第四章維生素化學(xué)

第四章維生素化學(xué)

維生素（vitamin）是機(jī)體維持正常功能所必須，但在體內(nèi)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(jī)物質(zhì)。

分類：脂溶性維生素：維生素A、D、E、K；水溶性維生素：維生素C和B族維生素

水溶性(VB.VC)

：通過(guò)轉(zhuǎn)變成輔酶對(duì)代謝起調(diào)節(jié)作用。脂溶性（VA.VD.VE.VK）：在體內(nèi)可直接參與代謝的調(diào)節(jié)作用一、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。

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

維生素A分A1,A2兩種，是不飽和一元醇類。維生素A1又稱為視黃醇，A2稱為脫氫視黃醇。維生素A2比A1多一個(gè)雙鍵，維生素A2只在淡水魚中存在。β-胡蘿卜素是維生素A原一個(gè)β-胡蘿卜素可以轉(zhuǎn)化為兩分子的視黃醇（維生素A）

維生素A的國(guó)際單位

維生素A的國(guó)際單位：IU1IU=0.3μg的視黃醇

維生素A的化學(xué)名稱：視黃醇

功能維持上皮組織的健康和正常視覺(jué)

缺乏癥

夜盲癥視紫紅質(zhì)反型視黃醛全反型維生素A暗處視蛋白

11-順型視黃醛11-順型維生素A

視黃醛可與視蛋白內(nèi)Lys的氨基結(jié)合形成視紫紅質(zhì)，在弱光處視物時(shí)，視紫紅質(zhì)中的11-順型視黃醛感光，發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)變?yōu)槿葱鸵朁S醛，反應(yīng)的同時(shí)可出現(xiàn)神經(jīng)沖動(dòng)，引起視覺(jué)。弱光NADHNADH

維生素D是固醇類化合物，主要有D2,D3,D4,D5。其中D2，D3活性最高。維生素D原2維生素D7-脫氫膽固醇為維生素D3原（動(dòng)物）

麥角固醇為維生素D2原（植物）維生素D的主要功能：調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，維持血液中鈣、磷濃度正常，促使骨骼正常發(fā)育。

缺乏癥：兒童：佝僂??；成人：軟骨病維生素D主要存在于動(dòng)物的肝臟、牛奶、蛋黃中，3維生素E：又名生育酚，以自然界分布最廣的α-生育酚為例，其結(jié)構(gòu)式如下：天然的生育酚分類1）阿爾法生育酚（α-tocopherol,5,7,8-trimethyltocol）2）貝塔生育酚（β-tocopherol,5,8-dimethytocol

）3）伽馬生育酚（γ-tocopherol,7,8-dimethytocol

）4）德耳塔生育酚（δ-tocopherol,8-methytocol）5）截塔2生育酚（ζ2-tocopherol,5,7-dimethytocol

）6）艾塔生育酚（η-tocopherol,7-methytocol）7）艾普西隆生育酚（ε-tocopherol）8）截塔1生育酚（ζ1-tocopherol

）維生素E是體內(nèi)最重要的抗氧化劑，能避免脂質(zhì)過(guò)氧化物的產(chǎn)生，保護(hù)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能。動(dòng)物缺乏維生素E時(shí)其生殖器官發(fā)育受損甚至不孕。臨床上常用維生素E來(lái)治療先兆流產(chǎn)和習(xí)慣性流產(chǎn)。維生素E一般不易缺乏。4維生素K：又名凝血維生素，主要有維生素K1和K2

維生素K的主要生理作用：

維生素K人體內(nèi)一般不易缺乏維生素K的來(lái)源：食物來(lái)源：綠色蔬菜、動(dòng)物肝、魚以及牛奶、大豆等；腸道微生物合成來(lái)源：大腸桿菌、乳酸菌。

促進(jìn)肝臟合成凝血酶原調(diào)節(jié)凝血因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的合成。硫胺素(VB1)結(jié)構(gòu)式

嘧啶環(huán)噻唑環(huán)1維生素B1（硫胺素）二、水溶性維生素形成的輔酶：焦磷酸硫胺素(TPP)功能：催化α-酮酸的脫羧反應(yīng)NNNH2H3CCH2N+SCH3CH2CH2OPOOPOHOHOOHCl-TPP是丙酮酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶的輔酶，參與丙酮酸和α-酮戊二酸的氧化脫羧作用。缺乏時(shí)，糖代謝受阻，丙酮酸積累，患者的血、尿、腦組織中丙酮酸含量增多，出現(xiàn)多發(fā)性神經(jīng)炎、皮膚麻木，肌肉萎縮，多數(shù)天然食物中均含有VB1，瘦豬肉、動(dòng)物心臟、肝臟、腦的含量較為豐富。VB1缺乏癥:腳氣病缺乏時(shí)表現(xiàn)出多發(fā)性神經(jīng)炎、皮膚麻木、心力衰竭、四肢無(wú)力、下肢水腫。2維生素B2維生素B2(核黃素)

由核糖醇和6，7-二甲基異咯嗪兩部分組成。VB2FAD(黃素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黃素單核苷酸)是核黃素(維生素B2)的衍生物，2形成的輔基：

FAD和FMN在異咯嗪的1位和5位N原子上具有兩個(gè)活潑的雙鍵，在氧化還原過(guò)程中起傳遞氫的作用，故是氧化還原酶的輔基。維生素B2廣泛存在于自然界。功能：在脫氫酶催化的氧化-還原反應(yīng)中，起著電子和質(zhì)子的傳遞體作用

FAD+2H=FADH2FMN+2H=FMNH2VB2缺乏癥缺乏時(shí)組織呼吸減弱，代謝強(qiáng)度降低。主要癥狀為口腔發(fā)炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。

泛酸是由，-二羥基--二甲基丁酸和一分子-丙氨酸縮合而成。3泛酸（VB3）廣泛存在于動(dòng)植物組織中，又稱遍多酸。

形成的輔酶：與巰基乙胺、核苷酸形成輔酶A(CoA-SH)

體內(nèi)以輔酶A的形式存在，簡(jiǎn)寫為CoA，由于攜帶?；牟课辉?SH上，故通常也以CoASH表示。

輔酶A是生物體內(nèi)代謝反應(yīng)中乙?；福；D(zhuǎn)移酶）的輔酶，它的前體是泛酸。起傳遞?；淖饔?，是各種?；磻?yīng)的輔酶，4維生素PP別名:

尼克（煙）酸和尼克（煙）酰胺結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

吡啶衍生物

形成的輔酶: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II—

多種氧化還原酶的輔酶

功能：

作為脫氫酶的輔酶，在催化底物時(shí)通過(guò)氧化態(tài)與還原態(tài)的互變而傳遞氫

NAD++2H=NADH+H+NADP++2H=NADPH+H+

維生素PP包括煙酸和煙酰胺，體內(nèi)以NAD+和NADP+存在。都是吡啶的衍生物，可通過(guò)吡啶環(huán)上的氮原子起遞氫的作用，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，故作為多種脫氫酶的輔酶。NAD（P）+NAD（P）H能維持神經(jīng)組織的健康。

維生素PP在自然界分布很廣，肉類、谷類及花生中含量豐富，體內(nèi)Trp可轉(zhuǎn)變成尼克酰胺，故人類一般不會(huì)缺乏。缺乏時(shí)表現(xiàn)出神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)障礙，出現(xiàn)皮炎（癩皮?。?維生素B6（吡哆素）維生素B6，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。吡哆醇吡哆醛吡哆胺

形成的輔酶：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺NH3CHOCHOCH2OPOHOOHNH3CHOCH2NH2CH2OPOHOOH磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺

體內(nèi)以磷酸酯的形式存在，以磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺兩種活性形式，是氨基酸轉(zhuǎn)氨酶、脫羧酶、消旋酶的輔酶。

轉(zhuǎn)氨酶通過(guò)磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺的相互轉(zhuǎn)換，起轉(zhuǎn)移氨基的作用。

維生素B6廣泛存在，人體腸道細(xì)菌又能合成，故很少發(fā)生缺乏癥。組成：噻吩環(huán)、尿素、戊酸組成生物素本身是羧化酶的輔酶，參與體內(nèi)CO2的固定及羧化反應(yīng)。6生物素戊酸側(cè)鏈生物素羧化酶的作用機(jī)制+HCO3-生物素-酶CO2-生物素-酶動(dòng)植物體內(nèi)廣泛分布，腸道細(xì)菌也能合成，故一般不易發(fā)生缺乏癥。7葉酸和四氫葉酸（FH4）

葉酸由蝶呤啶、對(duì)氨基苯甲酸、與L-谷氨酸連接而成。形成的輔酶：

5、6、7、8四氫葉酸（FH4、THFA），為轉(zhuǎn)一碳基團(tuán)酶的輔酶。

四氫葉酸的主要作用是作為一碳基團(tuán)，如-CH3,-CH2-,-CHO等的載體，參與多種生物合成過(guò)程。

葉酸在綠葉中大量存在，腸道細(xì)菌又能合成，故一般人類不易發(fā)生缺乏癥。8維生素B12

維生素B12分子中含有金屬元素鈷，故又稱鈷胺素，

維生素B12分子中與Co+相連的CN基被5’-脫氧腺苷所取代，形成維生素B12輔酶

維生素B12輔酶的主要功能是作為變位酶的輔酶，催化底物分子內(nèi)基團(tuán)(主要為甲基)的變位反應(yīng)。9維生素C結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中C2和C3形成二烯醇的形式，具有很強(qiáng)的還原性，極易被氧化成氧化型抗壞血酸