維生素和輔酶

關(guān)于維生素和輔酶第一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

維生素的定義：維生素（vitamin）是維持人類正常生命活動不可缺少的一類小分子有機化合物，人體不能合成它們，必須從食物中攝取。維生素在人體中的需要量僅幾個mg或幾個μg，又稱為微量營養(yǎng)物。人體一旦缺乏維生素，會出現(xiàn)維生素缺乏癥（avitaminosis）。第二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

維生素的分類：維生素結(jié)構(gòu)多樣化，無共同性，一般根據(jù)其溶解性質(zhì)將其分為兩類：

1.脂溶性維生素包括A、D、E、K等。

2.水溶性維生素包括B族維生素和維生素C。維生素的功能：

1.脂溶性維生素在體內(nèi)可直接參與代謝的調(diào)節(jié)作用。

2.水溶性維生素是通過轉(zhuǎn)變成輔酶對代謝起調(diào)節(jié)作用。第三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三嘧啶環(huán)噻唑環(huán)一、維生素B1和羧化輔酶

1.維生素B1的結(jié)構(gòu)

B1又名硫胺素（thiamine），包括嘧啶環(huán)和噻唑環(huán)兩部分：2CH第四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

2.輔酶結(jié)構(gòu)在硫胺素激酶（thiaminekinase）催化下，B1

與ATP作用轉(zhuǎn)化為焦磷酸硫胺素（thiaminepyrophosphateTPP+）硫胺素+ATPMg2+TPP++AMP硫胺素激酶硫胺素焦磷酸（TPP+）第五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

3.TPP+的功能

TPP+是α-酮酸氧化脫羧酶的輔酶，參與α-酮酸氧化脫羧作用和轉(zhuǎn)酮基作用。

第六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

4.分布和缺乏癥

B1廣泛分布于種子的外皮中，酵母、肉、一些蔬菜中也較豐富。

缺乏VB1時表現(xiàn)出能量代謝障礙，血、尿及神經(jīng)中的丙酮酸濃度過高，表現(xiàn)為多發(fā)性神經(jīng)炎、皮膚麻木、心力衰竭、四肢無力、下肢水腫等癥狀。臨床稱腳氣病。第七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三二、維生素B2和黃素輔酶

1.維生素B2的結(jié)構(gòu)

B2又叫核黃素（riboflavin），由核糖醇和6,7-二甲基異咯嗪兩部分結(jié)合而成。核黃素[6,7-二甲基-9-（1′-D-核糖醇基）異咯嗪

]H第八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

2.輔酶結(jié)構(gòu)由核黃素組成的輔酶有兩種：①黃色單核苷酸（flavinmononucleotideFMN）②黃色腺嘌呤二核苷酸（flavinadeninedinucleotideFAD）黃素單核苷酸（FMN）第九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三FMNAMPFAD黃色腺嘌呤二核苷酸第十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

3.輔酶的功能在異咯嗪環(huán)的第1和第10位N原子上可逆地加氫和脫氫，作為氧化還原酶的輔酶（脫氫酶的輔酶），起遞氫作用。第十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三H3CH3CNNNNHOOH3CH3CNHNHNNHOORR+2H-2H

FMNorFADFMNH2orFADH2+2H-2H110第十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三4.分布和缺乏癥

核黃素分布比較廣泛

缺乏時組織呼吸減弱，代謝強度降低。主要癥狀為口腔發(fā)炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。第十三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

三、泛酸泛酸舊稱B3，亦稱遍多酸（pantothenicacid），是自然界分布十分廣泛的維生素。

1938年由RogerWilliams（RobertWilliams的兄弟，硫胺素結(jié)構(gòu)的建立者）從酵母及肝的提取液中首次分離。

1.泛酸的化學結(jié)構(gòu)

泛酸由,-二羥基-,-二甲基丁酸與一分子-丙氨酸通過酰胺鍵縮合而成：OHpantothenicacid第十四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三2.輔酶結(jié)構(gòu)—輔酶A（coenzymeA,CoA）泛酸巰基乙胺3′,5′-ADP活性基團第十五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

3.輔酶A的功能在輔酶A分子中有一個活潑的活性基團—巰基（-SH），它通過硫酯鍵（C-S）與?；Y(jié)合，形成酰基輔酶A（acyl-coenzymeA）。

輔酶A是?；妮d體，是轉(zhuǎn)酰酶的輔酶。第十六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三4.分布及缺乏癥泛酸分布很廣，未發(fā)現(xiàn)有典型的缺乏癥。第十七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三四、維生素pp（VB5)1.維生素pp的化學結(jié)構(gòu)

Vpp（preventPellagrafactor抗糙皮病因子）舊稱B5，為吡啶的衍生物，包括兩種

：尼克酸（煙酸）（nicotinicacid）尼克酰胺（煙酰胺）（nicotinamide）尼克酸（pyridine-3-carboxylicacid）尼克酰胺（3-pyridinecarboxylicacidamide）第十八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三2.輔酶的結(jié)構(gòu)

Vpp組成的輔酶有兩種：①尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamideadeninedinucleotide簡寫為：NAD+），又稱：輔酶I（CoI）②尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamideadeninedinucleotidephosphate簡寫為：NADP+），又稱：輔酶II（CoII）第十九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三nicotinamideadeninedinucleotidenicotinamideadeninedinucleotidephosphateNAD+NADP+PO3H2第二十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

3.輔酶的功能各種脫氫酶的輔酶,每次結(jié)合2個氫原子。第二十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三NRHH+H++2H-2HH-NAD+NADP+NADH+H+NADPH+H++2H-2HH+NCONH2CONH2R2H→

+H+4.分布及缺乏癥

廣泛分布，色氨酸（玉米缺乏）可轉(zhuǎn)變?yōu)闊燉０?。Vpp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，癩皮病。第二十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三五、維生素B6與磷酸吡哆醛

1.維生素B6

的化學結(jié)構(gòu)包括三種：吡哆醇（pyridoxine）吡哆醛（pyridoxal）吡哆胺（pyridoxamine）CH2OHCH2OHCH2NH2CH2OH吡哆醇(pyridoxine)吡哆醛(pyridoxal)吡哆胺(pyridoxamine)第二十三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三2.輔酶的結(jié)構(gòu)維生素經(jīng)磷酸化可轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的磷酸酯，參與體內(nèi)代謝的主要有兩種：磷酸吡哆醛（pyridoxalphosphate,PLP）磷酸吡哆胺（pyridoxaminephosphate）第二十四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三3.輔酶的功能由B6組成的輔酶在氨基酸代謝中非常重要，可作為多個酶的輔酶。（1）轉(zhuǎn)氨酶（transaminase）的輔酶①磷酸吡哆醛臨時作為氨基的載體：

α-AA1+磷酸吡哆醛→α-酮酸1+磷酸吡哆胺②生成的磷酸吡哆胺在另一α-酮酸存在時，將氨基交與α-酮酸而使其變成氨基酸：

α-酮酸2+磷酸吡哆胺→α-AA2+磷酸吡哆醛第二十五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三（2）氨基酸脫羧酶（decarboxylase）的輔酶：

R-CH（NH2）-COOH→

RCH2NH2+CO2第二十六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

（3）氨基酸消旋酶的輔酶：

D-AA→

L–AA4.分布和缺乏癥

B6分布很廣，酵母、肝、蛋黃、肉、魚、和谷類中含量豐富。長期缺乏易導(dǎo)致皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和造血機構(gòu)損害，從而產(chǎn)生嘔吐、中樞神經(jīng)興奮、驚厥、小紅細胞低色素性貧血（鐵粒幼細胞性貧血）等，可導(dǎo)致舌炎、鼻炎等。第二十七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三六、生物素生物素（biotin）舊稱VB7。1935年，荷蘭生化學家FritsKogl從250kg干燥蛋黃中提取約1mg的生物素結(jié)晶。

1.化學結(jié)構(gòu)

尿素基和噻吩環(huán)組成一個駢環(huán)，帶有一個戊酸的側(cè)鏈。第二十八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三2.輔酶結(jié)構(gòu)與功能

生物素為羧化酶（carboxylase）的輔基，其戊酸側(cè)鏈羧基與酶蛋白賴氨酸殘基側(cè)鏈上的ε-氨基共價結(jié)合形成生物胞素。在羧化反應(yīng)中作為CO2載體，CO2與尿素環(huán)上的一個N原子結(jié)合。

第二十九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三3.分布與缺乏癥生物素分布很廣，人類除了從食物中獲取外，腸道細菌也能合成一部分，一般不會引起明顯的缺乏癥。但常食用生蛋清（內(nèi)含抗生物素蛋白，可與生物素結(jié)合，妨礙其吸收）或長期服用抗菌素，易患缺乏癥。表現(xiàn)為皮炎、怠倦、厭食、輕度貧血等。第三十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三七、葉酸和四氫葉酸葉酸（folicacid,拉丁文folium“葉子”）舊稱B11，首次在菠菜中分離。

1.葉酸化學結(jié)構(gòu)葉酸由三部分組成：

2-氨基-4-羥基-6-甲基蝶呤、對氨基苯甲酸、L-谷氨酸第三十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三葉酸還原酶二氫葉酸還原酶5,6,7,8-四氫葉酸7,8-二氫葉酸葉酸2.輔酶結(jié)構(gòu)在組織中，葉酸被還原成5,6,7,8,-四氫葉酸（tetrahydrofolicacidTHFFH4），作為它的輔酶形式。第三十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三3.輔酶的功能四氫葉酸（THF）是轉(zhuǎn)一碳單位酶的輔酶，即作為一碳基團的載體，參與多種生物合成過程。常見的一碳單位有：

甲基-CH3

亞甲基-CH2-

次甲基-CH=

甲酰基-CHO

亞氨甲基-CH=NH

通常，F(xiàn)H4分子中N5、N10是一碳單位的結(jié)合位置。第三十三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三4.分布與缺乏癥主要分布在植物的葉子中，腸道細菌也能合成，一般不會引起缺乏癥。葉酸參與嘌呤、嘧啶的合成，因此影響到核酸和蛋白質(zhì)的合成。如果缺乏葉酸，會影響到紅細胞的發(fā)育和成熟，易引起巨紅細胞貧血癥。第三十四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三八、維生素B12和B12

輔酶

1.維生素B12結(jié)構(gòu)

B12又名鈷胺素（cobalamin）,是唯一含金屬元素鈷的維生素。鈷原子上可以結(jié)合不同的成分，形成不同的活性形式，主要有：氰鈷胺素、羥鈷胺素、甲基鈷胺素和5′-脫氧腺苷鈷胺素。第三十五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三2.輔酶的結(jié)構(gòu)和功能維生素B12組成的輔酶是5′-脫氧腺苷鈷胺素（5′-deoxyadenosylcobalamin）。

B12輔酶的主要功能：①作為幾種變位酶的輔酶，催化底物分子內(nèi)基團（主要為甲基）的變位反應(yīng)。②甲基鈷胺素作為輔酶參與轉(zhuǎn)甲基作用。所以VB12廣泛參與一碳單位的代謝，和葉酸的作用相關(guān)聯(lián)。第三十六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三高半胱氨酸蛋氨酸（Met）N5-甲基FH4甲基鈷胺素第三十七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三3.分布和缺乏癥

B12廣泛分布于動物性食品中，人體的腸道細菌也能合成VB12，一般不會缺乏。人胃粘膜可分泌一種糖蛋白—內(nèi)在因子，可與B12結(jié)合后通過小腸吸收。有人缺乏內(nèi)在因子易引起B(yǎng)12的缺乏。此類人易患惡性貧血。第三十八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三九、維生素C

維生素C能防治壞血病，又叫抗壞血酸（ascorbicacid）。

1.化學結(jié)構(gòu)

VC是具有6個碳原子的酸性多羥基化合物，分子中的2、3位碳原子的兩個烯醇式羥基極易解離，釋放出質(zhì)子，被氧化成脫氫抗壞血酸。第三十九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

抗壞血酸脫氫抗壞血酸

抗壞血酸氧化酶第四十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三2.功能①通過自身的氧化還原在生物氧化中作為氫的載體。②是脯氨酸羥化酶的輔酶，如膠原蛋白中羥脯氨酸和羥賴氨酸的合成等。③使含有巰基的酶分子中的巰基處于還原狀態(tài)，維持其催化活性。④可抑制體內(nèi)有害氧化過程。第四十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三3.分布與缺乏癥

廣泛存在于新鮮的果蔬中。人體和某些動物缺少一個古洛內(nèi)酯氧化酶，不能合成。缺乏時出現(xiàn)壞血病，表現(xiàn)為毛細血管脆弱，皮膚出現(xiàn)小血斑，牙齦發(fā)炎出血，牙齒搖動等。第四十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三十、維生素A

1915年由ElmerMccollum從魚肝油中分離。

1.VA的化學結(jié)構(gòu)

維生素A分為A1、A2兩種，是不飽和20碳一元醇類。A1又稱為視黃醇，A2稱為脫氫視黃醇。123A1（retinol）A2（3-dehydroretinol）第四十三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

2.VA的功能（1）維持上皮細胞的完整，促進生長發(fā)育。（2）組成視色素，和暗視覺有關(guān)。第四十四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三3.分布與主要缺乏癥

VA主要分布在動物性的食物中，植物體中不存在，但含有VA原（β-胡蘿卜素），能夠轉(zhuǎn)化為VA。

缺乏時可引起：①皮膚和粘膜干燥、干眼癥、阻礙生長發(fā)育。②導(dǎo)致夜盲，即感受弱光發(fā)生障礙或暗適應(yīng)延長。β-carotene第四十五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三十一、維生素DVD又叫抗佝僂病維生素。

1.維生素D的化學結(jié)構(gòu)

為含有環(huán)戊烷多氫菲結(jié)構(gòu)的膽固醇（cholesterol）的衍生物，重要的有D2（麥角鈣化醇）、D3（膽鈣化醇）。第四十六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三2.VD的功能和缺乏癥①促進小腸對鈣及磷的吸收，提高血鈣、血磷水平。②促進成骨細胞的生長和發(fā)育，有利于骨的生成、鈣化。當缺乏維生素D時，兒童可發(fā)生佝僂病，成人引起軟骨病。第四十七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三第四十八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期