生物化學(xué)第六章維生素

1、第六章 維生素與輔酶,維生素：機(jī)體維持正常功能（主要是調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝）所必需，但自身不能合成或合成量很少，必需由食物供給的一組低分子量有機(jī)物質(zhì)。長(zhǎng)期缺乏某種維生素會(huì)導(dǎo)致維生素缺乏癥,第一節(jié) 概述,一、概念,二、分類(lèi),三、 缺乏病發(fā)生原因,特殊原因：胃炎可導(dǎo)致維生素B12缺乏，造成巨幼紅細(xì)胞性貧血。原因是萎縮性胃炎導(dǎo)致內(nèi)因子分泌不足，VB12吸收障礙,食物維生素不足或食物烹調(diào)方法不當(dāng)和貯存時(shí)間長(zhǎng)，維生素破壞與丟失。造成維生素?cái)z入量不足。,,

2、消化系統(tǒng)疾病造成吸收障礙。如長(zhǎng)期慢性腹瀉，消化道梗阻，瘺管，膽道疾病等。,,兒童，孕婦，乳母及重體力勞動(dòng)者及長(zhǎng)期高熱和慢性消耗性疾病患者，維生素的需要量高于正常人，但未予足夠的補(bǔ)充。,長(zhǎng)期服用抗菌藥物，抑制了腸道細(xì)菌的生長(zhǎng)，從而造成由腸道細(xì)菌合成的某些維生素（K，B6，葉酸，B1，B2，PP，生物素，泛酸的缺乏。,第二節(jié) 脂溶性維生素,脂溶性維生素：維生素A、D、E、K,一、維生素A（抗干眼病維生素）,1、維生素A的化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì),維生

3、素A的活性形式：視黃醇、視黃醛、視黃酸,化學(xué)本質(zhì)：含β白芷酮環(huán)的多聚異戊二烯復(fù)合物,維生素A原：β胡蘿卜素性質(zhì)：紫外吸收（325nm）；易被氧化；對(duì)光、 熱不穩(wěn)定。,主要類(lèi)型：A1（視黃醇）、A2（脫氫視黃醇）,（1）β胡蘿卜素可作為抗氧化劑捕捉自由基（2）11-順視黃醛構(gòu)成視覺(jué)細(xì)胞內(nèi)的感光物質(zhì)（3）維生素A磷酸酯參與糖蛋白合成（4）視黃醇和視黃酸具有類(lèi)固醇激素樣作用，影響細(xì)胞分化，促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)和發(fā)育,3、維生素A的作

4、用,維生素A在血漿中的運(yùn)輸：與視黃醇結(jié)合蛋白結(jié)合,2、維生素A的代謝轉(zhuǎn)變,1分子β胡蘿卜素可生成2分子維生素A,4、維生素A的缺乏癥,缺乏癥：夜盲癥、干眼病、皮膚干燥和毛囊丘疹,（6）與上皮細(xì)胞的正常分化直接相關(guān)，維持上皮組織的結(jié)構(gòu)和功能。,（7）與癌癥發(fā)生呈負(fù)相關(guān),（5）增強(qiáng)機(jī)體抵抗力作用,二、維生素D（抗佝僂病維生素/鈣化醇 ）,1、維生素D的化學(xué)本質(zhì)和性質(zhì),化學(xué)本質(zhì)：類(lèi)固醇激素,主要類(lèi)型：D2（麥角鈣化醇）、D3(膽鈣化醇),維生

5、素D3原：7-脫氫膽固醇維生素D2原：麥角固醇,維生素D3在肝內(nèi)的儲(chǔ)存及血液中運(yùn)輸?shù)男问剑?5-(OH)-D3,3、活性維生素D3生化作用,活性維生素D3形式：1,25-(OH)2-D3,升高血鈣、升高血磷，促進(jìn)骨骼生成和鈣化,缺乏癥：佝僂癥（兒童）、軟骨癥（成人）,4、缺乏癥,活性維生素D3生成的關(guān)鍵酶：1-α羥化酶,2、維生素D的代謝轉(zhuǎn)變,維生素D3在血中的運(yùn)輸：與維生素D結(jié)合蛋白結(jié)合,三、維生素E（抗不育維生素或生育酚）,1、維

6、生素E的化學(xué)本質(zhì)和性質(zhì),維生素E的化學(xué)本質(zhì)：苯駢二吡喃衍生物,維生素E的主要類(lèi)型：α、β、γ和δ,α生育酚生理活性最高性質(zhì)：對(duì)氧敏感；易被氧化；對(duì)酸、堿和熱穩(wěn)定；可被紫外線破壞，259nm有吸收帶。,促進(jìn)血紅素合成 .,缺乏癥：動(dòng)物缺乏時(shí)可引起生殖器官受損而不育，人類(lèi)尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)不育癥；貧血；神經(jīng)障礙,3、缺乏癥：少見(jiàn),2、活性維生素E的生理功能,維生素E與生殖功能有關(guān),維生素E是最重要的天然抗氧化劑：避免脂質(zhì)過(guò)氧化物產(chǎn)生,四、維生素

7、K（凝血維生素）,1、維生素E的化學(xué)本質(zhì)和性質(zhì),維生素K的化學(xué)本質(zhì)：2甲基1，4萘醌的衍生物,維生素K的主要類(lèi)型：K1（綠葉）和K2（腸道）,2、維生素K的生理功能,促進(jìn)肝合成凝血酶原及凝血因子VII、IX和X,3、維生素K的缺乏癥,凝血時(shí)間延長(zhǎng)，易出血，但一般不缺乏,第三節(jié) 水溶性維生素,水溶性維生素：維生素B、C,一、維生素B1（抗腳氣病維生素或硫胺素 ）,1、化學(xué)本質(zhì),化學(xué)本質(zhì)：嘧啶環(huán)＋噻唑環(huán),活性形式：焦磷酸硫胺素（TPP）,2

8、、主要生理功能,TPP是α酮酸氧化脫羧酶系的輔酶，參與糖代謝。,TPP抑制膽堿酯酶活性。,3、缺乏癥,腳氣病和末梢神經(jīng)炎 ；食欲不振 、 消化不良。,二、維生素B2（核黃素）,1、化學(xué)本質(zhì),化學(xué)本質(zhì)：核醇＋ 6，7-二甲基異咯嗪,活性形式：黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）,2、主要生理功能,FMN和FAD是許多氧化還原酶的輔酶，是氫的傳遞體,3、缺乏癥,口角炎、唇炎、舌炎、陰囊皮炎、眼瞼炎、角膜血管增生等,三、維生素

9、pp （抗癩皮病維生素）,1、化學(xué)本質(zhì),化學(xué)本質(zhì)：吡啶衍生物,活性形式：尼克酰胺二核苷酸（NAD+）和尼克酰胺二核苷酸磷酸（NADP+）,2、主要生理功能,NAD+和NADP+是多種不需氧脫氫酶的輔酶 ，是氫的傳遞體,3、缺乏癥：癩皮病,尼克酸可抑制脂肪動(dòng)員，降低VLDL合成。,主要類(lèi)型：尼克酸及尼克酰胺,肝內(nèi)可將少量色氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素pp,四、維生素B6（抗皮炎維生素）,1、化學(xué)本質(zhì),化學(xué)本質(zhì)：吡啶衍生物,活性形式：磷酸吡哆醛和磷酸吡

10、哆胺,2、主要生理功能,磷酸吡哆醛也是δ氨基γ酮戊酸（ALA）合成酶的輔酶，參與血紅素的合成,磷酸吡哆醛是糖原磷酸化酶的重要組分,主要類(lèi)型：吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺,磷酸吡哆醛是轉(zhuǎn)氨酶和脫羧酶的輔酶，參與傳遞氨基和脫羧基,五、泛酸（遍多酸）,1、化學(xué)本質(zhì),化學(xué)本質(zhì)：β丙氨酸＋ 二羥二甲基丁酸,活性形式：?；d體蛋白（ACP）和輔酶A,2、主要生理功能,ACP和輔酶A是酰基轉(zhuǎn)移酶的輔酶，參與?；\(yùn)轉(zhuǎn),3、缺乏癥,“腳灼熱綜合征”,六、生物素

11、,1、化學(xué)本質(zhì),化學(xué)本質(zhì)：噻吩與尿素相結(jié)合的駢環(huán)＋戊酸,活性形式：生物素,2、主要生理功能,生物素是體內(nèi)多種羧化酶的輔酶，參與羧化反應(yīng),3、缺乏癥,一般不缺乏,主要類(lèi)型：α生物素（蛋黃）和β生物素（肝）,七、葉酸（蝶酰谷氨酸）,1、化學(xué)本質(zhì),化學(xué)本質(zhì)：蝶呤啶＋對(duì)氨基苯甲酸＋L-谷氨酸,活性形式：四氫葉酸,2、主要生理功能,四氫葉酸是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，作為一碳單位的載體,3、缺乏癥,巨幼紅細(xì)胞性貧血,八、維生素B12（抗惡性貧血維生素

12、或鈷胺素）,1、化學(xué)本質(zhì),化學(xué)本質(zhì)：咕啉衍生物,活性形式：甲基鈷胺素，5′脫氧腺苷鈷胺素,2、主要生理功能,甲鈷胺素是甲基轉(zhuǎn)移酶的輔酶，參與同型半胱氨酸的甲基化反應(yīng),3、缺乏癥,巨幼紅細(xì)胞貧血（惡性貧血），同型半胱氨酸尿癥,是目前所知唯一含有金屬元素的維生素,5′脫氧腺苷鈷胺素是L-甲基丙二酸輔酶A變位酶的輔酶，參與丙二酰輔酶A轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾］o酶A的反應(yīng),九、硫辛酸,1、化學(xué)本質(zhì),化學(xué)本質(zhì)：6,8-二硫辛酸,活性形式：硫辛酸、二氫硫辛酸,

13、2、主要生理功能,硫辛酸是α酮酸氧化脫羧酶系的輔酶,保護(hù)巰基酶免受重金屬離子的毒害,硫辛酸具有抗脂肪肝、降低血膽固醇的作用,十、維生素C（L-抗壞血酸）,1、化學(xué)本質(zhì),化學(xué)本質(zhì)：6碳多羥基脂肪酸,活性形式：L抗壞血酸（主要）和L脫氫抗壞血酸,2、主要生理功能,（1）參與多種羥化反應(yīng),主要類(lèi)型：抗壞血酸和脫氫抗壞血酸,維生素C是脯氨酸羥化酶及賴(lài)氨酸羥化酶的輔助因子，促進(jìn)膠原蛋白合成維生素C是7-α羥化酶的輔酶，催化膽固醇轉(zhuǎn)化維生素C

14、參與芳香族氨基酸代謝,3、缺乏癥,壞血病,使難于吸收的三價(jià)鐵還原成易于吸收的二價(jià)鐵保護(hù)維生素A、E 及B免遭氧化，促進(jìn)葉酸轉(zhuǎn)變成四氫葉酸,（2）參與氧化還原反應(yīng)維持巰基酶和谷胱甘肽的還原狀態(tài)，發(fā)揮解毒作用使紅細(xì)胞中高鐵血紅蛋白還原成血紅蛋白，恢復(fù)其運(yùn)氧能力,維生素A的消化吸收:維生素A酯/胡蘿卜素→維生素A →維生素A酯→以脂蛋白形式儲(chǔ)存于儲(chǔ)脂細(xì)胞。,維生素A酯多存在于動(dòng)物的肝、蛋黃、魚(yú)肝油、奶汁；植物中不存在維生素A，但綠葉

15、蔬菜、胡蘿卜、玉米等存在多種胡蘿卜素,維生素A在血液中運(yùn)輸:VA（維生素A）-RBP（視黃醇結(jié)合蛋白）-PA（前清蛋白）,維生素A的代謝轉(zhuǎn)變,脂溶性維生素,維生素A的生理功能,脂溶性維生素,維生素A的需要量:正常人每日維生素A生理需要量為800～1000視黃醇當(dāng)量，或2600～3300國(guó)際單位。維生素A過(guò)量：維生素A可在肝內(nèi)積存，故長(zhǎng)期大量服用維生素A會(huì)引起中毒。,脂溶性維生素,缺乏?。阂姑ぐY、干眼病、皮膚干燥、毛囊丘疹,維生素D的結(jié)

16、構(gòu),脂溶性維生素,維生素D的代謝轉(zhuǎn)變,脂溶性維生素,脂溶性維生素,維生素D的生理功能,脂溶性維生素,缺乏病：當(dāng)維生素D缺乏或轉(zhuǎn)化障礙時(shí)，兒童骨鈣化不良，稱(chēng)佝僂病，成人引起軟骨病。,D3主要含于肝、奶及蛋黃中，以魚(yú)肝油含量最豐富。植物油和酵母中含有不被人體吸收的麥角固醇，在日光或紫外線照射下可轉(zhuǎn)變?yōu)镈2 需要量：正常成人每日維生素D的需要量為5～10μg，或200～400IU。過(guò)多癥：長(zhǎng)期服用維生素D超過(guò)需要量10～100倍時(shí)，可引

17、起中毒（嘔吐、腹瀉、頭痛等），嚴(yán)重時(shí)形成腎結(jié)石,脂溶性維生素,α生育酚,維生素E的結(jié)構(gòu),脂溶性維生素,需要量：正常成人8-12α生育酚當(dāng)量（α-TE）/日 ，（1α-TE=1mg α生育酚）,缺乏?。簞?dòng)物缺乏時(shí)可引起生殖器官受損而不育，人類(lèi)尚未發(fā)現(xiàn)因維生素E缺乏而引起的不育癥。,食物來(lái)源：植物油、萵苣,維生素K的結(jié)構(gòu),脂溶性維生素,脂溶性維生素,維生素K的生理功能,脂溶性維生素,需要量：成人每日對(duì)維生素K的需要量為60～80μg,K1存

18、在于綠葉蔬菜中，K2是人體腸道細(xì)菌的代謝產(chǎn)物。,缺乏病：缺乏時(shí)，凝血因子合成障礙，凝血時(shí)間延長(zhǎng)，易出血。偶見(jiàn)于新生兒及膽管阻塞患者。,硫胺素的結(jié)構(gòu),水溶性維生素,來(lái)源：維生素B1主要存在于種子外皮和胚芽中，米糠、麥麩、豆類(lèi)中含量最為豐富。性質(zhì)：酸性液中穩(wěn)定，中、堿性液中易被氧化；脫氫硫胺素藍(lán)色熒光（定量測(cè)定）需要量：正常成人每日需要1.0～1.5mg。缺乏癥：腳氣病、末梢神經(jīng)炎,水溶性維生素,水溶性維生素,維生素B2的結(jié)構(gòu),FMN

19、,AMP,核黃素ribiflavin,維生素B2和黃素單核苷酸（FMN）.黃素腺嘌呤二核苷（FAD）,來(lái)源：維生素B2分布很廣，在酵母、肝、腎、蛋、奶及大豆中含量豐富，易于吸收。性質(zhì)：酸性液中穩(wěn)定，在堿性液中易被熱和光破壞；水溶液呈黃綠色熒光（定量測(cè)定） 需要量：正常成人每日需要1.2～1.5 mg。缺乏癥：維生素B2缺乏時(shí)可引起口角炎、唇炎、舌炎、陰囊皮炎、眼瞼炎、角膜血管增生等,水溶性維生素,水溶性維生素,泛酸的結(jié)構(gòu),泛酸在

20、食物中普遍存在，尤其動(dòng)物組織、谷物及豆類(lèi)等食物含量豐富 。腸內(nèi)細(xì)菌可合成性質(zhì)：淡黃色油狀物；在酸性溶液中易分解缺乏癥：在二戰(zhàn)時(shí)的遠(yuǎn)東戰(zhàn)俘中曾有“腳灼熱綜合癥”，為泛酸缺乏所致。,水溶性維生素,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)+,NAD(P)H+H+,NAD(P)++2H,nicotinamide,來(lái)源:維生素PP廣泛存在于自然界，以酵母、花生、谷類(lèi)、豆類(lèi)、肉類(lèi)和動(dòng)物肝中最豐富；

21、肝中少量色氨酸能轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素pp。玉米中色氨酸和煙酰胺含量低。性質(zhì)：穩(wěn)定。在260nm有吸收；與溴化氫生成黃綠色化合物（定量測(cè)定） 需要量：15～20mg 缺乏癥：尼克酸缺乏病稱(chēng)為糙皮病，主要表現(xiàn)為皮炎、腹瀉及癡呆等。 抗結(jié)核藥物異煙肼的結(jié)構(gòu)與其相似。過(guò)量癥：血管擴(kuò)張、痤瘡、胃腸不適,水溶性維生素,水溶性維生素,維生素B6的結(jié)構(gòu),來(lái)源:自然界的維生素B6存在于種子、谷類(lèi)、肝、肉類(lèi)及綠葉蔬菜中。腸道細(xì)菌可合成。性質(zhì)：對(duì)酸穩(wěn)定，在

22、堿性溶液中易被破壞，對(duì)光敏感；與三氯化鐵呈紅色。需要量：2mg 缺乏癥：維生素B6缺乏時(shí)可出現(xiàn)低血色素小細(xì)胞性貧血和血清鐵增高。,水溶性維生素,水溶性維生素,生物素的結(jié)構(gòu),水溶性維生素,生物素的功能,來(lái)源：α生物素主要存在于蛋黃中；β生物素主要存在于肝中。腸道細(xì)菌合成。性質(zhì)：無(wú)色針狀晶體，對(duì)熱、酸堿穩(wěn)定，易被氧化劑破壞。缺乏癥：生物素來(lái)源廣泛，人體腸道細(xì)菌也能合成，很少出現(xiàn)缺乏癥。生物素缺乏時(shí)可出現(xiàn)疲乏、食欲不振、惡心嘔吐、皮炎

23、及脫屑性紅皮病。,水溶性維生素,水溶性維生素,葉酸的結(jié)構(gòu),來(lái)源：葉酸廣泛存在于肉類(lèi)、鮮果及蔬菜中，人類(lèi)腸道細(xì)菌也能合成葉酸性質(zhì)：淡黃色晶體，在水溶液中易被光破壞需要量：200～400µg缺乏癥：葉酸缺乏時(shí)，DNA合成受到抑制，可造成巨幼紅細(xì)胞性貧血。,水溶性維生素,水溶性維生素,維生素B12的結(jié)構(gòu),來(lái)源：維生素B12廣泛存在于動(dòng)物性食品中，常結(jié)合于蛋白質(zhì)上。人腸道細(xì)菌合成。性質(zhì)：紅色晶體，在中性溶劑中耐熱；被日光和氧化

24、劑破壞；在強(qiáng)酸強(qiáng)堿下易分解。需要量：2～3µg缺乏癥：維生素B12缺乏很少見(jiàn)，偶見(jiàn)于年長(zhǎng)者由于內(nèi)因子產(chǎn)生不足或嚴(yán)重吸收障礙疾病和長(zhǎng)期素食者。,水溶性維生素,水溶性維生素,硫辛酸,二氫硫辛酸,水溶性維生素,維生素C的結(jié)構(gòu),水溶性維生素,維生素C的功能,來(lái)源：存在于新鮮水果、蔬菜，特別是番茄、橘子、鮮棗中含量較高性質(zhì)：無(wú)色片狀晶體，味酸；是還原劑 （定量測(cè)定）；在酸性溶液中穩(wěn)定；易被熱、光和某些金屬離子破壞。需要量：60m