章維生素與輔酶PPT課件

1、第一節(jié)維生素的概念與分類第1頁/共90頁一、維生素的一般概念和重要性 概念： 維生素維生素(vitamin)：維持生物機體正常生命活動所必需的一類微量(mg、g/Day)有機小分子物質(zhì)。 特點： 不能供能、不能作組分，生長必需不能供能、不能作組分，生長必需 可作輔酶可作輔酶/ /輔基，調(diào)節(jié)代謝輔基，調(diào)節(jié)代謝 需要量少，食物供給需要量少，食物供給第2頁/共90頁維生素的發(fā)現(xiàn) 孫思邈（唐）動物肝臟-夜盲癥，谷皮湯/粥-腳氣病 1747年-蘇格蘭醫(yī)生James Lind發(fā)現(xiàn)檸檬能治壞血病，也就是后來的維C。 1896年-荷蘭醫(yī)生Christiaan Eijkman , 糙米可醫(yī)治腳氣病, 1929年

2、諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎 。 1906年-Hopkins（英）大鼠飼料：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、礦物質(zhì) + 微量牛奶 1910年-Funk（波蘭）米糠中提取硫胺素(B1) 第3頁/共90頁The Nobel Prize in Chemistry 1937第4頁/共90頁第5頁/共90頁二、維生素的分類與命名1. 維生素的命名拉丁字母: A，B，C，D同族不同種：下標1，2，3，化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)：B1-硫胺素，B2-核黃素生物學(xué)作用：VitA-抗干眼病維生素化學(xué)性質(zhì)第6頁/共90頁2. 維生素的分類脂溶性維生素脂溶性維生素 (lipid-soluble vitamin)水溶性維生素水溶性維生素 (water

3、-soluble vitamin)分類分類: :第7頁/共90頁三、維生素缺乏病及成因 缺乏?。汗?yīng)不足/需要增加機體代謝失調(diào)成因： 維生素攝取量不足 吸收不良 腸道細菌生長抑制/服用某些藥物 需要量增加 食物儲存及烹調(diào)方法不當 第8頁/共90頁第9頁/共90頁共同特點共同特點不溶于水，溶于脂肪及有機溶劑不溶于水，溶于脂肪及有機溶劑在食物中與脂類共存，并隨脂類一同吸在食物中與脂類共存，并隨脂類一同吸收收, 淋巴淋巴血液血液多需運輸?shù)鞍锥嘈柽\輸?shù)鞍?*過量服用易中毒過量服用易中毒(不易排泄不易排泄) 種類種類VitA, VitD, VitE, VitK 第10頁/共90頁一、維生素A（retin

4、ol： 視黃醇，抗干眼病維生素）及維生素A原2種形式：種形式：A1（視黃醇，哺乳動物、咸水魚肝臟）（視黃醇，哺乳動物、咸水魚肝臟） A2（3-脫氫視黃醇，淡水魚肝臟）脫氫視黃醇，淡水魚肝臟） H3CCH3CH2OHCH3CH3CH3維生素A2H3CCH3CH2OHCH3CH3CH3維生素A1第11頁/共90頁維生素維生素A原：原：-胡蘿卜素（植物）胡蘿卜素（植物）-胡蘿卜素胡蘿卜素-15,15-雙加氧酶雙加氧酶第12頁/共90頁來源與需要量來源動物性食品：肝臟、乳制品、蛋黃植物性食物：胡蘿卜、黃綠蔬菜、玉米 日需要量 80g（2600-3300IU） 過量：急性中毒：惡心、嘔吐、頭痛 慢性中毒

5、：皮膚干燥、厭食、便秘 第13頁/共90頁生理功能生理功能 構(gòu)成視覺細胞內(nèi)感光物質(zhì)構(gòu)成視覺細胞內(nèi)感光物質(zhì)視紫視紫紅質(zhì)紅質(zhì) 促進生長發(fā)育，維持上皮組織結(jié)構(gòu)的促進生長發(fā)育，維持上皮組織結(jié)構(gòu)的 完整性完整性缺乏癥缺乏癥 夜盲癥，干眼病，夜盲癥，干眼病， 皮膚干燥等皮膚干燥等第14頁/共90頁視紫紅質(zhì)是由11順視黃醛與視蛋白賴氨酸-氨基通過schiff堿形成的結(jié)合蛋白第15頁/共90頁視紫紅質(zhì)視紫紅質(zhì)視蛋白視蛋白11-11-順視黃醛順視黃醛全反視黃醛全反視黃醛暗處暗處光光( (視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜) )異構(gòu)酶異構(gòu)酶11-11-順視黃醇順視黃醇全反視黃醇全反視黃醇( (肝肝) )異構(gòu)酶異構(gòu)酶視黃醇脫氫酶視黃醇脫

6、氫酶第16頁/共90頁二 、維生素D（抗佝僂病維生素）化學(xué)本質(zhì)固醇類衍生物種類：種類：VitD2（麥角鈣化醇，（麥角鈣化醇，calciferol）VitD3（膽鈣化醇，（膽鈣化醇，colecalciferol）VitD2原：原：麥角固醇（酵母、植物油）麥角固醇（酵母、植物油）VitD3原原： 7-脫氫膽固醇（動物）脫氫膽固醇（動物）麥角固醇麥角固醇VitD2膽固醇膽固醇7-脫氫膽固醇脫氫膽固醇VitD3陽光及陽光及紫外線紫外線作用下作用下第17頁/共90頁第18頁/共90頁VitD3的活性形式：的活性形式： 1, 25- (OH)2-VitD3E1：25-羥化酶（肝細胞 微粒體）E2：1- -

7、羥化酶（近曲 小管上皮線粒體）第19頁/共90頁第20頁/共90頁第21頁/共90頁來源魚肝油含量最豐富; 蛋黃、牛奶、肝、腎、腦、皮膚日需要量 5-10 g(200-400IU) 過量:早期癥狀為乏力、疲倦、惡心、頭疼、 腹瀉等 較嚴重時可引起軟組織的鈣化 第22頁/共90頁 生理功能 作用于小腸粘膜、腎及腎小管，促進鈣磷吸收，提高血鈣、血磷濃度，有利于新骨的形成、鈣化。第23頁/共90頁兒童： 佝僂??；成人：軟骨病第24頁/共90頁三、維生素K（凝血維生素）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 天然形式：K1、K2，2-甲基-1，4-奈醌衍生物 人工合成：K3(2-甲基-1，4-奈醌), K4(含氮衍生物)OO

8、CH3R第25頁/共90頁第26頁/共90頁來源豬肝、蛋黃、苜蓿、白菜、菜花、菠菜和其他綠色蔬菜 日需要量60-80g第27頁/共90頁生理功能促進凝血酶原合成：Vk依賴性羧化酶 -羧基谷氨酸（N端）凝血酶原-羧基谷氨酸Ca2+激活雙羥香豆素: 抗凝血藥第28頁/共90頁維生素K循環(huán)第29頁/共90頁四、維生素E（抗不育維生素）生育酚生育酚(tocopherol)種類多種類多(8種種)：R1，R2，R3 ，苯駢二氫吡喃衍生，苯駢二氫吡喃衍生物物易氧化易氧化-Tocopherol: - -生育酚第30頁/共90頁來源植物油: 麥胚油、玉米油、花生油棉子油；蛋黃、牛奶、水果、萵苣葉日需要量 8-1

9、0mg 第31頁/共90頁生理功能抗氧化劑抗氧化劑：對抗生物膜磷脂中不飽和脂肪酸：對抗生物膜磷脂中不飽和脂肪酸的過氧化反應(yīng)；與硒協(xié)同的過氧化反應(yīng)；與硒協(xié)同谷胱甘肽過氧化谷胱甘肽過氧化物酶物酶與動物生殖機能有關(guān)與動物生殖機能有關(guān)：動物缺乏：動物缺乏生殖器受生殖器受損不育損不育提高提高-氨基氨基-酮戊酸合成酶及其脫水酶活酮戊酸合成酶及其脫水酶活性性促進血紅素合成促進血紅素合成第32頁/共90頁第33頁/共90頁共同特點易溶于水，故易隨尿液排出。易溶于水，故易隨尿液排出。體內(nèi)不易儲存，必須經(jīng)常從食物中攝取。體內(nèi)不易儲存，必須經(jīng)常從食物中攝取。種類維生素C 和B族維生素第34頁/共90頁一、維生素C/

10、 L-抗壞血酸(ascorbic acid)1.結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 多羥基，內(nèi)酯；酸性；易被氧化：中性，堿性，熱，光，重金屬破壞 第35頁/共90頁CCCHCH2OHOHHOHCCOOOH14CCCHCH2OHOHOHCCOOO142H2HL-L-抗壞血酸抗壞血酸脫氫脫氫抗壞血酸第36頁/共90頁來源 新鮮水果及蔬菜: 橙類 、番茄 、辣椒 第37頁/共90頁2. 維生素C的功能維生素維生素C C是重要的供氫體是重要的供氫體 保護巰基保護巰基巰基酶活性；巰基酶活性；膜結(jié)構(gòu)膜結(jié)構(gòu)提高某些金屬酶活性提高某些金屬酶活性 參與體內(nèi)的羥化作用，促參與體內(nèi)的羥化作用，促進膠原合成進膠原合成壞血病；壞血??； 第38

11、頁/共90頁Vit C GSSG 脫氫脫氫Vit C 2GSH 巰基酶巰基酶-重金屬離子重金屬離子 巰基酶維生素C保護巰基的作用第39頁/共90頁Vit C GSSG 脫氫脫氫Vit C 2GSH 維生素C保護細胞膜的作用第40頁/共90頁缺乏癥及需要量缺乏癥及需要量缺乏癥：缺乏癥：壞血病壞血病日需要量：60mg副作用：長期大量服用尿路草酸鹽結(jié)石； 婦女生育能力；胚胎發(fā)育等 第41頁/共90頁二、維生素B1和焦磷酸硫胺素 維生素維生素B1又名又名硫胺素硫胺素(thiamine)、噻嘧胺、噻嘧胺、抗腳氣病維生素、抗神經(jīng)炎因子 堿性條件不穩(wěn)定：脫氫硫胺素，蘭色堿性條件不穩(wěn)定：脫氫硫胺素，蘭色熒光熒

12、光第42頁/共90頁來源與需要量來源 酵母、五谷類（多集中在胚芽及皮層中、瘦肉（特別是豬肉）、核果和蛋類、白菜及芹菜日需要量 1.2-1.5mg第43頁/共90頁體內(nèi)以焦磷酸硫胺素（thiamine pyrophosphate，TPP）輔酶形式存在第44頁/共90頁TPP是-酮酸氧化脫羧酶 系的輔酶糖代謝羰基 裂解/合成； 保護神經(jīng)系統(tǒng)：抑制膽堿 酯酶的活性。生化功能第45頁/共90頁TPP參與催化的反應(yīng)第46頁/共90頁缺乏癥腳氣病，末梢神炎：患者的周圍神經(jīng)末梢及臂神經(jīng)叢均有發(fā)炎和退化的現(xiàn)象，伴有心界擴大、心肌受累、四肢麻木、肌肉瘦弱、煩躁易怒和食欲不振等癥狀。 第47頁/共90頁三、維生素

13、B2和FMN、FAD化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì)黃色，溶液黃綠色熒光核黃素(riboflavin)；耐酸、熱；堿、紫外光不穩(wěn)定 NNNHNCH2OOH3CH3CCHCHOHCHOHOHCH2OH第48頁/共90頁來源與需要量來源 酵母、肝臟、乳類、瘦肉、蛋黃、花生、糙米、全粒小麥、黃豆；蔬菜、水果日需要量 1.2-2. 1mg 第49頁/共90頁輔酶形式體內(nèi)活性形式為：黃素單核苷酸（flavine mono nucleotide，F(xiàn)MN）黃素腺嘌呤二核苷酸（flavine adenine dinucleotide ，F(xiàn)AD）第50頁/共90頁第51頁/共90頁生理功能 FMN及及FAD是體內(nèi)脫氫酶（黃素蛋白

14、）的輔是體內(nèi)脫氫酶（黃素蛋白）的輔基基第52頁/共90頁VB2同同B族其他成員共同促進機體生長發(fā)育族其他成員共同促進機體生長發(fā)育過量的維生素過量的維生素B2可以從糞便和尿中排出可以從糞便和尿中排出 第53頁/共90頁缺乏癥缺乏癥 膳食中長期缺乏維生素B2首先受影響的為眼、皮膚舌、口角和神經(jīng)組織。 缺乏癥狀有眼角膜和口角血管增生，白內(nèi)障、口角炎、眼角膜炎、舌炎和陰囊炎等癥。 第54頁/共90頁四、泛酸與輔酶A A 化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 泛酸又名泛酸又名遍多酸遍多酸(pantothenic acid) 中性液耐熱，對氧化還原劑穩(wěn)定中性液耐熱，對氧化還原劑穩(wěn)定HOCH2CCHCH3CH3OHCONHCH2

15、CH2COOH第55頁/共90頁 來源與需要量來源 肝、腎、蛋、瘦肉、脫脂奶、糖漿、豌豆、菜花、花生、甜山芋等 日需要量 5-10mg第56頁/共90頁輔酶形式輔酶輔酶A(CoA, CoASH) 第57頁/共90頁生化功能CoA是?；D(zhuǎn)移酶的輔是酰基轉(zhuǎn)移酶的輔 酶，參與酶，參與?；霓D(zhuǎn)移酰基的轉(zhuǎn)移作用。作用。第58頁/共90頁五、維生素PP和NAD、NADP維生素維生素PP （抗賴皮病維生素 ）包括：包括：煙酸煙酸 (nicotinic acid)/尼克酸尼克酸煙酰胺煙酰胺 (nicotinamide)/尼克尼克酰胺酰胺吡啶衍生物，性質(zhì)穩(wěn)定吡啶衍生物，性質(zhì)穩(wěn)定第59頁/共90頁來源與需要量來源

16、 酵母、肝臟、瘦肉、牛乳花生、黃豆 、谷類皮層及胚芽 日需要量 15-20mg長期過量傷肝第60頁/共90頁輔酶形式輔酶I：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 （nicotinamide adenine dinucleotide NAD+ ）輔酶II：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （ nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, NADP+ ）第61頁/共90頁第62頁/共90頁NAD+、NADP+：體內(nèi)多種 脫氫酶的輔酶，起傳遞氫的 作用。NAD+、NADP+：電子受體NADH、NADPH：電子供體生物學(xué)功能第63頁/共90頁第64頁/共90頁NAD+和NADP+參

17、加兩個電子的轉(zhuǎn)移反應(yīng)第65頁/共90頁NAD+參加的反應(yīng)COOHC HCH3H O+ NAD+COOHC OCH3+ NADH + H+乳乳酸酸脫脫氫氫酶酶乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 第66頁/共90頁 對稱性皮炎，消化道炎和神經(jīng)損害與精神紊亂 第67頁/共90頁六、維生素B6及其輔酶 維生素維生素B6 （吡哆素）包括：包括： 吡哆醇吡哆醇，吡哆醛吡哆醛及及吡哆胺（吡啶衍生物）吡哆胺（吡啶衍生物） 光、堿、熱敏感光、堿、熱敏感第68頁/共90頁來源與需要量來源 酵母、肝臟、谷粒、肉、魚、蛋、豆類、花生 日需要量 2mg大劑量痙攣第69頁/共90頁輔酶形式磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛(pyridoxal -

18、5-phosphate，PLP)磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺(pyridoxamine-5-phosphate，PMP)第70頁/共90頁生化功能與氨基酸代謝有關(guān): 磷酸吡哆醛是氨基酸轉(zhuǎn)氨酶及脫羧酶的輔酶第71頁/共90頁第72頁/共90頁氨基轉(zhuǎn)移酶催化的反應(yīng)第73頁/共90頁七、生物素(biotin)(biotin)噻吩環(huán)- -尿素雙環(huán)化合物常溫穩(wěn)定；高溫、氧化劑失活CHNHCCHNHH2CCH(CH2)4COOHSO第74頁/共90頁來源與需要量 生物素微量廣泛地存在於動物及植物的組織 中，在酵母菌、肝、腎中含量特豐富 腸道細菌還可合成一部分 每天從食物中攝取150-300 g少見缺乏癥少見缺乏癥

19、 缺乏原因：鮮蛋中抗生物素蛋白，缺乏原因：鮮蛋中抗生物素蛋白， 長期服抗生素長期服抗生素 癥狀：皮炎，肌肉疼，疲乏，厭食，貧血癥狀：皮炎，肌肉疼，疲乏，厭食，貧血第75頁/共90頁生理功能生理功能u多種羧化酶的輔酶，參與多種羧化酶的輔酶，參與CO2的羧化（固定）過程。的羧化（固定）過程。第76頁/共90頁生物素通過賴氨酸殘基的-氨基共價聯(lián)結(jié)蛋白質(zhì)第77頁/共90頁八、葉酸和四氫葉酸葉酸(folic acid)又稱蝶酰谷氨酸酸不穩(wěn)定，光不穩(wěn)定 第78頁/共90頁來源與需要量 來源 綠葉、肝、腎、菜花、酵母 日需要量 200-400g第79頁/共90頁葉酸葉酸二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+二氫葉酸二氫葉酸二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+四氫葉酸四氫葉酸輔酶形式5, 6, 7, 8-四氫葉酸（THF，F(xiàn)H4）第80頁/共90頁生理功能生化作用：生化作用：FH4是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，參與參與一碳單位的轉(zhuǎn)移一碳單位的轉(zhuǎn)移。*一碳單位：一碳單位：氨基酸分解過程中產(chǎn)生的含氨基酸分解過程中產(chǎn)生的含1個碳個碳原子的活性基團。原子的活性基團。缺乏癥：巨幼紅細胞貧血缺乏癥：巨幼紅細胞貧血第81頁/共9