第六章 維生素.ppt

1、第六章 維生素和輔酶,第一節(jié) 概述 一、維生素的定義 維生素（vitamin）是機(jī)體維持正常生理功能所必需，但在體內(nèi)不能合成或合成量很少，必須由食物供給的一組低分子量有機(jī)物質(zhì)。,二、維生素的命名與分類(lèi),（一）命名 一是按其順序被發(fā)現(xiàn)的先后順序，以拉丁字母命名，如維生素A、B、C、D、E、K等。 二是根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)命名，如視黃醇、硫胺素、核黃素等。 三是根據(jù)其生理功能和治療作用命名，如抗干眼病、抗籟皮病維生素、抗壞血酸等 有些維生素后經(jīng)證明是多種維生素混合存在，命名時(shí)便在其原拉丁字母下方標(biāo)注1、2、3等數(shù)字加以區(qū)別，如維生素B1、B2、B6、B12,（二）分類(lèi) 脂溶性維生素（Lipid-so

2、luble vitamin）維生素A、D、E、K四種 水溶性維生素（water-soluble vitamin） B族維生素和維生素C兩類(lèi)兩大類(lèi),B族維生素又包括維生素B1、B2、B6、B12、維生素PP、泛酸、葉酸、生物素等。,三、維生素的需要量, 維生素的需要量（vitamin requirement）是指能保持人體健康、達(dá)到機(jī)體應(yīng)有發(fā)育水平和充分發(fā)揮效率地完成各項(xiàng)體力和腦力活動(dòng)的、人體所需要的維生素的必須量。,第二節(jié) 脂溶性維生素,一、維生素A （一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 維生素A又稱抗干眼病維生素，又叫視黃醇（retinol）。是一個(gè)具脂環(huán)的不飽和一元醇，通常以視黃醇酯（retinol es

3、ter）的形式存在，醛的形式稱為視黃醛（retinal）。,天然的維生素A有A1及A2兩種形式。A1存在哺乳動(dòng)物及咸水魚(yú)的肝臟中，又稱視黃醇（retinol），A2又稱3-脫氫視黃醇，存在于淡水魚(yú)的肝臟中。 維生素A在體內(nèi)的活性形式包括視黃醇、視黃醛（retinal）和視黃酸（retinoic acid）,（二）生化作用及缺乏癥,1.構(gòu)成視覺(jué)細(xì)胞感光物質(zhì) 在視覺(jué)細(xì)胞內(nèi)由11-順視黃醛與不同的視蛋白（opsin）組成視色素。 在維生素A缺乏時(shí)，必然引起11-順視黃醛的補(bǔ)充不足，視紫紅質(zhì)合成減少，對(duì)弱光敏感性降低，日光適應(yīng)能力減弱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生“夜盲癥”。,2.參與糖蛋白的合成 當(dāng)維生素A缺乏時(shí)，

4、可導(dǎo)致糖蛋白合成的中間體的異常，低分子量的多糖-脂的堆積。 3.其他作用 人體上皮細(xì)胞的正常分化與視黃酸（retinoicacid）直接相關(guān).缺乏維生素A，會(huì)引起上皮組織干燥、增生和角質(zhì)化。 4作用機(jī)制 視黃酸在細(xì)胞內(nèi)可特異地與CRBP相結(jié)合，后者與核蛋白（nuclear protein）結(jié)合后，通過(guò)對(duì)特定的基因表達(dá)的調(diào)控而發(fā)揮作用。,二、維生素D,（一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 維生素D又稱為抗佝僂病維生素，是類(lèi)固醇衍生物，含有環(huán)戊烷多氫菲結(jié)構(gòu)，其中活性最大的為維生素D2和維生素D3，維生素D2又稱麥角鈣化醇（ergocalciferol）維生素D3又稱膽鈣化醇（cholecalciferol）。,（

5、二）生化作用及缺乏癥,1,25-（OH）2-VD3能促進(jìn)小腸黏膜合成鈣結(jié)合蛋白，從小腸對(duì)鈣磷的吸收增加，同時(shí)1,25-（OH）2-VD3還能促進(jìn)腎小管對(duì)鈣磷的重吸收?？傊?,25-（OH）2-VD3的生理效應(yīng)是提高鈣、磷的濃度，有利于新骨的生成與鈣化。在體內(nèi)維生素D、甲狀旁腺素及降鈣素等共同調(diào)節(jié)并維持機(jī)體的鈣、磷平衡。 缺乏維生素D的嬰兒，臨床表現(xiàn)為手足搐搦，嚴(yán) 重者導(dǎo)致出現(xiàn)佝僂病。成人則發(fā)生軟骨病。,三、維生素E,（一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì),主要分為生育酚及生育三烯酚兩大類(lèi),苯并二氫吡喃的衍生物,每類(lèi)又可根據(jù)甲基的數(shù)目、位置不同分為、和四種。,（二）生化作用及缺乏癥, 1、維生素E是體內(nèi)最重要的抗

6、氧化劑 2維生素E俗稱生育酚 3促進(jìn)血紅素代謝,四、維生素K,缺乏維生素K使凝血時(shí)間延長(zhǎng)，故維生素K又稱凝血維生素,具有異戊烯類(lèi)側(cè)鏈的萘醌化合物,（一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì),在自然界中主要以K1和K2兩種形式存在,自然,人工合成,（二）生化作用及缺乏癥,維生素K的主要生化作用是維持體內(nèi)第、凝血因子的正常水平。 維生素K缺乏使凝血時(shí)間延長(zhǎng)，主要癥狀是易出血。 腸道細(xì)菌能合成維生素K,第三節(jié)水溶性維生素,除維生素C外，其余水溶性維生素均作為輔酶或輔基的組成成分，參與代謝和造血過(guò)程中的許多生化反應(yīng)。 以輔酶或輔基的形式參與代謝的維生素有維生素B1、維生素B2、維生素PP、維生素B6、泛酸及生物素等。 腸道

7、細(xì)菌能合成B族維生素。,重要的水溶性維生素及相應(yīng)輔酶,1 維生素pp：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+） 2 維生素B2：黃素單核苷酸（FMN） 黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD） 3 維生素B1：焦磷酸硫胺素（TTP） 4 泛酸： 輔酶 A（CoA） 5 維生素B6：磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺 6 葉酸： 四氫葉酸（FH4） 7 生物素 8 維生素C 9 硫辛酸 10 維生素B12,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 -酮酸氧化脫羧 2. B2(核黃素 ) FMN、FAD 氫載體 3. PP 尼克酸（酰胺） NAD+、

8、NADP+ 氫載體 4. 泛酸（遍多酸） CoASH ?；d體 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) 一碳基團(tuán)載體 7. 生物素 羧化輔酶 8. C（抗壞血酸） 氧化還原作用 硫辛酸 ?；d體、氫載體 B12（氰鈷氨素） 變位酶輔酶 一碳基團(tuán)載體,一、維生素B1,（一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 維生素B1稱抗神經(jīng)炎或腳氣病維生素。由于它含有硫的噻唑環(huán)和含氨基的嘧啶環(huán)通過(guò)甲烯基連接而成，故名硫胺素（thiamine） 焦磷酸硫胺素（thiaminepyrophosphate，TPP）為其體內(nèi)的活性形式,維生素B1和焦磷酸硫胺素（TPP）,焦磷酸硫

9、胺素（TPP）在丙酮酸脫羧中的作用,（二）生化作用及缺乏癥,1.TPP是-酮酸氧化脫羧酶系的輔酶。維生素B1缺乏時(shí)，影響-酮酸的氧化供能，以至影響細(xì)胞的正常功能，尤其是神經(jīng)組織。 2.TPP是轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶，參與磷酸戊糖途徑。維 生素B1缺乏使體內(nèi)核苷酸合成及神經(jīng)髓鞘中的鞘磷脂的合成受影響，可導(dǎo)致末梢神經(jīng)炎和其他神經(jīng)病變。 3.維生素B1在神經(jīng)傳導(dǎo)中起一定作用。維生素B1缺乏時(shí)，糖代謝受阻、丙酮酸積累，使血、尿和腦組織中丙酮酸含量升高，出現(xiàn)多發(fā)性神經(jīng)炎、心力衰竭、四肢無(wú)力、肌肉萎縮、甚至浮腫等癥狀，臨床上稱為腳氣病。,二、維生素B2,（一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 維生素B2又名核黃素（1ibofiav

10、in）,它的化學(xué)本質(zhì)是核糖醇和6，7-二甲基異咯嗪的縮合物。 維生素B2有氧化型和還原型兩種形式，在生物體內(nèi)的氧化還原過(guò)程中起傳遞氫的作用。,FMN,AMP,核黃素,維生素B2和黃素單核苷酸（FMN）.黃素腺嘌呤二核苷（FAD）,（二）生化作用及缺乏癥, FMN及FAD是體內(nèi)氧化還原酶的輔基，如：琥珀酸脫氫酶、黃嘌呤氧化酶及NADH脫氫酶等，主要起遞氫體的作用。 廣泛參與體內(nèi)的各種氧化還原反應(yīng)，能促進(jìn)糖、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝。它對(duì)維持皮膚、粘膜和視覺(jué)的正常機(jī)能均有一定作用。 人類(lèi)缺乏維生素B2時(shí)，可引起口角炎、唇炎、陰囊炎、眼瞼炎等癥。,三、維生素PP,（一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 維生素PP又名抗癩皮

11、病因子，包括尼克酸（nicotinic acid，又稱煙酸）及尼克酰胺（nicotinamide，又稱煙酰胺），二者均屬吡啶衍生物，在體內(nèi)可相互轉(zhuǎn)化。尼克酰胺可經(jīng)幾步連續(xù)的酶促反應(yīng)與核糖、磷酸、腺嘌呤組成脫氫酶的輔酶 主要包括尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+），它們也是維生素PP在體內(nèi)的活性型,R,AMP,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)+,（二）生化作用及缺乏癥,在生物體內(nèi)的氧化還原過(guò)程中起傳遞氫的作用。 人類(lèi)維生素PP缺乏癥稱為癩皮?。╬ellagra），主要表現(xiàn)是皮炎、腹瀉及癡呆。皮炎常呈對(duì)稱性，并出現(xiàn)于暴

12、露部位；癡呆是因神經(jīng)組織變性的結(jié)果。,四、維生素B6,（一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 維生素B6包括吡哆醇（pyridoxine）、吡哆醛（pyridoxal）及吡哆胺（pyridoxamine），在體內(nèi)以磷酸酯的形式存在。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可相互轉(zhuǎn)變，均為活性型,維生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺,（二）生化作用及缺乏癥, 維生素B6在氨基酸的轉(zhuǎn)氨基作用和脫羧作用中起輔酶作用，與氨基酸代謝密切相關(guān)。 維生素B6缺乏時(shí)有可能造成低血色素小細(xì)胞性貧血和血清鐵增高。,五、泛酸,（一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 泛酸（pantothenie acid）又稱遍多酸。 CoA及ACP為泛酸在體內(nèi)的活性型,泛酸和 輔酶 A

13、 （CoASH）,SH,（二）生化作用及缺乏癥, 在體內(nèi)CoA及ACP構(gòu)成?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，廣泛參與糖、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)代謝及肝的生物轉(zhuǎn)化作用，約有70多種酶需CoA及ACP。,六、生物素,（一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 生物素（biotin） 是由噻吩環(huán)和尿素結(jié)合而形成的一個(gè)雙環(huán)化合物，側(cè)鏈有一戊酸 生物素是酶促反應(yīng)中的羧基傳遞體 生物素在動(dòng)植物界分布廣泛，如肝、腎、蛋黃、 酵母、蔬菜、谷類(lèi)中含量豐富。人腸道細(xì)菌也能 合成生物素，故很少出現(xiàn)缺乏癥。,羧 基 生 物 素,COOH,（二）生化作用及缺乏癥, 生物素是體內(nèi)多種羧化酶的輔酶，如丙酮酸羧化酶等，參與CO2的羧化過(guò)程。 羧基生物素-酶復(fù)合物，又稱生物

14、胞素（biocytin）。,七、葉酸,（一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 在體內(nèi)葉酸被二氫葉酸還原酶還原為二氫葉酸，再進(jìn)一步還原為四氫葉酸（tetrahydrofolicacid,THFA或FH4 四氫葉酸是葉酸的活性形式。FH4是一碳單位的載體。分子中N5和N10是結(jié)合攜帶一碳單位的部位,葉酸和 四氫葉酸（FH4）,二氫葉酸,對(duì)氨基苯甲酸,谷氨酸,蝶呤,（二）生化作用及缺乏癥, FH4是體內(nèi)一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，F(xiàn)H4作為一碳單位的載體提供一碳單位。 當(dāng)葉酸缺乏時(shí)，DNA合成必然受到抑制，骨髓幼紅細(xì)胞DNA合成減少，細(xì)胞分裂速度降低，細(xì)胞體積變大，造成巨幼紅細(xì)胞貧血。,八、維生素B12,（一）化學(xué)本質(zhì)及性

15、質(zhì) 維生素B12又稱鈷胺素（cobalamin），其結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)金屬鈷離子，是唯一含金屬元素的維生素。 肝、腎、瘦肉、魚(yú)及蛋類(lèi)食物中的維生素B12含量較高,維生素B12,（二）生化作用及缺乏癥, 食物中的維生素B12常與蛋白質(zhì)結(jié)合而存在，其作用：1）B12輔酶是變位酶的輔酶，主要參與分子內(nèi)基團(tuán)的重排。 2）維生素B12參與一碳單位的代謝，與葉酸的作用相關(guān)聯(lián)。,九、硫辛酸, 硫辛酸（upoicacid）的結(jié)構(gòu)是6，8-硫辛酸，能還原為二氫硫辛酸，為硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶的輔酶。 硫辛酸有抗脂肪肝和降低血膽固醇的作用?？杀Ｗo(hù)巰基酶免受重金屬離子毒害。,硫辛酸,氧化型硫辛酸,還原型硫辛酸,十、維生素C,

16、（一）化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì) 維生素C又稱L-抗壞血酸（ascorbic acid），它是含有6個(gè)碳原子的不飽和多羥基化合物，以內(nèi)酯形式存在 人體不能合成維生素C，維生素C廣泛存在于新鮮蔬菜及水果中,維生素C,（二）生化作用及缺乏癥,1參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng) （1）維生素C能起到保護(hù)巰基的作用，它能使巰基酶的-SH維持還原狀態(tài) （2）促進(jìn)免疫球蛋白的合成，能提高機(jī)體免疫力。 （3）參與解毒作用 （4）維生素C能使紅細(xì)胞中高鐵血紅蛋白（MHb）還原為血紅蛋白（Hb），使其恢復(fù)對(duì)氧的運(yùn)輸能力 （5）維生素C能保護(hù)維生素A、E及B免遭氧化，還能促使葉酸轉(zhuǎn)變成為有活性的四氫葉酸。 臨床上用于心血管疾病、病毒性疾病等的支持性治療。 2參與羥化作用，促進(jìn)膠原蛋白的合成 3、抗氧化作用,稱取25毫克某蛋白酶制劑配成25毫升溶液，取出1毫升該酶液以酪蛋白為底物,用Folin-酚比色法測(cè)定酶活力,