚食物中什么物质起了医疗作用，但这是并不清楚食物中什么物质起了医疗作用，但这是人类对维生素最朦胧的认识。人类对维生素最朦胧的认

3、识。维生素的发现维生素的发现15191519年，葡萄牙年，葡萄牙航海家航海家麦哲伦率领的远洋船队从南美洲东岸向麦哲伦率领的远洋船队从南美洲东岸向太平洋进发。三个月后，有的太平洋进发。三个月后，有的船员船员牙床牙床破了，有的破了，有的船员船员流鼻血流鼻血，有的有的船员船员浑身无力，待船到达目的地时，原来的浑身无力，待船到达目的地时，原来的200200多人，活多人，活下来的只有下来的只有3535人，人们对此找不出原因。人，人们对此找不出原因。17341734年，在开往年，在开往格陵格陵兰兰的海船上，有一个船员得了严重的的海船上，有一个船员得了严重的坏血病坏血病，当时这种病无，当时这种病无法法医医治

4、，其他船员只好把他抛弃在一个荒岛上。待他苏醒过来，治，其他船员只好把他抛弃在一个荒岛上。待他苏醒过来，用野草充饥，几天后他的用野草充饥，几天后他的坏血病坏血病竟不治而愈了。诸如此类的竟不治而愈了。诸如此类的坏坏血病血病，曾夺去了几十万英国水手的生命。，曾夺去了几十万英国水手的生命。17471747年英国海军年英国海军军医军医林德林德总结了前人的经验，建议海军和远征船队的船员在远航时总结了前人的经验，建议海军和远征船队的船员在远航时要多吃些柠檬，他的意建被采纳，从此未曾发生过坏血病。但要多吃些柠檬，他的意建被采纳，从此未曾发生过坏血病。但那时还不知柠檬中的什么物质对坏血病有抵抗作用。那时还不知柠

5、檬中的什么物质对坏血病有抵抗作用。维生素的发现维生素的发现19121912年年，波，波兰科兰科学家丰克，经过千百次的试验，学家丰克，经过千百次的试验，终于从终于从米糠米糠中提取出一种能够治疗中提取出一种能够治疗脚气病脚气病的白色的白色物质。这种物质被丰克称为物质。这种物质被丰克称为 维持生命的营养素维持生命的营养素 ，简称，简称Vitamin(Vitamin(维他命），也称维生素维他命），也称维生素 维生素的发现维生素的发现18861886年，年轻的年，年轻的荷兰军医艾克曼荷兰军医艾克曼(Christian Eijkman(Christian Eijkman，1858-1858-1930)19

6、30)在荷属东印度研究亚洲普遍流行的在荷属东印度研究亚洲普遍流行的脚气病脚气病，最初企图找，最初企图找出引起该病的细菌，但是没有成功出引起该病的细菌，但是没有成功本来不是细菌引起的疾本来不是细菌引起的疾病，又怎么可能成功呢？病，又怎么可能成功呢？18901890年，在他的实验鸡群中爆发了年，在他的实验鸡群中爆发了神神经性皮炎经性皮炎，表现与，表现与脚气病脚气病极为类似。直到极为类似。直到19071907年，艾克曼经过年，艾克曼经过专心研究，才终于查明，脚气病起因于白米。鸡吃白米得了脚专心研究，才终于查明，脚气病起因于白米。鸡吃白米得了脚气病，将丢弃的米糠放回饲料中即可治愈。他自己也开始改吃气病

7、，将丢弃的米糠放回饲料中即可治愈。他自己也开始改吃糙米，于是感染的脚气病随后也好了。艾克曼于是推测白米中糙米，于是感染的脚气病随后也好了。艾克曼于是推测白米中含有一种毒素，而米糠中则含有一种解毒的物质。荷兰的格林含有一种毒素，而米糠中则含有一种解毒的物质。荷兰的格林却不这样认为，而是从另一个角度推测：白米中缺少一种关键却不这样认为，而是从另一个角度推测：白米中缺少一种关键的成分，而这种成分就在米糠里。事实证明，格林的推测是正的成分，而这种成分就在米糠里。事实证明，格林的推测是正确的，白米中缺少的正是维生素。确的，白米中缺少的正是维生素。 维生素的发现维生素的发现19061906年，年，英国生物

8、化学家霍普金斯英国生物化学家霍普金斯(Frederick Hopkins)(Frederick Hopkins)用纯用纯化后的饲料喂食老鼠，饲料中含有蛋白质、脂类、糖类和矿物化后的饲料喂食老鼠，饲料中含有蛋白质、脂类、糖类和矿物质微量元素，然而老鼠依然不能存活；而向纯化后的饲料中加质微量元素，然而老鼠依然不能存活；而向纯化后的饲料中加入哪怕只有微量的牛奶后，老鼠就可以正常生长了。从而证明入哪怕只有微量的牛奶后，老鼠就可以正常生长了。从而证明食物中除了蛋白、糖类、脂类、微量元素和水等营养物质外还食物中除了蛋白、糖类、脂类、微量元素和水等营养物质外还存在一种必需的存在一种必需的“辅助因子辅助因子”

9、。19111911年，年，波兰化学家波兰化学家Casimir FunkCasimir Funk发现糙米中能够防治脚气病发现糙米中能够防治脚气病的物质的物质( (维生素维生素B1)B1)是一种胺是一种胺( (一类含氮化合物一类含氮化合物) )。因此。因此FunkFunk提议提议将这种化合物叫做将这种化合物叫做VitamineVitamine，意为，意为“Vital amine”Vital amine”，中文意，中文意思就是思就是“致命的胺致命的胺”，极言它的重要性。这个名词迅速被普遍，极言它的重要性。这个名词迅速被普遍应用于所有的这种应用于所有的这种“辅助因子辅助因子”。然而随后发现，许多其它的

10、。然而随后发现，许多其它的维生素并不含有维生素并不含有“胺胺”结构，但是由于结构，但是由于FunkFunk的叫法已经广泛采的叫法已经广泛采用，所以这种叫法并没有废弃，而仅仅将用，所以这种叫法并没有废弃，而仅仅将amineamine的最后一个的最后一个“e”e”去掉，成为了去掉，成为了“vitamin”(vitamin”(维生素，音译为维生素，音译为“维他命维他命”) )。 维生素的发现维生素的发现19121912年，霍普金斯年，霍普金斯(Hopkins)(Hopkins)和和FunkFunk推出维生素缺推出维生素缺乏假说，推测人体系统中如果缺乏特定的足够量乏假说，推测人体系统中如果缺乏特定的足

11、够量的维生素，将会引起特定的疾病。在的维生素，将会引起特定的疾病。在1919世纪初，世纪初，通过提供缺乏特定成分的食物给通过提供缺乏特定成分的食物给实验动物实验动物食用的食用的方法，科学家们成功的将各种如今大家熟知的维方法，科学家们成功的将各种如今大家熟知的维生素分离并且鉴别了出来。生素分离并且鉴别了出来。 维生素的发现维生素的发现（一）维生素的发现（一）维生素的发现 (1906(1906年英国年英国) )纯化饲料纯化饲料矿物质、矿物质、蛋白质、蛋白质、脂肪、核脂肪、核酸、糖酸、糖 牛奶中存在需要量极少，牛奶中存在需要量极少，但生存必需的食物辅助但生存必需的食物辅助因子因子维生素维生素动物合成

12、某些动物合成某些维生素的功能维生素的功能退化，必须依退化，必须依靠植物和微生靠植物和微生物提供，一旦物提供，一旦缺乏：缺乏：病病/ /死死（二）维生素的概念（二）维生素的概念维生素维生素(vitamin)(vitamin) 人类必需的一类营养素人类必需的一类营养素 是维持机体正常生理功能所必需、机体是维持机体正常生理功能所必需、机体 自身又不能合成或合成量不足，必需靠自身又不能合成或合成量不足，必需靠 外界供给的一类外界供给的一类微量低分子有机化合物。微量低分子有机化合物。 不是能量物质不是能量物质，也不是结构物质也不是结构物质，可调节，可调节物质代谢和维持生理功能。物质代谢和维持生理功能。（

13、三）（三） 维生素的分类维生素的分类 依据依据溶解性分为：溶解性分为： 水溶性水溶性： VB族族、VC 脂溶性脂溶性： VA 、 VD、 VE、 VK功能：功能：水溶性水溶性V辅酶，辅酶， 参与酶催化反应中底物基团的转移参与酶催化反应中底物基团的转移脂溶性脂溶性V调控某些生物机能调控某些生物机能 二、水溶性维生素二、水溶性维生素（一）（一） VB1( 硫胺素）硫胺素）V VB1B1( ( 硫胺素）硫胺素）（存在形式：存在形式：（硫胺素）（硫胺素）由由ATPATP提供提供功能功能缺乏病：缺乏病：脚气病脚气病 消化不良（抑制胆碱酯酶）消化不良（抑制胆碱酯酶）多存在于多存在于种皮、瘦肉、白菜中种皮、

14、瘦肉、白菜中VB1VB1在酸性溶液中稳定，耐热，在在酸性溶液中稳定，耐热，在pH3.5pH3.5以下以下，120120不被破坏不被破坏。H化学结构化学结构？键相连键相连核苷键核苷键VB2传递传递存在形式存在形式 黄素黄素单单核苷酸核苷酸 FMN 黄素黄素腺嘌呤腺嘌呤 二核苷酸二核苷酸 FAD补充物补充物牛奶、蔬菜牛奶、蔬菜广泛存在，广泛存在，酵母、肝酵母、肝、肾、蛋、奶、大豆中丰富、肾、蛋、奶、大豆中丰富(三三) 泛酸泛酸/遍多酸遍多酸(VB3) 化学结构化学结构OHCH2CH3CCH3CHOHCONHCH2CH2OHOC泛泛解解酸酸丙丙氨氨酸酸VB3B3 存在方式存在方式 辅酶辅酶A（CoA

15、SH）巯基乙胺巯基乙胺酰胺键磷酸二酯键泛酸泛酸3，3-二甲基二甲基- 2、4-二羟基二羟基丁酸丁酸 OH1VB33.5-ADP功能功能酰基转移酶辅酶酰基转移酶辅酶，传递，传递酰基酰基在脂类与糖类代谢中起重要的作用在脂类与糖类代谢中起重要的作用H2O脂酰脂酰CoA广泛存在，广泛存在，蜂王浆中蜂王浆中含量最多。含量最多。辅酶辅酶A广广泛被用作泛被用作各种疾病各种疾病的重要辅的重要辅助药物。助药物。（四）（四） PP（烟酰胺（烟酰胺/尼克酰胺尼克酰胺） 存在方式存在方式烟酰胺腺嘌呤烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（二核苷酸（辅酶辅酶I） NAD+烟酰胺腺嘌呤烟酰胺腺嘌呤二核苷酸二核苷酸磷酸磷酸 （辅酶辅酶）NA

16、DP+ 功能：功能：脱氢酶辅酶脱氢酶辅酶传递传递酶活酶活性中性中心心+ +底物可自身合成，不缺乏可自身合成，不缺乏（五）（五） VB6又称吡哆素，包括又称吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺NCH2OHCH2OHHOH3C 吡哆醇吡哆醇(pyridoxol)NCH2OHCHOHOH3C 吡哆醛吡哆醛(pyridoxal)NCH2OHCH2NH2HOH3C 吡哆胺吡哆胺(pyridoxamine)(P449)NCH2OCHOHOH3CP（磷酸吡哆醛，（磷酸吡哆醛，PLP）吡哆醇吡哆醇吡哆醇氧化酶吡哆醇氧化酶吡哆醛吡哆醛吡哆胺吡哆胺吡哆胺转氨酶吡哆胺转氨酶ATPADP磷酸吡哆醇

17、磷酸吡哆醇磷酸吡哆醇磷酸吡哆醇 氧化酶氧化酶磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺 转氨酶转氨酶磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺ATPADP激酶激酶ATPADP功功 能：能：作为辅酶参加多种代谢反应，包括脱羧、转作为辅酶参加多种代谢反应，包括脱羧、转氨、氨基酸内消旋、氨、氨基酸内消旋、Trp代谢（包括代谢（包括Trp nicotinamide）、含硫氨基酸的脱硫、羟基）、含硫氨基酸的脱硫、羟基氨基酸的代谢和氨基酸的脱水等。氨基酸的代谢和氨基酸的脱水等。分布广泛，食物中富含，肠道细菌可以合成供分布广泛，食物中富含，肠道细菌可以合成供人体需要。人体需要。（六）（六）生物素生物素（VB7 ）为含硫维生素，其结

18、构可视为由尿素与硫为含硫维生素，其结构可视为由尿素与硫戊烷环结合而成，并有一个戊烷环结合而成，并有一个C C5 5酸枝链。酸枝链。HNNHCO尿素部分尿素部分HCCHH2CCHS硫戊烷环部分硫戊烷环部分(CH2)4COOHC5酸根部分酸根部分生物素（生物素（biotin）尿素环上的尿素环上的一个一个N可与可与CO2结合结合生物素是细长针状的晶体，熔点生物素是细长针状的晶体，熔点232，耐热和酸碱，微溶于水。耐热和酸碱，微溶于水。功能功能：生物素是多种羧化酶的辅酶，：生物素是多种羧化酶的辅酶， 在在CO2固定反应中起重要作用。固定反应中起重要作用。（七）（七）VB11（叶酸造血维生素）（叶酸造血

19、维生素） 化学结构化学结构 NNNNNH2OHCH2NHCONHCHCOOHCH2CH2COOH123456789102-氨基氨基-4-羟基羟基-6-亚甲基蝶呤亚甲基蝶呤对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸谷氨酸谷氨酸叶酸叶酸蝶酰谷氨酸蝶酰谷氨酸蝶酸蝶酸 存在形式存在形式四氢叶酸（辅酶四氢叶酸（辅酶F、CoF）NNNNNH2OHCH2NHCO12345678910谷氨酸谷氨酸NNNNNH2OHCH2NHHHHHCO四氢叶酸四氢叶酸5678F4，THF 含一个碳原子的基团含一个碳原子的基团功能：功能：一碳单位脱除酶的辅酶一碳单位脱除酶的辅酶 传递一碳基团传递一碳基团 叶酸参与嘌呤、嘧啶的合成叶酸参与嘌呤、嘧

20、啶的合成，间接影间接影响蛋白质合成。响蛋白质合成。 磺胺类药物可磺胺类药物可竞争性竞争性地抑制细菌叶酸地抑制细菌叶酸的合成，导致繁殖中断。的合成，导致繁殖中断。（八（八 ） VB12及其辅酶及其辅酶维生素维生素B12是含钴的化合物，是含钴的化合物，又称钴胺素又称钴胺素(cyanocobalamine)氰钴胺素氰钴胺素咕啉环咕啉环二甲基苯并咪唑核苷酸二甲基苯并咪唑核苷酸5脱氧腺苷脱氧腺苷5脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素甲基钴胺素甲基钴胺素功功 能：能：1.1.促进某些化合物的促进某些化合物的异构异构作用。作用。2.2. 促进促进甲基转移甲基转移作用。作用。3.3. 维持维持SHSH的还原型状态。的

21、还原型状态。4.4. 促进促进核酸和蛋白质核酸和蛋白质的生物合成的生物合成。5.5. 维持维持造血造血机构的正常运转。机构的正常运转。6.6. 促进促进上皮组织上皮组织细胞的新生。细胞的新生。4.4. 髓磷脂的生物合成减少，损害神经系统髓磷脂的生物合成减少，损害神经系统缺乏症：缺乏症：1. 1. 儿童及幼龄动物发育不良。儿童及幼龄动物发育不良。2. 2. 消化道上皮组织细胞失常。消化道上皮组织细胞失常。3. 3. 造血器官功能失常，导致恶性贫血造血器官功能失常，导致恶性贫血。（九）（九）硫辛酸硫辛酸 辛：八辛：八 H2C-CH2-HC（CH2）4 COOH | | SH SH功能：功能：1.1

22、.抗坏血病抗坏血病（保护细胞膜）（保护细胞膜） 2.2.氢传递体氢传递体 3.3.脯氨酸羟基化酶的辅酶脯氨酸羟基化酶的辅酶 4.4.酶的激活剂酶的激活剂 ？如何传递如何传递（十）（十） -只能通过食物获取只能通过食物获取三、脂溶性维生素三、脂溶性维生素（一） VA动物饮食中吸收，或植物中的动物饮食中吸收，或植物中的-胡萝卜素转化而来胡萝卜素转化而来化学结构：化学结构： 不饱和一元醇不饱和一元醇 ( (脂类中萜类衍生物脂类中萜类衍生物）CH3CH3CH3CHCHCH3CHCHCHCH3CH2OHCH3CH3CH3CHCHCH3CHCHCHCH3CH2OHVV（化学组成）（化学组成）3甲基甲基环己环己(二二)烯烯+2甲基甲基-壬壬-四四烯醇烯醇弱光弱光存在形式：存在形式： 视紫红质（含视