全国生物奥赛辅导课件维生素

维生素当前第1页\共有70页\编于星期四\15点1881年Lunin指出，纯粹的谷类不能维持生命。1906～1912年，Hopkins用纯粹谷类饲鼠，发现鼠不能正常生长与繁殖，加牛奶可解决。1912年，Funk从米糠中提出维生素B1。现今已发现有30多种维生素，其中有14种维生素的结构和功能已清楚。维生素的发现当前第2页\共有70页\编于星期四\15点维生素的命名发现先后维生素A化学结构视黄醇生理功能抗干眼病维生素视黄醇当前第3页\共有70页\编于星期四\15点维生素的分类水溶性维生素脂溶性维生素VA、VD、VE、VKVB族：VC硫辛酸VB1、VB2、PP、VB6、泛酸、生物素、叶酸、VB12当前第4页\共有70页\编于星期四\15点一、水溶性维生素.当前第5页\共有70页\编于星期四\15点（一）VB1（硫胺素、抗脚气病维生素）1.VB1的结构：（噻唑环）（嘧啶环）VB1由一个噻唑环和嘧啶环组成。在生物体内主要以焦磷酸硫胺素（TPP）形式存在。当前第6页\共有70页\编于星期四\15点252.辅酶形式：硫胺素焦磷酸（TPP）当前第7页\共有70页\编于星期四\15点TPP是丙酮酸脱氢酶、

-酮戊二酸脱氢酶的辅酶。丙酮酸脱氢酶3.TPP的功能：当前第8页\共有70页\编于星期四\15点（1）TPP与糖代谢密切相关（2）TPP在神经传导中起一定作用，可抑制胆碱脂酶活性4.生理功能及缺乏症：缺乏症：肠胃功能失调

缺乏症：多发性神经炎（脚气病）

当前第9页\共有70页\编于星期四\15点.当前第10页\共有70页\编于星期四\15点*粮谷类、豆类、坚果类*瘦肉、蛋类*绿色蔬菜5.食物来源：当前第11页\共有70页\编于星期四\15点（二）VB2（核黄素）1.VB2的结构67H异咯嗪核糖醇VB2是核糖醇与6，7-二甲基异咯嗪的缩合物。在体内主要以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）形式存在。当前第12页\共有70页\编于星期四\15点2.辅酶形式：黄素单核苷酸（FMN）

黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）101当前第13页\共有70页\编于星期四\15点FMN、FAD是多种氧化还原酶的辅基，与蛋白质部分结合牢固，作为H或电子的传递体，参与氧化还原反应。+2H-2HFMN(FAD)FMNH2(FADH2)+2H-2H3.FMN、FAD的功能：当前第14页\共有70页\编于星期四\15点琥珀酸脱氢酶琥珀酸延胡索酸例：当前第15页\共有70页\编于星期四\15点作为氧化还原酶的辅基，参与生物氧化等过程。缺乏症：口角炎、舌炎、唇炎、眼角膜炎等。4.生理功能和缺乏症：5.食物来源：动物性食物（肝、肾、心多）真菌类紫菜奶类蛋类当前第16页\共有70页\编于星期四\15点(三)VPP（抗癞皮病维生素）1.VPP结构：包括尼克酸（烟酸）、尼克酰胺（烟酰胺）（为主）吡啶尼克酸尼克酰胺当前第17页\共有70页\编于星期四\15点2.辅酶形式：

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+，辅酶I）

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+，辅酶II

）当前第18页\共有70页\编于星期四\15点NAD+和NADP+作为氢的传递体，参与氧化-还原反应。他们与酶蛋白的结合非常松，容易脱离酶蛋白而单独存在。+2H-2H+H+41NAD+(NADP+)+2H-2HNADH(NADPH)+H+3.NAD+和NADP+的功能：当前第19页\共有70页\编于星期四\15点异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸异柠檬酸例：当前第20页\共有70页\编于星期四\15点4.生理功能和缺乏症：缺乏症：癞皮病，表现为皮炎、腹泻及痴呆等。NAD+参与生物体内产能过程：EMP、TCANADP+参与光合作用、脂肪酸和固醇的合成NAD+是DNA连接酶的辅酶5.食物来源：豆类、粮食、肝脏、肾、瘦肉、鱼、酵母、蘑菇色氨酸在体内合成烟酸：60mg色氨酸=1mg烟酸当前第21页\共有70页\编于星期四\15点（四）泛酸（遍多酸）1.泛酸结构：泛解酸泛酸HOH-Ala由,-二羟基

,-二甲基丁酸（泛解酸）和-丙氨酸通过肽键缩合而成。辅酶A（CoASH）是泛酸的主要活性形式。泛酸的另一种活性形式是酰基载体蛋白（ACP），它是4-磷酸泛酰巯基乙胺以共价键与蛋白质丝氨酸相连。当前第22页\共有70页\编于星期四\15点泛酸-巯基乙胺4-磷酸泛酰巯基乙胺2.辅酶形式：辅酶A（CoASH）当前第23页\共有70页\编于星期四\15点辅酶A（CoASH）可参与丙酮酸脱氢酶复合体催化丙酮酸脱羧反应，生成乙酰辅酶A。当前第24页\共有70页\编于星期四\15点4.生理功能和缺乏症：缺乏症：广泛存在，肠内细菌也能合成，极少发生缺乏。5.食物来源：

肝脏、肾、蛋、小麦、米糠、花生、豌豆蜂王浆辅酶A（CoASH）是酰基转移酶的辅酶，在糖、脂、氨基酸代谢中起传递酰基的作用。携带乙酰时为乙酰CoA，是糖、脂、蛋白等进入TCA的必经之路，也是一些生物合成碳架的载体，在代谢中起重要作用。当前第25页\共有70页\编于星期四\15点乙酰CoA在代谢中的作用合成脂肪酸和脂类生成酮体合成固醇类化合物植物及微生物中生糖脂蛋白质氨基酸糖酮体TCA当前第26页\共有70页\编于星期四\15点（五）VB61.VB6结构包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。在体内可以相互转化。在体内的活性形式是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。吡哆醛吡哆醇吡哆胺NCH2OHCH2OHHOH3CNCH2OHCHOHOH3CNCH2OHCH2NH2HOH3C当前第27页\共有70页\编于星期四\15点2.辅酶形式：磷酸吡哆醛（PLP）、磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺当前第28页\共有70页\编于星期四\15点3.生理功能：与氨基酸代谢密切相关，以磷酸吡哆醛形式作为转氨酶、氨基酸脱羧酶的辅酶参加多种代谢反应，包括脱羧、转氨、氨基酸内消等。氨基转移酶例：-酮戊二酸当前第29页\共有70页\编于星期四\15点4.缺乏症：

来源广泛，肠内细菌也能合成，极少发生缺乏。缺乏引起呕吐、中枢神经兴奋、惊厥、低色素性贫血，导致皮肤、中枢神经系统和造血机构的损害。5.食物来源：

肝脏、肉、蛋、蔬菜、豆类当前第30页\共有70页\编于星期四\15点（六）生物素（VH）1.生物素的结构噻吩环生物素为含硫维生素，由噻吩环和尿素结合成的双环化合物。当前第31页\共有70页\编于星期四\15点生物素多与酶蛋白中的赖氨酸残基上的-氨基共价结合，作为多种羧化酶的辅酶，参与体内CO2的固定和羧化过程，起羧基载体的作用。2.生理功能酶-生物素CO2+H2O

+ATPADP+Pi酶-生物素-COO-酶：丙酮酸羧化酶当前第32页\共有70页\编于星期四\15点4.缺乏症：

来源广泛，肠内细菌也能合成，极少发生缺乏。缺乏可能导致皮炎、肌肉疼痛、感觉过敏、怠倦、厌食、轻度贫血等。5.食物来源：肝、肾、蛋黄、酵母、蔬菜和谷物当前第33页\共有70页\编于星期四\15点（七）叶酸1.叶酸结构:由2-氨基-4-羟基-6-甲基喋啶（蝶呤啶）、对氨基苯甲酸与L-谷氨酸连接而成。亦称蝶酰谷氨酸（PGA)。当前第34页\共有70页\编于星期四\15点2.辅酶形式：四氢叶酸（THF或FH4)当前第35页\共有70页\编于星期四\15点2.辅酶形式：四氢叶酸（THF或FH4)FH4是甲基、亚甲基、甲酰基、次甲基等的载体，可形成各种衍生物。当前第36页\共有70页\编于星期四\15点3.生理功能：是一碳单位的传递体，作为一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的转移，与氨基酸代谢和核酸合成有关。在嘌呤、嘧啶、核苷酸、Ser、Met等合成中起重要作用。例：Ser转羟甲基酶FH4N5,N10-CH2-FH4Ser+H2OGlyH2O当前第37页\共有70页\编于星期四\15点4.缺乏症：在绿叶中大量存在，肠内细菌也能合成，极少发生缺乏。

叶酸与核酸合成相关，当缺乏时DNA合成受抑制，骨髓巨红细胞中DNA合成减少，细胞分裂速率下降，细胞体积较大，未成熟前便破裂造成贫血，称巨红细胞性贫血。怀孕期及哺乳期的人由于因快速分裂细胞增加或因生乳而至代谢旺盛，应适量补充叶酸。5.食物来源：叶状蔬菜、肝等当前第38页\共有70页\编于星期四\15点（八）VB12（氰钴胺素）VB12结构是唯一含金属元素的维生素，核心结构为一个咕啉环，其中心有一个钴离子。在体内主要以5’-脱氧腺苷钴胺素辅酶形式。当前第39页\共有70页\编于星期四\15点（八）VB12（氰钴胺素）2.辅酶形式：（1）5'-脱氧腺苷钴胺素（主要）：是某些变位酶的辅酶（2）甲基钴胺素（3）羟钴胺素甲基丙二酸单酰CoA变位酶（5'-脱氧腺苷钴胺素）甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰CoA当前第40页\共有70页\编于星期四\15点3.生理功能：VB12主要参与体内的三种反应：分子内重排、核苷酸还原成脱氧核苷酸、甲基转移，其中甲基转移是通过甲基钴胺素来完成。VB12除为变位酶辅酶外，甲基钴胺素还参与一碳单位代谢。VB12广泛存在于动物性食物中，人和动物的肠道细菌能合成，故一般不会缺乏。VB12参与DNA的合成，对红细胞的成熟很重要，当缺少时，巨红细胞中DNA合成受阻，影响细胞分裂分化成红细胞，引起恶性贫血。4.缺乏症：5.食物来源：肉类、肝、鱼、蛋等当前第41页\共有70页\编于星期四\15点（九）Vc（抗坏血酸）1.Vc的结构：是含6个碳的多羟基酸性化合物，其在生物体内主要作为电子载体起作用。O=CC—OHC—OHHCHO—C—HCH2OHOO=CC=OC=OHCHO—C—HCH2OHO-2H+2H[还原型][氧化型]当前第42页\共有70页\编于星期四\15点2.生理功能和缺乏症：（1）参与体内的氧化还原反应：在体内组成氧化还原体系，对生物氧化有重要作用。如保持SH基酶的活性、恢复Hb的输送氧功能、促进肠道内Fe的吸收等。（2）参与体内多种羟化反应：是脯氨酸羟化酶的辅酶，促进各种支持组织及细胞间粘合物的形成。如促进胶原蛋白的合成、维护胆固醇正常代谢、维护氨基酸代谢等。（3）具有较强的还原性，具有抗氧化作用,保护VE、VA、VB免遭氧化；（4）其它功能：如防止贫血、刺激免疫系统增加机体抵抗力。当前第43页\共有70页\编于星期四\15点坏血病，毛细血管脆性增加、易出血，牙龈肿胀、出血、萎缩，骨钙化不正常及伤口愈合缓慢；4.缺乏症：5.食物来源：广泛存在与新鲜水果和蔬菜中，人体不能自身合成，必须由食物中摄取。当前第44页\共有70页\编于星期四\15点（十）硫辛酸1.结构：

是一个八碳羧酸,在生物体内以互相转换的两种形式存在，含一个S-S的氧化型的硫辛酸和含有二个SH基的还原型的二氢硫辛酸。主要通过Lys的-NH2与酶分子以酰胺键相连形成硫辛酰赖氨酰。当前第45页\共有70页\编于星期四\15点2.生理功能：硫辛酸是一种酰基载体，作为丙酮酸脱氢酶系、α-酮戊二酸脱氢酶系的辅酶，参与糖代谢、脂肪酸代谢等。通过氧化还原作用参与生物体的氢和乙酰基的传递作用和电子转移。广泛存在，未发现缺乏症；4.缺乏症：5.食物来源：肝和酵母。当前第46页\共有70页\编于星期四\15点二、脂溶性维生素.当前第47页\共有70页\编于星期四\15点是不饱和的一元醇，有二种形式，VA2的生理活性仅为VA1的一半。在体内的活性形式主要是由视黄醇氧化形成的视黄醛。维生素A1维生素A23-脱氢视黄醇（一）VA（视黄醇、抗夜盲症干眼病维生素）

1.VA结构：视黄醇当前第48页\共有70页\编于星期四\15点2.活性形式：视黄醛，特别是11-顺视黄醛3.维生素A原：β-胡萝卜素当前第49页\共有70页\编于星期四\15点当前第50页\共有70页\编于星期四\15点视紫红质的合成、分解与视黄醛的关系当前第51页\共有70页\编于星期四\15点

1.视紫红质为弱光感受物，当弱光射到视网膜上时，视紫红质分解，并刺激视神经而发生光觉。2.11-顺式视黄醛，在暗光下经视网膜圆锥细胞作用后，与视蛋白结合成视紫红质，形成一个视循环。3.当全反视黄醛变成11-顺式视黄醛时，部分全反视黄醛被分解为无用物质，故必需随时补充维生素A，每日补充量1mg。当前第52页\共有70页\编于星期四\15点维生素A主要存于动物性食物中，但有色植物中的-胡萝卜素含量丰富。肝、蛋黄、鱼肝油、胡萝卜、青菜、玉米等5.食物来源：当前第53页\共有70页\编于星期四\15点VD3（二）VD（钙化醇、抗佝偻病维生素）

VD的结构VD2属于类固醇化合物，具环戊烷多氢菲结构，包括D2和D3两种，D2又称麦角钙化醇，存在植物与酵母细胞内；D3又称胆钙化醇，存在动物体内。紫外线照射可使它们变为相应的活化形式。。当前第54页\共有70页\编于星期四\15点2.活性形式：1，25一二羟基胆钙化醇

维生素D3（胆钙化醇）→25-羟基胆钙化醇（肝脏）→1，25一二羟基胆钙化醇（肾脏）当前第55页\共有70页\编于星期四\15点3.VD原：麦角固醇（VD2原）、

7-脱氢胆固醇(VD3原)

（2）动物体内：7一脱氢胆固醇（D3原）维生素D3（胆钙化醇）（1）酵母、真菌、植物中：麦角固醇（D2原）维生素D2（麦角钙化醇）当前第56页\共有70页\编于星期四\15点4.生理功能：调节钙磷代谢，作用与小肠黏膜、肾及肾小管，促进钙磷吸收，促进钙盐的更新和新骨的生成与钙化。主要是1，25-二羟胆钙化醇通过降钙素和甲状旁腺素调节钙、磷在体内的平衡。

缺乏症：儿童：佝偻病

成人：软骨病鱼肝油、牛奶、蛋黄、肝、肾等5.食物来源：当前第57页\共有70页\编于星期四\15点维生素Ｄ可调节人体钙代谢最新研究证实，在甲状旁腺、胰腺、垂体、胎盘及全身多个器官和组织中，都有钙化醇受体，利于钙化醇发挥广泛生理功能调节钙代谢，保持正常脑功能，改善肌肉强度，调节胶原生成，促进软骨蛋白聚糖合成调节内分泌系统、免疫系统有了足够的钙才能有效地发挥维生素Ｄ3的催化效果，达到增强骨质正常钙化的作用。当前第58页\共有70页\编于星期四\15点典型的佝偻病症状

方颅、鸡胸、X型腿、O型腿、串珠肋、蒸笼头当前第59页\共有70页\编于星期四\15点（三）VE（生育酚）1.VE结构：维生素E与生育有关，故称生育酚。天然的VE共有α、β、γ、δ等8种，4种生育酚、4种生育三烯酚，均为苯骈二氢吡喃的衍生物。VE在生物体内容易被氧化，因此能保护其他物质不被氧化，是一种抗氧化剂。其中α-生育酚生理活性最强，但抗氧化能力却最弱。当前第60页\共有70页\编于星期四\15点2.生理功能：（1）抗氧化作用，能防止不饱和脂肪酸自身氧化，保护膜磷脂，维持细胞膜完整性和正常功能。（2）维持生殖机能，维持生殖器官正常的生理功能，具有抗不孕作用。

缺乏症：主要来源于植物油：麦胚油、玉米油、花生油、棉子油，蛋黄，牛奶，水果等。3.食物来源：（1）生殖器官受损而导致不育。（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。当前第61页\共有70页\编于星期四\15点（四）VK（凝血维生素）1.结构：共有4种，天然有K1、K2两种，临床上最常用为K3。K1见于绿色植物、动物肝脏、K2由人体肠道细菌代谢产生，均为2-甲基-1、4-萘醌的衍生物。当前第62页\共有70页\编于星期四\15点促进血液凝固，因为维生素K是促进肝脏合成凝血酶原的重要因素，与肝脏合成凝血因子II、VII、IX和X有关。与钙的运输有关。可能参与氧化磷酸化和电子传递过程。2.生理功能：血液凝固关键是凝血酶原变成凝血酶，需要Ca2+参与，而结合Ca2+则必需肽链上要有γ-羧基谷氨酸结构。VK是蛋白质中谷氨酸羧化（γ-羧化酶）的辅助因子。缺乏症：主要表现为凝血时间延长。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。当前第63页\共有70页\编于星期四\15点肝、鱼、肉、蔬菜等，肠内细菌可合成。3.食物来源：当前第64页\共有70页\编于星期四\15点维生素的缺乏缺乏的原因：食物的保存、加工与烹调不当造成维生素被过量破坏；不良的饮食习惯如偏食等造成维生素的摄入不足；某些疾病导致维生素的大量被消耗或肠胃道疾病造成维生素的吸收障碍；当需要量增加而摄入量没有相应增加；不同的药物和治疗手段对维生素的额外需求。当前第65页\共有70页\编于星期四\15点维生素的协同作用各种维生素在被吸收、体内转化以及在发挥作用的过程中，不是孤立的。它们之间常呈现相互依赖和影响的关系，被称为协同作用。1.吸收时的协同如维生素E可以保护维生素C、B1、A；β-胡萝卜素可以保护维生素C；维生素C对维生素A、E及部分B族维生素维生素D能促进维生素A的吸收。在B族维生素之间的协同作用，维生素B6能帮助B12的吸收，维生素B1∶B2∶B6的比例为