維生素和輔酶

1、維生素,5.1 維生素的概念和分類(lèi),發(fā)現(xiàn)記(1906年英國(guó)-Nobel),,,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(dòng)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(shuō)明？,,16世紀(jì)，意大利偉大的航海家哥倫布 大西洋－－－船員－－－壞血病患病船員－－荒島－－－存活－－－檸檬汁1405年 鄭和下西洋－－－無(wú)壞血病記錄－－－－豆子－－－豆芽－－糙米－綠茶,維生素是維持機(jī)體正常生

2、命活動(dòng)不可缺少的一類(lèi)小分子有機(jī)化合物。 這類(lèi)物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)不能合成，或合成的量不能滿足機(jī)體的需要，故必須從食物中攝取。,維生素,生理功能對(duì)物質(zhì)代謝過(guò)程起著重要的調(diào)節(jié)作用。機(jī)體缺少某中維生素時(shí)，可使物質(zhì)代謝過(guò)程發(fā)生障礙，因而使生物不能正常生長(zhǎng)，以至發(fā)生不同的維生素缺乏病。維生素對(duì)物質(zhì)代謝過(guò)程很重要，因?yàn)槎鄶?shù)的維生素作為輔酶或輔基的組成成分，參與體內(nèi)的代謝過(guò)程。,維生素按溶解性質(zhì)將其分為脂溶性和水溶性?xún)纱箢?lèi)。,維生素的分類(lèi),脂溶性維

3、生素：維生素A、維生素D、維生 素E、維生素K等。 水溶性維生素：維生素B1、維生素B2、維生素PP、維生素B6、泛酸、生物素、葉酸、維生素B12和維生素C等。,5.2 脂溶性維生素,脂溶性維生素維生素A,D,E,K均溶于脂類(lèi)溶劑，不溶于水，在食物中通常與脂肪一起存在，吸收它們，需要脂肪和膽汁酸。,維生素A維生素A分A1, A2兩種，是不飽和一元醇類(lèi)。維生素A1又稱(chēng)為視黃醇，A2稱(chēng)為脫氫視黃醇。β-胡蘿卜素是維生素A的前體

4、,故稱(chēng)其為維生素A原。,視黃醛的醛基可與視蛋白內(nèi)賴(lài)氨酸的ε-氨基通過(guò)形成Schiff堿而結(jié)合成視紫紅質(zhì)。人視網(wǎng)膜的視桿細(xì)胞中含有視紫紅質(zhì),它可在傍晚或暗處視物時(shí)起作用。視覺(jué)過(guò)程中維生素A的變化見(jiàn)圖。,,富含維生素A的食物,魚(yú)肝油、動(dòng)物肝臟、胡蘿卜、蔬菜、蛋類(lèi)、牛奶、奶制品、奶油、水果,維生素D維生素D又稱(chēng)抗佝僂病維生素。有幾種,均為類(lèi)固醇衍生物,其中以D2和D3結(jié)構(gòu)相似,D2比D3僅多一個(gè)甲基和一個(gè)雙鍵。其中D2,D3活性最高。,維

5、生素D的主要功能：調(diào)節(jié)鈣,磷代謝,維持血液中鈣和磷濃度正常,促使骨骼正常發(fā)育。維生素D的來(lái)源：人可從動(dòng)物性食物(肝,奶,蛋黃)中攝取維生素D3，不足需要。人體內(nèi)可由膽固醇轉(zhuǎn)變成7-脫氫膽固醇,再經(jīng)日光或紫外線照射后轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3。植物性食物中所含的麥角固醇也可經(jīng)紫外線照射后轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D2。,維生素D在體內(nèi)的活性形式是1,25-二羥基膽鈣化(甾)醇,簡(jiǎn)寫(xiě)為1，25-（OH）2D3。維生素D3促進(jìn)Ca2+的吸收：由維生素D3

6、在肝臟被羥基化為25-OHD3后運(yùn)至腎臟再被羥基化為1，25-(OH)2D3，其進(jìn)入腸后促進(jìn)Ca2+的運(yùn)輸，進(jìn)入骨時(shí)有鈣的吸收和沉積。,維生素E又叫做生育酚，目前發(fā)現(xiàn)的有8種，其中?，?，?，?四種有生理活性。α-生育酚效價(jià)最高。其結(jié)構(gòu)如下：,維生素E主要存在于植物性食品中，在棉子油、玉米油、花生油、芝麻油及菠菜、萵苣葉、甘薯等食物中含量較多。,,生物功能：1、維生素E具有抗氧化劑的功能，可使細(xì)胞膜上不飽和脂肪酸免于氧化而破壞。

7、2、維生素E還可以保護(hù)巰基不被氧化，而保持某些酶的活性。3、維生素E有抗衰老、防治腫瘤等作用。,4.3 水溶性維生素,一、維生素B族,維生素B1的化學(xué)結(jié)構(gòu)含有嘧啶環(huán)和噻唑環(huán)。,1. 維生素B1（硫胺素）,維生素B1在體內(nèi)經(jīng)硫胺素激酶催化，可與ATP作用轉(zhuǎn)變成焦磷酸硫胺素（TPP）。氧化脫羧反應(yīng)的輔酶，所以又稱(chēng)為羧化輔酶。,維生素B1與糖代謝有密切關(guān)系。 當(dāng)維生素B1缺乏時(shí)易得腳氣病。,腳氣病是因維生素B1嚴(yán)重缺乏而引起的

8、多發(fā)性神經(jīng)炎。因丙酮酸脫羧作用受阻，組織和血液中的乳酸大增，濕性腳氣病還伴有下腿水腫。 這些癥狀主要是由于缺少維生素B1，不能形成足夠的焦磷酸硫胺素，糖的分解代謝受阻所引起的。,2. 維生素B2（核黃素）,維生素B2是一種含有核糖醇基的黃色物質(zhì)，故又稱(chēng)核黃素。,核糖醇基,異咯嗪,,,在生物體內(nèi)VB2以黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的形式存在。,FMN和FAD是多種氧化還原酶（黃素蛋白）的輔基，一般與酶蛋白結(jié)合較緊

9、，不易分開(kāi)。,FMN和FAD是氫的載體 在生物氧化過(guò)程中，F(xiàn)MN和FAD通過(guò)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。,式中R表示FMN或FAD分子的其余部分.,維生素(B3)-泛酸是由?，?-二羥基-?-二甲基丁酸和一分子?- 丙氨酸縮合而成。,3. 維生素B3（泛酸、遍多酸）,輔酶A是生物體內(nèi)代謝反應(yīng)中乙酰化酶的輔酶，它的前體是維生素(B3)泛酸（+ATP）。,功能：是傳遞?；?，是形成代謝中

10、間產(chǎn)物的重要輔酶,4. 維生素PP,包括尼克酸（又稱(chēng)煙酸）和尼克酰胺（又稱(chēng)煙酰胺）。,NAD+ (煙酰胺-腺嘌呤二核苷酸，又稱(chēng)為輔酶I) 和NADP+(煙酰胺-腺嘌呤磷酸二核苷酸,又稱(chēng)為輔酶II )是維生素?zé)燉０返难苌?,生物功能：1、NAD和NADP是多種脫氫酶的輔酶。,2、NAD和NADP在代謝反應(yīng)中起遞氫作用。,例如：,5. 維生素B6 (吡多素),包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺在體內(nèi)這三種物質(zhì)可以互相轉(zhuǎn)化。,維生素B6在體內(nèi)經(jīng)

11、磷酸化作用轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的磷酸酯，它們之間也可相互轉(zhuǎn)變。,VB6是氨基酸轉(zhuǎn)氨作用、脫羧作用和消旋作用的輔酶。在轉(zhuǎn)氨酶的催化下、磷酸吡哆醛可作為氨基的載體，參與氨基酸和α—酮酸的轉(zhuǎn)氨作用。以上反應(yīng)所產(chǎn)生的磷酸吡哆胺，在另一酮酸存在時(shí)，按上式的逆反應(yīng)，又形成磷酸吡哆醛。,,總反應(yīng)：,,磷酸吡哆醛還催化氨基酸脫羧作用和消旋作用。,6. 維生素B7 (生物素),,尿素部分,,硫戊環(huán)烷部分,,C5酸根部分,生物素的功能是作為CO2的遞體，在生物合成

12、中起傳遞和固定CO2的作用 。,7.葉酸和葉酸輔酶 葉酸是由蝶呤啶,對(duì)氨基苯甲酸與L-谷氨酸連接而成。,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)。,四氫葉酸的生物功能： 四氫葉酸是轉(zhuǎn)一碳基團(tuán)酶系的輔酶,可參與多種反應(yīng)。它是甲基,亞甲基，甲酰基,次甲基，亞胺甲基等的載體,因而可形成各種四氫葉酸的衍生物。,,8. 維生素B12 (鈷胺素),維生素B12分子中含有

13、金屬元素鈷,故又稱(chēng)鈷胺素。其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜. 肝臟（加熱、水解后才能吸收。）,甲基鈷胺素作為輔酶參與轉(zhuǎn)甲基作用。,二、維生素C(抗壞血酸),因維生素C能防治壞血病,故又稱(chēng)抗壞血酸,Vc的生理功能： （1）通過(guò)它本身的氧化和還原在生物氧化過(guò)程中作為氫的載體。 （2）Vc是脯氨酸羥基化酶的輔酶。因?yàn)槟z原蛋白中含有較多的羥脯氨酸,所以抗壞血酸可促進(jìn)膠原蛋白的合成。 （3）Vc能使這些酶分子中的巰基