生物化學(xué)第六章 維生素和輔酶課件

第六章維生素和輔酶本章內(nèi)容維生素概論脂溶性維生素水溶性維生素作為輔酶的金屬離子一、維生素概論1、維生素（Vitamin，Vit)的概念：

維生素是維持生物體正常生長發(fā)育和代謝所必需的一類微量有機物質(zhì)，不能由機體合成或合成量不足，必須靠食物供給。維生素在生物體內(nèi)的作用不同于糖類、脂類和蛋白質(zhì)，它不是作為碳源、氮源或能源物質(zhì)，亦不是構(gòu)成生物體的組成部分，但卻是代謝過程中所必需的，即絕大多數(shù)的維生素是作為酶的輔酶或輔基的組成部分，在代謝中起到重要作用。2、Vit的分類

維生素的分類——維生素都是小分子有機化合物，它們在化學(xué)結(jié)構(gòu)上無共同性，有脂肪族、芳香族、脂環(huán)族、雜環(huán)和甾類化合物。通常根據(jù)維生素的溶解性質(zhì)分為脂溶性和水溶性兩大類。脂溶性維生素：維生素A(視黃醇)

11-順視黃醛視循環(huán)維生素D

1、25-二羥膽鈣甾醇調(diào)節(jié)鈣、磷代謝維生素E(生育酚)

——抗氧化維生素K——羧基化、氧化還原反應(yīng)水溶性維生素：維生素B1(硫胺素)

硫胺素焦磷酸（TPP)轉(zhuǎn)醛基和α-酮酸脫羧維生素B2(核黃素)

黃素單核苷酸（FMN）氧化還原反應(yīng)黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）氧化還原反應(yīng)維生素PP(煙酸和煙酰胺)NAD和NADP氫原子（電子）轉(zhuǎn)移泛酸

輔酶A(CoA)轉(zhuǎn)酰基維生素B6(吡哆醛、胺、醇)

磷酸吡哆醛、胺氨基酸轉(zhuǎn)氨基、脫羧生物素

生物胞素傳遞CO2葉酸

四氫葉酸傳遞一碳單位維生素B12(氰鈷胺素)

甲基鈷胺素等甲基化、氫原子重排硫辛酸硫辛酸賴氨酸轉(zhuǎn)?；⒀趸€原反應(yīng)維生素C(抗壞血酸)——羥基化反應(yīng)

類別

輔酶、輔基或其活性形式

主要功能3、維生素和輔酶的關(guān)系

功能各異，主要作為輔酶或輔基的組分。二、脂溶性維生素（一）維生素A（視黃醇）

維生素A只存在于動物性食物中。包括A1和A2兩種。A1主要存在于哺乳動物及咸水魚的肝臟中；A2主要存在于淡水魚肝臟中。在高等植物中普遍存在的β-胡蘿卜素（維生素A原）可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A。3、分布及來源：

動物肝、胡蘿卜、韭菜、菠菜、玉米等含量較多。

1分子β-胡蘿卜素可轉(zhuǎn)化成2分子VA。4、注意：維生素A較易被正常腸道吸收，但不直接隨尿排泄，因而攝取過量是有害的。多見嬰幼兒。（二）維生素D（抗佝僂病維生素）

維生素D具有抗佝僂病作用，又稱抗佝僂病維生素。已確知有4種，即維生素D2、D3、D4、D5，均為類甾醇衍生物，其中D2和D3較為重要。2、生理功能：

調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，維持血液正常的鈣、磷濃度，從而促進鈣化，使牙齒、骨骼發(fā)育正常。

3、分布及來源：

魚肝油、肝、蛋黃、乳液中含量較多。4、缺乏癥：維生素D攝食不足，不能維持鈣的平衡，兒童骨骼發(fā)育不良，產(chǎn)生佝僂病。機體只能從膽汁排出過多的維生素D，維生素D如攝食過量則會中毒。（三）維生素E（生育酚）

維生素E又稱生育酚或抗不育維生素，已知有8種，其中4種（α、β、γ、δ-生育酚）較為重要，α-生育酚的效價最高。動物組織的維生素E都是從食物中取得的。

1、化學(xué)本質(zhì)：

系酚類化合物。天然有8種，化學(xué)結(jié)構(gòu)大同小異，根據(jù)甲基的數(shù)目、位置的不同分類。2、生理功能：

1）與動物生殖機能有關(guān)；

2）抗氧化劑。3、分布及來源：麥胚油、玉米油等植物油；豆類及綠色蔬菜。（四）維生素K（凝血維生素）

維生素K是一類能促進血液凝固的萘醌衍生物。1929年，H.Dam發(fā)現(xiàn)，有K1、K2、K3、K4四種，K1、K2為天然產(chǎn)物，K3、K4為人工合成品，臨床應(yīng)用K3較多。維生素K的主要作用是促進血液凝固，因為維生素K是促進肝臟合成凝血酶原的重要因素。1、化學(xué)本質(zhì)：

已發(fā)現(xiàn)4種，均為萘醌的衍生物。天然有2種：4、缺乏癥：動物缺乏維生素K，血凝時間延長，貧血。新生嬰兒腸內(nèi)無菌，不能合成維生素K，身體本身又無貯存，故易因維生素K的缺乏而出血，應(yīng)當在出生前增加母體的維生素K含量。三、水溶性維生素

水溶性維生素包括維生素B族、硫辛酸和維生素C；屬于維生素B族的主要有維生素B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、葉酸及B12。維生素B族在生物體內(nèi)通過構(gòu)成輔酶而發(fā)揮對物質(zhì)的代謝調(diào)節(jié)；體內(nèi)攝入的過量的水溶性維生素均可以自尿中排出。2、生理功能：（1）以輔酶方式參加糖的分解代謝。TPP是脫羧酶、脫氫酶的輔酶。維生素B1缺乏時，糖代謝受阻，丙酮酸積累，出現(xiàn)高丙酮酸癥，癥狀：多發(fā)性神經(jīng)炎、皮膚麻木、心力衰竭、肌肉萎縮，臨床上稱腳氣病。（2）促進年幼動物的發(fā)育。維生素B1促進腸胃蠕動，增加消化液的分泌，因而能促進食欲。（3）保護神經(jīng)系統(tǒng)。能抑制膽堿酯酶的活性，使神經(jīng)傳導(dǎo)所需的乙酰膽堿不被破壞。3、分布及來源：

酵母中含維生素B1最多，其他食物中含量不高。五谷類多集中在胚芽及皮層中。瘦肉、核果和蛋類的含量也較多。酵母、細菌和高等植物能合成維生素B1。維生素B1鹽酸鹽為無色結(jié)晶，在酸性溶液中穩(wěn)定，在中性和堿性溶液中易被氧化；耐熱，在普通烹調(diào)條件下?lián)p失并不大；有特殊香氣，微苦，極易溶于水，所以米不易多淘。（二）維生素PP和輔酶Ⅰ、輔酶Ⅱ1、化學(xué)本質(zhì)：

維生素PP過去稱抗賴皮病維生素或維生素B5，包括尼克酸(nicotinicacid,

又譯煙酸)和尼克酰胺(nicotinamide,又譯煙酰胺)，二者均為吡啶的衍生物，體內(nèi)多以尼克酰胺形式存在，性質(zhì)穩(wěn)定。

2、輔酶：含尼克酰胺的輔酶有兩種1）煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，簡稱NAD+或CoⅠ；在體內(nèi)尼克酰胺與核糖、磷酸、腺嘌呤組成脫氫酶的輔酶2）煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸簡稱NADP+或CoⅡ。3、生理功能：

1）NAD和NADP是多種脫氫酶的輔酶，

a、其作為H的載體：

MH2+NAD(P)+M+NAD(P)H+H+

（氧化態(tài)）（還原態(tài)）b、起偶聯(lián)反應(yīng)的作用：C、NAD+可作為DNA連接酶的輔酶，對DNA的復(fù)制有重要的作用。2）尼克酰胺對中樞及交感神經(jīng)系統(tǒng)有維護作用，缺乏，則常產(chǎn)生神經(jīng)損害和精神紊亂。3）促進微生物生長。4）尼克酸可使血管擴張，使皮膚發(fā)赤發(fā)癢，尼克酰胺無此作用。大劑量尼克酸有降低血漿膽固醇和脂肪的作用。尼克酰胺的副作用較小（不會引起面部、頸部發(fā)赤、發(fā)癢和燒灼感），醫(yī)療及營養(yǎng)上多用尼克酰胺。4、缺乏癥

膳食中長期缺乏維生素PP所引起的疾病叫癩皮病(pellagra)。消化道炎和神經(jīng)損害與精神紊亂，兩手及其裸露部位呈現(xiàn)對稱性皮炎。色氨酸可轉(zhuǎn)變?yōu)槟峥缩０?，以玉米為主食易患缺乏癥（玉米中Trp貧乏）。（三）維生素B2和黃素輔酶(FMN、FAD)1、化學(xué)本質(zhì)維生素B2又稱核黃素（riboflavin），是核糖醇與7，8—二甲基異咯嗪的縮合物，在自然界多與蛋白質(zhì)結(jié)合成黃素蛋白。H2C—C—C—C—CHOHOHOHOHHHHHNNNCCONHOCH3CH3核糖醇基異咯嗪基在體內(nèi)存在形式黃素單核苷酸（flavinmononucleotide,FMN）黃素腺嘌呤二核苷酸

（flavinadenindinucleotide,FAD）2、生理功能：

是多種氧化還原酶（黃素蛋白）的輔基，作為遞氫輔酶；黃素是比輔酶I和輔酶II更強的氧化劑，能被一個電子或兩個電子途徑還原，并且很容易被分子氧重氧化，參與多種生物氧化作用。

對維持皮膚、黏膜和視覺的正常機能有一定作用。4、缺乏：3、分布及來源：動物肝、酵母中較多；蛋黃、奶、大豆、綠色蔬菜中均有。口角炎、舌炎、結(jié)膜炎、脂溢性皮炎、視覺模糊等。（四）泛酸和輔酶A1、化學(xué)本質(zhì)：泛酸（pantothenicacid)

舊稱VB3，亦稱遍多酸。泛酸為淡黃色粘性油狀物，溶于水和醋酸，不溶于氯仿和苯，在中性溶液中對濕熱、氧化和還原都穩(wěn)定。

是輔酶A(CoenzymeA,

CoA)的組分，輔酶A主要起傳遞?；淖饔?，是各種?；磻?yīng)中的輔酶。酰基同B-巰基乙胺部分的-SH基形成硫脂鍵3,5-ADP2、生理功能：

CoA-SH在代謝中作為?；d體；或吸取一個質(zhì)子活化?；摩粒瓪?。功能部位在-SH上，常以CoASH表示。泛酸的生物功能是以CoA形式參加代謝，是體內(nèi)酰化酶的輔酶，對糖、脂、蛋白質(zhì)代謝過程中的乙?；D(zhuǎn)移有重要作用。如攜帶乙?；篊H3CO～SCoA——乙酰輔酶A。乙酰輔酶A在代謝中起重要的紐帶作用。3、分布及來源：

生物界廣泛存在，酵母、蔬菜、肝、蛋、小麥、花生和豌豆中豐富，蜂王漿中含量最多。成人每天需要量為5～10mg，一般膳食的泛酸含量豐富。大白鼠缺乏泛酸，毛發(fā)變灰白，并自行脫落，毛與皮的色素形成可能與泛酸有關(guān)。（五）維生素B6和磷酸吡哆醛1、化學(xué)本質(zhì)：

維生素B6又稱吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。吡哆素為無色晶體，易溶于水及乙醇，在酸液中穩(wěn)定，在堿液中易被破壞，對光不穩(wěn)定，吡哆醇耐熱，吡哆醛和吡哆胺不耐高溫。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

三種物質(zhì)在體內(nèi)均以磷酸酯形式存在，可互相轉(zhuǎn)變，參加代謝的主要是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。2、生理功能：

1）磷酸吡哆醛在aa代謝中作為輔酶：

a、作為轉(zhuǎn)氨酶的輔酶，作氨基載體；

b、催化脫羧和消旋作用；

治嘔吐、動脈粥樣硬化癥、粒細胞減少癥等。3、分布及來源：

動植物中分布很廣，谷類外皮、蛋黃、肝、酵母、肉、魚、腎中豐富。成人腸道細菌可以合成VB6，所以人類很少發(fā)生缺乏癥。2）作為藥物：（六）維生素B12及其輔酶1、化學(xué)本質(zhì)：

VB12又稱鈷胺素或氰鈷胺素（cyanocobalamine),由咕啉環(huán)圍繞鈷離子形成。

為深紅色晶體，熔點甚高，溶于水、乙醇和丙酮，不溶于氯仿，晶體及水溶液都相當穩(wěn)定。但酸、堿、日光、氧化和還原都使之破壞。2、生理功能：是幾種變位酶的輔酶；甲基鈷胺素還參與甲基的轉(zhuǎn)移和形成。參與DNA的合成，對紅細胞的成熟很重要，

缺乏時巨紅細胞中DNA合成受到障礙，影響細胞分裂不能分化成紅細胞，引起惡性貧血。3、分布及來源：

動物肝、肉、魚、蛋、奶中含量豐富，人和動物的腸道細菌可以合成VB12，一般不會缺乏。（七）生物素1、化學(xué)本質(zhì)：

生物素（biotin)結(jié)構(gòu)為帶戊酸側(cè)鏈的噻吩與尿素結(jié)合的雙環(huán)，又稱VH。生物素是細長針狀的晶體，熔點232℃，耐熱和耐酸、堿，微溶于水。2、生理功能：

作為羧化酶的輔酶，在體內(nèi)參與CO2的固定或脫羧反應(yīng)。3、分布及來源：蔬菜、蛋、肝、腎中豐富，腸道菌可合成。4、缺乏癥人類缺少生物素可能導(dǎo)致皮炎、肌肉疼痛、感覺過敏、怠倦、厭食、輕度貧血等。大量食用生雞蛋清可導(dǎo)致生物素缺乏，因為新鮮雞蛋清中含有抗生物素蛋白，能和生物素結(jié)合成無活性又不易被消化吸收的物質(zhì)，熟雞蛋無抗生物素蛋白。（八）葉酸和四氫葉酸1、化學(xué)本質(zhì)：由喋啶、對氨基苯甲酸（PABA）與L-Glu連接而成，又稱喋酰谷氨酸。四氫葉酸是葉酸在體內(nèi)活性輔酶形式，又稱輔酶F（FH4）。

（2）葉酸與DNA的合成有關(guān)，缺乏時，DNA合成受到抑制，細胞

分裂速度下降，細胞體積增大，引起巨紅細胞性貧血、白

細胞減少癥。（1）FH4是轉(zhuǎn)移一碳基團（如甲?；?、羥甲基等）酶系的輔酶，是一碳基團的載體。2、生理功能葉酸廣泛分布在肝、酵母及蔬菜中，人類腸道細菌也能合成葉酸，故一般不易發(fā)生缺乏。（九）硫辛酸1、化學(xué)本質(zhì)以閉環(huán)二硫化物形式和開鏈還原形式兩種結(jié)構(gòu)的混合物存在，他們通過氧化還原循環(huán)相互轉(zhuǎn)化；不游離存在，同酶分子中賴氨酸殘基的ε－NH3以酰胺鍵共價結(jié)合。2、生理功能是一種酰基載體，存在于丙酮酸脫氫酶和α－酮戊二酸脫氫酶中（糖代謝的兩種多酶復(fù)合物）。3、分布自然界中分布廣泛，肝和酵母中含量豐富，食物中常和VB1同時存在。（十）維生素C1、化學(xué)本質(zhì)：

化學(xué)名為抗壞血酸（ascorbicacid)，為多羥基酸性物質(zhì)。具強還原性，為無色晶體，熔點192℃，味酸，溶于水及乙醇。不耐熱，易被光及空氣氧化?？箟难峥蛇€原2，6-二氯酚靛酚使之褪色，亦可與2，4-二硝基苯肼結(jié)合成有色的腙，定性或定量測定。2、生理功能：（1）參與體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)，在生物氧化中作為氫載體；A、保持巰基酶的活性和谷光甘肽的還原狀態(tài)，起解毒作用；B、與細胞內(nèi)的氧化還原過程有關(guān)，可將高鐵血紅蛋白還原為血紅蛋白，恢復(fù)