維生素與輔酶2

第一節(jié)概述第二節(jié)水溶性維生素與輔酶第三節(jié)脂溶性維生素第四章維生素與輔酶第一節(jié)概述一、維生素的概念又稱維他命(vitamin)，是微量存在于食物中的一類有機(jī)化合物；它對(duì)人體維持正常生長與健康是必需的；其功能通常是作為輔酶的組成局部。二、維生素的分類水溶性維生素∶B族維生素----B1、B2、B3、B5、B6、B7、B11、B12維生素C、硫辛酸脂溶性維生素∶維生素A、D、E、K維生素分類與缺乏癥：I.脂溶性維生素維生素A抗眼干燥病維生素維生素D抗佝僂病維生素維生素E抗不育維生素維生素K抗出血維生素維生素分類與缺乏癥：II.水溶性維生素維生素B1抗神經(jīng)炎維生素維生素B2抗口舌炎維生素維生素B6抗皮膚炎維生素維生素B12抗惡性貧血維生素維生素C抗壞血病維生素維生素PP(VB5)抗癩皮病維生素泛酸(VB3)抗皮膚角膜炎維生素生物素(VB7)抗皮脂溢出維生素葉酸(VB11)抗貧血維生素第二節(jié)水溶性維生素與輔酶一、維生素B1和焦磷酸硫胺素(TPP)1、結(jié)構(gòu)維生素B1又稱硫胺素、抗神經(jīng)炎維生素。其分子是由一個(gè)帶氨基的嘧啶環(huán)和一個(gè)含硫的噻唑環(huán)組成。

(見圖)它在體內(nèi)的活性形式是TPP。2、功能(1).TPP是脫羧酶的輔酶，參與α-酮酸的脫羧反響；(2).作為轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶。缺乏病∶腳氣病，表現(xiàn)為食欲不振、皮膚麻木、四肢乏力和神經(jīng)系統(tǒng)損傷等病癥。脫羧輔酶：OOCH3－C－COOHCH3－C～SCoA該反響是糖代謝中的一步重要反響，由丙酮酸脫氫酶催化，該酶是一種多酶復(fù)合體，TPP是其中的一種輔助因子。丙酮酸脫氫酶CoACO2TPP轉(zhuǎn)酮酶的輔酶：該反響存在于磷酸戊糖途徑。PPPHOHCH2OP＋＋轉(zhuǎn)酮酶TPP5-磷酸木酮糖5-磷酸核糖3-磷酸甘油醛7-磷酸景天庚酮糖3、性質(zhì)易溶于水，在酸溶液中穩(wěn)定，水溶液呈酸性，在中性和堿性易破壞。4、來源它廣泛分布于植物中，谷類、豆類的種皮中含量豐富，酵母中含量也很多。二、維生素B2和FMN、FAD1、結(jié)構(gòu)維生素B2又稱核黃素，是核醇與6，7-二甲基異咯嗪縮合的糖苷化合物。

(見圖)在細(xì)胞中，維生素B2參加組成兩種重要輔酶FMN和FAD。FMN∶黃素單核苷酸FAD∶黃素腺嘌呤二核苷酸

(結(jié)構(gòu)見圖)

FMN、FAD在與酶蛋白結(jié)合時(shí)緊密，成為酶的輔基，這些酶制劑呈黃色，故稱為黃酶。2、功能作為氧化復(fù)原酶的輔酶。FMN＋2HFMNH2FAD＋2HFADH2CH2－COOHHC－COOHCH2－COOHHOOC－CH該反響由琥珀酸脫氫酶催化，而FAD為其輔酶。＋FAD＋FADH21107,8-二甲基異咯嗪578234693、性質(zhì)(略)4、來源維生素B2廣泛存在于植物中，以米糠、酵母、肝臟、蛋黃中含量豐富。缺乏病∶口角炎、舌炎和結(jié)膜炎。成人每人每天的最低攝入量是∶1.6mg。過量無毒。

三、維生素B3與輔酶A1、結(jié)構(gòu)維生素B3又稱泛酸、遍多酸，是α，γ-二羥基-β，β-二甲基丁酸與β-丙氨酸結(jié)合而成的一種酸性化合物。(結(jié)構(gòu)見圖)

在細(xì)胞中，泛酸與磷酸、β-巰基乙胺結(jié)合生成4′-磷酸泛酰巰基乙胺(4′-P-PaSH)，后者又與5′-腺嘌呤核苷酸-3′-磷酸組成輔酶A(CoA-SH)。2、功能(1)CoA-SH是酰基載體，可充當(dāng)多種酶的輔酶參加?；错懞脱趸擊确错?。其活性部位是末端游離巰基，與酰基以硫酯鍵結(jié)合，起到接受和傳遞?；淖饔谩?2)4′-P-PaSH作為?；d體蛋白(ACP)的輔基，參加脂肪酸的合成代謝。在物質(zhì)代謝中，乙酰CoA是一個(gè)重要的分解代謝交匯點(diǎn)和合成代謝的分支點(diǎn)。糖代謝→丙酮酸脂代謝→脂肪酸蛋白質(zhì)代謝→局部氨基酸乙酸、乙醛OCH3－C～SCoA3、性質(zhì)(略)4、來源在生物界分布很廣，故取名泛酸。在蜂蜜中含量最多。四、維生素B5與輔酶Ⅰ(CoⅠ)、輔酶Ⅱ(CoⅡ)1、結(jié)構(gòu)又稱抗糙皮病因子或維生素PP。它包括尼克酸(又叫煙酸)和尼克酰胺(又叫煙酰胺)兩種結(jié)構(gòu)形式。

維生素B5是吡啶的衍生物，在體內(nèi)主要以煙酰胺的形式存在。

(結(jié)構(gòu)見圖)

細(xì)胞內(nèi)，煙酰胺參加組成的兩種重要輔酶∶輔酶?(Co?、NAD)∶煙酰胺腺嘌呤二核苷酸輔酶Ⅱ(CoⅡ、NADP)∶煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(結(jié)構(gòu)見圖)氧化型復(fù)原型NAD+NADHNADP+NADPH2、功能作為脫氫酶的輔酶，參與氧化復(fù)原反響。NAD+NADH+H+NADP+NADPH+H+例：COOHCOOHHO－C－H＋NAD+C＝O＋NADH+H+CH3CH3L-乳酸丙酮酸＋2H＋2H－2H－2H乳酸脫氫酶3、性質(zhì)(略)4、來源很廣，在體內(nèi)可由色氨酸生成。以酵母、肝臟、瘦肉、牛奶、花生、黃豆含量較多。缺乏癥∶癩皮病五、維生素B6與磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺1、結(jié)構(gòu)維生素B6包括三種結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì)，即吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。(結(jié)構(gòu)見圖)其活性形式磷酸吡哆醛〔PLP〕與磷酸吡哆胺〔PMP〕之間可以互相轉(zhuǎn)化。2、功能磷酸吡哆醛與磷酸吡哆胺是氨基酸代謝中的重要輔酶，其作用主要有∶(1).作為轉(zhuǎn)氨酶的輔酶，參與轉(zhuǎn)氨作用；

(2).作為氨基酸脫羧酶的輔酶；(3).作為氨基酸消旋酶的輔酶，使手性氨基酸外消旋化。轉(zhuǎn)氨作用：COOHCOOHC＝OCOOHH2N－CHCOOHCH2＋H2N－CHCH2＋C＝OCH2CH3CH2CH3COOHCOOHα-酮戊二酸丙氨酸谷氨酸丙酮酸反響機(jī)理：丙氨酸PLP谷氨酸丙酮酸PMPα-酮戊二酸谷丙轉(zhuǎn)氨酶氨基酸脫羧：COOHH2N－CHR－CH2－NH2R氨基酸脫羧酶PLPCO23、性質(zhì)(略)4、來源在動(dòng)、植物中分布很廣。

六、維生素B7(生物素)1、結(jié)構(gòu)自然界中存在的生物素至少有兩種∶α-生物素和β-生物素，它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理功能相同，都是噻吩環(huán)與尿素相結(jié)合而成的駢環(huán)化合物。不同之處是∶α-生物素帶有異戊酸側(cè)鏈；β-生物素帶有戊酸側(cè)鏈。(見圖〕2、功能生物素是多種羧化酶的輔酶，參與細(xì)胞內(nèi)固定CO2的反響。如：OOCH3－C～SCoA＋HCO3－HOOC－CH2－C～SCoA該反響是脂肪酸合成的必經(jīng)步驟，生物素缺乏將導(dǎo)致生物膜缺陷，發(fā)酵工業(yè)上常選育生物素缺陷型菌株，有利于發(fā)酵產(chǎn)物滲透到細(xì)胞外。乙酰CoA羧化酶ATPADP＋Pi生物素3、性質(zhì)∶略4、來源∶在動(dòng)、植物界廣泛存在。七、維生素B11(葉酸)與輔酶F(CoF)1、結(jié)構(gòu)葉酸又稱蝶酰谷氨酸(PGA)，它是2-氨基-4-羥基-6-甲基蝶呤啶與氨基苯甲酸(PABA)和谷氨酸三局部組成。(見圖)其活性輔酶形式是四氫葉酸〔CoF、THFA或FH4〕。2、功能THFA是一碳單位的載體，起傳遞一碳單位〔包括甲基、亞甲基、甲川基、甲酰基、羥甲基、亞氨甲基等〕的作用。COOHCOOHH2N－CHH2N－CHCH2CH2CH2CH2SHSCH3高半胱氨酸甲硫氨酸轉(zhuǎn)甲基酶N5-甲基THFATHFAFH4能促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)的合成，是許多生物及微生物生長所必需的。3、來源∶綠色蔬菜中含量豐富。八、維生素B12及其輔酶1、結(jié)構(gòu)鈷胺素是一種與卟啉環(huán)結(jié)構(gòu)類似的咕啉環(huán)衍生物。分子中含有鈷和氰基，故又稱氰鈷胺素或氰鈷素。是唯一一種分子中含有金屬的維生素。(見圖)維生素B12作為輔酶的主要分子形式是∶5'-脫氧腺苷鈷胺素甲基鈷胺素2、功能(1)在體內(nèi)維生素B12輔酶作為變位酶的輔酶參加一些異構(gòu)化反響。COOHCOOHCH－CH3CH2CO～SCoACH2CO～SCoA(2)甲基鈷胺素參與生物合成中的甲基化作用。3、來源肝臟是最好的來源，其次是奶類、肉、蛋、魚等。甲基丙二酸單酰CoA變位酶B12輔酶九、維生素C(抗壞血酸)1、結(jié)構(gòu)它是一種己糖酸的內(nèi)酯，分子中第2，3位碳原子上的兩個(gè)烯醇式羥基極易解離出質(zhì)子，故顯酸性。2、功能與性質(zhì)(1)可作為復(fù)原劑維持細(xì)胞中許多化合物的復(fù)原狀態(tài)，如FH4、巰基酶的-SH等。(2)可促進(jìn)羥化酶的活性，參與一些重要的羥化反響，如：Lys→Hylys，Pro→Hypro，后兩者是結(jié)締組織中膠原蛋白的重要成分。(3)可與細(xì)胞中的其他復(fù)原體系偶聯(lián)發(fā)揮氧化復(fù)原作用。如GSH，NAD+、NADP+。還與膽固醇代謝、芳香族氨基酸代謝等有關(guān)。3、來源廣泛存在于水果、蔬菜中。缺乏癥∶壞血病〔原因是羥化酶的活性受到影響〕。成年人的需要量∶45-75mg。十、硫辛酸1、結(jié)構(gòu)∶是一個(gè)含硫的八碳酸。(見圖)2、功能∶它是α-酮酸氧化脫羧酶系的輔酶，以及轉(zhuǎn)羥乙醛基的輔酶，起轉(zhuǎn)移酰基和氫的作用，與糖代謝關(guān)系密切。例：作為丙酮酸脫氫酶的輔酶。CH2－SCH2－SHCH2－SHCH2OHCH2OCH2CH－S＋CH3－CH－TPPCH－S－C－CH3CH－SH(CH2)4(CH2)4(CH2)4CONH－EzCONH－EzCONH－Ez在此反響中，硫辛酸起傳遞乙?；蛡鬟f氫〔參與氧化復(fù)原反響〕的作用。TPPCoA乙酰CoA第三節(jié)脂溶性維生素一、維生素A化學(xué)名稱為視黃醇，有VA1、VA2兩種。1、結(jié)構(gòu):異戊二烯的衍生物。2、功能(1).與人的正常視覺密切相關(guān)，是弱光感受物----視紫紅質(zhì)(視蛋白+11-順視黃醛)的前體物質(zhì)。(2).維生素A是維持上皮組織結(jié)構(gòu)完整及功能的必要因素。缺乏癥∶夜盲癥、干眼病等。攝入維生素A過多，會(huì)中毒。正常成年人每天的維生素A最低需要量是∶5000IU1IU=0.3μg維生素A或0.6μg純?chǔ)?胡蘿卜素3、性質(zhì)〔略〕4、來源動(dòng)物性食品。魚肝油中含量最多。植物中一般不含維生素A，但有維生素A原(β-胡蘿卜素)。β-胡蘿卜素結(jié)構(gòu)見圖二、維生素D又稱抗軟骨病維生素，它有多種形式。已確定的有四種(D2、D3