维生素化学专题知识专家讲座

学习概要pp.239维生素结构、性质、功效尤其是维生素与辅酶关系学习关键点：分类及各类中组员B族维生素及辅酶一些辅酶氧化形式及还原形式各种维生素活性形式及缩写符号维生素化学专题知识专家讲座第1页维生素发觉动物试验证实，给大鼠喂饲纯蛋白质、脂肪、糖类和矿物质后，都不能很好存活；在纯化饲料中增加微量牛奶，大鼠则可正常生长。科学家确定动物体正常营养除蛋白质、脂肪、糖类和矿物质外，还必需供给一些必要物质——维生素中国古代名医孙思邈，用动物肝脏（VA）治疗夜盲症、用谷皮汤（B1）治疗脚气病。人体也能合成一些维生素，如VD，但不能满足正常需求。植物可合成各种维生素，微生物也可合成一些维生素，如VK，VB2等。可为人类补充维生素不足。维生素化学专题知识专家讲座第2页

第一节概述pp.239维生素(vitamin)——生物体维持正常生理功效所必需，但体内不能合成或合成不足，必须由食物供给一系列低分子有机化合物。是各种生物体主要营养物之一。维生素不能氧化供能，不作为组织结构主要功效：以辅酶形式参加代谢调整长久缺乏可造成代谢异常而患对应疾病维生素化学专题知识专家讲座第3页维生素分类依据溶解性能分类pp.239-240脂溶性维生素：A（A1，A2）

D（D2，D3，D4，D5）

E（Eα,Eβ,Eγ,Eδ等8种)

K（K1，K2）水溶性维生素：VB族（B1，B2，PP，B6，生物素，叶酸，B12等）

Vc维生素化学专题知识专家讲座第4页功效——绝大多数维生素作为酶辅酶或辅基组成部分，在代谢中起主要作用。王镜岩：生物化学（上册）PP.463脂溶性维生素维生素化学专题知识专家讲座第5页王镜岩生物化学（上）pp.464水溶性维生素维生素化学专题知识专家讲座第6页维生素缺乏：

∵各种维生素作为一些代谢路径不一样酶辅助因子，参加各种代谢。当缺乏时，可使各种代谢路径受影响。长久缺乏可造成不一样疾病。如：

VB1↓→糖有氧分解↓

VA↓→视觉细胞中视紫红质合成障碍维生素缺乏疾病被称为维生素缺乏症。维生素化学专题知识专家讲座第7页维生素命名①习惯命名法——开始按发觉次序命名。称为：vitA、B、C、D等。以后，把曾被认为是一个物质混合物，其中各种有效成份，在其右下方标上1，2，3，4…。因而，就有了今天：B1、B2、B3；VD2、VD3；K1、K2等②依据结构命名：如：B1，(含-S-,-NH2)∴又称硫胺素

③依据性质和功效命名：如：Vc——可抗坏血病，且含有酸性，∴又称抗坏血酸维生素化学专题知识专家讲座第8页维生素与辅酶关系功效：维生素，尤其是B族维生素多以衍生物形式存在于体内，充当各种酶辅酶。

比如：VB1→焦磷酸硫胺素（TPP）

VB2→黄素单核苷酸(FMN)

黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)VPP→烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)维生素化学专题知识专家讲座第9页第二节脂溶性维生素Lipid-solubleVitamins维生素化学专题知识专家讲座第10页脂溶性维生素

Vit别名生理功效长久缺乏

A视黄醛合成视紫红质夜盲症、干眼病

D钙化醇促进钙磷吸收佝偻病、软骨病

E生育酚抗氧化生殖性疾病

K凝血Vit合成凝血因子凝血时间延长维生素化学专题知识专家讲座第11页一、维生素A（视黄醇、抗干眼病维生素）（一）化学本质与性质﹡天然形式有两类：异戊二烯聚合一元醇化合物，食物中多以酯形式存在。

﹡活性形式：视黄醇、视黄醛、视黄酸3pp.240-243β-白芷酮环维生素化学专题知识专家讲座第12页起源：动植物食品中如：咸、淡水鱼肝脏及哺乳动物肝脏和肉蛋奶中均丰富，植物中只有β-胡萝卜素。﹡β-胡萝卜素(VA源)——VA前体，有α,β,γ形存在于肉蛋奶及植物中

每1个β-胡萝卜素分子相当于2分子VA，∴称其为A源。易被氧化及紫外线破坏不一样动物体对β-胡萝卜素利用率不一样维生素化学专题知识专家讲座第13页（二）生理功效VA主要功效：增强对弱光及暗光敏感视紫红质为弱光敏感物，由11-顺视黄醛与视蛋白结合生成。当弱光照射后，视紫红质分解并刺激神经发生视觉。(视网膜)(视网膜)视紫红质合成与分解功效性物质

pp.242维生素化学专题知识专家讲座第14页缺乏时：1）VA1↓→11-顺视黄醛↓→视紫红质合成↓→暗光适应能力↓→严重者夜盲症；2）VA1↓→糖蛋白合成↓→维持上皮组织分化与完整性↓→干眼病、上皮细胞组织干燥、增生、角质化。糖蛋白对保持细胞水分含有主要作用，同时影响细胞分化等功效。维生素化学专题知识专家讲座第15页

其它功效：增强免疫力，含有一定抗癌功效。人体上皮细胞正常分化与视黄酸相关。研究表明：β-胡萝卜素含有一定抗癌作用。

在pO2较低时（如肌组织细胞中），β-胡萝卜素含有抗氧化功效→毁灭自由基→抵抗肿瘤发生。维生素化学专题知识专家讲座第16页（三）VA过量

长久过量→头痛、恶心、腹泻、肝脾肿大等，孕妇易出现胎儿畸形。∵VA是脂溶性物质，∴不易排出，当其大过量时可中毒

正常人平均需求量：

5000IU/日=16700μg/日

中毒剂量：5-50万IU/日维生素化学专题知识专家讲座第17页二、维生素D（钙化醇、抗佝偻病维生素）（一）化学本质和性质属甾醇类衍生物

（1）种类：D2，D3，D4，D5VitD2（麦角钙化醇）

VitD3（胆钙化醇）

﹡VitD2源：麦角固醇

﹡VitD3源：7-脱氢胆固醇﹡VitD3活性形式：1,25-(OH)2-D3pp.243-245维生素化学专题知识专家讲座第18页（2）维生素D起源

pp.244

仅起源于动物体内，鱼肝油中丰富；蛋黄、奶、肝、肾、脑、皮肤中均含有。植物体内不含有。

动植物体内含有可转化为VD固醇类物质——VD源

紫外线照射后可使VD源→VD。注意：若波长与照射时机不适当，可产生有毒物质维生素化学专题知识专家讲座第19页﹡在体内转变pp.24425-(OH)-D3（25-羟胆钙化醇）

24,25-(OH)2-D3（24,25-二羟胆钙化醇）24-羟化酶（肾,骨,胎盘、软骨）1-羟化酶（肾,骨,胎盘）肝25-羟化酶

维生素D3（胆钙化醇）

1,25-(OH)2-D3（1,25-二羟胆钙化醇）1-羟化酶24-羟化酶1,24,25-(OH)3-D3维生素化学专题知识专家讲座第20页VD运输维生素化学专题知识专家讲座第21页（二）生化作用及缺乏症1.生化作用作用于小肠粘膜、肾及肾小管，促进钙磷吸收，有利于新骨形成和钙化。在补充Ca时，要注意VD补充，不然Ca、P不被很好吸收利用。2.活性型：1,25-(OH)2-D3活性最强，靶细胞：小肠粘膜细胞、肾、肾小管细胞1,24,25-(OH)3-D3活性＜1,25-(OH)2-D3维生素化学专题知识专家讲座第22页缺乏症：儿童——佝偻病

成人——软骨病、骨质疏松症等易发生手足抽搐和骨折过量：不易排出（脂溶性），将会聚积在体内。维生素化学专题知识专家讲座第23页补充VD前后状态维生素化学专题知识专家讲座第24页三、维生素Epp.245（一）化学本质与性质﹡种类：生育酚(Toc.)、生育三烯酚﹡极易本身氧化，故含有较强抗氧化功效。

生育酚结构：生育三烯酚结构：维生素化学专题知识专家讲座第25页（二）生化作用及缺乏症pp.246生化作用：1.抗氧化作用是体内最主要抗氧化剂因为ＶＥ极易氧化，∴可保护其它物质不被氧化。是动物体内最有效抗氧化剂，可抑制生物膜磷脂中不饱和脂肪酸过氧化反应，保护生物膜结构与功效。

VE经过去除自由基，到达保护细胞膜作用。维生素化学专题知识专家讲座第26页

2.与动物生殖相关在某种程度上含有抗不孕作用，但对人体作用不显著

3.与肌组织功效及营养性贫血相关可维持骨骼肌、心肌、平滑肌和周围血管正常功效，预防肌肉萎缩。与营养性贫血相关。维生素化学专题知识专家讲座第27页缺乏症：pp.247VE与动物生殖功效相关

☆缺乏时可产生各种生殖性疾病。临床上用于治疗先兆流产和习惯性流产等。☆通常VE不易缺乏，只有当脂肪吸收障碍时，可引发缺乏症。维生素化学专题知识专家讲座第28页VE缺乏症表现：红细胞数降低，寿命缩短。红细胞脆性增强，造成贫血或血小板增高。原理：维生素化学专题知识专家讲座第29页第三节水溶性维生素Water-solubleVitamins维生素化学专题知识专家讲座第30页共同特点

﹡易溶于水，不论吸收、运输、利用、排泄均以水溶液形式进行，故易随尿液排出。﹡体内不易储存，必须经常从食物中摄取。维生素化学专题知识专家讲座第31页分类①B族维生素

B1、B2、B3、B5(VPP)、B6、B7、B11(叶酸)、B12

②维生素C知识点：化学结构与性质在体内活性形式及功效部位

辅酶功效及缺乏症维生素化学专题知识专家讲座第32页1.维生素B1（硫胺素）和TPPB1计量单位：1IU=3μgpp.249硫胺素焦磷酸硫胺素（TPP，B1在体内活性形式）H活性部位维生素化学专题知识专家讲座第33页（一）B1化学本质及性质

﹡维生素B1又称硫胺素(thiamine)﹡体内活性形式为焦磷酸硫胺素(TPP)维生素化学专题知识专家讲座第34页嘧啶环含S咪噻环TPP形成过程活性部位TPP是B1在TPP合成酶催化下合成，是B1在体内活性形式活性部位维生素化学专题知识专家讲座第35页性质：TPP可经过以下方法定性及定量检测，反应以下：

pp.250维生素化学专题知识专家讲座第36页（二）生化作用及缺乏症1.生化作用

﹡TPP是α-酮酸脱羧酶和转酮酶辅酶。

﹡在神经传导和糖代谢中起主要作用，抑制胆碱酯酶活性。CoASH、NAD+、TPP维生素化学专题知识专家讲座第37页在神经传导中起作用TPP参加神经传导物质乙酰胆碱合成VB1↓→TPP↓→乙酰胆碱合成↓→神经传导↓稳定性：酸中稳定，碱中易被破坏，较耐热。

pH＜pH3.5120℃时仍稳定自然界分布：

存在于种子外皮及胚芽、麦麸中∴淘米及谷物加工过细，可将其流失。另外，黄豆、酵母、瘦肉中富含。正常需求量：成人：1.0-1.5mg/日维生素化学专题知识专家讲座第38页缺乏症：pp.250B1↓→α-酮酸脱羧酶活性↓→血液丙酮酸↑→神经功效↓→神经髓鞘磷脂合成↓→神经髓鞘炎表现为：脚气病（神经性末梢炎）。消化道功效减退。发生群：高糖饮食人群，经常食用精加工米人群，酒精中毒患者，不能正常摄入食物者。维生素化学专题知识专家讲座第39页二、维生素B2

pp.251（一）化学本质及性质﹡命名：维生素B2又称核黄素

——核醇与7.8-二甲基异咯嗪缩合物﹡体内活性形式黄素单核苷酸(FMN)

黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)

（结构如图）维生素化学专题知识专家讲座第40页FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）VitB2FMN（黄素单核苷酸）AMP87215H功效部位维生素化学专题知识专家讲座第41页（二）生化作用及缺乏症生化功效及作用机理：pp.252

FMN及FAD分别是体内氧化还原酶辅基，主要起递氢体作用。B2异咯嗪环上1、5位N与活泼共轭双键相连，可接收H或放出H。可作为辅助因子参加氧化还原性可逆反应如在糖、脂、Pr代谢中；维持皮肤、粘膜和视觉正常机能维生素化学专题知识专家讲座第42页H3CH3CNNNNHOOH3CH3CNHNHNNHOORR+2H-2H氧化态（FMN、FAD）还原态（FMNH2、FADH2）维生素化学专题知识专家讲座第43页﹡缺乏症：发生口角炎，唇炎，舌炎、粘膜炎、角膜炎、血管增生等症状。需量：成人：1.2-1.6mg/日分布：广泛地存在于动植物食品中，如：酵母、肝、肾、蛋黄、奶、大豆、米糠等中。全部植物和微生物均能够合成B2pp.251维生素化学专题知识专家讲座第44页三、维生素pp(VB5)pp.252（一）化学本质及性质命名：

维生素PP（尼克酸、尼克酰胺；烟酸、烟酰胺），依据功效又可称为抗癞皮病维生素

——一个吡啶衍生物﹡体内活性形式烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+、CoⅠ)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+、CoⅡ)维生素化学专题知识专家讲座第45页—COOHN烟酸(尼克酸)

—CONH2N烟酰胺(尼克酰胺)

维生素化学专题知识专家讲座第46页NAD+:X为H;NADP+:X为PO3H2—CONH2NNNNH2NNOOHOO

OCH2—O—P—O—P—O—CH2

OHOH

OOH

HOX+维生素化学专题知识专家讲座第47页递氢体功效及其功效部位：NCONH2HHRHHNCONH2HRHHHH+H++2H-2H+NAD+（NADP+）+2H

NADH(NADPH)+H+功效部位功效部位维生素化学专题知识专家讲座第48页（二）生化功效与缺乏症1.生化功效NAD+(氧化型辅酶Ⅰ，CoⅠ)：在分解代谢中结合H，最终将H传给呼吸链放出能量。

NADP+(氧化型辅酶Ⅱ，CoⅡ)：只从葡萄糖磷酸酯取得还原能力，用于还原性合成反应及羟化反应。NAD+、NADP+——均为体内不需氧脱氢酶辅酶（如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶），起递H体作用。维生素化学专题知识专家讲座第49页VppC4位可作为H和e受授活性部位(如图)。

NAD+(NADP+)+2H→NADH(NADPH)+H+作为以下酶辅酶：

a.脱氢酶;b.脱氨基酶；c.β-羟氧化酶；β-酮脱羧酶；d.醛氧化酶；e.类固醇还原酶；

f.二氢叶酸还原酶等酶辅酶。要求：认识结构，掌握功效、功效部位、名称与缩写NCONH2HHRHHNCONH2HRHHHH+H++2H-2H44+连写法维生素化学专题知识专家讲座第50页Vpp起源：花生、豆类、肉类和酵母中含量较高。人体可用Try（Trp）合成尼克酸，但合成率极低（60:1），而且需要B1、B2、B6帮助，所以仍需由食物中摄取。维生素化学专题知识专家讲座第51页Vpp生理功效：pp.253作为辅酶参加代谢，是NAD+、NADP+主要成份，是生物氧化还原反应不可缺乏递H体；烟酸有舒张血管作用，可用于治疗冠心病；可降低cAMP水平，使血糖及尿酸升高，有诱发糖尿病及痛风风险。烟酰胺有维持中枢神经及交感神经系统作用；可促进微生物生长（乳酸菌、白喉菌等）。维生素化学专题知识专家讲座第52页

2.缺乏症

赖皮病、皮炎（对称性）、腹泻、痴呆（神经性）等；与抗结核药品异烟肼结构相同，所以，异烟肼有拮抗Vpp功效，长久服用→Vpp缺乏烟酸可抑制脂肪分解→抑制脂肪酸氧化供能↓3.过量:3～8g/日时，可损伤肝脏。维生素化学专题知识专家讲座第53页四、维生素B6

pp.254

（一）化学本质及性质﹡维生素B6包含吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺﹡B6磷酸化→活性型结构

磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺

功效部位功效部位HH维生素化学专题知识专家讲座第54页-CH2OHN-CH2OH

HOH3CCH2OHN-CH2OH

HOH3CCHON

HOH3CCH2NH2吡哆醇吡哆醛吡哆胺氧化酶转氨酶活性形式：N-CH2OPO3H2

HOH3CCHON-CH2OPO3H2

HOH3CCH2NH2磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺--NH2+-NH2转氨酶维生素化学专题知识专家讲座第55页（二）生化作用及缺乏症磷酸吡哆醛功效：

——氨基酸转氨酶、脱羧酶及消旋酶辅酶，参加氨基酸α脱氨基和脱羧基作用及内消旋反应。另外，还使氨基酸和钾进入细胞速度加紧。比如：Glu

脑中主要神经递素：γ-氨基丁酸、多巴胺和组胺等均可经过AA脱羧基得到。维生素化学专题知识专家讲座第56页

VB6缺乏症

pp.255可引发周围神经病变，因为5-羟色胺、γ-氨基丁酸、去甲肾上腺素等神经递质合成都需要VB6（氨基酸脱羧反应）；血红素前体合成也需要VB6：

VB6缺乏→血红素合成↓→小细胞性贫血，同时血中Fe↑。

VB6缺乏可引发高铁性红细胞性贫血症。分布：B6在动植物中分布广泛，谷皮中尤为丰富，肉、蛋、蔬菜中含量也较多。肠道细菌可合成B6。所以，不易产生缺乏症。维生素化学专题知识专家讲座第57页五、叶酸（VB11，FA）pp.256（一）化学本质及性质

﹡叶酸又称蝶酰谷氨酸

﹡体内活性形式为

5,6,7,8-四氢叶酸

(FH4THF,)NADPH+H+叶酸二氢叶酸还原酶二氢叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP+四氢叶酸（FH4、THF）NADP+维生素化学专题知识专家讲座第58页（二）生化作用及缺乏症

﹡生化作用：FH4（THF）是一碳单位转移酶辅酶，参加一碳单位转移。发觉于肝脏，但绿叶植物中十分丰富，因而得名。

﹡缺乏症：巨幼红细胞性贫血5,6,7,8-四氢叶酸（FH4、THF）功效部位：一碳单位结合部位叶酸（FA）N1N3CH6NH57NH8NH2OHCH29NH10CONHCHHOOC(CH2)2COOH还原部位CH2维生素化学专题知识专家讲座第59页功效THF（FH4）——除CO2外全部一碳基团（一碳单位）主要受体和供体。是由二氢叶酸还原酶将叶酸连续还原而成。一碳单位连接部位（活性部位）：

N5或N10位。维生素化学专题知识专家讲座第60页THF可参加各种合成代谢，凡需一碳单位合成过程均需THF。比如：嘌呤(A)、胸腺嘧啶核苷酸（TMP）、胆碱和一些氨基酸（Met、Gly、Ser）等合成中均起主要作用。对核酸代谢贡献极大。甲氨蝶呤抗癌原理：因为抗癌药品甲氨蝶呤结构类似于叶酸，所以，癌细胞中二氢叶酸还原酶活性部位可受该药品竞争，因而抑制癌细胞内FH4合成。抑制一碳单位传递。从而使癌细胞内嘌呤、TMP等合成↓→含有抗癌功效维生素化学专题知识专家讲座第61页叶酸缺乏症：

叶酸↓→THF↓→DNA合成↓→骨髓，幼红细胞DNA合成↓→细胞分裂速度↓→巨红细胞性贫血分布：自然界广泛存在（尤其绿色叶片中），肉类中含量较丰富。正常人不易缺乏。但孕妇因需要量大较易缺乏苯巴比妥及口服避孕药品可干扰叶酸吸收与代谢。维生素化学专题知识专家讲座第62页六、维生素B12pp.258（一）化学本质及性质*维生素B12又称钴胺素，唯一带有金属离子(Co2+)维生素。分子中含钴和咕啉。*维生素B12一个抗恶性贫血维生素。

肝脏中丰富

*咕啉与卟啉类似，Co2+有6个配位键，第6个配位可结合其它基团，产生各种钴胺素。*如：①氰钴胺素、②羟钴胺素、③甲基钴胺素、④5‘-脱氧腺苷钴胺素等。维生素化学专题知识专家讲座第63页R=-CH3时为甲钴胺素

R=5`-脱氧腺苷时，为5`-脱氧腺苷钴胺素R维生素化学专题知识专家讲座第64页（二）生化作用及缺乏症﹡生化作用：参加体内变位作用和甲基转移作用（以下列图）。变位作用：COOH

COOHH3C-C-H

H2-C-C-H2CO~SCoACO

S-CoA~L-甲基-丙二酸单酰CoA琥珀酰CoAB12-转位酶丁二酸单酰CoA维生素化学专题知识专家讲座第65页N5-CH3-FH4+B12-酶

FH4+CH3-B12-酶CH2-SHCH2-S-CH3CH2CH2CH-NH2CH-NH2

COOH

COOHCH3-B12-酶

+B12-酶

+

同型半胱氨酸甲硫氨酸甲基转移作用：甲钴胺素可接受甲基四氢叶酸提供甲基，用于合成甲硫氨酸(Met)。维生素化学专题知识专家讲座第66页缺乏症：Met——通用甲基供体，参加各种甲基化反应。因为CH3-THF只能向甲钴胺素释放甲基，所以，钴胺素↓→CH3-THF↑(堆积)→甲基需求代谢障碍。可造成巨红细胞贫血。分布：广泛分布于肝、肠、肌肉等动物组织中，素食者易缺乏。

维生素化学专题知识专家讲座第67页七、泛酸（VB3）pp.252

（一）化学本质及性质*泛酸又名遍多酸体内活性形式：辅酶A(HS～CoA)

分子中带有–SH基*是酰基载体蛋白(ACP)中主要成份

维生素化学专题知识专家讲座第68页泛酸4

辅酶A（HS～CoA）～维生素化学专题知识专家讲座第69页（二）生化作用及缺乏症*CoA及ACP是酰基转移酶辅酶，参加酰基转移。是脂酸合成酶多酶复合体主要成份。在脂酸合成与分解代谢中起主要作用维生素化学专题知识专家讲座第70页九、维生素C

pp.261（一）化学本质

﹡维生素C又称L-抗坏血酸，酸性己糖衍生物（二）生化功效及缺乏症

﹡生化功效：较强抗氧化作用，参加氧化还原反应和羟化反应，促进胶原蛋白合成，促进Fe吸收。

﹡起源：新鲜蔬菜与水果，因为水溶性好，易氧化，所以极易被破坏和流失。所以须经常补充。

缺乏症：贫血等病变（坏血病）维生素化学专题知识专家讲座第71页Vc氧化还原反应

性质：有L-型、D-型之分，但仅L-型有活性Ⅰ型2.3位可解