生物氧化還原反應(yīng)中的金屬蛋白和金屬酶

1、生物氧化還原反應(yīng)中的金屬蛋白和金屬酶12第一節(jié) 生物體的氧化還原反應(yīng)第二節(jié) 血紅素蛋白 第三節(jié) 鐵蛋白（貯鐵）與鐵傳遞蛋白 （運(yùn)送鐵）第四節(jié) 鐵硫蛋白 第五節(jié) 銅蛋白第六節(jié) 維生素B1212輔酶第七節(jié) 鉬酶氧化還原酶3第一節(jié) 生物體的氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)是生物體內(nèi)的重要反應(yīng)一 、分子氧及其活化根據(jù)分子軌道法。氧分子軌道由兩個(gè)氧原子軌道組成：O2KK(2S)2(2S*)2(2Px)2(2Py)2(2Pz)2(2Py*)1(2Pz*)14若在反鍵軌道上加入一個(gè)電子，則可以成為超氧離子O2-；若在反鍵軌道上加入兩個(gè)電子，則可以成為過氧離子O22-；若氧分子失去一個(gè)電子，則可以成為雙氧陽離子O2+

2、。 O2-和O22-的鍵能比O2低，表明 O-O 鍵能削弱了，故可把O2-和O22-看為雙氧的兩種活化態(tài)。5O2在熱力學(xué)上是一個(gè)強(qiáng)氧化劑 EO2/ H2 V實(shí)際上它同大多數(shù)底物在室溫的氣相或均相溶液的反應(yīng)進(jìn)行得很慢，這是由于動(dòng)力學(xué)上的原因6在生命體內(nèi)，氧具有高度活性，這是由于存在過渡金屬配合物催化劑的原因。有人認(rèn)為，這是由于O2分子和底物E均可和金屬離子反應(yīng)形成三元配合物 O2-M-E，其中氧分子與過渡金屬M(fèi)形成一個(gè)鍵，還可能形成d-p*（反饋鍵），底物E若有對(duì)稱合適的軌道，就可和金屬的d軌道成鍵，形成O2-M-E一個(gè)擴(kuò)展的分子軌道，使電子能順利地從底物轉(zhuǎn)移到氧分子，實(shí)現(xiàn)氧化還原反應(yīng)。 7分子

3、氧與過渡金屬可以以側(cè)基配位，端基配位和端基角向配位。以側(cè)基配位時(shí)，分子氧的*軌道簡(jiǎn)并通過配體場(chǎng)的作用而消除，這將有利于消除自旋守恒對(duì)反應(yīng)的限制，使電子容易成對(duì)地轉(zhuǎn)移到分子氧的反鍵軌道。如果中心金屬能程度不同地把電子轉(zhuǎn)移給O2，則配位雙氧可變?yōu)槌跣突蜻^氧型配體，O2就被不同程度地活化了。8(2)兩類脫氧反應(yīng): SH2 + 1/2 O2 S + H2O SH2 + O2 S + H2O2 實(shí)際上這兩個(gè)反應(yīng)要經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)中間氫載體，并以氧作為末端氫受體的體系來進(jìn)行，實(shí)際上也是一條電子傳遞鏈。9(3) 底物與氧分子的氧原子結(jié)合這類氧化還原反應(yīng)要相應(yīng)的加氧酶參與?？傊?，脫氫過程中脫去一個(gè)氫原子，加氧

4、反應(yīng)常伴有氧分子接受質(zhì)子和電子而被還原為水。生物氧化的主要方式是脫氫作用，在依靠氧氣生存的生物體內(nèi)，從代謝物脫下的氫通過呼吸鏈的逐步傳遞最后被分子氧接受并生成水。10三、氧化還原酶的分類及其催化的反應(yīng) 氧化還原酶是六大酶之一，它們大部分與金屬離子有關(guān)。這類酶在生物體內(nèi)的氧化還原產(chǎn)生能量、解毒及某些生理活性物質(zhì)形成過程中起重要作用，氧化還原酶習(xí)慣上分為四類。 111. 脫氫酶 輔酶：NAD、NADP，這些酶受氫或提供氫 脫氫酶S + AH2 A為受氫體，SH2和S為底物還原型和氧化型。大部分脫氫酶需要輔酶，即為結(jié)合酶。脫氫酶的輔酶主要為NAD（煙酰胺腺嘌呤二核苷酸）或 NADP（煙酰胺腺嘌呤二核

5、苷酸磷酸），少數(shù)為FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）或黃素單核苷酸（FMN）。SH2 + A 12這些輔酶起供氫或受氫作用，例如含鋅的L-蘋果酸脫氫酶可催化蘋果酸脫氫反應(yīng)： 蘋果酸脫氫酶L-蘋果酸 草酰乙酸谷氨酸脫氫酶，乳酸脫氫酶均為鋅酶，黃嘌呤脫氫酶為鉬鐵酶。132. 氧化酶當(dāng)脫氫酶的氫受體是分子氧時(shí)，稱為氧化酶，氧化酶催化兩類反應(yīng)。 SH2 + O2 S + H2O2這類酶的催化產(chǎn)物為H2O2，另一類酶催化產(chǎn)物為H2O。SH2 + 1/2 O2 S + H2O143. 過氧化物酶 過氧化物酶催化以H2O2為氧化劑的氧化還原反應(yīng)。 SH2 + H2 O2 S + 2 H2O過氧化氫酶催化H2O2

6、的歧化反應(yīng)。 2 H2 O2 O2 + 2 H2O過氧化物酶 過氧化氫酶 154.加氧酶加氧酶催化氧分子的氧原子直接加合到有機(jī)物分子中，分為雙加氧酶和單加氧 酶。 雙加氧酶: SH2 + O2 S O2H2 雙加氧酶 順，順己二烯二酸 16單加氧酶，又稱羥化酶。 R3CH + O2 + AH2 R3COH + A + H2O 肝微粒體單加氧酶 NADPH 為還原態(tài)的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,肝微粒體單加氧酶為一與細(xì)胞色素p450有關(guān)的單加氧酶，p450（存在于肝臟濃度最高）為血紅素輔基酶蛋白。17四、呼吸鏈與電子傳遞體 1.呼吸鏈生物體的各種運(yùn)動(dòng)均需要能量，這種能量來源于糖、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)

7、物在體內(nèi)的氧化。這些有機(jī)物在活細(xì)胞內(nèi)氧化分解，產(chǎn)生CO2和H2O并放出能量的作用稱為生物氧化。18有機(jī)物在生物體內(nèi)的生物氧化與在體外化學(xué)氧化的產(chǎn)物和能量變化相同，即產(chǎn)物均為CO2和H2O，并釋放出相等的能量，不同的是，生物氧化是在活細(xì)胞內(nèi)由酶催化，經(jīng)一系列的化學(xué)反應(yīng)（分步反應(yīng)）逐步氧化，分次放出能量，這些能量主要以三磷酸腺苷（ATP）等高能化合物的形式儲(chǔ)存起來，供需要時(shí)使用。故ATP是生物體的能量“儲(chǔ)存庫”和“轉(zhuǎn)運(yùn)站”。192.電子傳遞體 (多種) 在呼吸鏈中，一類稱為電子傳遞體的物質(zhì)，通過自身的氧化還原作用傳遞氫和電子，把呼吸鏈起始的脫氫酶和末端的氧化酶連接起來。主要包括黃素蛋白、細(xì)胞色素、

8、鐵硫蛋白和某些脂溶性維生素。黃素蛋白含黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）或黃素單核苷酸（FMN）輔基，黃素蛋白有的是脫氫酶，有的是氧化酶，還有的為電子傳遞體。20細(xì)胞色素是含鐵卟啉輔基的蛋白，其主要功能是傳遞電子。在某些情況下，還具有氧化酶或加氧酶的功能。細(xì)胞色素的種類很多，從高等植物中至少可以分離出5種，即細(xì)胞色素b, c1, c, a, a3。鐵硫蛋白包含一個(gè)或多個(gè) FeS簇，主要功能是傳遞電子。脂溶性維生素中，最主要的電子傳遞體是富酶Q，它通過結(jié)構(gòu)的可逆改變傳遞電子。 21 第二節(jié) 血紅素蛋白細(xì)胞色素c 血紅素c類；細(xì)胞色素p450 血紅素b類鐵蛋白可分為血紅素蛋白和非血紅素蛋白。血紅蛋白和肌

9、紅蛋白都含有血紅素輔基（鐵（）卟啉），人體中70%的鐵以血紅蛋白 形式存在，本節(jié)介紹在生物氧化還原過程中作為酶或電子傳遞體的一些血紅素蛋白。22血紅素輔基（鐵（）卟啉）Cytochrome_C_Oxidase_1OCC_in_Membrane23一. 細(xì)胞色素 血紅素蛋白，傳遞e，H。有a，b和c三大類，根據(jù)其還原型光譜最大吸收峰的位置來分類，還原態(tài)有3個(gè)吸收峰，分別為、譜帶，其中的譜帶從細(xì)胞色素a（570nm）、b(555-560nm)到c(548-560nm)變短。241. 細(xì)胞色素c細(xì)胞色素c分子較小，易于結(jié)晶，其組成和結(jié)構(gòu)已研究清楚。細(xì)胞色素c：血紅素C + 相應(yīng)蛋白構(gòu)成。 血紅素c以

10、共價(jià)鍵與蛋白鏈中的Cys相聯(lián)25二細(xì)胞色素p450 （簡(jiǎn)稱p450 )屬一類b族細(xì)胞色素，用p450表示，以別于其它b族細(xì)胞色素（血紅蛋白、肌紅蛋白）藥物、農(nóng)藥、工業(yè)污染物等通過呼吸，口及皮膚進(jìn)入人和動(dòng)物體內(nèi)，動(dòng)物體通過消化道排除大部分污染物，通過尿液排出大部分水溶性污染及毒素。但脂溶性物都很難由以上兩途徑排出，人體肝臟彌補(bǔ)了這一缺陷，肝臟有很強(qiáng)的解毒功能，它主要通過肝臟中的p450混合功能氧化酶系統(tǒng)發(fā)揮作用。26P450是一種特殊的血紅素蛋白，它的還原型（Fe(II)）與CO結(jié)合在450nm處有最大吸收峰，因而命名為細(xì)胞色素p450。p450是一類具有不同分子量不同性能的血紅素蛋白。271.

11、 P450 的功能P450廣泛存在于動(dòng)物、植物及微生物體內(nèi)，參與許多代謝過程，人體肝、腎、腦及皮膚中濃度最高，目前所知，p450在動(dòng)物體中（哺乳動(dòng)物）可以催化近300種各種脂溶性化合物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。羥化、環(huán)氧化等，各種脂溶性化合物經(jīng)p450催化氧化還原后，變?yōu)樗苄曰衔?，?jīng)腎臟、尿液排出體外解毒作用，這是有利的一方面；但另一方面，有些化合物經(jīng)p450催化氧化還原反應(yīng)后，毒性反而更高，如黃曲霉素、亞硝胺、致癌物3，4苯并芘等，毒性不大，但催化氧化還原后，毒性大大的增加。282. 兩類含p450的單加氧酶體系由傳遞電子鏈不同將p450分二類。A、 2H+ + O2 + S + 2e H2O

12、+ SO NAD（P）H + H+ NAD（P）+ + 2H+ + 2e煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸產(chǎn)生的2電子經(jīng)NAD（P）、黃素蛋白還原酶FAD、還原蛋白中的鐵硫中心Fe2S2，把電子傳到p450血紅素活性中心，p450血紅素催化上述反應(yīng)。29B、 2H+ + O2 + S + 2e H2O + SO 單加氧 NAD（P）H + H+ NAD（P）+ + 2H+ + 2e 煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸產(chǎn)生的2個(gè)電子經(jīng)更復(fù)雜的黃素蛋白還原酶（黃素腺嘌呤二核苷酸FAD、黃素單核苷酸FMN），把電子轉(zhuǎn)移到p450血紅素中，p450催化上述氧化還原反應(yīng)發(fā)生。 303. P450的結(jié)構(gòu) 半胱氨酸： 氨基硫基

13、丙酸大多數(shù)p450相對(duì)分子質(zhì)量為50000，含氨基酸殘基400多，每一條蛋白鏈都與一個(gè)血紅素相連，平面四個(gè)氮原子與Fe（）配位，第5配位原子是半胱氨酸殘基的硫，不同的p450，第5配位的蛋白鏈的半胱氨酸硫的位置不同，第6配體仍未確定。31P450類型相對(duì)分子質(zhì)量氨基酸殘基數(shù)軸向配體半胱氨酸位置P450cam46200412357P450LM253100466436P450b55900491438已測(cè)定多種p450的結(jié)構(gòu)，如單胞菌的莰酮5外羥化酶的p450（p450cam），兔肝p450 LM2和鼠肝p450的某些結(jié)構(gòu)特征見表324. 雙氧活化和底物羥化作用有機(jī)物與氧反應(yīng)，需高溫，在生物體內(nèi)，由

14、于有p450酶的催化，可使氧分子活化： 33(1). 高自旋的p450與底物RH結(jié)合形成低自旋的RH Fe（），處于平衡態(tài) :Hi Fe（） t2g3eg2 t2g5eg0 low Fe（） t2g4eg2 t2g6eg0 低自旋p450的第6配位可能是含OH基團(tuán)（如氨基酸中的OH），而高自旋態(tài)的p450第6配位空著，這時(shí)的鐵高出卟啉環(huán)平面，高自旋p450與底物RH結(jié)合。34(2).NAD（P）HP450（煙酰胺腺）還原酶使NAD（P）H的電子轉(zhuǎn)移至p450血紅素鐵卟啉，使Fe3+還原為Fe2+。(3).分子氧結(jié)合到p450上，形成三元配合物(Fe2+為中心，卟啉N（4個(gè)），半胱氨酸的S及分子

15、氧)。(4).第二個(gè)電子離開NAD（P）H還原酶，形成不穩(wěn)定的過氧化物FeOO。(5).過氧化物與H+結(jié)合，形成H2O和配合物RH（FeO）。(6).ROH脫出后，又形成了氧化型p450，使循環(huán)閉合。35的模擬研究 石油化工生產(chǎn)中，環(huán)氧化物及酯需復(fù)雜和苛刻的工藝. P450具有室溫催化氧化，p450具有高效專一催化多種有機(jī)物和分子應(yīng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易制取。 人們提出了多種模擬體系，主要有三種組分：催化劑、氧化劑和添加劑。36P450含血紅素b輔基，血紅素輔基與金屬卟啉結(jié)構(gòu)相近，很多人研究含鐵卟啉體系；自證實(shí)p450活性中心含硫基配位后，許多模擬改用卟啉加硫醇體系，來進(jìn)行有機(jī)分子的常溫氧化，均取

16、得成效。血紅素b37三過氧化物酶和過氧化氫酶 多數(shù)以血紅素輔基（鐵卟啉）的酶，蛋白為糖蛋白1. 過氧化物酶催化反應(yīng)SH2 + H2O2 S + 2 H2O 過氧化物酶 38細(xì)胞色素c過氧化物酶催化H2O2分解為H2O。 2（）Fe（） + H2O2 2（）Fe（） + 2 H2O 注：Ccp：細(xì)胞色素過氧化酶：為細(xì)胞色素a和a3復(fù)合體輔基為血紅素a（比較血紅素b和血紅素C） Ccp H+ 39對(duì)大多數(shù)組織來說，H2O2有害，H2O2可氧化含巰基的酶或蛋白質(zhì)，使之失去活力，將體內(nèi)不飽和脂肪酸氧化為過氧化物，會(huì)產(chǎn)生疾病，如發(fā)生溶血癥等，過氧化物酶催化H2O2轉(zhuǎn)化為 H2O，從而消除了毒性。402.

17、過氧化氫酶過氧化氫酶活性不及過氧化物酶，但它催化 H2O2 H2O + O2是高效的，過氧化氫酶為結(jié)合蛋白，由高鐵血紅素輔基和相應(yīng)的蛋白組成，相對(duì)分子量24000，每個(gè)分子含4個(gè)亞基，每一個(gè)亞基含一個(gè)高自旋正鐵血紅素鐵()的軸向配體可能是氨基酸和H2O。蛋白+血紅素輔基, 4個(gè)亞基，含4個(gè)Fe()卟啉41第三節(jié) 鐵蛋白（貯鐵）與 鐵傳遞蛋白（運(yùn)送鐵）為非血紅素鐵蛋白，不含血紅素輔基，但含鐵，在這一類蛋白質(zhì)中，鐵有多種存在形式，按生理功能的不同，將非血紅素鐵蛋白分成如下幾類：（四類）42一些非血紅素蛋白的生理功能非血紅素鐵蛋白生理功能來源鐵蛋白鐵傳遞蛋白卵清鐵傳遞蛋白乳鐵傳遞蛋白貯存、輸送鐵動(dòng)物

18、組織血清卵清乳紅氧還蛋白鐵氧還蛋白腎上腺皮質(zhì)鐵氧還蛋白傳遞電子細(xì)菌葉綠體、細(xì)菌腎上腺皮質(zhì)蚯蚓血紅蛋白載氧蚯蚓、星蟲順烏頭酸酶鄰苯二酚雙加氧酶氫酶催化動(dòng)植物細(xì)菌細(xì)菌、藻類43一.鐵蛋白主要存在與動(dòng)物脾臟、肝臟和骨髓中，在植物葉綠體及某些細(xì)菌中也發(fā)現(xiàn)有鐵蛋白。主要功能為貯存鐵。鐵蛋白以Fe()離子的微團(tuán)為核心，微團(tuán)的組織成分大致是(FeOOH)8(FeOPO3H2)微團(tuán)中有20004000個(gè)鐵離子，外圍被24個(gè)相同亞單位組成的脫鐵鐵蛋白包圍著。 44 鐵貯存： Fe2+ -e Fe3+ nFe3+ + 脫鐵鐵蛋白 鐵蛋白 鐵釋放：鐵蛋白 + ne 脫鐵鐵蛋白 + nFe2+ O 45二.鐵傳遞蛋白

19、 存在：動(dòng)物體和細(xì)胞中；功能：運(yùn)送Fe()；組成：金屬糖蛋白； 1945年首次在人血清中發(fā)現(xiàn)。46 存在：主要血清中。 鐵傳遞蛋白為金屬糖蛋白，不同動(dòng)物的鐵傳遞蛋白，其氨基酸組成和糖含量不同。相對(duì)分子量是6700074000，人血清鐵傳遞蛋白是由一條含676個(gè)氨基酸殘基的肽鏈和兩條相同的糖支鏈組成，主要功能是運(yùn)送Fe(III)離子。47鐵傳遞蛋白的生理功能：主要是在體內(nèi)運(yùn)送Fe3+離子，鐵傳遞蛋白存在兩個(gè)結(jié)構(gòu)域，(600700氨基酸殘基，M7萬，2個(gè)相同糖支鏈)，各有一個(gè)結(jié)合金屬的部位，分別稱為A位和B位，A位結(jié)合的鐵主要運(yùn)送到骨髓和胎盤，B位結(jié)合的鐵主要運(yùn)送到肝細(xì)胞、小腸粘摸和其它組織細(xì)胞。

20、48Fe（） Fe（） 血液 Fe（） Fe（）+ 脫鐵蛋白 小腸、胃中 還原 十二指腸 等粘膜 O CO2脫鐵蛋白 （鐵傳遞蛋白） A部位 B部位 骨髓細(xì)胞 (用于血紅蛋白合成)，或各組織用于合成酶肝脾臟（貯存Fe（） 食物和飲料中鐵的吸收49第四節(jié) 鐵硫蛋白 傳遞電子，參與生物體內(nèi)各種氧化還原反應(yīng)為一類含F(xiàn)eS發(fā)色團(tuán)的非血紅素鐵蛋白，利用鐵的可變價(jià)，進(jìn)行電子傳遞作用。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中心的組成和結(jié)構(gòu)，鐵硫蛋白可分為三大類： 1. Fe(Cys)4 蛋白； 2. Fe2S*2(Cys)4 蛋白； 3. Fe4S*4(Cys)4 蛋白. (Cys-半胱氨酸)501.Fe(Cys)4蛋白紅氧還蛋

21、白以 Fe(Cys)4為中心的蛋白呈紅色，故稱紅氧還蛋白，主要存在于細(xì)菌中，分子量并不高：6000，一般只含5060個(gè)氨基酸殘基，在肽鏈中，4個(gè)半胱氨酸的硫基硫配位。功能：傳遞電子。51紅氧還蛋白（產(chǎn)生小球菌）結(jié)構(gòu)示意圖4個(gè)半胱氨酸的S與Fe配位Cys的6，9，38和41位S，第6，9，38和41位的半胱氨酸硫基硫與Fe()配位紅氧還蛋白 植物型鐵氧還蛋白結(jié)構(gòu)522. Fe2S*2(cys)4蛋白植物型鐵氧還蛋白Fe2S*2(cys)4來源于植物的葉綠體，參與光合作用，故稱為植物型鐵氧還蛋白，S*表示無機(jī)S成活性S。氨基酸殘基有9個(gè)，其中有5個(gè)Cys，分別位于18，39，44，47，77，均用

22、S與Fe配位。533. Fe4S*4(cys)4蛋白高電位鐵硫蛋白和 細(xì)菌型鐵氧還蛋白該類鐵硫蛋白以Fe4S*4(cys)4為活性中心，來源不同，含活性中心數(shù)可能不同。如：從酒色著色菌分離出的鐵硫蛋白含1個(gè)Fe4S*4(cys)4活性中心，4個(gè)Fe和4個(gè)S*交替連接成立方烷結(jié)構(gòu)，每一個(gè)Fe與一個(gè)cys連結(jié)（巰基）產(chǎn)生于小球菌鐵氧還蛋白分子含有二個(gè)Fe4S*4(cys)4活性中心，二者相距，作用為傳遞電子。54第五節(jié) 銅蛋白銅蛋白的生理功能：載氧血藍(lán)蛋白，傳遞電子，貯存銅，作為氧化酶。人體各組織的正常代謝都需要銅，肝、腦、心、腎和脾中含銅高。銅以配合物的形式存在。膽和膽汁是過量銅排出的渠道和介質(zhì)

23、。55含型銅的銅蛋白在可見光600nm處有吸收峰，本身顯藍(lán)色，這可能是LM荷移光譜，型銅是順磁性的，型銅處于畸變四面體配位環(huán)境中，有較高的氧化還原電位。型銅對(duì)吸收光譜沒有明顯作用，也是順磁性，接近四方錐構(gòu)型。型銅是反磁性，成對(duì)的Cu()- Cu()由于強(qiáng)烈的自旋-自旋相互作用而不產(chǎn)生EPR（電子順磁共振）訊號(hào)。 56第六節(jié) 維生素B12和B12輔酶維生素B12是重要的含鈷的生物化合物，是天然存在的最復(fù)雜的配位化合物之一。存在于動(dòng)物體及細(xì)菌中，動(dòng)物體內(nèi)維生素B12從食物中來，另外腸道細(xì)菌也可合成vitamin B12，治療惡性貧血有效. 人和動(dòng)物本身不能合成維生素B12。1948年分離出它的氰化

24、配合物，經(jīng)結(jié)構(gòu)測(cè)定，其組成和結(jié)構(gòu)已較清楚。57一維生素B12及其衍生物的結(jié)構(gòu)58配位于低自旋鈷()（3d6 t2g6eg0）的4個(gè)吡咯氮原子幾乎在同一平面上；第5位配體位于咕啉環(huán)平面的下方是核苷酸的苯并咪唑氮；第6位配體x可變。凡第5位配位的配體為二甲基苯并咪唑核苷酸者統(tǒng)稱為鈷胺素（cobalamins）。第6位配體是CN-，稱氰鈷胺素，維生素B12，為H2O，稱水合鈷胺素或B12a或H2O-B12，為甲基，甲基衍生物甲基鈷胺素Me-B12，為腺嘌呤核苷酸，稱腺苷鈷胺素（Ado-B12），是一種活性很高的輔酶，又稱輔酶B12。 59甲基鈷胺素和腺苷鈷胺素都有CoC鍵，是自然界中罕見的有機(jī)金屬化

25、合物。哺乳動(dòng)物肝臟中的維生素B12近80%以輔酶形式存在，維生素B12在體內(nèi)的功能為通過輔酶B12參與碳的代謝作用，促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)合成，葉酸儲(chǔ)存，硫醇活化，骨磷脂形成，促進(jìn)紅細(xì)胞發(fā)育與成熟。60二. 鈷胺素的性質(zhì)與功能1.鈷胺素的氧化還原作用 上述鈷胺素都是反磁性物質(zhì)，具有低自旋d6構(gòu)型，Co的氧化態(tài)為+3，在適當(dāng)條件下 ，Co()可以還原為Co(II)或Co(I)。如用弱還原劑抗壞血酸，可以使鈷胺素中Co()還原為Co()胺素(順磁性)，常用B12r表示；如用四硼氫化鈉或四氫鋁鋰還原，則可使Co()胺素進(jìn)一步還原為Co(I)胺素B12s。612. 甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng) B12重要功能是參與合成蛋氨

26、酸 在B12作用下，可使一分子的甲基轉(zhuǎn)移到另一分子上。 CH3THF + HSCH2CH2CHCOOH THF + CH3SCH2CH2CHCOOH NH2 NH2 （ 甲基四氫葉酸 ） （高半胱氨酸） （蛋氨酸） 62從一些微生物可分離出甲基B12(MeB12)，它參與汞甲基化反應(yīng)，使汞鹽轉(zhuǎn)化為劇毒甲基汞。Me-B12 + Hg2+ MeHgMe + H2OB12 某些細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)，MeB12是合成甲烷的良好底物：CH3B12 + (M) （輔酶） B12r + CH3(M)CH3(M) + H2 (M) H + CH4633.分子內(nèi)重排反應(yīng)： R2 HR1CCR3 H H 輔酶B12 H R2R1CCR3 H H64三. 模擬物研究維生素B12在體內(nèi)主要功能為通過輔酶B12參與碳的代謝作用，促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)合成，葉酸儲(chǔ)存，硫醇活化，骨磷脂形成，促進(jìn)紅細(xì)胞的發(fā)育與成熟。B12最為顯著的特點(diǎn)之一是形成烷基衍生物的能力，烷基鈷胺素中的烷基R碳原子與鈷原子主要以鍵合，屬于有機(jī)金屬化合物。一般來說，過渡金屬鍵合的烷基衍