生物化學與分子生物學：第四章 維生素（vitamin）

1、第四章 維生素（vitamin） 概念：維生素是機體維持正常功能所必需，但在體內不能合成或合成量很少，必須由食物供給的一組低分子量有機物質。維生素缺乏可引起維生素缺乏病。維生素的分類維生素按其溶解度不同分為兩大類一、水溶性維生素：包括B族維生素 （維生素B1、B2、PP、B6、B12、 泛酸、葉酸和生物素共8種）和 維生素C。二、脂溶性維生素：包括維生素A、D、 E、K 四種。脂溶性維生素包括：維生素A、D、E、K特點：1）非極性分子，不溶于水； 2）有較多的儲存 儲存部位：肝臟（A，D，K） 脂肪組織（E） 3）有蓄積中毒的危險（ A、D ） 第一節(jié) 脂溶性維生素一、維生素A 來源： 動物肝

2、臟和魚肝油 （含 視黃醇 和 3-脫氫視黃醇） 植物有-胡蘿卜素 雙加氧酶 -胡蘿卜素 2分子Vit A （維生素A原） 小腸粘膜 體內活性形式： 視黃醇、視黃醛、視黃酸維生素A的功能1. 維持暗視覺的成分： 11-順視黃醛視蛋白 視紫紅質 光照 （桿細胞 全反式視黃醛 視蛋白 感光物質）2視黃酸對基因表達和組織分化具有調節(jié)作用 主要由全反式視黃酸和9-順視黃酸來執(zhí)行；與細胞內核受體結合，與DNA反應元件結合，調節(jié)某些基因的表達。3、維生素A和胡蘿卜素是有效的抗氧化劑 能直接消滅自由基，有助于控制細胞膜和富含脂質組織的脂質過氧化。 維生素A的功用 合成維生素A的缺乏病夜盲癥：因視紫紅質合成減少

3、， 而對弱光敏感性降低。皮膚干燥、增生、角化：與糖蛋白合成障礙有關。 （抗干眼病維生素）化學本質： 是類固醇來源：1）動物（膽鈣化醇，VD3 ） 肝、腎、牛奶、蛋黃、魚肝油 2）植物（麥角鈣化醇，VD2 ） 3）體內合成： 膽固醇 7-脫氫膽固醇 VD3體內活性形式：1,25-(OH)2-D3 二、維生素 D（紫外線） （皮膚）7-脫氫膽固醇維生素D3紫外線膽固醇 VD3 25-OH-D3 1,25-(OH)2-D3 （肝） （腎） 活性形式羥化酶羥化酶（二）1,25-(OH)2D3具有調節(jié)血鈣和組織細胞分化的功能1調節(jié)血鈣水平是1,25-(OH)2D3的重要作用 1,25-(OH)2D3可通

4、過信號轉導系統(tǒng)使鈣通道開放，促進小腸對鈣、磷的吸收，影響骨組織的鈣代謝，從而維持血鈣和血磷的正常水平，促進骨和牙的鈣化。維生素D缺乏: 兒童佝僂病(rickets) 成人軟骨病(osteomalacia)。2. 1,25-(OH)2D3還具有影響細胞分化的功能 調節(jié)多種組織細胞分化促進胰島細胞合成與分泌胰島素抑制某些腫瘤細胞增殖和促進分化3. 維生素D過量可引起中毒 第二節(jié) 水溶性維生素特點：1）B 族維生素構成輔酶或輔酶的組成成分2）易溶于水，故易隨尿液排出3）體內很少儲存；必須經常攝取 無蓄積中毒危險 一、維生素B1（硫胺素）來源：動植物（種子外皮、胚芽）組成的輔酶：焦磷酸硫胺素 （thi

5、amine pyrophosphate，TPP） 形成的負碳離子可結合羧基維生素B1的功用1）TPP是糖氧化中作為丙酮酸脫氫酶 系和-酮戊二酸脫氫酶系的輔酶， 參與氧化脫羧反應。2）TPP在磷酸戊糖途徑中作為轉酮基 酶的輔酶。2）B1 抑制膽堿酯酶。維生素B1缺乏病腳氣病 多發(fā)性神經炎、心肌病變 （能量不足，乳酸堆積）食欲不振、消化不良 （乙酰膽堿減少）二、維生素B2 （核黃素）來源：動植物， 人體腸道細菌 可合成（有限）核黃素（riboflavin ）6,7-二甲基異咯嗪（黃素）核醇組成的輔基： 1）黃素單核苷酸 （flavin mononucleotide，F(xiàn)MN） 2）黃素腺嘌呤二核苷酸

6、 （flavin adenine dinucleotide，F(xiàn)AD）功用：作為黃素酶（氧化還原酶）的 輔基，起遞氫體作用。 FMN FMNH2 （FAD） （FADH2）2H2HVit B2FMNAMPFAD三、維生素PP包括：尼克酸（煙酸）、尼克酰胺（煙酰胺）來源：動植物 體內可由色氨酸轉變而來（有限）組成的輔酶： 1）尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+） 2）尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）1）尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+） （nicotinamide adenine dinucleotide） NAD+ NADH H+尼克酰胺腺嘌呤核糖核糖2個磷酸2H2H2）尼克酰胺腺嘌呤二核

7、苷酸磷酸（NADP+） （nicotinamide adenine dinucleotide phosphate）尼克酰胺腺嘌呤核糖核糖2個磷酸磷酸1. 生化作用 （二）維生素PP缺乏可引起癩皮病2. 缺乏癥: 癩皮病3. 大量長期服用會中毒,肝損傷 NAD+及NADP+是體內多種不需氧脫氫酶（如蘋果酸脫氫酶、乳酸脫氫酶）的輔酶，起傳遞氫的作用。四、維生素B6包括：吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺來源：動植物輔酶形式：磷酸吡哆醛 和 磷酸吡哆胺。磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛是氨基酸轉氨酶及脫羧酶的輔酶，用于治療小兒驚厥、妊娠嘔吐和精神焦慮。磷酸吡哆醛也是-氨基-酮戊酸合酶（ALA合酶）的輔酶。缺乏導致

8、低血色素小細胞性貧血和血清鐵增高。（二）磷酸吡哆醛的輔酶作用多種多樣1磷酸吡哆醛是多種酶的輔酶2磷酸吡哆醛可終止類固醇激素的作用 作用機制：將類固醇激素-受體復合物從DNA中移去，終止這些激素的作用。維生素B6缺乏：可增加人體對雌激素、雄激素、皮質激素和維生素D作用的敏感性。 3維生素B6缺乏不多見，而過量可引起中毒 日攝入量超過200mg可引起神經損傷，表現(xiàn)為周圍感覺神經病。 五、泛酸（遍多酸）（pantothenic acid）組成的輔酶：輔酶A（HSCoA） ?；d體蛋白（ACP）功用：作為?；D移酶的輔酶， 起轉運乙?；爸；淖饔?。 參與糖、脂類、氨基酸代謝（輔酶A） 參與脂肪酸合

9、成（ACP）腺嘌呤核糖磷酸焦磷酸巰基乙胺泛酸輔酶A反應基團六、生物素（biotin）大部分由腸道細菌提供（長期使用抗生素可導致缺乏）生物素本身即為羧化酶的輔酶， 在羧化反應中起固定CO2和轉移 羧基的作用。七、葉酸（蝶酰谷氨酸）來源：植物綠葉、水果 動物內臟（動物不合成葉酸） 腸道細菌合成（有限）輔酶形式：四氫葉酸（FH4）功用：作為一碳單位轉移酶的輔酶， 起傳遞一碳單位的作用。葉酸缺乏：DNA合成抑制 巨幼紅細胞性貧血一碳單位葉酸 葉酸加氫還原成 5,6,7,8-四氫葉酸八、維生素B12（鈷胺素）含有金屬元素鈷來源：動物（肝）（由微生物合成）輔酶形式： 甲基鈷胺素（作為蛋氨酸合 成酶的輔酶，參與甲基轉移） 5-脫氧腺苷鈷胺素缺乏：惡性貧血 （巨幼紅細胞性貧血 神經癥狀）九、維生素 C（L-抗壞血酸）（ascorbic acid）來源：新鮮蔬菜、水果L-抗壞血酸還原性強二酮古洛糖酸滅活脫氫抗壞血酸氧化型維生素 C 的功用（一）作為多種羥化酶的輔助因子 1. 參與膠原蛋白的合成（膠原脯氨酸羥 化酶、膠原賴氨酸羥化酶） 2. 參與膽固醇轉變?yōu)槟懼幔?-羥化酶） 3. 參與芳香族氨基酸代謝 Tyr （羥化、脫羧等） 兒茶酚胺 （二）參與氧化還原反應 1. 保護巰基酶的 -SH 免遭氧化 2. 促使 G-S-S-G 還原為 G-SH 3. 促使葉酸還原