醫(yī)學生物化學課件7

1、第三章 維生素與輔酶 第一節(jié) 概述第二節(jié) 水溶性維生素及其輔酶第三節(jié) 脂溶性維生素第四節(jié) 其他輔酶醫(yī)學生物化學(7)1第三章 維生素與輔酶 第一節(jié) 概述醫(yī)學生物化學第一節(jié) 概述一、概念及與疾病的關系 一類人體不能合成、天然食物中含量極微小而對人體生長和健康必需的有機化合物。 缺乏維生素A-夜盲癥，缺乏維生素B1-腳氣病，缺乏維生素C-壞血病 等二、與輔酶的關系（p.434，表11-1） 許多維生素同時也是輔酶或與輔酶有關系，參與酶的催化反應。 維生素B1：硫胺素焦磷酸（脫羧輔酶）TPP 維生素B2：黃素腺嘌呤單核苷酸（FMN）和黃素腺 嘌呤二核苷酸（FAD）三、分類 脂溶性維生素：維生素A、D

2、、E、K等 水溶性維生素：維生素C、B族等 醫(yī)學生物化學(7)2第一節(jié) 概述一、概念及與疾病的關系醫(yī)學生物化學(7)2第二節(jié) 水溶性維生素及其輔酶一、維生素B1和羥化輔酶（TPP） 抗神經炎的維生素，由含硫的噻唑環(huán)和含氨基的嘧啶環(huán)組成，故又稱硫胺素。 在體內常以硫胺磷酸酯（TP）或硫胺焦磷酸酯（TPP）形式存在： TPP就是脫羧輔酶，其功能部位在噻唑環(huán)的2位碳原子上。由于3位上N+的正電荷有助于C2失去質子而具負電性，故C2很易和-酮酸形成加成物而有利于脫羧反應（p.442，圖11-9）。硫胺素硫胺焦磷酸酯塞唑嘧啶2醫(yī)學生物化學(7)3第二節(jié) 水溶性維生素及其輔酶一、維生素B1和羥化輔酶（A

3、= COO-B = H+Py-CH2- =酶上基團醫(yī)學生物化學(7)4A = COO-醫(yī)學生物化學(7)4TPP是丙酮 酸脫氫酶、 -酮戊二酸脫氫酶的輔酶，參與丙酮酸和-酮戊二酸的氧化脫羧作用。也可作為轉酮醇酶的輔酶。多數天然食物中均含有VB1，瘦豬肉、動物心臟、肝臟、腦的含量較為豐富。由于VB1分子中噻唑環(huán)和嘧啶環(huán)之間的化學鍵作用很弱，因此很易破壞。收獲、加工、烹調和貯藏都可造成其損失。如精制稻米和谷類粉由于過渡的碾磨，而使其中的VB1損失殆盡。干燥、高溫也能引起VB1的大量損失。某些食物中含有抗VB1因子。如某些生魚或海產品，特別是鯉魚、鯡魚、蝦中含有硫胺化酶，能裂解VB1分子。醫(yī)學生物化

4、學(7)5TPP是丙酮 酸脫氫酶、 -酮戊二酸脫氫酶的輔酶，參與丙酮二、維生素B2和黃素輔酶（FMN和FAD） 又稱核黃素（riboflavin） ，是核糖醇和6,7-二甲基異咯嗪的縮合物，1933年Kuhn從牛奶中分離出。在1位和10位N之間有兩個活潑的雙鍵，易起氧化還原作用 NNNHNH3CH3CROONHNOOHNNH3CH3CR_2H+2H氧化態(tài)還原態(tài)91012345678HR=醫(yī)學生物化學(7)6二、維生素B2和黃素輔酶（FMN和FAD）NNNHNH3CHVB2:黃素腺嘌呤單核苷酸(FMN) 黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)FMN、FAD作為多種氧化還原酶及遞氫體的酶輔基，參與遞氫作用。

5、異咯嗪核糖醇維生素B2是FMN和FAD的組成成分，FMN和FAD是脫氫酶的輔酶。醫(yī)學生物化學(7)7VB2:黃素腺嘌呤單核苷酸(FMN) 黃素腺氧化型的FMN或FAD是黃色的，還原后成無色。FMN或FAD有強烈的黃綠色熒光，還原后熒光消失。紫外吸收：氧化態(tài)吸收峰為260nm，375nm，450nm，還原后260nm還存在，但375nm，450nm的吸收峰消失。VB2缺乏：口角炎、唇炎、舌炎、陰囊炎、脂溢性皮炎等。VB2廣泛存在于乳類、蛋類、肉類、谷類等。VB2是啤酒中唯一一種含量多的維生素 。加工、烹飪和儲藏食物過程中VB2有不同程度的損失。精米中大部分丟失。VB2對光十分敏感，牛奶中的損失大

6、多是由于光照造成的，因此宜用深色玻璃瓶來盛裝牛奶。由于VB2在堿性溶液中加熱極易破壞，因而在加工時應避免使用小蘇打等堿性物質。醫(yī)學生物化學(7)8醫(yī)學生物化學(7)8三、泛酸和輔酶A 又稱維生素B3，是二羥基二甲基丁酸和-丙氨酸的縮合物： 泛酸是輔酶A（CoA）的組成成份。 CoA主要起傳遞?；淖饔茫歉鞣N?；磻妮o酶。由于攜帶?；牟课辉?SH基上，以巰基親核攻擊轉移活化的?；?，由此形成硫酯鍵，故通常以CoASH表示。 醫(yī)學生物化學(7)9三、泛酸和輔酶A醫(yī)學生物化學(7)9醫(yī)學生物化學(7)10醫(yī)學生物化學(7)10醫(yī)學生物化學(7)11醫(yī)學生物化學(7)11泛酸，又稱遍多酸，曾被稱為

7、VB3，1919年發(fā)現。泛酸廣泛存在于各種食物中，故命名為“pantothenic acid”意為“無所不在”。泛酸是由,-二羥基-，二甲基丁酸與-丙氨酸經肽鍵連接而成。B3是CoA的組成成分，CoA是生物體內轉?；傅妮o酶（主要作為轉乙酰基酶的輔酶），參與轉?；饔?，為?；d體。人類食物中廣泛存在泛酸，所以缺乏癥很少發(fā)生。食物加工、烹飪中損失明顯。醫(yī)學生物化學(7)12泛酸，又稱遍多酸，曾被稱為VB3，1919年發(fā)現。泛酸廣泛存四、維生素PP和輔酶（NAD+）、輔酶（NADP+） 維生素PP（VB5）包括煙酸和煙酰胺，含有氮雜環(huán)吡啶： 在生物體內主要以酰胺形式存在，它是輔酶I（NAD+）和輔

8、酶II（NADP+）的組成成份。 吡啶-3-羧酸 nicotinic acid 吡啶-3-酰胺 nicotinamide醫(yī)學生物化學(7)13四、維生素PP和輔酶（NAD+）、輔酶（NADP+） 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）OH若為OPO32-,則為NADP+醫(yī)學生物化學(7)14尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷煙酸又稱尼克酸、VB5和抗瘌皮病因子。NAD+、NADP+是多種不需氧脫氫酶的輔酶，遞氫、遞電子作用。傳遞H的作用如：人體缺乏煙酸易引起癩皮病。其典型癥狀是皮炎、腹瀉和癡呆，又稱“三D”癥狀。動物肝臟、瘦肉、豆類及

9、花生中含有豐富的煙酸。輔酶I常和產生能量的分解反應有關：NAD+從代謝物上得到H后，再傳遞給FMN或FAD，然后逐步傳遞給氧，并在此過程中產生氧化磷酸化（ATP）；輔酶II常和還原性合成反應有關：NADP+從代謝物上得到H后，再去還原另一個代謝物。4醫(yī)學生物化學(7)15煙酸又稱尼克酸、VB5和抗瘌皮病因子。人體缺乏煙酸易引起癩皮五、維生素B6和磷酸吡哆胺 維生素B6包括：吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。生物體內以磷酸酯形式存在，參加代謝作用的主要是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。醫(yī)學生物化學(7)16五、維生素B6和磷酸吡哆胺醫(yī)學生物化學(7)161、轉氨作用：在氨基酸的轉氨反應中，通過重排方式進行轉氨。2

10、、脫羧作用：促使氨基酸釋放CO2，轉變成相應的胺（p.450，圖11-22）。 醫(yī)學生物化學(7)171、轉氨作用：在氨基酸的轉氨反應中，通過重排方式進行轉氨。醫(yī)六、葉酸和葉酸輔酶 葉酸結構： 醫(yī)學生物化學(7)18六、葉酸和葉酸輔酶醫(yī)學生物化學(7)18在體內葉酸加H還原成二氫葉酸和四氫葉酸：醫(yī)學生物化學(7)19在體內葉酸加H還原成二氫葉酸和四氫葉酸：醫(yī)學生物化學(7)1葉酸:四氫葉酸 四氫葉酸就是輔酶F，它是轉移一碳單位（如甲?；?、羥甲基等）的輔酶。轉移C1的反應位置在N5和N10之間（p.457，圖11-31,32）。1105醫(yī)學生物化學(7)20葉酸:四氫葉酸 四氫葉酸就是輔酶F，它

11、是轉移一醫(yī)學生物化學(7)21醫(yī)學生物化學(7)21在菠菜中發(fā)現，廣泛存在于各種綠葉蔬菜中，1941年Mitchell將之稱為葉酸。四氫葉酸為一碳單位轉移酶的輔酶，參與嘌呤、dTMP和蛋氨酸的合成。人體缺乏葉酸會引起巨紅細胞貧血。不同食物中葉酸的利用率不同。香蕉最高達82%。高溫、長時間烹飪會照成葉酸的大量損失。醫(yī)學生物化學(7)22在菠菜中發(fā)現，廣泛存在于各種綠葉蔬菜中，1941年Mitch七、維生素C（p365） 又稱抗壞血酸（ascorbic acid） ，是一種不飽和的多羥化合物，以內酯形式存在： 或醫(yī)學生物化學(7)23七、維生素C（p365） 或醫(yī)學生物化學(7)23 在體內參與氧

12、化還原反應，來回傳遞H，是植物呼吸系統的基礎。 醫(yī)學生物化學(7)24 在體內參與氧化還原反應，來回傳遞H，是植物呼功能 （1）參與體內的氧化一還原反應 （2）維生素C是羥化酶的輔酶，參與體內的多種羥化作用。如促進膠原蛋白和粘多糖的合成 ，維持細胞間質的完整，促進傷口愈合。缺乏維生素C引起毛細血管出血，造成壞血病。（3）在某些代謝中起作用 （4）解毒作用 （5）增強機體抗病力 醫(yī)學生物化學(7)25功能 （1）參與體內的氧化一還原反應 （2）維生素C是羥化酶八、生物素生物素，又稱為VH或VB7。是附有一個噻吩環(huán)的尿素衍生物。生物素為羧化酶的輔酶，CO2的載體.生蛋清中含有一種抗生物素蛋白，可與

13、生物素緊密結合，使之失去活性，并抑制它在小腸的吸收。加熱可使這種抗生物素蛋白失活。醫(yī)學生物化學(7)26八、生物素生物素，又稱為VH或VB7。是附有一個噻吩環(huán)的尿醫(yī)學生物化學(7)27醫(yī)學生物化學(7)27九、維生素B12（氰鈷胺素cyanocobalamin） （1）結構 B12的咕啉核心醫(yī)學生物化學(7)28九、維生素B12（氰鈷胺素cyanocobalamin） （二甲基苯并咪唑核苷酸氨基異丙醇氰鈷胺素cyanocobalamin醫(yī)學生物化學(7)29二甲基苯并咪唑核苷酸氨基異丙醇氰鈷胺素cyanocobala（2）功能 主要的輔酶形式是5脫氧腺苷鈷胺素 另一種輔酶形式是甲基鈷胺素 醫(yī)學

14、生物化學(7)30（2）功能 主要的輔酶形式是5脫氧腺苷鈷胺素 B12輔酶的功能 分子內重排 核苷酸還原成脫氧核苷酸（在某些細菌中） 醫(yī)學生物化學(7)31B12輔酶的功能 分子內重排 核苷酸還原成脫氧核苷 甲基轉移 B12還可促使紅血球的生成和成熟，缺乏B12得惡性貧血。 醫(yī)學生物化學(7)32 甲基轉移 B12還可促使紅血球的生成和成熟，缺乏B12第二節(jié) 脂溶性維生素一、維生素A和胡蘿卜素 維生素A又稱視黃醇，有A1和A2兩種。 一個-胡蘿卜素分子可轉化為兩個分子的維生素A。 功能： （1）維持上皮組織的正常結構和功能 （2）維持正常視覺（明視覺和暗視黨）醫(yī)學生物化學(7)33第二節(jié) 脂溶

15、性維生素一、維生素A和胡蘿卜素醫(yī)學生物化學維生素A原（-胡羅卜素） 醫(yī)學生物化學(7)34維生素A原（-胡羅卜素） 醫(yī)學生物化學(7)34暗視覺的生化基礎 暗視覺中的感光物質視紫紅質桿狀細胞中含有感光物質視紫紅質視紫紅質 弱光視蛋白+視黃醛 VitA （末端OH） 醇脫氫酶 視黃醛 （末端CHO） 視紫紅質中的視黃醛是11-順視黃醛： 醫(yī)學生物化學(7)35暗視覺的生化基礎 暗視覺中的感光物質視紫紅質桿狀細胞 11-順視黃醛與視蛋白以schiff base結合 Schiff 堿視紫紅質視蛋白醫(yī)學生物化學(7)36 11-順視黃醛與視蛋白以schiff base結合 S 視循環(huán) 醫(yī)學生物化學(7

16、)37 視循環(huán) 醫(yī)學生物化學(7)37（二）維生素D族 1結構 維生素D和D原都是類固醇化合物，其母核為環(huán)戊烷多氫菲。 維生素D的通式 醫(yī)學生物化學(7)38（二）維生素D族 1結構 維生素D和D原都是類固醇化合物，食物25-羥膽鈣化醇 1,25-二羥膽鈣化醇 膽鈣化醇（維生素D3）肝羥化腎羥化醫(yī)學生物化學(7)39食物25-羥膽鈣化醇 1,25-二羥膽鈣化醇 膽鈣化醇（維生醫(yī)學生物化學(7)40醫(yī)學生物化學(7)402功能 （1） 維生素D的主要功能是調節(jié)鈣、磷代謝，可促使小腸 吸收鈣，使血鈣濃度增加，也可促使小腸吸收磷，使 血磷濃度升高。 鈣結合蛋白（2）有助于血液凝固 （3）降低神經興奮

17、的作用 醫(yī)學生物化學(7)412功能 （1） 維生素D的主要功能是調節(jié)鈣、磷代謝，可促使Vit DVit D 受體蛋白小腸粘膜細胞醫(yī)學生物化學(7)42Vit DVit D 受體蛋白小腸粘膜細胞醫(yī)學生物化學(7)（三）維生素E族（又稱生育酚、育酚） 1結構 6-羥苯駢二氫吡喃衍生物 -Tocopherol12345678醫(yī)學生物化學(7)43（三）維生素E族（又稱生育酚、育酚） 1結構 6-羥苯駢二2性質 維生素E對氧十分敏感，極易被氧化而保護其他物質不被氧化，是動物和人體中最有效的抗氧化劑。 3功能 （1）抗不育 （2）保護肌肉 （3）維持紅細胞的正常形態(tài)和功能 醫(yī)學生物化學(7)442性質

18、 維生素E對氧十分敏感，極易被氧化而保（四）維生素K族 維生素K族有K1、K2、K3、K4 。 K1、K2是天然存在的。 K3、K4是人工合成的。 1結構 2-甲基-1,4萘醌的衍生物 1234醫(yī)學生物化學(7)45（四）維生素K族 維生素K族有K1、K2、K3、K4 。 K醫(yī)學生物化學(7)46醫(yī)學生物化學(7)462功能 促進血液凝固，所以維生素K也稱凝血維生素。Vit K醫(yī)學生物化學(7)472功能 促進血液凝固，所以維生素K也稱凝血維生素。Vit 尿激酶原 血纖維蛋白溶酶原 降解物 （血栓溶解） 尿激酶血纖維蛋白溶酶血纖維蛋白vitK的作用是促使肝臟合成凝血酶原 另外，其它凝血因子7、9、10的合成也依賴于vitK 醫(yī)學生物化學(7