第4章維生素和輔酶

（一）發(fā)現(xiàn)記(1906年英國(guó))純化飼料礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸、糖純化飼料+極微量牛奶牛奶中存在需要量極少，但生存必需的食物輔助因子——維生素動(dòng)物合成某些維生素的功能退化，必須依靠植物和微生物提供，一旦缺乏：病/死

說(shuō)明？一、維生素的概述

當(dāng)前1頁(yè)，總共63頁(yè)。（二）概念

維生素(vitamin)——機(jī)體必需的一類營(yíng)養(yǎng)素是維持機(jī)體正常生理功能所必需、機(jī)體自身又不能合成或合成量不足，必需靠外界供給的一類微量低分子有機(jī)化合物。不是能量物質(zhì)，也不是結(jié)構(gòu)物質(zhì)機(jī)體缺乏不同維生素將產(chǎn)生不同的疾病，這種由缺乏維生素引起的疾病稱為維生素缺乏癥。維生素的命名是按發(fā)現(xiàn)的先后，在維生素（V)后加上A、B、C、D等拉丁字母來(lái)命名。還有初發(fā)現(xiàn)以為是一種，后來(lái)證明是多種V混合物，便在字母右下方注以1，2，3······等數(shù)字加以區(qū)別。當(dāng)前2頁(yè)，總共63頁(yè)。一般來(lái)說(shuō)，植物體內(nèi)能夠合成維生素。動(dòng)物一般不能合成維生素，或者合成維生素不足，但也不是絕對(duì)的，例如大小白鼠就能合成Vc，人體能合成VD。微生物也和動(dòng)物類似，但也有一些微生物能合成某些維生素，如大腸桿菌能合成維生素K，生物素等。維生素的生物合成當(dāng)前3頁(yè)，總共63頁(yè)。（三）維生素的分類維生素是小分子有機(jī)化合物，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上無(wú)共同性，可依據(jù)溶解性分為：水溶性：VC

、VB族（B1、B2、煙酸和煙酰胺、B6、泛酸、生物素、葉酸、B12）脂溶性：

VA、VD、VE、VK功能：作為輔酶或輔基，主要是水溶性V中的B族維生素

參與酶催化反應(yīng)中底物基團(tuán)的轉(zhuǎn)移調(diào)控某些生物機(jī)能（不作為輔酶或輔基），主要是脂溶性V當(dāng)前4頁(yè)，總共63頁(yè)。一、脂溶性維生素Lipid-solubleVitamin當(dāng)前5頁(yè)，總共63頁(yè)。共同特點(diǎn)：（1）均為非極性疏水的異戊二烯衍生物（2）不溶于水，溶于脂類及脂肪溶劑（3）在食物中與脂類共存，并隨脂類一同吸收（4）吸收的脂溶性維生素在血液與脂蛋白及某些特殊結(jié)合蛋白特異結(jié)合而運(yùn)輸

種類：

VitA,VitD,VitE,VitK當(dāng)前6頁(yè)，總共63頁(yè)。（一）

VA（視黃醇）動(dòng)物飲食中吸收，或植物中的β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化而來(lái)化學(xué)結(jié)構(gòu)：

不飽和一元醇

(脂類中萜類衍生物）VA1

VA2（化學(xué)組成）3甲基環(huán)己(二)烯+2甲基-壬-四烯醇當(dāng)前7頁(yè)，總共63頁(yè)。視黃醇、視黃醛和視黃酸是維生素A的活性形式視循環(huán)缺乏夜盲癥(1）維生素A與暗視覺相關(guān)

當(dāng)前8頁(yè)，總共63頁(yè)。(2)維持上皮組織結(jié)構(gòu)的完整與健全

缺乏：干眼病(xerophthalmia)

(3)維生素A和胡蘿卜素是有效的抗氧化劑

(4)維生素A過(guò)量可引起中毒

能直接消滅自由基，有助于控制細(xì)胞膜和富含脂質(zhì)組織的脂質(zhì)過(guò)氧化。當(dāng)前9頁(yè)，總共63頁(yè)。（二）

VD固醇衍生物(P437)維生素D2原（植物油或酵母）VitD3原當(dāng)前10頁(yè)，總共63頁(yè)。轉(zhuǎn)化成活性形式VitD325-OH-VitD31，25-（OH）2-VitD3肝腎為VD的活性形式，調(diào)節(jié)鈣和磷的體內(nèi)平衡。當(dāng)前11頁(yè)，總共63頁(yè)。缺乏：佝僂病、嚴(yán)重蛀牙、

軟骨病、老年性骨質(zhì)疏松癥多喝奶制品！2.幫助吸收VA適度的太陽(yáng)光可合成VD煙霧會(huì)遮斷制造強(qiáng)烈日曬灼傷后，皮膚停止制造VD。功能1.促進(jìn)Ca2+在骨骼中沉積當(dāng)前12頁(yè)，總共63頁(yè)。當(dāng)前13頁(yè)，總共63頁(yè)。（三）VE（生育酚）功能：影響生殖

抗氧化－養(yǎng)顏，保護(hù)生物膜

促進(jìn)血紅素合成缺乏：生殖器官受損而不育、死胎、細(xì)胞異型主要存在植物油中，豆類及蔬菜中含量也較多，人體很少缺乏(P438)當(dāng)前14頁(yè)，總共63頁(yè)?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)當(dāng)前15頁(yè)，總共63頁(yè)。當(dāng)前16頁(yè)，總共63頁(yè)。（四）

VK（凝血維生素）化學(xué)結(jié)構(gòu)VK1，綠葉植物及肝臟含量豐富VK2，腸道細(xì)菌的代謝產(chǎn)物124OOCH3CH2CHCCH3(CH2CH2CH2CH2CH)2CH3CH3CCH3CH2CH2)5CHCH2(HCCH2OOCH3CCH3CH3臨床最常用，作為合成VK1和VK2的前體凝血活性比K1高3～4倍。當(dāng)前17頁(yè)，總共63頁(yè)。功能：促進(jìn)凝血血纖維蛋白質(zhì)促凝血蛋白原血漿凝血酶磷脂、Ca2+凝血酶原維生素K凝血酶不溶性血纖維蛋白凝塊來(lái)源：K1在綠色植物及動(dòng)物肝臟中含量豐富，K2能由腸道中微生物合成，魚類中也較豐富。

不易缺乏電子傳遞體當(dāng)前18頁(yè)，總共63頁(yè)。三、水溶性維生素Water-solubleVitamin當(dāng)前19頁(yè)，總共63頁(yè)。易溶于水，故易隨尿液排出體內(nèi)不易儲(chǔ)存，必須經(jīng)常從食物中攝取作用比較單一，主要構(gòu)成酶的輔助因子直接影響某些酶的催化作用。概述種類：B族維生素，維生素C

共同特點(diǎn)當(dāng)前20頁(yè)，總共63頁(yè)。（一）VB1(硫胺素）（抗神經(jīng)炎V)化學(xué)結(jié)構(gòu)嘧啶環(huán)+噻唑環(huán)當(dāng)前21頁(yè)，總共63頁(yè)。存在形式：TPP（硫胺素焦磷酸）由ATP提供當(dāng)前22頁(yè)，總共63頁(yè)。功能：脫羧輔酶當(dāng)前23頁(yè)，總共63頁(yè)。多存在于種皮、胚芽、米糠、麥麩、黃豆、酵母、瘦肉、白菜中VB1在酸性溶液中穩(wěn)定，耐熱，在pH3.5以下，120℃不被破壞。維生素B1——缺乏癥腳氣病——兩腳無(wú)力、健忘、四肢麻木、肌肉萎縮、心力衰竭、下肢水腫等癥狀消化功能障礙——胃腸道蠕動(dòng)緩慢、消化液分泌減少、食欲不振、消化不良等當(dāng)前24頁(yè)，總共63頁(yè)。（二）VPP（煙酰胺/尼克酰胺）化學(xué)結(jié)構(gòu)存在方式煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（輔酶I）NAD+煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（輔酶Ⅱ）NADP+煙酰胺NAD+磷酸NADP+O(P443)當(dāng)前25頁(yè)，總共63頁(yè)。功能：脫氫酶輔酶，傳遞H可自身合成，不缺乏+H+當(dāng)前26頁(yè)，總共63頁(yè)。1.生化作用

維生素PP缺乏可引起癩皮病2.缺乏癥:癩皮病3.大量長(zhǎng)期服用會(huì)中毒,肝損傷

NAD+及NADP+是體內(nèi)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。當(dāng)前27頁(yè)，總共63頁(yè)。H化學(xué)結(jié)構(gòu)二甲基異咯嗪VB2（三）

VB2（核黃素）存在形式黃素單核苷酸

FMN

黃素腺嘌呤二核苷酸

FAD當(dāng)前28頁(yè)，總共63頁(yè)。氧化態(tài)

還原態(tài)機(jī)理FMN+2e+2H+

FMNH2FAD+2e+2H+

FADH2

二甲基異咯嗪上的N1、N5載運(yùn)H當(dāng)前29頁(yè)，總共63頁(yè)。生化作用：FMN及FAD是體內(nèi)脫氫酶黃素酶(如脂酰CoA脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、黃嘌呤氧化酶等）的輔基，主要起氫傳遞體的作用.

缺乏癥：口角炎，唇炎，眼球充血等補(bǔ)充物：牛奶、蔬菜。廣泛存在，酵母、肝、腎、蛋、奶、大豆中豐富FMN和FAD是體內(nèi)脫氫酶黃素酶的輔基當(dāng)前30頁(yè)，總共63頁(yè)。(四)泛酸/遍多酸(VB3)化學(xué)結(jié)構(gòu)泛解酸β丙氨酸VB3存在方式輔酶A（CoA~SH）巰基乙胺酰胺鍵磷酸二酯鍵泛酸VB33`.5`-ADP(P447)當(dāng)前31頁(yè)，總共63頁(yè)。功能：體內(nèi)活性形式為輔酶A(CoA)、?；d體蛋白(ACP)CoA及ACP是?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，參與?；霓D(zhuǎn)移作用。泛酸在輔酶A和?；d體蛋白分子中發(fā)揮作用當(dāng)前32頁(yè)，總共63頁(yè)。在酵母、肝、腎、蛋、小麥、米糠、花生和豌豆中含量豐富，蜂王漿中含量最多。輔酶A廣泛被作各種疾病的重要輔助藥物。當(dāng)前33頁(yè)，總共63頁(yè)。（五）VB6又稱吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺，皆屬于吡啶衍生物NCH2OHCH2OHHOH3C吡哆醇(pyridoxol)NCH2OHCHOHOH3C吡哆醛(pyridoxal)NCH2OHCH2NH2HOH3C吡哆胺(pyridoxamine)(P449)當(dāng)前34頁(yè)，總共63頁(yè)。NCH2O—CHOHOH3CP（磷酸吡哆醛，PLP）吡哆醇吡哆醇氧化酶吡哆醛吡哆胺吡哆胺轉(zhuǎn)氨酶ATPADP磷酸吡哆醇磷酸吡哆醇氧化酶磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺轉(zhuǎn)氨酶磷酸吡哆胺ATPADP激酶ATPADP在體內(nèi)以磷酸酯形式存在，磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是其活性形式。當(dāng)前35頁(yè)，總共63頁(yè)。當(dāng)前36頁(yè)，總共63頁(yè)。功能：作為輔酶參加多種代謝反應(yīng)，包括轉(zhuǎn)氨、脫羧、氨基酸內(nèi)消旋、Trp代謝、含硫氨基酸的脫硫、羥基氨基酸的代謝和氨基酸的脫水等。動(dòng)植物中分布廣泛，谷類外皮尤豐富。食物中富含，腸道細(xì)菌可以合成供人體需要。缺乏癥：導(dǎo)致皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和造血機(jī)構(gòu)的損害。當(dāng)前37頁(yè)，總共63頁(yè)。（六）VB12及其輔酶維生素B12是含鈷的化合物，又稱氰鈷胺素(cyanocobalamine)在自然界中只有微生物能合成維生素B12；人體中VB12的吸收需要胃壁細(xì)胞分泌的糖蛋白（內(nèi)因子），兩者結(jié)合后才能被小腸吸收。(P450)當(dāng)前38頁(yè)，總共63頁(yè)。R：-CH3甲基鈷胺素

R：5`-脫氧腺苷5`-脫氧腺苷鈷胺素（輔酶B12)在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成兩種輔酶形式當(dāng)前39頁(yè)，總共63頁(yè)。4.

髓磷脂的生物合成減少，損害神經(jīng)系統(tǒng)缺乏癥：1.兒童及幼齡動(dòng)物發(fā)育不良。2.消化道上皮組織細(xì)胞失常。3.造血器官功能失常，導(dǎo)致惡性貧血。廣泛來(lái)源于動(dòng)物性食品，腸道細(xì)菌可合成，不缺乏。當(dāng)前40頁(yè)，總共63頁(yè)。（七）生物素（VB7）為含硫維生素，其結(jié)構(gòu)可視為由尿素與噻吩環(huán)結(jié)合而成，并有一個(gè)C5酸枝鏈。HNNHCO尿素部分HCCHH2CCHS噻吩環(huán)部分(CH2)4COOH戊酸根部分生物素（biotin）尿素環(huán)上的一個(gè)N可與CO2結(jié)合(P454)當(dāng)前41頁(yè)，總共63頁(yè)。羧化酶的輔酶當(dāng)前42頁(yè)，總共63頁(yè)。當(dāng)前43頁(yè)，總共63頁(yè)。生物素是細(xì)長(zhǎng)針狀的晶體，熔點(diǎn)232℃，耐熱和酸堿，微溶于水。功能：生物素是多種羧化酶的輔酶，在CO2固定反應(yīng)中起重要作用。來(lái)源廣泛，腸道能合成，人體一般不會(huì)缺乏。新鮮雞蛋中含抗生物素蛋白——大量食用可致生物素缺乏。大白鼠嚴(yán)重缺乏時(shí)，后腳癱瘓，廣泛的皮膚病、脫毛和神經(jīng)過(guò)敏。人類缺少生物素可能導(dǎo)致皮炎、肌肉疼痛、感覺過(guò)敏、怠倦、厭食、輕度貧血等。當(dāng)前44頁(yè)，總共63頁(yè)。（八）VB11（葉酸－造血維生素）

化學(xué)結(jié)構(gòu)

2-氨基-4-羥基-6-亞甲基蝶呤對(duì)氨基苯甲酸谷氨酸葉酸—蝶酰谷氨酸蝶酸(P456)當(dāng)前45頁(yè)，總共63頁(yè)。存在形式——四氫葉酸（輔酶F、CoF）谷氨酸葉酸F4，THFH二氫葉酸5678HH四氫葉酸5678HH當(dāng)前46頁(yè)，總共63頁(yè)。含一個(gè)碳原子的基團(tuán)methylmethylenemethenylformylformimino功能：一碳單位脫除酶的輔酶?jìng)鬟f一碳基團(tuán)當(dāng)前47頁(yè)，總共63頁(yè)。葉酸參與甲硫氨酸、嘌呤、胸腺嘧啶的合成，在細(xì)胞分裂旺盛時(shí)需求量很大。因此孕婦需補(bǔ)充。腫瘤患者可通過(guò)抑制二氫葉酸還原酶控制腫瘤生長(zhǎng)，如氨甲喋呤和氨基蝶呤是腫瘤生長(zhǎng)的抑制物。但是這些藥物對(duì)正常細(xì)胞也有毒性，僅能用于短期治療?；前奉愃幬锟筛?jìng)爭(zhēng)性地抑制細(xì)菌葉酸的合成，導(dǎo)致繁殖中斷。當(dāng)前48頁(yè)，總共63頁(yè)。臨床上用作治療巨紅細(xì)胞性貧血。廣泛存在于肝、酵母及綠葉蔬菜中，腸道細(xì)菌可合成。當(dāng)前49頁(yè)，總共63頁(yè)。壞血/病——毛細(xì)管脆弱、易碎表現(xiàn)為牙齦發(fā)炎出血，皮膚出現(xiàn)小血斑、VC防治壞血病——抗壞血酸化學(xué)結(jié)構(gòu)——酸性多羥基化合物（十）VC（抗壞血酸）人體、靈長(zhǎng)類動(dòng)物及豚鼠體內(nèi)不能自行合成，只能通過(guò)食物獲取(P461)當(dāng)前50頁(yè)，總共63頁(yè)。還原型氧化型當(dāng)前51頁(yè)，總共63頁(yè)。VC參與體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)VC參與體內(nèi)多種羥化反應(yīng)3.有防貧血的作用。刺激免疫系統(tǒng)，可防止和治療感染。當(dāng)前52頁(yè)，總共63頁(yè)。當(dāng)前53頁(yè)，總共63頁(yè)。分類名稱存在形式發(fā)現(xiàn)別稱作用來(lái)源缺乏癥脂溶性視黃醇類(維生素A)由ElmerMcCollum和M.Davis在1912年到1914年之間發(fā)現(xiàn)。并不是單一的化合物，而是一系列視黃醇的衍生物(視黃醇亦被譯作維生素A醇、松香油)抗干眼病維生素①維持一切上皮組織健全所必需②促進(jìn)生長(zhǎng)、發(fā)育及繁殖③構(gòu)成視覺細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì)的成分魚肝油、綠色蔬菜夜盲癥水溶性硫胺素(維生素B1)TPP1896年荷蘭科學(xué)家伊克曼首先發(fā)現(xiàn)，1910年為波蘭化學(xué)家豐克從米糠中提取和提純抗腳氣病維生素氧化脫羧酵母、谷物、肝臟、大豆、肉類腳氣病消化不良水溶性核黃素(維生素B2)FMNFAD由D.T.Smith和E.G.Hendrick在1926年發(fā)現(xiàn)維生素G脫氫酶的輔酶，傳遞H酵母、肝臟、蔬菜、蛋類口腔炎、皮炎、微血管增生癥當(dāng)前54頁(yè)，總共63頁(yè)。水溶性煙酸(維生素B3)CoASH由ConradElvehjem在1937年發(fā)現(xiàn)維生素P、維生素PP、菸鹼酸、尼古丁酸?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，傳遞?；湍浮⒐任?、肝臟、米糠水溶性泛酸（維生素B5)NAD+NADP＋由RogerWilliams在1933年發(fā)現(xiàn)遍多酸，Vpp脫氫酶的輔酶，傳遞H酵母、谷物、肝臟、蔬菜水溶性吡哆醇類(維生素B6)PLP由PaulGyorgy在1934年發(fā)現(xiàn)包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺脫羧、轉(zhuǎn)氨、氨基酸內(nèi)消旋、Trp代謝等酵母、谷物、肝臟、蛋類、乳制品水溶性生物素(維生素B7)維生素H或輔酶R羧化酶的輔酶，在CO2固定反應(yīng)中起重要作用酵母、肝臟、谷物當(dāng)前55頁(yè)，總共63頁(yè)。水溶性葉酸(維生素B9)THF蝶酰谷氨酸、蝶酸單麩胺酸、維生素M、造血維生素或葉精一碳單位脫除酶的輔酶，傳遞一碳基團(tuán)蔬菜葉、肝臟水溶性鈷胺素(維生素B12)由KarlFolkers和AlexanderTodd在1948年發(fā)現(xiàn)氰鈷胺或輔酶B12肝臟、魚肉、肉類、蛋類水溶性抗壞血酸(維生素C)詹姆斯?林德在1747年發(fā)現(xiàn)抗環(huán)血酸1.抗壞血?。ūＷo(hù)細(xì)胞膜）2.氫傳遞體3.脯氨酸羥基化酶的輔酶4.酶的激活劑新鮮蔬菜、水果脂溶性鈣化醇(維生素D)由EdwardMellanby在1922年發(fā)現(xiàn)這是唯一一種人體可以少量合成的維生素骨化醇、抗佝僂病維生素，1.促進(jìn)Ca2+在骨骼中沉積2.幫助吸收VA魚肝油、蛋黃、乳制品、酵母當(dāng)前56頁(yè)，總共63頁(yè)。脂溶性鈣化醇(維生素D)由EdwardMellanby在1922年發(fā)現(xiàn)這是唯一一種人體可以少量合成的維生素骨化醇、抗佝僂病維生素，1.促進(jìn)Ca2+在骨骼中沉積2.幫助吸收VA魚肝油、蛋黃、乳制品、酵母脂溶性生育酚(維生素E)由HerbertEvans及KatherineBishop在1922年發(fā)現(xiàn)。主要有α、β、γ、δ四種影響生殖，抗氧化、促進(jìn)血紅素合成雞蛋、肝臟、魚類、植物油脂溶性萘醌類(維生素K)由HenrikDam在1929年發(fā)現(xiàn)。凝血維生素促進(jìn)凝血菠菜、苜蓿、白菜、肝臟當(dāng)前57頁(yè)，總共63頁(yè)。當(dāng)前58頁(yè)，總共63頁(yè)。當(dāng)前59頁(yè)，總共63頁(yè)。四、作為輔酶的金屬離子(P464)當(dāng)前60頁(yè)，總共63頁(yè)。當(dāng)前61頁(yè)，總共63頁(yè)。1．轉(zhuǎn)氨酶的輔因子為

。其有三種形式，分別為

、

、

，其中

在氨基酸代謝中非常重要。2．