第8章維生素與輔酶課件

在了解維生素分類及特性的基礎(chǔ)上，著重掌握各類維生素的輔酶形式生化功能及缺乏癥等，比較掌握脂溶性維生素和水溶性維生素的生理功能特點。目的要求第8章維生素與輔酶1功能不參與機體構(gòu)成不是能源物質(zhì)需要量少主要以輔酶形式廣泛參與體內(nèi)代謝缺乏時產(chǎn)生缺乏癥——危害很大過量——中毒癥一、維生素的概念概念一類動物代謝所必需而需要量極少的低分子有機化合物，體內(nèi)一般不能合成，而必須由飼糧提供，或者提供其先體物。2二、維生素的分類分類脂溶性維生素:A、D、E、K水溶性維生素(維生素C和B族):C、B1、B2、B6、泛酸、煙酸、膽堿、B12、葉酸、生物素3第一節(jié)、水溶性維生素及其有關(guān)的輔酶一、維生素B1和TPP1.名稱：維生素B1又稱硫胺素2.化學(xué)結(jié)構(gòu)：硫胺素的化學(xué)結(jié)構(gòu)包括嘧啶環(huán)和噻唑環(huán)兩部分。一般使用的維生素B1都是化學(xué)合成的硫胺素鹽酸鹽。硫胺素分子用中性亞硫酸鈉溶液在室溫下處理，即分解為嘧啶和噻唑兩部分。體內(nèi)維生素B1可轉(zhuǎn)化為焦磷酸硫胺素（TPP），又成為輔羧化酶。4結(jié)構(gòu)：含硫的咪唑環(huán)和含氨基的嘧啶環(huán)組成5輔酶形式：硫胺素(維生素B1)在體內(nèi)以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在。6FMNAMPFAD

核黃素ribiflavinFMN+2HFMNH2FAD+2HFADH2維生素B2和黃素單核苷酸（FMN）.黃素腺嘌呤二核苷（FAD）+2H-2HNHHROO94.生化功能：在生物氧化過程中，F(xiàn)MN和FAD通過分子中異咯嗪環(huán)上的1位和10位氮原子的加氫和脫氫，把氫從底物傳遞給受體FAD是琥珀酸脫氫酶、脂酰CoA脫氫酶等的輔基FMN是L-氨基酸氧化酶、NADH-CoQ還原酶等的輔基5.缺乏癥：缺乏維生素B2時，有口舌炎、唇炎、舌炎、眼角膜炎和眼球多呈血管等癥狀。10三、維生素B5與輔酶I、輔酶II1.名稱：維生素B5又稱維生素PP或抗糙皮病因子2.化學(xué)結(jié)構(gòu)：維生素B5在體內(nèi)主要以尼克酰胺形式存在，尼克酸是尼克酰胺的前體，它們的結(jié)構(gòu)式如下圖3.輔酶形式：已知的煙酰胺核苷酸類輔酶有兩種。一個是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，簡稱NAD+，又稱為輔酶I；另一個是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，簡稱NADP+，又稱為輔酶Ⅱ。NAD+及NADP+的結(jié)構(gòu)如下圖11RAMPNAD+:

R=HNADP+:R=PO2H2尼克酰胺核苷酸維生素pp和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（磷酸）NAD(P)+

NAD(P)H+H+NAD(P)++2H2e+H+2e+H+nicotinamide124.生化功能：NAD+和NADP+都是脫氫酶的輔酶，有的酶需要NAD+為其輔酶，如醇脫氫酶、乳酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶、3-磷酸甘油醛脫氫酶等；有的酶需要NADP+為其輔酶，如6-磷酸葡萄糖脫氫酶、谷胱甘肽還原酶等；NAD+和NADP+的分子結(jié)構(gòu)中都含有尼克酰胺的吡啶環(huán)，可通過它可逆地進行氧化還原，在代謝反應(yīng)中起遞氫遞電子作用NADP+

是DNA連接酶的輔酶，對DNA復(fù)制有重要作用5.缺乏癥：缺乏時出現(xiàn)糙皮病的癥狀13四、維生素B6與輔酶1.名稱：維生素B6包括三種物質(zhì)：即吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。在體內(nèi)這三種物質(zhì)可以互相轉(zhuǎn)化。2.化學(xué)結(jié)構(gòu)及輔酶形式：維生素B6在體內(nèi)經(jīng)磷酸化作用轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的磷酸酯，即維生素B6的輔酶形式：磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺，它們之間也可以相互轉(zhuǎn)變。這些化合物的結(jié)構(gòu)式分別如下：14153.生化功能：作為轉(zhuǎn)氨基的輔酶：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺在氨基酸代謝中非常重要，通過兩者互變起著傳遞氨基的作用磷酸吡哆醛是谷氨酸、酪氨酸、精氨酸及其他氨基酸脫羧酶的輔酶。作為絲氨酸轉(zhuǎn)羥甲基酶的輔酶，參與轉(zhuǎn)一碳單位的轉(zhuǎn)移維生素B6能增加氨基酸及鉀離子逆濃度進入細(xì)胞的運轉(zhuǎn)速度4.缺乏癥：人類未發(fā)現(xiàn)典型的缺乏癥5.主要存在場所：酵母、蛋黃、肝臟、谷類等中含量豐富，腸道細(xì)菌可以合成。16五、泛酸與輔酶A1.名稱：泛酸又稱遍多酸或維生素B32.化學(xué)結(jié)構(gòu)：泛酸是含有肽鍵的酸性物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)式如下圖3.輔酶形式：輔酶A（coenzymeA，簡寫為CoASH）分子中含有泛酰巰基乙胺，是含泛酸的復(fù)合核苷酸17泛酸和輔酶A（coenzymeA）SHS-C-RO泛酸巰基乙胺ADP184.生化功能：輔酶A是?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，在代謝過程中作為?；d體起傳遞酰基的作用，可充當(dāng)多種酶的輔酶參加酰化反應(yīng)及氧化脫羧等反應(yīng)。4‘-磷酸泛酰巰基乙胺可作為酰基載體蛋白（ACP）的輔基，參與脂肪酸合成代謝。輔酶A參與體內(nèi)一些重要物質(zhì)如乙酰膽堿、膽固醇、卟啉等的合成，并能調(diào)節(jié)血漿脂蛋白和膽固醇的含量。195.缺乏癥：人類未發(fā)現(xiàn)缺乏癥20六、維生素B7——生物素1.名稱：生物素（biotin）是酵母的生長因素。生物素又稱為維生素B7或維生素H。2.化學(xué)結(jié)構(gòu)：自然界中存在兩種生物素（α生物素存在于蛋黃，β生物素存在于肝臟中）。生物素的化學(xué)結(jié)構(gòu)中，包括兩個雜五員環(huán)和一個五碳的羧酸側(cè)鏈。21生物素223.輔酶形式：它是多種羧化酶的輔酶或輔基，參與細(xì)胞內(nèi)固定CO2反應(yīng)，起到CO2載體的作用4.生化功能：以輔酶形式參與碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝。例如丙酮酸的羧化、氨基酸的脫氨基、嘌呤和必需脂肪酸的合成等。23七、葉酸與四氫葉酸1.名稱：葉酸是一個在自然界廣泛存在的維生素，因為在綠葉中含量豐富，故名葉酸，亦稱蝶酰谷氨酸。2.化學(xué)結(jié)構(gòu)：葉酸對氨基苯甲酸谷氨酸蝶呤24四氫葉酸（FH4）

四氫葉酸HH1053.輔酶形式：在體內(nèi)作為輔酶的是葉酸加氫的還原產(chǎn)物-5，6，7，8四氫葉酸（THFA或FH4）。葉酸還原反應(yīng)是由腸壁、肝、骨髓等組織中的葉酸還原酶所促進。254.生化功能：四氫葉酸是轉(zhuǎn)一碳基團酶系的輔酶，它是甲基、亞甲基、甲?；鹊妮d體，其攜帶甲?；纫惶紗挝坏奈恢迷谒臍淙~酸N5和N10上，在嘌呤、嘧啶等生物合成中起作用。5.缺乏癥：巨紅細(xì)胞貧血：嘌呤和嘧啶合成受阻，核酸形成不足，使紅細(xì)胞的生長停留在巨紅細(xì)胞階段26八、維生素B12與輔酶B121.名稱：維生素B12分子中含有金屬元素鈷，又稱鈷胺素。2.化學(xué)結(jié)構(gòu)及輔酶形式：維生素B12是一個抗惡性貧血的維生素，又是一些微生物的生長因素。主要存在形式有5'-脫氧腺苷鈷胺素、氰鈷胺素、羥鈷胺素和甲基鈷胺素等。其中的5'-脫氧腺苷鈷胺素是維生素B12在體內(nèi)的主要存在形式，又稱為B12輔酶。維生素B12及B12輔酶結(jié)構(gòu)式如下：27維生素B12鈷胺素283.生化功能：輔酶B12參與體內(nèi)一碳基團的代謝，是傳遞甲基供體的輔酶輔酶B12作為變位酶的輔酶參加一些異構(gòu)化反應(yīng)：維生素B12對紅細(xì)胞的成熟起重要作用，可能和維生素B12參與DNA和蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。4.缺乏癥：缺乏時造成惡性貧血29九、硫辛酸1.名稱及化學(xué)結(jié)構(gòu)：硫辛酸是一種含硫的脂肪酸。硫辛酸呈氧化型和還原型存在，可以傳遞氫，其氧化型和還原型之間可互相轉(zhuǎn)化，反應(yīng)式如下：302.輔酶形式及生化功能：硫辛酸是丙酮酸脫氫酶系和α-酮戊二酸脫氫酶系的多酶復(fù)合物中的一種輔助因素，在此復(fù)合物中，硫辛酸起著轉(zhuǎn)酰基作用，同時在這個反應(yīng)中硫辛酸被還原以后又重新被氧化。在糖代謝中有重要作用。31十、維生素C1.名稱：維生素C能防治壞血病，故又稱抗壞血酸。2.化學(xué)結(jié)構(gòu)：維生素C是一個具有六個碳原子的酸性多羥基化合物，它是一種己糖酸內(nèi)酯，其分子中2位和3位碳原子的兩個烯醇式羥基極易解離，釋放出H+，而被氧化成為脫氫抗壞血酸。氧化型抗壞血酸和還原型抗壞血酸可以互相轉(zhuǎn)變，在生物組織中自成一氧化還原體系。32333.生化功能：羥化作用：促進膠原蛋白的合成：參與體內(nèi)類固醇激素、兒茶酚、五羥色胺等合成過程中芳香環(huán)的羥化作用。氧化還原作用：參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)：維生素C可脫H成為脫氫抗壞血酸，并參加多種生物氧化反應(yīng)。34抗體的合成：需要維生素C的參與解毒作用：重金屬導(dǎo)致巰基酶失去活性產(chǎn)生中毒，維生素C使氧化型谷胱甘肽轉(zhuǎn)化為還原型而解毒促進造血作用：4.缺乏癥：缺乏時造成壞血病。35第二節(jié)、脂溶性維生素重要的指脂溶性維生素有維生素A、D、E、K等都是異戊二烯衍生物共同特點均為非極性疏水的異戊二烯衍生物均為非極性疏水的異戊二烯衍生物不溶于水，溶于脂類及脂肪溶劑不溶于水，溶于脂類及脂肪溶劑在食物中與脂類共存，并隨脂類一同吸收在食物中與脂類共存，并隨脂類一同吸收吸收的脂溶性維生素在血液與脂蛋白及某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36一、維生素A1.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：視黃醇、視黃醛和視黃酸.每種都有順、反兩種構(gòu)型.其中以反式視黃醇效價最高。結(jié)構(gòu)式維生素A原：即胡蘿卜素，有多種類似物，其中以β-胡蘿卜素活性最強.37

全反視黃醛

11-順視黃醛維生素A(視黃醇)

光敏感蛋白—視紫紅質(zhì)視蛋白骨架視蛋白（暗）視蛋白（光）382.生理功能：構(gòu)成視覺細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì)參與糖蛋白的合成，維持上皮組織的分化與健全與健全其他作用，如影響細(xì)胞的分化3.缺乏癥夜盲癥，干眼病，皮膚干燥39二、維生素D結(jié)構(gòu)和性質(zhì)維生素D有多種，都是類固醇的衍生物含有環(huán)戊烷多氫菲的結(jié)構(gòu)。維生素D包括維生素D3（膽鈣化醇）維生素D2（麥角鈣化醇）兩種。維生素D原：生物體內(nèi)含有可以轉(zhuǎn)化為維生素D的類固醇物質(zhì)，稱為維生素D原。40維生素D

UV自發(fā)轉(zhuǎn)變維生素D3肝腎1，25—維生素D3前維生素D37—脫氫膽固醇25—羥維生素D3（膽鈣化醇）VD3的生成維生素D2（麥角鈣化醇）麥角甾醇VD2的生成41生化作用：作用于小腸粘膜、腎及腎小管，促進鈣磷吸收，有利于新骨的形成、鈣化。缺乏癥兒童——佝僂病成人——軟骨病維生素D的活性分子形式1,25－(OH)2-D342三、維生素K結(jié)構(gòu)與功能維生素K是具有異戊二烯類側(cè)鏈的萘醌類化合物，有K1、K2之分，維生素K1、K2都是二甲基-1,4萘醌的衍生物。區(qū)別僅在于R基團側(cè)鏈不同。

11-順視黃醛維生素K2維生素K143維生素K具有凝血活性，故又稱為凝血維生素，凝血活性幾乎都集中在2-甲萘醌這一基本機構(gòu)中，2-甲萘醌已人工合成，用于臨床，稱為維生素K3，其活性較維生素K1、K2高。維生素K3維生素K444四、維生素E結(jié)構(gòu)與功能：維生素E又叫做生育酚，目前發(fā)現(xiàn)的有6種，其中，，，四種有生理活性。45生化作用1.抗氧化作用2.維持生殖機能3.促進血紅素代謝46主要可溶性維生素和相應(yīng)輔酶

維生素輔酶功能1.B1(硫胺素)TPP醛基轉(zhuǎn)移、α-酮酸脫羧2.B2(核黃素)FMN、FAD氧化還原反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移3.PP[尼克酸（酰胺）]NAD+、NADP+氧化還原反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移4.泛酸（遍多酸）CoASH?；D(zhuǎn)移5.B6[吡哆醇（醛、酸）]磷酸吡哆醇（醛）轉(zhuǎn)氨、脫羧、消旋6.葉酸FH4(THFA)傳遞一碳基團7.生物素