生物化学5维生素

维生素Vitamins经验医学：唐代名医孙思邈用猪肝治疗雀目（维生素A缺乏症）;他还曾用麦麸熬粥来防治脚气病（维生素B1缺乏症）。维生素的发现与认识：来自医学实践1906年英国纯化饲料矿物质、蛋白质、脂肪、核酸、糖纯化饲料+极微量牛奶牛奶中存在需要量极少，但生存必需的食物辅助因子——维生素动物合成某些维生素的功能退化，必须依靠植物和微生物提供，一旦缺乏：病/死

说明？

定义：

维生素(vitamin)是维持人体正常功能所必需，但体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一组低分子有机物质。一、维生素人类必需的一类营养素。不是能量物质（维生素无热量），也不是结构物质。维生素分子很小，含量很少，但功能却十分强大，某些功能还处于不断发现之中。维生素在食物中的分配不均匀，通过选择不同的食物来获取相应的维生素。维生素的命名:按三个系统

维生素的分类（依据溶解性分）脂溶性：维生素A、D、E、K水溶性：维生素B族及维生素C

1、存在性？2、吸收？3、贮存？4、排泄？维生素缺乏症及其原因摄入量不足人体消化吸收利用率低需要量增加存在抗维生素的物质第一节

脂溶性维生素Lipid-solubleVitamin

共同特点：（1）均为非极性疏水性物质。（2）不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂。（3）在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收。（4）在血液与脂蛋白及某些特殊结合蛋白特异结合而运输。（5）除了直接参与影响特异的代谢过程外，多半还与细胞内膜受体结合，影响特定基因的表达。（6）可能出现缺乏症或中毒。

一、维生素A（抗干眼病维生素）A1（视黄醇）：哺乳动物和咸水鱼肝中A2（3-脱氢视黄醇）：淡水鱼肝中天然形式：动物性食品（视黄醇酯）：肝、蛋黄、乳、鱼肝油植物：维生素A原（如β-胡萝卜素）来源：6分子β-胡萝卜素→1分子视黄醇视黄醇、视黄醛和视黄酸是维生素A的活性形式维生素A家族人体内最主要的生物活性形式运输形式：血液运甲腺蛋白(TTR)视黄醇酯肝细胞视黄醇视黄醇结合蛋白(RBP)肝内星形细胞(stellatecell)储存在细胞内细胞视黄醇结合蛋白(CRBP)靶组织特异受体维生素A的生物学功能：1、维持正常视觉功能视循环夜盲症主要形式：全反视黄酸或全反式维甲酸（ATRA）9-顺视黄酸功能：促进上皮细胞分化与生长，维持上皮细胞正常角化过程。2、维持上皮组织的完整性、促进细胞膜表面糖蛋白的合成干眼病毛囊过度角化症、痤疮消化系统溃疡3、视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用，可抑制肿瘤生长调控方式：维生素A及其一些衍生物（ATRA）可结合细胞内核受体，与DNA反应元件结合，调节某些基因的表达。具有诱导肿瘤细胞分化和凋亡，增加癌细胞对化疗药物的敏感性的作用。延缓和阻止癌前病变，拮抗化学致癌剂，减轻致癌物质的致癌作用。维生素A有一定的防癌作用！！！视黄酸对免疫系统细胞的分化具有重要的作用（可把维生素A视为一种激素）。维生素A缺乏增加机体对感染性疾病的敏感性。易上呼吸道感染、泌尿系统感染等。维生素A和胡萝卜素是有效的抗氧化剂，能直接消灭自由基，有助于控制细胞膜和富含脂质组织的脂质过氧化。4、抗氧化作用，清除自由基，延缓衰老维生素A的来源：性质特点：怕酸不怕碱、热食物来源：动物性食物：维生素A植物性食物：β-胡萝卜素性质：类固醇衍生物，环戊烷多氢菲类化合物。存在形式：D2：麦角钙化醇

D3：胆钙化醇二、维生素D（抗佝偻病维生素）VitD2原：麦角固醇→VitD2

VitD3原：7-脱氢胆固醇（皮下）胆固醇→7-脱氢胆固醇→VitD3（紫外线照射）NADPH+H++O225-羟化酶NADP++H2O胆固醇７-脱氢胆固醇维生素D3

（肠、肝）2H紫外线

(皮下)体内合成25-OH-D3

1,25-(OH)2-D3

(肝)NADPH+H++O21-α-羟化酶NADP++H2O(肾)体内转变血浆中维生素D3的主要存在形式，也是维生素D3在肝中的主要储存形式。作为激素，经血液运输至靶器官，对钙磷代谢进行调节。1、促进小肠黏膜对钙的吸收2、促进骨组织的钙化3、促进肾小管上皮细胞对钙磷的重吸收进的多利用多出的少维生素D3对钙磷代谢的调节维生素D3缺乏症：儿童：佝偻病成人：软骨病维生素D3具有影响细胞分化的作用：人体多种组织细胞存在维生素D3受体，1,25-（OH）2-D3具有调节这些组织细胞分化等功能。维生素D缺乏可引起自身免疫性疾病（风湿病等）。大剂量维生素D能增加胰岛素敏感性，对糖尿病有利。维生素D具有一定的抗癌、防癌作用。低日照与大肠癌和乳腺癌的高发病率和死亡率有一定的相关性。维生素D3的来源：性质特点：怕酸不怕碱、热最主要的补充方式：晒太阳举例说明食物中维生素D含量很少：推荐量：5μg/日（正常成人）10μg/日（小于18岁及大于50岁）一个鸡蛋含维生素D：40～60IU%=1～1.5μg%一个鸡蛋去皮重：50g满足推荐量需：10个鸡蛋三、维生素E（生育酚）维生素E是两大类物质的总称：生育酚(tocopherol):、、和四种

生育三烯酚(tocotrienol):、、和四种

天然维生素E共有八种-生育酚分布最广、活性最高维生素E主要食物来源：植物油油性种子小麦胚芽中维生素E的性质：易被氧化、怕光、怕热（保护油脂防止酸败、避光冷藏）维生素E的生物学功能：1、最重要的脂溶性抗氧化剂和自由基清除剂清除自由基组合：维生素E+维生素C+β-胡萝卜素+玉米黄素等+硒功能：延缓衰老、保护细胞膜、祛斑美容等机制:捕捉过氧化脂质自由基,保护生物膜的结构与功能。

缺乏:轻度溶血性贫血。

维生素E过氧化脂质自由基生育酚自由基或谷胱甘肽生育醌+维生素C

早产儿由于组织维生素E的储备较少和小肠吸收能力较差，可因维生素E缺乏引起轻度溶血性贫血（新生儿黄疸）。维生素E抗氧自由基的作用2．维生素E具有调节基因表达的作用

上调或下调生育酚的摄取和降解相关的基因

延缓衰老脂类摄取与动脉硬化的相关基因:

预防和治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病

细胞外基质蛋白的基因、细胞黏附与炎症的相关基因

抗炎、维持正常免疫功能

细胞信号系统和细胞周期调节的相关基因

抑制细胞增殖，抗肿瘤3．维生素E能提高血红素合成的关键酶活性血红素合成关键酶：δ氨基γ酮戊酸(ALA)合酶ALA脱水酶缺乏：新生儿贫血4.临床上：用于更年期妇女、辅助治疗先兆流产及习

惯性流产。

维生素E一般不易缺乏。人类尚未发现维生素E中毒症。四、维生素K又称凝血维生素（一）维生素K是2-甲基1,4-萘醌的衍生物人工合成：K3天然形式：K1-----植物甲萘醌或叶绿醌K2-----肠道细菌的产物

（二）维生素K是多种-谷氨酰羧化酶的辅酶1．维生素K具有促进凝血作用

2．维生素K对骨代谢具有重要作用

3．维生素K缺乏可引起出血

第二节

水溶性维生素Water-solubleVitamin维生素C（L-抗坏血酸）结构：含有6个碳原子的多羟基化合物维生素C→脱氢维生素C→二酮古洛糖酸（无活性）性质：酸性、还原性白色结晶、易溶于水、其水溶液不稳定、在有氧或碱性条件极易氧化破坏不稳定因素（在以下情况下维生素C易氧化破坏）：氧、热、光氧化酶（黄瓜和白菜等）铜(Cu2+)、铁(Fe3+)等蔬菜贮存时间过久枣、刺梨等水果中含有生物类黄酮，能保护食物中维生素C的稳定性。摄入量越多，吸收率越低摄入量越多，排出量越多吸收部位：小肠代谢产物：草酸排泄方式：维生素C绝大部分在体内经代谢分解成草酸或与硫酸结合生成维生素C-2-硫酸由尿排出，另一部分可直接由尿排出体外。维生素C的功能：（1）参与羟化反应促进胶原蛋白生成促进胆固醇的羟化促进神经递质合成及酪氨酸代谢等抗肿瘤及缩短感冒病程的作用促进有机药物或毒物羟化解毒（2）参与还原反应清除自由基，抗氧化促进铁的吸收促进四氢叶酸形成维持巯基酶活性促进高铁血红蛋白还原为血红蛋白促进抗体形成解毒维生素C缺乏症——坏血病胶原蛋白合成减少，毛细血管脆性增加，引起皮肤、肌肉、黏膜不同程度出血。早期变现疲乏、倦怠、皮肤出现瘀点或瘀斑，毛囊过度角化，毛囊周围轮状出血具有特异性，常出现在臀部和下肢。继而出现牙龈肿胀出血、球结膜出血、集体抵抗力下降、伤口愈合迟缓、关节疼痛及关节腔积液。常轻度贫血、多疑、抑郁等神经症状。水溶性维生素B族维生素辅助因子化学本质：金属离子、低分子有机化合物（B族维生素及其衍生物）

功能：参与传递氢原子、电子及化学基团一、维生素B1（硫胺素）活性形式：焦磷酸硫胺素(TPP)维生素B1：硫胺素、抗脚气病维生素、抗神经炎维生素生理功能：辅酶功能非辅酶功能1、辅酶功能：维生素B1在糖代谢中具有重要的功能。TPP是α-酮酸氧化脱羧酶复合体的辅酶，参与糖代谢或氨基酸代谢产能过程，参与转移醛基反应。TPP是转酮酶的辅酶，该酶是葡萄糖磷酸戊糖途径中的酶，参与转移糖醛基反应。HSCoA维生素B1缺乏：1、脚气病干性脚气病：以神经系统的伤害最为明显。维生素B1缺乏，糖代谢障碍，丙酮酸和乳酸堆积；以及神经组织供能不足、神经细胞膜髓鞘磷脂合成受阻，导致慢性末梢神经炎以及其他神经肌肉变性病变，即干性脚气病。典型症状有神经系统退化、全身神经刺痛感、手与脚不协调、腓肠肌按压疼痛等。湿性脚气病：以心脏的伤害最为明显，出现心脏扩大、浮肿及心力衰竭等。心性脚气病2、维生素B1在神经传导中起作用:

维生素B1是胆碱酯酶抑制剂。B1缺乏对胆碱酯酶的抑制减弱，乙酰胆碱水解增加；B1缺乏，丙酮酸氧化脱羧酶活性下降，乙酰辅酶A生成减少，影响乙酰胆碱的合成。乙酰胆碱——胆碱能神经递质：有增加肠道蠕动及腺体分泌的作用，有助于消化。缺VB1，消化液分泌减少，肠胃蠕动减少，出现食欲不振，消化不良。维生素B1缺乏的常见原因：1、膳食中维生素B1含量不足，多见于以大米为主食的地区。2、吸收障碍（慢性消化紊乱、长期腹泻）。3、需要量增加而又未及时补充：长期发热、感染、手术后、甲亢患者对维生素B1消耗量增加；酒精中毒维生素B1耗竭。常见的维生素B1缺乏症状：能量减少：疲劳、困乏、腿沉、“散了架一样”末梢神经炎：皮肤针扎样痛、手脚发麻、痒、蚁行感、咀嚼不协调消化功能减退：食欲下降、消化不良心功能下降：浮肿、心力衰竭（湿性脚气病）脑性脚气病：见于酒精中毒（脑内的维生素B1耗竭）嗜糖烦躁综合征：常见于喜食甜食的儿童。任性、爱哭闹、易激惹维生素B1：极易溶于水、怕碱怕热、不怕酸二、维生素B2（核黄素）维生素B2又名核黄素(riboflavin)体内活性形式为：黄素单核苷酸(FMN)黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)性质：对紫外线敏感VitB2FMNAMPFADⅠⅡⅢ生化作用：FMN及FAD是体内氧化还原酶(如脂酰CoA脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶等）的辅基，主要起氢传递体的作用。参与呼吸链、脂肪酸和氨基酸的氧化以及柠檬酸循环。

1、维生素B2参与能量代谢肥胖与维生素B2代谢不良有关B22、抗氧化作用维生素B2参与谷胱甘肽还原酶组成参与生物氧化和能量代谢参与维生素B6和烟酸的代谢参与体内的抗氧化防御系统和药物代谢维生素B2缺乏症很常见:缺乏原因：

膳食供应不足（肉、蛋、奶及肝）；烹调不当（蔬菜先切后洗等）；牛奶多次煮沸等；新生儿黄疸光照治疗，使维生素B2被破坏（对紫外线敏感）。症状：口腔生殖综合征主要变现为：口角炎、唇炎、舌炎、眼睑炎、结膜炎、脂溢性皮炎、阴囊皮炎等症状。长期缺乏可导致儿童生长发育迟缓、轻中度缺铁性贫血。三、维生素PP（维生素B3、抗癞皮病维生素）维生素PP包括：烟酸(nicotinicacid)烟酰胺(nicotinamide)体内活性形式：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)烟酸对酸、碱、光、热很稳定，一般烹调损失较小。NAD+：R为HNADP+：R为尼克酰胺NAD+及NADP+是体内多种不需氧脱氢酶（如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶）的辅酶，起传递氢的作用。在生物体内的氧化还原反应中作为氢的受体和电子的供体。1、维生素PP参与能量代谢2、参与蛋白质核糖基化有关，与DNA复制、修复和细胞分化有关。3、参与脂肪酸、胆固醇和类固醇激素等的合成。4、参与组成葡萄糖耐量因子，具有增强胰岛素效能的作用。5、降血脂，改善心血管功能。以玉米为主食的人群，易于出现，原因是玉米中的烟酸主要为结合型，不能被人体吸收；同时玉米中的色氨酸较低。典型的症状——3D皮炎（Dermatitis）腹泻（Diarrhea）痴呆（Dementia）初期症状：体重减轻、失眠、头痛等继而出现：皮肤、消化系统、神经系统症状裸露皮肤及摩擦部位对称性晒斑样损伤，慢性皮炎为皮肤增厚、脱屑、色素沉着、杨梅舌、口腔黏膜溃疡；食欲不振、恶心呕吐、腹痛、腹泻；痴呆烟酸缺乏症——癞皮病四、泛酸

泛酸又名遍多酸，维生素B5。体内活性形式为辅酶A(CoA)、酰基载体蛋白(ACP)（一）泛酸在辅酶A和酰基载体蛋白分子中发挥作用乙酰辅酶A:CH3C~SCoA

‖

O1.辅酶A(CoA-SH或CoA),活性形式：2.酰基载体蛋白（ACP)泛酸4-磷酸泛酰巯基乙胺CoA的结构式（二）泛酸参与酰基转移反应CoA-SH及ACP是酰基转移酶的辅酶，参与酰基的转移作用;广泛参与糖、脂质、蛋白质代谢及肝的生物转化作用。泛酸五、生物素（一）生物素(biotin)的来源广泛生物素又称维生素H、维生素B7、维生素R等。食物来源很广泛：肉、蛋、奶、肝等，啤酒中含量较高，肠源性维生素。（二）生化作用：1、生物素是多种羧化酶的辅基生物素是体内多种羧化酶(如丙酮酸羧化酶、乙酰CoA羧化酶)的辅基，与羧化酶蛋白中赖氨酸残基的-氨基以酰胺键共价结合，形成生物胞素残基，参与CO2固定过程。2、生物素参与细胞信号转导和基因表达生物素还可使组蛋白生物素化，从而影响细胞周期、转录和DNA损伤的修复。生物素(难吸收，无活性)缺乏症:

抗生物素蛋白(存在于生蛋清中)肠道结合结合蛋白生物素长期使用抗生素可抑制肠道细菌生长，也可能造成生物素的缺乏，主要症状是疲乏、恶心、呕吐、食欲不振、皮炎及神经过敏等。六、维生素B6维生素B6包括：吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺活化形式：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺吸收形式：食物中维生素B6的磷酸酯在小肠碱性磷酸酶的作用下水解，以脱磷酸的形式吸收。吡哆醛和磷酸吡哆醛是血液中的主要运输形式。

维生素B6功能强大

磷酸吡哆醛是百余种酶的辅酶

1、参与氨基酸的代谢：维生素B6是氨基酸转氨酶辅酶——肝功能检查维生素B6参与鸟氨酸循环——解氨毒作用，用于肝功能不良的辅助治疗。2、V-B6是ALA合酶的辅酶——催化血红素合成V-B6缺乏：血红素合成受阻，造成低血色素小细胞性贫血、血清铁增高。3、磷酸吡哆醛是糖原磷酸化酶的辅酶——参与糖原分解代谢肝糖原：补充内源性葡萄糖、参与肝脏的解毒功能有关（V-B6护肝）肌糖原：与运动产能有关（V-B6无氧运动

）4、V-B6是同型半胱氨酸分解代谢酶的辅酶同型半胱氨酸→半胱氨酸→胱氨酸（保护细胞）V-B6缺乏：高同型半胱氨酸血症解决方案：补充V-B6、B12、叶酸5、V-B6氨基酸脱羧酶的辅酶——升高多种神经递质水平多巴胺：苯丙氨酸→酪氨酸→多巴胺→去甲肾上腺素→肾上腺素5-羟色胺（血清素）：色氨酸→5-羟色胺执着满足γ-氨基丁酸：谷氨酸→γ-氨基丁酸维生素B6用于：治疗抑郁症、妊娠呕吐、小儿惊厥、精神焦虑V-B6参与亚油酸合成花生四烯酸以及参与胆固醇

的合成和转运。V-B6参与一碳单位代谢，影响核酸和DNA的合成。影响机体免疫功能。V-B6缺乏常见症状：贫血、抑郁、代谢紊乱、严重低血糖补充量：1.2mg/d食物来源：白色肉类（鸡肉、鱼肉）肝脏、豆类、坚果等蔬菜水果（香蕉）叶酸叶酸是含有蝶酰谷氨酸结构的一类化合物的统称。分为：蝶酰多谷氨酸（食物中及人体各组织中）蝶酰单谷氨酸（消化产物及血液中）人体内叶酸的活性形式：含单谷氨酸的甲基四氢叶酸叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP+二氢叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP+四氢叶酸5,6,7,8-四氢叶酸小肠黏膜上皮细胞血液中叶酸的存在形式叶酸因最初在菠菜叶中分离出来而得名。酵母、肝、水果和绿叶蔬菜中含量丰富；人肠道细菌也能合成。在酸性溶液中对热不稳定，在中性和碱性环境下稳定（怕酸不怕碱）。叶酸的功能：叶酸参与细胞的增殖、血红素合成等作用，对血红蛋白的分化成熟、胎儿的发育（红细胞和神经发育）有重大的影响。避免同型半胱氨酸的堆积，保护心脑血管，还可以减缓老年痴呆的发生。叶酸与DNA的甲基化有关，叶酸缺乏可引起DNA低甲基化，增加一些癌症（结直肠癌）的危险性。四氢叶酸是一碳单位的载体FH4在一碳单位代谢中起重要作用，它促进嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸合成，它们是合成核酸的原料之一；核酸又与蛋白质生物合成有关，所以叶酸对细胞的发育、成熟有促进作用。甲硫氨酸循环(methioninecycle)甲硫氨酸S-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷甲硫氨酸同型半胱氨酸FH4N5—CH3—FH4N5—CH3—FH4

转甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiR-CH3叶酸缺乏：巨幼红细胞性贫血胎儿神经管畸形高同型半胱氨酸血症孕妇先兆子痫、胎盘早剥、胎儿宫内发育迟缓、低出生体重衰弱、健忘、失眠等症状补充叶酸用于：孕妇预防胎儿畸形预防冠心病降低结、直肠癌患病风险维生素B12又称钴胺素(coholamine)体内活性形式为甲基钴胺素5’-脱氧腺苷钴胺素维生素B12来源：B12只能由微生物合成，动物经由食物链而储存于体内，因此动物性食品可以提供B12。人体内肠道微生物可能提供部分B12，使用抗生素时杀灭肠道细菌，可