第4章 維生素和輔酶

第四章維生素和輔酶vitamin（一）發(fā)現(xiàn)記(1906年英國)純化飼料礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸、糖純化飼料+極微量牛奶牛奶中存在需要量極少，但生存必需的食物輔助因子——維生素動物合成某些維生素的功能退化，必須依靠植物和微生物提供，一旦缺乏：病/死

說明？一、維生素的概述

（二）概念

維生素(vitamin)——機體必需的一類營養(yǎng)素是維持機體正常生理功能所必需、機體自身又不能合成或合成量不足，必需靠外界供給的一類微量低分子有機化合物。不是能量物質(zhì)，也不是結(jié)構(gòu)物質(zhì)機體缺乏不同維生素將產(chǎn)生不同的疾病，這種由缺乏維生素引起的疾病稱為維生素缺乏癥。維生素的命名是按發(fā)現(xiàn)的先后，在維生素（V)后加上A、B、C、D等拉丁字母來命名。還有初發(fā)現(xiàn)以為是一種，后來證明是多種V混合物，便在字母右下方注以1，2，3······等數(shù)字加以區(qū)別。一般來說，植物體內(nèi)能夠合成維生素。動物一般不能合成維生素，或者合成維生素不足，但也不是絕對的，例如大小白鼠就能合成Vc，人體能合成VD。微生物也和動物類似，但也有一些微生物能合成某些維生素，如大腸桿菌能合成維生素K，生物素等。維生素的生物合成（三）維生素的分類維生素是小分子有機化合物，在化學結(jié)構(gòu)上無共同性，可依據(jù)溶解性分為：水溶性：VC

、VB族（B1、B2、煙酸和煙酰胺、B6、泛酸、生物素、葉酸、B12）脂溶性：

VA

、VD、VE、VK功能：作為輔酶或輔基，主要是水溶性V中的B族維生素

參與酶催化反應中底物基團的轉(zhuǎn)移調(diào)控某些生物機能（不作為輔酶或輔基），主要是脂溶性V一、脂溶性維生素Lipid-solubleVitamin共同特點：（1）均為非極性疏水的異戊二烯衍生物（2）不溶于水，溶于脂類及脂肪溶劑（3）在食物中與脂類共存，并隨脂類一同吸收（4）吸收的脂溶性維生素在血液與脂蛋白及某些特殊結(jié)合蛋白特異結(jié)合而運輸

種類：

VitA,VitD,VitE,VitK（一）

VA（視黃醇）動物飲食中吸收，或植物中的β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化而來化學結(jié)構(gòu)：

不飽和一元醇

(脂類中萜類衍生物）VA1

VA2（化學組成）3甲基環(huán)己(二)烯+2甲基-壬-四烯醇視黃醇、視黃醛和視黃酸是維生素A的活性形式視循環(huán)缺乏夜盲癥(1）維生素A與暗視覺相關(guān)

(2)維持上皮組織結(jié)構(gòu)的完整與健全

缺乏：干眼病(xerophthalmia)

(3)維生素A和胡蘿卜素是有效的抗氧化劑

(4)維生素A過量可引起中毒

能直接消滅自由基，有助于控制細胞膜和富含脂質(zhì)組織的脂質(zhì)過氧化。（二）

VD固醇衍生物(P437)維生素D2原（植物油或酵母）VitD3原轉(zhuǎn)化成活性形式VitD325-OH-VitD31，25-（OH）2-VitD3肝腎為VD的活性形式，調(diào)節(jié)鈣和磷的體內(nèi)平衡。缺乏：佝僂病、嚴重蛀牙、

軟骨病、老年性骨質(zhì)疏松癥多喝奶制品！2.幫助吸收VA適度的太陽光可合成VD煙霧會遮斷制造強烈日曬灼傷后，皮膚停止制造VD。功能

1.促進Ca2+在骨骼中沉積（三）

VE（生育酚）功能：影響生殖

抗氧化－養(yǎng)顏，保護生物膜

促進血紅素合成缺乏：生殖器官受損而不育、死胎、細胞異型主要存在植物油中，豆類及蔬菜中含量也較多，人體很少缺乏(P438)化學結(jié)構(gòu)（四）

VK（凝血維生素）化學結(jié)構(gòu)VK1，綠葉植物及肝臟含量豐富VK2，腸道細菌的代謝產(chǎn)物124OOCH3CH2CHCCH3(CH2CH2CH2CH2CH)2CH3CH3CCH3CH2CH2)5CHCH2(HCCH2OOCH3CCH3CH3臨床最常用，作為合成VK1和VK2的前體凝血活性比K1高3～4倍。功能：促進凝血血纖維蛋白質(zhì)促凝血蛋白原血漿凝血酶磷脂、Ca2+凝血酶原維生素K凝血酶不溶性血纖維蛋白凝塊來源：K1在綠色植物及動物肝臟中含量豐富，K2能由腸道中微生物合成，魚類中也較豐富。

不易缺乏電子傳遞體三、水溶性維生素Water-solubleVitamin易溶于水，故易隨尿液排出體內(nèi)不易儲存，必須經(jīng)常從食物中攝取作用比較單一，主要構(gòu)成酶的輔助因子直接影響某些酶的催化作用。概述種類：B族維生素，維生素C

共同特點（一）VB1(硫胺素）（抗神經(jīng)炎V)

化學結(jié)構(gòu)嘧啶環(huán)+噻唑環(huán)存在形式：TPP（硫胺素焦磷酸）由ATP提供功能：脫羧輔酶多存在于種皮、胚芽、米糠、麥麩、黃豆、酵母、瘦肉、白菜中VB1在酸性溶液中穩(wěn)定，耐熱，在pH3.5以下，120℃不被破壞。維生素B1——缺乏癥腳氣病——兩腳無力、健忘、四肢麻木、肌肉萎縮、心力衰竭、下肢水腫等癥狀消化功能障礙——胃腸道蠕動緩慢、消化液分泌減少、食欲不振、消化不良等（二）VPP（煙酰胺/尼克酰胺）化學結(jié)構(gòu)存在方式煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（輔酶I）NAD+煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（輔酶Ⅱ）NADP+煙酰胺NAD+磷酸NADP+O(P443)功能：脫氫酶輔酶，傳遞H可自身合成，不缺乏+H+1.生化作用

維生素PP缺乏可引起癩皮病2.缺乏癥:

癩皮病3.大量長期服用會中毒,肝損傷

NAD+及NADP+是體內(nèi)多種不需氧脫氫酶（如蘋果酸脫氫酶、乳酸脫氫酶）的輔酶，起傳遞氫的作用。H化學結(jié)構(gòu)二甲基異咯嗪VB2（三）

VB2（核黃素）存在形式黃素單核苷酸

FMN

黃素腺嘌呤二核苷酸

FAD氧化態(tài)

還原態(tài)機理FMN+2e+2H+

FMNH2FAD+2e+2H+

FADH2

二甲基異咯嗪上的N1、N5載運H生化作用：FMN及FAD是體內(nèi)脫氫酶黃素酶(如脂酰CoA脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、黃嘌呤氧化酶等）的輔基，主要起氫傳遞體的作用.

缺乏癥：口角炎，唇炎，眼球充血等補充物：牛奶、蔬菜。廣泛存在，酵母、肝、腎、蛋、奶、大豆中豐富FMN和FAD是體內(nèi)脫氫酶黃素酶的輔基(四)泛酸/遍多酸(VB3)化學結(jié)構(gòu)泛解酸β丙氨酸VB3存在方式輔酶A（CoA~SH）巰基乙胺酰胺鍵磷酸二酯鍵泛酸VB33`.5`-ADP(P447)功能：體內(nèi)活性形式為輔酶A(CoA)、酰基載體蛋白(ACP)CoA及ACP是?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，參與?；霓D(zhuǎn)移作用。泛酸在輔酶A和?；d體蛋白分子中發(fā)揮作用在酵母、肝、腎、蛋、小麥、米糠、花生和豌豆中含量豐富，蜂王漿中含量最多。輔酶A廣泛被作各種疾病的重要輔助藥物。（五）VB6又稱吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺，皆屬于吡啶衍生物NCH2OHCH2OHHOH3C吡哆醇(pyridoxol)NCH2OHCHOHOH3C吡哆醛(pyridoxal)NCH2OHCH2NH2HOH3C吡哆胺(pyridoxamine)(P449)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在體內(nèi)以磷酸酯形式存在，磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是其活性形式。功能：作為輔酶參加多種代謝反應，包括轉(zhuǎn)氨、脫羧、氨基酸內(nèi)消旋、Trp代謝、含硫氨基酸的脫硫、羥基氨基酸的代謝和氨基酸的脫水等。動植物中分布廣泛，谷類外皮尤豐富。食物中富含，腸道細菌可以合成供人體需要。缺乏癥：導致皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和造血機構(gòu)的損害。（六）VB12及其輔酶維生素B12是含鈷的化合物，又稱氰鈷胺素(cyanocobalamine)在自然界中只有微生物能合成維生素B12；人體中VB12的吸收需要胃壁細胞分泌的糖蛋白（內(nèi)因子），兩者結(jié)合后才能被小腸吸收。(P450)R：-CH3甲基鈷胺素

R：5`-脫氧腺苷5`-脫氧腺苷鈷胺素（輔酶B12)在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成兩種輔酶形式4.

髓磷脂的生物合成減少，損害神經(jīng)系統(tǒng)缺乏癥：1.兒童及幼齡動物發(fā)育不良。2.消化道上皮組織細胞失常。3.造血器官功能失常，導致惡性貧血。廣泛來源于動物性食品，腸道細菌可合成，不缺乏。（七）生物素（VB7）為含硫維生素，其結(jié)構(gòu)可視為由尿素與噻吩環(huán)結(jié)合而成，并有一個C5酸枝鏈。HNNHCO尿素部分HCCHH2CCHS噻吩環(huán)部分(CH2)4COOH戊酸根部分生物素（biotin）尿素環(huán)上的一個N可與CO2結(jié)合(P454)羧化酶的輔酶生物素是細長針狀的晶體，熔點232℃，耐熱和酸堿，微溶于水。功能：生物素是多種羧化酶的輔酶，在CO2固定反應中起重要作用。來源廣泛，腸道能合成，人體一般不會缺乏。新鮮雞蛋中含抗生物素蛋白——大量食用可致生物素缺乏。大白鼠嚴重缺乏時，后腳癱瘓，廣泛的皮膚病、脫毛和神經(jīng)過敏。人類缺少生物素可能導致皮炎、肌肉疼痛、感覺過敏、怠倦、厭食、輕度貧血等。（八）VB11（葉酸－造血維生素）

化學結(jié)構(gòu)

2-氨基-4-羥基-6-亞甲基蝶呤對氨基苯甲酸谷氨酸葉酸—蝶酰谷氨酸蝶酸(P456)存在形式——四氫葉酸（輔酶F、CoF）谷氨酸葉酸F4，THFH二氫葉酸5678HH四氫葉酸5678HH含一個碳原子的基團methylmethylenemethenylformylformimino功能：一碳單位脫除酶的輔酶傳遞一碳基團葉酸參與甲硫氨酸、嘌呤、胸腺嘧啶的合成，在細胞分裂旺盛時需求量很大。因此孕婦需補充。腫瘤患者可通過抑制二氫葉酸還原酶控制腫瘤生長，如氨甲喋呤和氨基蝶呤是腫瘤生長的抑制物。但是這些藥物對正常細胞也有毒性，僅能用于短期治療?；前奉愃幬锟筛偁幮缘匾种萍毦~酸的合成，導致繁殖中斷。臨床上用作治療巨紅細胞性貧血。廣泛存在于肝、酵母及綠葉蔬菜中，腸道細菌可合成。壞血/病——毛細管脆弱、易碎表現(xiàn)為牙齦發(fā)炎出血，皮膚出現(xiàn)小血斑、VC防治壞血病——抗壞血酸化學結(jié)構(gòu)——酸性多羥基化合物（十）VC（抗壞血酸）人體、靈長類動物及豚鼠體內(nèi)不能自行合成，只能通過食物獲取(P461)還原型氧化型VC參與體內(nèi)的氧化還原反應VC參與體內(nèi)多種羥化反應3.有防貧血的作用。刺激免疫系統(tǒng)，可防止和治療感染。分類名稱存在形式發(fā)現(xiàn)別稱作用來源缺乏癥脂溶性視黃醇類(維生素A)由ElmerMcCollum和M.Davis在1912年到1914年之間發(fā)現(xiàn)。并不是單一的化合物，而是一系列視黃醇的衍生物(視黃醇亦被譯作維生素A醇、松香油)抗干眼病維生素①維持一切上皮組織健全所必需②促進生長、發(fā)育及繁殖③構(gòu)成視覺細胞內(nèi)感光物質(zhì)的成分魚肝油、綠色蔬菜夜盲癥水溶性硫胺素(維生素B1)TPP1896年荷蘭科學家伊克曼首先發(fā)現(xiàn)，1910年為波蘭化學家豐克從米糠中提取和提純抗腳氣病維生素氧化脫羧酵母、谷物、肝臟、大豆、肉類腳氣病消化不良水溶性核黃素(維生素B2)FMNFAD由D.T.Smith和E.G.Hendrick在1926年發(fā)現(xiàn)維生素G脫氫酶的輔酶，傳遞H酵母、肝臟、蔬菜、蛋類口腔炎、皮炎、微血管增生癥水溶性煙酸(維生素B3)CoASH由ConradElvehjem在1937年發(fā)現(xiàn)維生素P、維生素PP、菸鹼酸、尼古丁酸?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，傳遞?；湍?、谷物、肝臟、米糠水溶性泛酸（維生素B5)NAD+NADP＋由RogerWilliams在1933年發(fā)現(xiàn)遍多酸，Vpp脫氫酶的輔酶，傳遞H酵母、谷物、肝臟、蔬菜水溶性吡哆醇類(維生素B6)PLP由PaulGyorgy在1934年發(fā)現(xiàn)包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺脫羧、轉(zhuǎn)氨、氨基酸內(nèi)消旋、Trp代謝等酵母、谷物、肝臟、蛋類、乳制品水溶性生物素(維生素B7)維生素H或輔酶R羧化酶的輔酶，在CO2固定反應中起重要作用酵母、肝臟、谷物水溶性葉酸(維生素B9)THF蝶酰谷氨酸、蝶酸單麩胺酸、維生素M、造血維生素或葉精一碳單位脫除酶的輔酶，傳遞一碳基團蔬菜葉、肝臟水溶性鈷胺素(維生素B12)由KarlFolkers和AlexanderTodd在1948年發(fā)現(xiàn)氰鈷胺或輔酶B12肝臟、魚肉、肉類、蛋類水溶性抗壞血酸(維生素C)詹姆斯?林德在1747年發(fā)現(xiàn)抗環(huán)血酸1.抗壞血病（保護細胞膜）2.氫傳遞體3.脯氨酸羥基化酶的輔酶4.酶的激活劑新鮮蔬菜、水果脂溶性鈣化醇(維生素D)由EdwardMellanby在1922年發(fā)現(xiàn)這是唯一一種人體可以少量合成的維生素骨化醇、抗佝僂病維生素，1.促進Ca2+在骨骼中沉積2.幫助吸收VA魚肝油、蛋黃、乳制品、酵母脂溶性鈣化醇(維生素D)由EdwardMellanby在1922年發(fā)現(xiàn)這是唯一一種人體可以少量合成的維生素骨化醇、抗佝僂病維生素，1.促進Ca2+在骨骼中沉積2.幫助吸收VA魚肝油、蛋黃、乳制品、酵母脂溶性生育酚(維生素E)由HerbertEvans及KatherineBishop在1922年發(fā)現(xiàn)。主要有α、β、γ、δ四種影響生殖，抗氧化、促進血紅素合成雞蛋、肝臟、魚類、植物油脂溶性萘醌類(維生素K)由HenrikDam在1929年發(fā)現(xiàn)。凝血維生素促進凝血菠菜、苜蓿、白菜、肝臟四、作為輔酶的金屬離子(P464)1．轉(zhuǎn)氨酶的輔因子為

。其有三種形式，分別為

、

、

，其中

在氨基酸代謝中非常重要。2．葉酸有

和

兩種還原形式，后者的功能作為

載體3．維生素是維持生物體正常生長所必需的一類_________有機物質(zhì)。主要作用是作為_________的組分參與體內(nèi)代謝。4．根據(jù)維生素的____________性質(zhì)，可將維生素分為兩類，即____________和____________。5．維生素B1由含___的_______環(huán)與含___的________環(huán)組成，故稱為__________。1.維生素B6，吡哆醇，吡哆醛，吡哆酸，吡哆醛2.二氫葉酸，四氫葉酸，一碳單位3.微量4.溶解，水溶性維生素，脂溶性性維生素5.硫，噻唑環(huán)，氨基，嘧啶環(huán)，硫胺素。6．維生素B2又名

，在體內(nèi)以

和

形式存在，是生物體內(nèi)一些氧化還原酶的輔基。7．維生素PP包括_______與_________，后者可以與核糖，磷酸和_______組成的輔酶，主要包括

和

。8．泛酸又名

，在體內(nèi)的活性形式為

和

。9．生物素是由______和______結(jié)合而成的一個雙環(huán)化合物，左側(cè)鏈上有一分子______，在酶促羧化反應中作為活動羧基載體，作為輔基通過蛋白質(zhì)上

殘基的

共價結(jié)合在酶上。10．維生素B12是唯一含金屬_____元素的維生素。6.核黃素，F(xiàn)MN，F(xiàn)AD，7.煙酸，煙酸胺，腺嘌呤，脫氫酶，NAD+，NADP+8.遍多酸，輔酶A（CoA），?；d體蛋白（ACP）9.噻吩環(huán)，尿素，戊酸，賴氨酸，e-氨基10.鈷1.下列輔酶中的哪個不是來自于維生素？

A.CoA

B.CoQ