生物化学简明教程 维生素与辅酶

生物化学简明教程维生素与辅酶第一页，共六十一页，编辑于2023年，星期日维生素（Vitamin）维持机体正常生命活动不可缺少的一类小分子有机化合物，人和动物不能合成它们，必须从食物中摄取不作为主要的结构和能量物质，而是作为某些代谢酶的辅酶或某些特殊功能而参与机体代谢过程的调节（1）构成辅酶的成分：多数水溶性维生素（2）本身为辅酶：少数水溶性维生素（例如B7/B12）（3）特殊生理机能：脂溶性维生素脂溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，而水溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。第二页，共六十一页，编辑于2023年，星期日分类脂溶性维生素：VA、VD、VE、VK水溶性维生素：维生素B混合体、VC等维生素B混合体：B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸、B12、对氨基苯甲酸、胆碱及肌醇缺乏原因（1）维生素摄入量不足（2）维生素的吸收障碍（3）需要量增加（4）食物以外的维生素供给不足第三页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.1脂溶性维生素VA、VD、VE、VK不溶于水，而溶于脂肪及脂溶剂（如苯、乙醚、氯仿）消化道内的吸收与脂质有关，体内的储存——肝第四页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.1.1维生素A抗干眼病维生素化学本质：含β-白芷酮环的多聚异戊二烯复合物主要类型：A1（视黄醇）、A2（脱氢视黄醇）活性形式：视黄醇、视黄醛、视黄酸维生素A原：β-胡萝卜素食物来源：菠菜、番茄、胡萝卜和动物肝脏、奶制品、鱼肝油第五页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第六页，共六十一页，编辑于2023年，星期日存在形式：视紫红质（含视黄醛的糖蛋白）视黄醛棒状细胞细胞膜上视紫红质的电脑模拟图视紫红质弱光功能

暗视野下感光全反式视黄醛全反型维生素A11-顺型视黄醛视蛋白暗处NADH+E111-顺型维生素ANADH+E1E2E2视黄醛异构酶E1

醇脱氢酶作用：形成视紫红质；与视觉与感光有关，维持上皮组织的结构完整；促进生长发育第七页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.1.2维生素D抗佝偻病维生素/钙化醇化学本质：类固醇激素主要类型：D2（麦角钙化醇）、D3（胆钙化醇）维生素D3原：7-脱氢胆固醇维生素D2原：麦角固醇活性形式：1,25-二羟维生素D3食物来源：鱼肝油、动物肝、蛋为主要来源第八页，共六十一页，编辑于2023年，星期日维生素D2*为(CH2)3时是维生素D3第九页，共六十一页，编辑于2023年，星期日紫外线230~300nm人体皮肤中的7-脱氢胆固醇维生素D3生理功能：（1）促进钙磷吸收（2）促进成骨作用第十页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.1.3维生素E抗不育维生素或生育酚化学本质：苯骈二吡喃衍生物主要类型：α、β、γ、δ食物来源：豆类、蔬菜、植物油等α-生育酚活性最高第十一页，共六十一页，编辑于2023年，星期日生理功能（1）与生殖功能有关（2）最重要的天然抗氧化剂：避免脂质过氧化物产生（3）促进血红素合成：提高ALA合成酶和ALA脱水酶活性第十二页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第十三页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.1.4维生素K凝血维生素化学本质：2-甲基-1,4-萘醌的衍生物主要类型：

K1（绿叶）和K2（肠道）来源：绿叶蔬菜、肠道细菌合成第十四页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第十五页，共六十一页，编辑于2023年，星期日生理功能促进肝合成凝血酶原及凝血因子VII、IX和X第十六页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.2水溶性维生素VB1、VB2、泛酸、VPP、VB6、生物素、叶酸、VB12、硫辛酸和VC易溶于水，故易随尿液、汗液排出体内不易存储，必需经常从食物中摄取第十七页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.2.1维生素B1抗脚气病维生素或硫胺素化学本质：嘧啶环＋噻唑环活性形式：焦磷酸硫胺素（TPP）焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶在酸性溶液中稳定，耐热，在pH3.5以下，120℃不被破坏。多存在于种皮、瘦肉、白菜中第十八页，共六十一页，编辑于2023年，星期日由ATP提供第十九页，共六十一页，编辑于2023年，星期日TPP在代谢中的功能

（1）是α酮酸氧化脱羧酶系的辅酶（2）作为转酮醇酶的辅酶参与磷酸戊糖途径（3）在神经传导中起一定作用，参与乙酰胆碱合成第二十页，共六十一页，编辑于2023年，星期日生化作用：TPP噻唑环上S与N之间的C原子活泼,释出H形成亲核基团-TPP负离子，其可攻击α-酮酸上的羰基促使α-酮酸脱羧释放CO2缺乏症：（1）由于TPP与糖代谢密切相关。（2）神经特别是大脑平时正常情况下以葡萄糖为唯一燃料分子（3）机体缺乏VB1，血、尿和神经组织中丙酮酸含量升高（4）神经组织能量供应不足——出现许多临床症状称为脚气病第二十一页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.2.2维生素B2核黄素化学本质：核醇＋6,7-二甲基异咯嗪活性形式：黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）存在于酵母、动物肝、肾、蛋黄、奶与大豆第二十二页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第二十三页，共六十一页，编辑于2023年，星期日FMN（黄素单核苷酸）第二十四页，共六十一页，编辑于2023年，星期日FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）第二十五页，共六十一页，编辑于2023年，星期日FMN+2HFMNH2FAD+2HFADH2FAD和FMN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第二十六页，共六十一页，编辑于2023年，星期日生化作用

氧化还原酶的辅酶，参与递氢异咯嗪环上1位和5位N原子与活泼的双键相连，可接受底物脱下来的氢原子。缺乏症

组织呼吸减弱，代谢强度降低。主要症状为口腔发炎，舌炎、角膜炎、皮炎等第二十七页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.2.3泛酸（维生素B2）遍多酸化学本质：β-丙氨酸＋二羟二甲基丁酸活性形式：酰基载体蛋白（ACP）和辅酶存在于酵母、小麦、花生、豌豆、动物肝和肾等生物或生物器官中第二十八页，共六十一页，编辑于2023年，星期日泛酸β-巯基乙胺3´,5´-ADP第二十九页，共六十一页，编辑于2023年，星期日活性基为-SH第三十页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.2.4维生素PP抗癞皮病维生素化学本质：吡啶衍生物主要类型：尼克酸及尼克酰胺活性形式：尼克酰胺二核苷酸（NAD＋）和尼克酰胺二核苷酸磷酸（NADP＋）存在于酵母、花生、谷类植物、大豆、动物肝中，在人体内可由色氨酸生成缺乏时表现出神经营养障碍，出现皮炎。第三十一页，共六十一页，编辑于2023年，星期日RNAD+：R=HNADP+：R=PO2H2AMP尼克酰胺核苷酸尼克酰胺NAD(P)H+H+NAD(P)++2H第三十二页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第三十三页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第三十四页，共六十一页，编辑于2023年，星期日NAD++2HNADH+H+NADP++2H

NADPH+H+烟酰胺在生理条件吡啶氮为5价，能接受电子成为3价氮，其对侧的碳可加氢还原，底物分子脱氢时，一次脱下一对氢（2H+和2e-）NAD+或NADP+接受1个H+和2个e-，另一个H+游离存在于溶液中。第三十五页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.2.5维生素B6抗皮炎维生素化学本质：吡啶衍生物主要类型：吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺活性形式：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺存在于谷类外皮中第三十六页，共六十一页，编辑于2023年，星期日NCH2OHCH2OHHOH3C吡哆醇（pyridoxol）NCH2OHCHOHOH3C吡哆醛（pyridoxal）NCH2OHCH2NH2HOH3C吡哆胺（pyridoxamine）第三十七页，共六十一页，编辑于2023年，星期日磷酸吡哆素主要包括：磷酸吡哆醛，磷酸吡哆胺磷酸吡哆素是转氨酶、脱羧酶、消旋酶的辅酶，转氨酶通过磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺的相互转换，起转移氨基的作用。生理功能

（1）参与AA的转氨作用，脱羧作用

（2）氨基酸的消旋作用第三十八页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第三十九页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.2.6生物素（维生素B7）维生素H化学本质：噻吩与尿素相结合的骈环＋戊酸主要类型：α生物素（蛋黄）和β生物素（肝）活性形式：生物素细长针状的晶体，熔点232℃，耐热和酸碱，微溶于水。存在于酵母、谷类、豆类、鱼类、肝、肾、蛋黄、坚果中第四十页，共六十一页，编辑于2023年，星期日为含硫维生素，其结构可视为由尿素与硫戊烷环结合而成，并有一个C5酸枝链。尿素部分硫戊烷环部分HNNHCOHCCHH2CCHS(CH2)4COOHC5酸根部分尿素环上的一个N可与CO2结合

生物素是羧化酶的辅酶，羧化酶的功能是作为CO2的递体，在生物合成中起传递和固定CO2的作用。第四十一页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第四十二页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第四十三页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第四十四页，共六十一页，编辑于2023年，星期日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、皮炎及神经过敏等第四十五页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.2.7叶酸（维生素B11）蝶酰谷氨酸化学本质：蝶呤啶＋对氨基苯甲酸＋L-谷氨酸活性形式：四氢叶酸存在于绿色植物的叶片中第四十六页，共六十一页，编辑于2023年，星期日2-氨基-4-羟基-6-亚甲基蝶呤对氨基苯甲酸蝶酸谷氨酸叶酸—蝶酰谷氨酸第四十七页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第四十八页，共六十一页，编辑于2023年，星期日第四十九页，共六十一页，编辑于2023年，星期日叶酸在小肠上段易被吸收，在十二指肠及空肠上皮粘膜细胞含叶酸还原酶（辅酶为NADPH），在该酶的作用下可转变成叶酸的活性型四氢叶酸生理功能FH4是体内一碳单位转移酶的辅酶，分子内部N5、N10

两个氮原子能携带一碳基团。一碳基团在体内参加多种物质的合成，如嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸等物质的从头合成。缺乏症当叶酸缺乏时，DNA合成必然受到抑制，骨髓幼红细胞DNA合成减少，细胞分裂速度降低，细胞体积变大，造成巨幼红细胞贫血。第五十页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.2.8维生素B12抗恶性贫血维生素或钴胺素化学本质：咕啉衍生物活性形式：甲基钴胺素，5′-脱氧腺苷钴胺素目前所知唯一含有金属元素的维生素存在于动物食品中，肉类和肝中含量丰富第五十一页，共六十一页，编辑于2023年，星期日维生素B12分子中与Co+相连的CN基被5’-脱氧腺苷所取代，形成维生素B12辅酶维生素B12辅酶的主要功能是作为变位酶的辅酶，催化底物分子内基团（主要为甲基）的变位反应。第五十二页，共六十一页，编辑于2023年，星期日缺乏症缺乏B12辅酶表现为恶性贫血及其他疾病肝、鱼、肉蛋奶等都富含B12辅酶，人体肠道中细菌也能合成，故一般人不缺乏维生素B12的特异性吸收与胃粘膜分泌的一种糖蛋白（称为内在因子）和内在因子受体有关

有人因缺乏内在因子而致维生素B12缺乏，需用注射维生素B12治疗缺乏症第五十三页，共六十一页，编辑于2023年，星期日7.2.9硫辛酸化学本质：6,8-二硫辛酸活性形式：硫辛酸、二氢硫辛酸不属于维生素的辅酶存在于在酵母与动物肝中第五十四页，共六十一页，编辑于2023年，星期日硫辛酸（氧化型）硫辛酸（还原型）第五十五页，共六十一页，编辑于2023年，星期日一种酰基载体，存在于丙酮酸脱氢酶系和α-酮戊二酸脱氢酶系生理功能硫辛酸有抗脂肪肝和降低血胆固醇的作用。另外，它很容易进行氧化