生物化學-第四章 維生素與輔酶60

1、第四章 維生素和輔酶 (Vitamin Cozymase)二學時維生素是機體維持正常生命活動所必不可少的一類小分子有機化合物。在機體內(nèi)含量很少，在生命活動中，維生素既不是構成組織的基礎物質，也不是能量物質，但它是一類重要的生命物質，在代謝中起調(diào)節(jié)作用，如果缺乏會導致一定疾病。 維生素的分類與功能1. 分類 (依據(jù)溶解性)水溶性維生素VitB 族、VitC脂溶性維生素 VitD、 VitE、 VitA、VitK2. 功能水溶性維生素通過轉變成輔酶對代謝起調(diào)節(jié)作用脂溶性維生素在體內(nèi)可直接參與代謝的調(diào)節(jié)作用第一節(jié) 水溶性維生素某些小分子有機化合物與酶蛋白結合在一起并協(xié)同實施催化作用，這類分子被稱為輔

2、酶（或輔基）。輔酶是一類具有特殊化學結構和功能的化合物。參與的酶促反應主要為氧化-還原反應或基團轉移反應。大多數(shù)輔酶的前體主要是水溶性 B 族維生素。許多維生素的生理功能與輔酶的作用密切相關。1）別名：硫胺素、抗腳氣病維生素2）來源： 酵母中含量最多，谷類種子的外皮 與胚芽（麩皮、米糠）；瘦豬肉、動物心臟、肝臟的含量較為豐富。一、維生素B1和羧化輔酶 （最早發(fā)現(xiàn)的維生素）3）硫胺素(VitB1)結構式 嘧啶環(huán) 噻唑環(huán)4）輔酶形式：焦磷酸硫胺素(TPP)5）功能：參與糖代謝中-酮酸的氧化脫羧反應，作為脫羧酶的輔酶稱羧化輔酶。C2丙酮酸脫羧酶的輔酶乙酰乳酸合成酶的輔酶乙酰乳酸功能脫羧酶輔酶氧化脫羧

3、多數(shù)天然食物中均含有VitB1，種皮及胚芽、VitB1分子中噻唑環(huán)和嘧啶環(huán)之間的化學鍵很易破壞。收獲、加工、烹調(diào)和貯藏都可造成其損失。某些食物中含有抗VitB1因子。如某些海產(chǎn)品（特別是鯉魚、鯡魚、蝦）和茶。6）缺乏癥：腳氣病、神經(jīng)炎癥。 2）來源： 廣泛存在于乳類、蛋類、肉類、谷類等。在加工、烹飪和儲藏食物過程中有不同程度的損失對光十分敏感在堿性溶液中加熱極易破壞二、VitB2和黃素輔酶1）別名：核黃素（含核糖醇基的黃色物質） 3）化學結構：二甲基異咯嗪 +核糖醇 4）輔酶形式 兩種存在形式：核黃素單核苷酸 FMN核黃素腺嘌呤二核苷酸 FADFADVB2H二甲基異咯嗪核糖醇AMP FMNVi

4、tB25）功能：是多種氧化還原酶的輔基，遞氫體， 參與生物氧化過程。 FAD + 2H = FADH2 FMN + 2H = FMNH26）缺乏癥： 口腔發(fā)炎，舌炎、角膜炎、皮炎等，但不會引起嚴重病癥。三、 泛酸和輔酶A(CoA-SH)1） VitB3 別名：遍多酸，1919年發(fā)現(xiàn) “pantothenic acid”-無所不在2）來源： 動植物細胞內(nèi)都有，分布廣。a），-二羥基-， -二甲基丁酸和一分子-丙氨酸縮合而成。3）化學結構：b）與巰基乙胺、核苷酸形成輔酶A (CoA-SH)結構：泛解酸丙氨酸VitB3輔酶：輔酶A（CoASH）3,5-ADP35巰基乙胺酰胺鍵磷酸二酯鍵泛酸3,3-二

5、甲基- 2,4-二羥基丁酸 OH14)輔酶形式：與巰基乙胺、核苷酸形成輔酶A (CoA-SH) 5）輔酶A的功能：?；D移酶的輔酶，傳遞酰基作用。6）缺乏癥泛酸在自然界中分布很廣泛。缺乏癥很少發(fā)生。但在長期服用抗生素時，應注意補充 1）別名: 尼克（煙）酸和尼克（煙）酰胺2）來源：動物肝臟、瘦肉、豆類及花生中含量豐富，在體內(nèi)可由Trp轉變四、 VitPP(VitB5)和輔酶I 、輔酶II結構特點:吡啶衍生物，3）化學結構3）輔酶形式: NAD+ 和NADP+ NAD+:煙酰胺腺嘌呤二核苷酸,輔酶INADP+:煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,輔酶 4）化學結構NMPAMP5）功能：作為脫氫酶的輔酶，參

6、與氧化還原反應，在催化底物時通過氧化態(tài)與還原態(tài)的互變而傳遞氫 NAD+ + 2H = NADH + H+NADP+ + 2H = NADPH + H+ FAD + 2H = FADH2 FMN + 2H = FMNH2 NAD+ + 2H = NADH+H+ NADP+ + 2H = NADPH+H+注意區(qū)別：6)VitPP缺乏癥能維持神經(jīng)組織的健康。缺乏時表現(xiàn)出神經(jīng)營養(yǎng)障礙，出現(xiàn)皮炎（癩皮?。Ｎ?、VitB61）別名 吡哆素(包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)。2）來源 分布極廣，谷類外皮含量最豐富，腸內(nèi)細菌可以合成。 吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺3）化學結構（CH2OH）4）輔酶形式：磷酸吡哆醛和磷酸

7、吡哆胺5）功能：參與氨基酸的轉氨、脫羧和消旋作用，是AA轉氨酶、脫羧酶、消旋酶的輔酶轉氨酶通過磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺的相互轉換，起轉移氨基的作用。6）缺乏癥極少發(fā)生吡哆素缺乏癥。治療嬰兒昏厥和妊娠嘔吐缺乏VitB6會導致皮膚、中樞神經(jīng)和造血機能損害。1）來源腸道細菌可以合成生物素，一般不會出現(xiàn)生物素缺乏癥。生蛋清可使生物素失去活性，并抑制它在小腸的吸收。加熱煮熟則可避免。六、 生物素（維生素H、VitB7 ）組成：由噻吩環(huán)、尿素、戊酸組成2）化學結構： 4）功能：生物素的功能是作為CO2的遞體，在生物合成中起傳遞和固定CO2的作用。 生物素本身是羧化酶的輔酶3）輔酶形式七、 葉酸和四氫葉酸(F

8、H4或THFA) VitB111）來源： 分布廣，綠葉，肝，青菜，酵母等中含量豐富。2）化學結構 組成：蝶呤啶、對氨基苯甲酸，L谷氨酸四氫葉酸葉酸3）輔酶形式： 5、6、7、8四氫葉酸（FH4、THFA）轉一碳基團酶系的輔酶。4）功能： 作為一碳基團-CH3, -CH2-, -CHO 等的載體，參與多種生物合成過程。在核酸和蛋白質合成中及其重要。5）缺乏癥由于葉酸參與嘌呤、嘧啶的合成，進而間接影響到蛋白質的合成，一旦缺乏會影響細胞合成。如巨紅細胞性貧血病。 除了惡性貧血外，還可能引起舌炎、腸胃病等?；前奉愃幬锏囊志戆?、 維生素B12和B12輔酶 1）來源： 肝、肉、魚內(nèi)均有分布，腸道細菌也

9、可合成。2）別名：鈷胺素3）化學結構分子中含三價鈷的多環(huán)系化合物，包括5，6二甲基苯并咪唑、3P核糖、氨基丙醇、類似pu啉環(huán)的咕啉環(huán)成分5-脫氧腺苷維生素B12輔酶3）輔酶形式 B12輔酶：VB12分子中與Co離子相連的CN基 被5-脫氧腺苷所取代，形成維生素B12輔酶。4）主要功能 變位酶的輔酶，催化底物分子內(nèi)基團(主要為甲基)的變位反應。5）缺乏病 易引起惡性貧血及其它疾病。對維持紅細胞成熟，生物體正常生長、上皮細胞新生有重要作用。來源： VC廣泛存在于水果及蔬菜中,許多動物（雞、犬及許多家畜家禽）可以其體內(nèi)合成VC，必需從食物中獲得VC的現(xiàn)在所知只有人、猿猴及豚鼠。 缺乏癥：壞血病九、V

10、itC（抗壞血酸） 化學結構特點： 分子中C2和C3形成二烯醇的形式，具有很強的還原性，極易被氧化成氧化型抗壞血酸 -2H+2H生理功能 1）氫的載體2）參與體內(nèi)氧化還原作用：如使巰基 酶中巰基處于還原態(tài)。 3）脯氨酸羥化酶的輔酶，促進細胞質 的形成。4) 促進葉酸形成FH4十、硫辛酸（類維生素）1）硫辛酸有兩種形式： 硫辛酸（氧化型）和二氫硫辛酸（還原型）2）本身為輔酶3）功能：a）氫載體；b）?；d體 第二節(jié) 脂溶性維生素維生素A,D,E,K均溶于脂類溶劑，不溶于水，在食物中通常與脂肪一起存在，吸收它們，需要脂肪和膽汁酸。一、維生素A（Vitamin A）1）維生素A分A1, A2兩種，是

11、不飽和一元醇類。維生素A1又稱為視黃醇，A2稱為脫氫視黃醇。-胡蘿卜素又稱維生素A原植物中-胡蘿卜素進入動物體后，受腸壁中的一種酶（加氧酶、醇脫氫酶）的作用而轉變成VitA 2）主要生理功能： 主要功能是維持上皮組織的健康和正常視覺 3）來源及缺乏癥(夜盲癥 ) 維生素A存在于動物性食物中 最好來源是：綠色蔬菜包括果實、根莖等，魚肝油、牛奶、動物肝臟中儲量較高。 二、維生素D（抗佝僂病維生素）維生素D是類固醇衍生物，主要有D2 、 D3 、D4 、 D5。其中D2、D3活性最高，結構相似。生理功能： D3在體內(nèi)的主要功能是促進腸壁對鈣和磷的吸收，調(diào)節(jié)鈣磷代謝，有助骨骼鈣化和牙齒的形成。缺乏癥： 佝僂病或軟骨病。服用過量使人中毒。三、維生素E又叫做生育酚，目前發(fā)現(xiàn)的有8種，其中，四種有生理活性。 -生育酚效價最高。生理功能 1) 維持動物的生殖功能（抗動物不育癥）2)具有抗氧化作用（油脂中常用），使細胞膜上不飽和脂肪酸免于氧化而被破壞。 3）保護巰基不被氧化。4）抗