维生素与辅酶

1、关于维生素与辅酶第一张，PPT共五十七页，创作于2022年6月第一节 维生素的概念和分类 维生素是指一类维持细胞正常功能所必需的、生物体内不能自身合成而必须由食物供给的小分子有机化合物，需要量很少，但对维持健康十分重要。维生素不能供给机体热能，也不能作为构成机体组织的物质，其主要功能是通过作为辅酶的成分调节机体代谢。长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病（维生素缺乏症）。 最早分离出的维生素（维生素B1）是一种胺类(amine)，将维生素取名为Vitamine（生命胺，最初中译为维他命），但并非所有的维生素都含氨基，改为Vitamin(V)。 6、7 世纪前，我国已有脚气病和“雀目症”的记载

2、。第二张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 肝、胆疾病可阻碍维生素的吸收。 长期口服抗生素可抑制肠道菌生长，引起Vk、生物素、叶酸、泛酸等的缺乏。 妊娠、哺乳、强体力劳动、高温操作，维生素B1和B2的需要量相应增加。 医疗上用维生素防治维生素不足而引起的疾病。 长期大量使用维生素A和维生素D会引起中毒；维生素B1用量过多会引起周围神经痛觉缺失；长期大量使用维生素B12会引起红细胞过多；口服维生素C过多可破坏膳食中维生素B12而引起贫血。生物对维生素的需要情况取决于：1. 在代谢过程中是否需要；2. 自身能否合成。第三张，PPT共五十七页，创作于2022年6月维生素水溶性维生素脂溶性维生素

3、：维生素B族（B1、B2、泛酸、维生素PP、B6、生物素、叶酸、B12）和维生素C等。：维生素A、D、E、K等 维生素可按其溶解性的不同分为脂溶性维生素 和水溶性维生素两大类。第四张，PPT共五十七页，创作于2022年6月维生素A、D、E、K 维生素A只存在于动物性食物中，包括A1和A2两种。A1即视黄醇，主要存在于咸水鱼的肝脏；A2即3-脱氢视黄醇，主要存在于淡水鱼肝脏。在高等植物和动物中普遍存在的-胡萝卜素可转变为维生素A。CH2OH视黄醇3-脱氢视黄醇维生素A:第五张，PPT共五十七页，创作于2022年6月CH2OHCHO第六张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 维生素A1一般为黄

4、色粘性油体，纯体可结晶为黄色三棱晶体，熔点63。维生素A2尚未制成晶体。 维生素A不溶于水，而溶于油脂和乙醇，易氧化，在无氧条件下，相当耐热。易被紫外光所破坏。在氯仿和乙醇溶液中，维生素A1的吸收峰在328nm，维生素A2的吸收峰在345nm及350nm。在乙醇溶液中，维生素A1与三氯化鏑作用产生的蓝色溶液在620nm处有一特殊吸收光带，维生素A2在693nm和697nm各有一吸收光带。 维生素A除了促进年幼动物生长外，其主要功能为维持上皮组织的健康及正常视觉，还有助于动物生殖和泌乳。 在视觉过程中维生素A的变化。第七张，PPT共五十七页，创作于2022年6月缺乏症：1.上皮组织结构改变，呈角

5、质化。皮肤干燥，成磷状。呼吸道表皮组织改变，易受病菌侵袭。有的患者因肠胃黏膜表皮受损而引起腹泻。在儿童还偶有因缺乏A引起眼角膜和结膜变质，牙釉和骨质发育不全。大人、小孩长期缺乏维生素A都会导致泪腺分泌障碍产生干眼病（眼结膜炎）。动物缺乏维生素A，生殖和泌乳也不正常，易发生流产和缺奶。2. 视紫红质不足，对暗光适应能力减弱，发生夜盲症。3.引起代谢失调，如某些器官的DNA含量减少，粘多糖（硫酸软骨素）的生物合成也受阻碍。 维生素A较易被正常肠道吸收，但不直接随尿排泄，因而摄取过量是有害的。第八张，PPT共五十七页，创作于2022年6月维生素D: 维生素D具有抗佝偻病作用，又称抗佝偻病维生素。已确

6、知有4种，即维生素D2、D3、D4、D5，均为类固醇衍生物，其中D2和D3较为重要。 只在动物体内含有维生素D，鱼肝油中含量最丰富。动、植物组织中含有能转化为维生素D的固醇类物质，经紫外光照射可转变为维生素D。目前尚不能用人工方法合成，只能用紫外光照射维生素D元的方法来制造。 维生素D为无色晶体，不溶于水而溶于油脂及脂溶剂，相当稳定，不易被酸、碱或氧化破坏。第九张，PPT共五十七页，创作于2022年6月功能： 调节钙、磷代谢，维持血液正常的钙、磷浓度，从而促进钙化，使牙齿、骨骼发育正常。缺乏症： 维生素D摄食不足，不能维持钙的平衡，儿童骨骼发育不良，产生佝偻病。患者骨质软弱，膝关节发育不全，两

7、腿形成内曲或外曲畸形。成人则产生骨骼脱钙作用；孕妇和授乳妇人的脱钙作用严重时导致骨质疏松症，患者骨骼易折，牙齿易脱落。 机体只能从胆汁排出过多的维生素D，维生素D如摄食过量则会中毒。早期症状为：乏力、疲倦、恶心、头痛、腹泻等。较严重时引起软组织（包括血管、心肌、肺、肾、皮肤等）的钙化，导致重大病患。第十张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 维生素E: 维生素E又称生育酚或抗不育维生素，已知有8种，其中4种(、-生育酚)较为重要，-生育酚的效价最高。动物组织的维生素E都是从食物中取得的。 维生素E为淡黄色无嗅无味油状物，不溶于水而溶于油脂。不易被酸、碱和热破坏，无氧条件下热至200也稳定。

8、极易被氧化。易被紫外光破坏。在259nm有吸收峰。缺乏症：1. 生殖系统的上皮细胞毁坏，雄性睾丸退化，不产生精子，雌性流产或胎儿被溶化吸收。2. 肌肉（包括心肌）萎缩，形态改变，代谢反常。3. 血胆固醇水平增高，红细胞破坏，发生贫血。 维生素E摄食过量无毒性。第十一张，PPT共五十七页，创作于2022年6月维生素K: 维生素K是一类能促进血液凝固的萘醌衍生物。1929年，H. Dam发现。有K1、K2、K3三种，K1、K2为天然产物，K3为人工合成品。 维生素K1为黄色油状物。维生素K2为黄色晶体。溶于油脂及有机溶剂，如乙醚、丙酮等，耐热，但易被光破坏。 维生素K的主要作用是促进血液凝固，因维

9、生素K是促进肝脏合成凝血酶原的重要因素。缺乏症： 动物缺乏维生素K，血凝时间延长。成人一般不易缺乏维生素K。有维生素K缺乏病状的人，必伴有其他生理功能不正常的情况，如胆管阻塞，或因肠道疾病妨碍维生素K的吸收。第十二张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 新生婴儿肠内无菌，不能合成维生素K，身体本身又无贮存，故易因维生素K的缺乏而出血，应当在出生前增加母体的维生素K含量。 大剂量维生素K可引起动物贫血、脾肿大和肝肾伤害。对皮肤和呼吸道有强烈刺激，有时还引起溶血。第十三张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 大部分的辅酶与辅基衍生于维生素。维生素的重要性就在于它们是体内一些重要的代谢酶的辅

10、酶或辅基的组成成分。第二节 辅 酶 辅酶与辅基的生理功用主要是： 运载氢原子或电子，参与氧化还原反应。运载反应基团，如酰基、氨基、烷基、羧基及 一碳单位等，参与基团转移。 由维生素衍生的辅酶或辅基：第十四张，PPT共五十七页，创作于2022年6月1、VitB1和焦磷酸硫胺素（TPP）1）别名：硫胺素2）结构特点：含有嘧啶环和噻唑环。3）形成的辅酶：焦磷酸硫胺素（TPP）是-酮酸脱羧酶的辅酶。 NCCH3HCCCH2CH2OHSCl1245NH2HCl3HCCH2124PP嘧啶环噻唑环第十五张，PPT共五十七页，创作于2022年6月TPP (焦磷酸硫胺素): 由硫胺素（Vit B1）焦磷酸化而生

11、成，是脱羧酶的辅酶，在体内参与糖代谢过程中-酮酸的氧化脱羧反应。(a) 硫胺素 + ATP Mg2+硫胺素激酶TPP + AMP第十六张，PPT共五十七页，创作于2022年6月主要功能：1. 以辅酶方式参加糖的分解代谢。TPP是脱羧酶、脱氢酶的辅酶。功能部位在噻唑环的C2上。2. 促进年幼动物的发育。维生素B1促进肠胃蠕动，增加消化液的分泌，因而能促进食欲。3. 保护神经系统。促进糖代谢，为神经活动提供能量，又能抑制胆碱酯酶的活性。缺乏症：1. 脚气病2. 中枢神经和肠胃患糖代谢失常第十七张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 因维生素B1严重缺乏而引起的多发性神经炎。患者的周围神经末梢及

12、臂神经丛均有发炎和退化现象，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。同时因丙酮酸脱羧作用受阻，组织和血液中乳酸量大增，湿性脚气病还伴有下肢水肿。脚气病 缺乏维生素B1不仅周围神经的结构和功能受损，中枢神经系统也同样受害。因为神经系统（特别的大脑）所需的能量，基本由血糖氧化供给，当糖代谢受阻时，神经组织也就发生反常现象。第十八张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 维生素B1盐酸盐为无色结晶，溶于水，在酸性溶液中稳定，在中性和碱性溶液中易被氧化。在普通烹调条件下损失并不大。有特殊香气，微苦。 酵母中含维生素B1最多，其他食物中含量多不高。五谷类多集中在胚芽及皮层

13、中。瘦肉、核果和蛋类的含量也较多。酵母、细菌和高等植物能合成维生素B1。第十九张，PPT共五十七页，创作于2022年6月2、VitB2和黄素辅酶 维生素B2又称核黄素（riboflavin），是一种核糖醇与6,7二甲基异咯嗪的缩合物，在自然界多与蛋白质结合成黄素蛋白。H2CCCCCHOHOHOHOHHHHH12345NNNCCONHOCH3CH31234578910核糖醇基异咯嗪基 维生素B2为橘黄色的针状晶体，味苦，微溶于水，极易溶于碱性溶液，对光和碱不稳定.第二十张，PPT共五十七页，创作于2022年6月FMN 和 FAD ： 黄素单核苷酸(flavin mononucleotide, F

14、MN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide, FAD)，是核黄素(VitB2)的衍生物。 VitB2具有氧化还原性，酶蛋白与FMN或FAD结合后统称为黄素酶，催化脱氢氧化反应，其辅基FMN或FAD在酶促反应中作为递氢体（双递氢体）。VB2 + ATP FMN + ADP FMN + ATP FAD +PPi第二十一张，PPT共五十七页，创作于2022年6月FMN 和 FAD 的分子结构 第二十二张，PPT共五十七页，创作于2022年6月功能： 在脱氢酶催化的氧化-还原反应中，起着电子和质子的传递体作用 FAD + 2H = FADH2 FMN + 2H

15、= FMNH2第二十三张，PPT共五十七页，创作于2022年6月第二十四张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 维生素B2的生理功能是作为递氢辅酶，参与生物氧化作用。 维生素B2每人每天需要量：儿童0.6mg，成人1.6mg。动物体内不能合成维生素B2。过量则排出。 膳食中长期缺乏维生素B2，眼角膜和口角血管增生，引起白内障、眼角膜炎、舌炎和阴囊炎等。缺乏症:第二十五张，PPT共五十七页，创作于2022年6月3、VitPP(VB5)1)别名:尼克（烟）酸和尼克（烟）酰胺2)结构特点:吡啶衍生物NAD+ 和 NADP+： 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+，辅酶）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（

16、 NADP+，辅 酶）是 Vit PP 的衍生物。 在体内，由尼克酰胺参与构成的两种辅酶均有氧化型(NAD+，NADP+)和还原型(NADH+H+，NADPH+H+)两种形式。它们作为脱氢酶的辅酶，在酶促反应中起递氢体的作用，为单递氢体。 第二十六张，PPT共五十七页，创作于2022年6月NCONH2O OH2COHOHNNNNHH9P -OONH2O H2COHOHOP = O-O O +尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+）P尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide pho

17、sphate，NADP+）Nicotinic acid + PRPP + ATPNAD+NAD+ + ATP NADP+ +PPi第二十七张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 尼克酸及尼克酰胺为无色晶体，前者熔点为236，后者熔点为129131，是维生素中较稳定的，不被光、空气及热破坏。溶于水及酒精。与溴化氰作用产生黄绿色化合物，可作为定量基础。功能：1.以NAD+或NADP+形式作为脱氢酶的辅酶而起到递氢体的作用。NCONH2R+2HNCONH2RHH14-2HNAD+ + 2H = NADH + H+NADP+ + 2H = NADPH + H+ 第二十八张，PPT共五十七页，创作于

18、2022年6月第二十九张，PPT共五十七页，创作于2022年6月2. 维持神经组织的健康。尼克酰胺对中枢及交感神经系统有维护作用，缺乏，则常产生神经损害和精神紊乱。3. 促进微生物生长。4. 尼克酸可使血管扩张，使皮肤发赤发痒，尼克酰胺无此作用。大剂量尼克酸有降低血浆胆固醇和脂肪的作用。缺乏症 膳食中长期缺乏维生素PP所引起的疾病为对称性皮炎，又叫赖皮病(pellagra)。在狗生黑舌病。赖皮病患者的中枢及交感神经系统、皮肤、胃、肠等皆受不良影响。主要症状为对称性皮炎，消化道炎和神经损害与精神紊乱，两手及其裸露部位呈现对称性皮炎。中枢神经方面的症状为头痛、头昏、易刺激、抑郁等。Trp可转变为尼

19、克酰胺，以玉米为主食易患缺乏症（玉米中Trp贫乏）。第三十张，PPT共五十七页，创作于2022年6月4、VitB6和磷酸吡哆醛1）别名: 吡多素(包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)NCH2OHCH2OHHOH3C 吡哆醇(pyridoxol)NCH2OHCHOHOH3C 吡哆醛(pyridoxal)NCH2OHCH2NH2HOH3C 吡哆胺(pyridoxamine)第三十一张，PPT共五十七页，创作于2022年6月2）形成的辅酶：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺NCH2OCHOHOH3CP（磷酸吡哆醛，PLP）吡哆醇吡哆醇氧化酶吡哆醛吡哆胺吡哆胺转氨酶ATPADP磷酸吡哆醇磷酸吡哆醇 氧化酶磷酸吡哆醛磷酸吡

20、哆胺转氨酶磷酸吡哆胺ATPADP激酶ATPADP第三十二张，PPT共五十七页，创作于2022年6月3) 磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是 Vit B6 的衍生物，可作为氨基转移酶、氨基酸脱羧酶、氨基酸消旋酶、半胱氨酸脱硫酶等的辅酶(参加多种代谢反应，包括脱羧、转氨、氨基酸内消旋、Trp代谢(包括Trp nicotinamide) 、含硫氨基酸的脱硫、羟基氨基酸的代谢和氨基酸的脱水等。转氨酶通过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互转换，起转移氨基的作用。第三十三张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 吡哆素为无色晶体，易溶于水及乙醇，在酸液中稳定，在碱液中易被破坏，对光不稳定，吡哆醇耐热，吡哆醛和吡哆胺不耐

21、高温。吡哆素 + FeCl3 红色产物吡哆素 + 重氮化对-氨基苯磺酸 橘红色产物吡哆素 + 2,6-二氯醌氯亚胺 蓝色产物缺乏症： 导致皮肤、中枢神经系统和造血机构的损害。第三十四张，PPT共五十七页，创作于2022年6月5、泛酸和辅酶A(CoA-SH)1)维生素(VB3)：泛酸2)由，-二羟基-二甲基丁酸和一分子-丙氨酸缩合而成。第三十五张，PPT共五十七页，创作于2022年6月3)形成的辅酶：与巯基乙胺、核苷酸形成辅酶A (CoA-SH，3-磷酸腺苷-5-焦磷酸-泛酸-巯基乙胺)。 4)功能：传递酰基第三十六张，PPT共五十七页，创作于2022年6月第三十七张，PPT共五十七页，创作于2

22、022年6月 泛酸为淡黄色粘性油状物，溶于水和醋酸，不溶于氯仿和苯，在中性溶液中对湿热、氧化和还原都稳定。 成人每天需要量为510mg，一般膳食的泛酸含量丰富。大白鼠缺乏泛酸，毛发边灰白，并自行脱落，毛与皮的色素形成可能与泛酸有关。 泛酸的生物功能是以CoA形式参加代谢，是酰基的载体，是体内酰化酶的辅酶。CoA 中的巯基可与酰基以高能硫酯键结合，在糖、脂、蛋白质代谢中起传递乙酰基的作用，因此CoA是酰化酶的辅酶 。 第三十八张，PPT共五十七页，创作于2022年6月6. 生物素 噻吩与尿素相结合的骈环化合物，带有一戊酸侧链，有,两种异构体。生物素是羧化酶的辅基 ，在体内参与CO2的固定和羧化反

23、应。 第三十九张，PPT共五十七页，创作于2022年6月羧化反应+酶蛋白酶蛋白ATP+CO2ADP-RCHCOSCoA第四十张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 生物素是细长针状的晶体，熔点232，耐热和耐酸、碱，微溶于水。功能： 生物素是多种羧化酶的辅酶，在CO2固定反应中起重要作用。缺乏症： 人体一般不会发生生物素缺乏。大白鼠严重缺乏时，后脚瘫痪，广泛的皮肤病、脱毛和神经过敏。人类缺少生物素可能导致皮炎、肌肉疼痛、感觉过敏、怠倦、厌食、轻度贫血等。第四十一张，PPT共五十七页，创作于2022年6月7.叶酸(folic acid)和 四氢叶酸(FH4) 叶酸即维生素B11，由蝶呤啶、对

24、氨基苯甲酸与L-谷氨酸连接而成。 叶酸为鲜黄色物质，微溶于水，在水溶液中易被光破坏。叶酸的5、6、7、8位置，在NADPH2存在下，可被还原成四氢叶酸(FH4或THFA)。叶酸四氢叶酸HH105对氨基苯甲酸谷氨酸蝶呤第四十二张，PPT共五十七页，创作于2022年6月功能： 四氢叶酸 是体内一碳单位基团转移酶系统中的辅酶，其 N5 和 N10 原子与一碳单位基团结合，与嘌呤和嘧啶的合成有关。 主要的生理功能：1. Gly Ser2. 参与嘌呤环的合成3. dUMP TMP4. 高半光氨酸 Cys缺乏症：叶酸缺乏时，红细胞的发育受到影响，造成巨红细胞性贫血症。第四十三张，PPT共五十七页，创作于2

25、022年6月8. Vit B12 的衍生物 维生素B12是含钴的化合物，又称钴胺素(cyanocobalamine)。维生素B12的发现是多年研究恶性贫血症（即巨初红细胞症）的结果。最初发现服用全肝可控制恶性贫血症状，在1948年从肝脏中分离出一种具有控制恶性贫血效果的红色晶体物质，定名为维生素B12。 在自然界中只有微生物能合成维生素B12。 维生素B12是含三价钴的多环系化合物，其经验式为C63H88O14N14RCo。其结构式经多次修正，至1963年确定。1973年完成人工合成。 维生素B12为深红色晶体，熔点甚高，溶于水、乙醇和丙酮，不溶于氯仿。微生素B12晶体及水溶液都相当稳定。但酸

26、、碱、日光、氧化和还原都使之破坏，有光活性。第四十四张，PPT共五十七页，创作于2022年6月结构第四十五张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 VitB12分子中含金属元素钴，故又称为钴胺素。VitB12 在体内有多种活性形式。其中，5-脱氧腺苷钴胺素(VB12分子中与Co离子相连的CN基被5-脱氧腺苷所取代)是体内的主要形式，它可参与构成多种变位酶的辅酶，甲基钴胺素则是甲基转移酶的辅酶，与胆碱等的合成有关。 第四十六张，PPT共五十七页，创作于2022年6月功能：1. 促进某些化合物的异构作用。2. 促进甲基转移作用。3. 维持SH的还原型状态。4. 促进核酸和蛋白质的生物合成。5.

27、维持造血机构的正常运转。6. 促进上皮组织细胞的新生。缺乏症：1. 儿童及幼龄动物发育不良。2. 消化道上皮组织细胞失常。第四十七张，PPT共五十七页，创作于2022年6月4. 髓磷脂的生物合成减少，引起神经系统的损害，表现症状为手足麻木、刺痛、体位不易维持平衡、肌肉动作不协调、忧郁易怒、思想迟缓和健忘等。 维生素B12的吸收需要一种胃壁细胞分泌的糖蛋白（称为内因子），两者结合后才能被小肠吸收。恶性贫血患者的胃液中常缺乏内因子，须注射维生素B12治疗。3. 造血器官功能失常，不能正常产生红血细胞，导致恶性贫血。第四十八张，PPT共五十七页，创作于2022年6月9.硫辛酸硫辛酸是少数不属于维生素的辅酶。硫辛酸是6,8-二硫辛酸，有两种形式，即硫辛酸（氧化型）和二氢硫辛酸（还原型）.第四十九张，PPT共五十七页，创作于2022年6月硫辛酸(lipoic acid )的氢载体作用和酰基载体作用氧化型硫辛酸SSCCC(CH2)4COO-+2H-2H二氢硫辛酸HSHSCCC(CH2)4COO-SHSCCC(CH2)4COO-乙酰二氢硫辛酸CH3-C- SOCH3-C- SCoAOCoASHCH3-C- HOH第五十张，PPT共五十七页，创作于2022年6月 10. 辅酶Q(CoQ)辅酶Q又称为泛醌，广泛存在