维生素和无机盐ppt课件

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1、第五章维生素与无机盐 VitaminsandMinerals 本章要求3学时 掌握维生素的概念及分类一 脂溶性维生素了解维生素A D E K的化学本质及性质 生化作用及缺乏症 二 水溶性维生素掌握8种B族维生素及维生素C的化学本质 活性形式 辅酶形式 生化作用 了解其缺乏症 三 微量元素掌握微量元素的概念 了解各微量元素在体内的含量 分布及作用 四 钙磷代谢掌握钙磷代谢的调节 熟悉其分布 功能及其代谢 定义 维生素 vitamin 是人体内不能合成 或合成量甚少 不能满足机体的需要 必须由食物供给 维持正常生命活动过程所必需的一组低分子量有机化合物 一 维生素 命名 1 按发现先后以英文字母命

2、名 如维生素A B C D E K等 有些在发现时认为是一种 后经证明是多种维生素混合体 命名时便在其原拉丁字母下标注1 2 3等加以区别 如B1 B2 B6等 2 根据化学结构特点命名 如视黄醇 硫胺素 核黄素等 3 根据功能作用命名 如抗干眼病维生素 抗癞皮病维生素 抗坏血酸等 维生素的生理功能 一 许多维生素是构成辅酶或辅基的基本成分 二 参与特殊蛋白的生成 维生素A 三 某些维生素是激素的前体 维生素D维生素的缺乏与中毒 一 维生素缺乏的原因 主要有摄入量不足 吸收利用率降低 需要量增加 肠道细菌合成减少 二 维生素中毒 摄入过多时可发生中毒 干扰物质代谢 第一节脂溶性维生素 Lipi

3、d solubleVitamin 共同特点 1 均为非极性疏水的异戊二烯衍生物 2 不溶于水 溶于脂类及脂肪溶剂 3 在食物中与脂类共存 并随脂类一同吸收 4 吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某些特殊结合蛋白特异结合而运输种类 VitA VitD VitE VitK 脂溶性维生素的结构 一 维生素A 动物内脏 视黄醇酯 植物 维生素A原 如 胡萝卜素 一 视黄醇是天然维生素A的主要形式 A1 视黄醇 A2 3 脱氢视黄醇 天然形式 来源 运输形式 二 视黄醇 视黄醛和视黄酸是维生素A的活性形式 1 视黄醛与视蛋白的结合维持了正常视觉功能 2 视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用 全反式视黄

4、酸和9 顺视黄酸是执行这一重要功能的关键物质 与细胞内核受体结合 与DNA反应元件结合 调节某些基因的表达 缺乏 干眼病 xerophthalmia 3 维生素A和胡萝卜素是有效的抗氧化剂 4 维生素A及其衍生物可抑制肿瘤生长 能直接消灭自由基 有助于控制细胞膜和富含脂质组织的脂质过氧化 三 维生素A缺乏或过量摄入均引起疾病 缺乏症 1 夜盲症2 干眼病3 对感染性疾病的敏感性增加 过多则可引起中毒症状 头痛 恶心 共济失调 肝细胞损伤和高脂血症 长骨增厚 高钙血症 软组织钙化以及皮肤干燥 脱屑和脱发等 二 维生素D 一 维生素D是类固醇衍生物 种类 VitD2 麦角钙化醇 VitD3 胆钙化

5、醇 VitD2原 麦角固醇VitD3原 7 脱氢胆固醇麦角固醇 VitD2胆固醇 7 脱氢胆固醇 VitD3 紫外照射 VitD3在血液中运输 与维生素D结合蛋白 vitaminDbindingprotein DBP 相结合而运输 二 维生素D的活化形式是1 25 二羟维生素D3 维生素D3在体内的转变 三 1 25 OH 2 D3具有调节血钙和组织细胞分化的功能 1 调节血钙水平是1 25 OH 2 D3的重要作用 1 25 OH 2 D3可通过信号转导系统使钙通道开放 促进小肠对钙 磷的吸收 影响骨组织的钙代谢 从而维持血钙和血磷的正常水平 促进骨和牙的钙化 2 1 25 OH 2 D3还

6、具有影响细胞分化的功能 调节多种组织细胞分化促进胰岛 细胞合成与分泌胰岛素抑制某些肿瘤细胞增殖和促进分化 四 维生素D缺乏或摄入过量均引起疾病 缺乏症 儿童可患佝偻病 rickets 成人可发生软骨病 osteomalacia 抗佝偻病维生素 三 维生素E 一 维生素E是生育酚类化合物 生育酚 tocopherol 和 四种生育三烯酚 tocotrienol 和 四种 二 维生素E具有抗氧化等多方面的功能 1 维生素E是体内最重要的脂溶性抗氧化剂 机制 捕捉过氧化脂质自由基 保护生物膜的结构与功能 缺乏 轻度溶血性贫血 早产新生儿 2 维生素E具有调节基因表达的作用 上调或下调生育酚的摄取和降

7、解相关的基因延缓衰老脂类摄取与动脉硬化的相关基因 预防和治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病细胞外基质蛋白的基因 细胞黏附与炎症的相关基因抗炎 维持正常免疫功能细胞信号系统和细胞周期调节的相关基因抑制细胞增殖 抗肿瘤 3 维生素E能促进血红素合成 血红素合成关键酶 氨基 酮戊酸 ALA 合酶ALA脱水酶缺乏 新生儿贫血 三 维生素E缺乏可引起轻度贫血 维生素E缺乏病是由于血中维生素E含量低而引起 主要发生在婴儿 特别是早产儿 新生儿缺维生素E可引起贫血 临床上常用维生素E治疗先兆流产及习惯性流产 四 维生素K 一 维生素K是2 甲基1 4 萘醌的衍生物 人工合成 K3 天然形式 K1 植物甲萘醌或叶绿

8、醌 K2 肠道细菌的产物 二 维生素K的主要功能是促进凝血 1 维生素K是凝血因子合成所必需的辅酶 2 维生素K对骨代谢具有重要作用 三 维生素K缺乏可引起出血 第二节水溶性维生素 Water solubleVitamin 易溶于水 故易随尿液排出体内不易储存 必须经常从食物中摄取作用比较单一 主要构成酶的辅助因子直接影响某些酶的催化作用 种类 B族维生素 维生素C和硫辛酸 共同特点 水溶性维生素的结构 一 维生素B1 一 维生素B1形成辅酶焦磷酸硫胺素 焦磷酸硫胺素 thiaminepyrophosphate TPP TPP是 酮酸氧化脱羧酶的辅酶 也是转酮酶的辅酶在神经传导中起一定的作用

9、抑制胆碱酯酶的活性 脚气病 末梢神经炎 二 维生素B1在糖代谢中具有重要作用 三 维生素B1缺乏可引起脚气病 二 维生素B2 维生素B2又名核黄素 riboflavin 体内活性形式为黄素单核苷酸 FMN 黄素腺嘌呤二核苷酸 FAD 一 维生素B2是FAD和FMN的组成成分 VitB2 FMN AMP FAD FMN及FAD是体内氧化还原酶 如脂酰CoA脱氢酶 琥珀酸脱氢酶 黄嘌呤氧化酶等 的辅基 主要起氢传递体的作用 二 FMN和FAD是体内氧化还原酶的辅基 三 维生素B2缺乏病是一种常见的营养缺乏病 口角炎 唇炎 阴囊炎等 三 维生素PP 维生素PP包括 烟酸 nicotinicacid

10、烟酰胺 nicotinamide 体内活性形式 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 NAD 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 NADP 一 维生素PP是NAD 和NADP 的组成成分 NAD R为H NADP R为 烟酰胺 三 维生素PP缺乏可引起癞皮病 缺乏症 癞皮病 抗癞皮病维生素 大量长期服用会中毒 肝损伤 NAD 及NADP 是体内多种不需氧脱氢酶 如苹果酸脱氢酶 乳酸脱氢酶 的辅酶 起传递氢的作用 二 NAD 和NADP 是多种不需氧脱氢酶的辅酶 四 泛酸 泛酸 pantothenicacid 又名遍多酸体内活性形式为辅酶A CoA 酰基载体蛋白 ACP 一 泛酸是辅酶A和酰基载体蛋白的组成成分 二 辅酶

11、A和酰基载体蛋白参与酰基转移反应 CoA及ACP是酰基转移酶的辅酶 参与酰基的转移作用 三 泛酸缺乏可引起各种胃肠功能障碍等疾病 泛酸 4 磷酸泛酰巯基乙胺 CoA的结构式 五 生物素 一 生物素 biotin 的来源广泛 二 生物素是多种羧化酶的辅基 生物素是体内多种羧化酶 如丙酮酸羧化酶 乙酰CoA羧化酶 的辅基 与羧化酶蛋白中赖氨酸残基的 氨基以酰胺键共价结合 形成生物胞素残基 参与CO2固定过程 生物素还可使组蛋白生物素化 从而影响细胞周期 转录和DNA损伤的修复 三 生物素缺乏也可诱发机体不适 疲乏 恶心 呕吐 食欲不振 皮炎及脱屑性红皮病 六 维生素B6 一 维生素B6包括吡哆醇

12、吡哆醛和吡哆胺 维生素B6包括吡哆醇 pyridoxine 吡哆醛 pyridoxal 和吡哆胺 pyridoxamine 活化形式 磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺 磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶 用于治疗小儿惊厥 妊娠呕吐和精神焦虑 磷酸吡哆醛也是 氨基 酮戊酸合酶 ALA合酶 的辅酶 缺乏导致低血色素小细胞性贫血和血清铁增高 磷酸吡哆醛是同型半胱氨酸分解代谢酶的辅酶 缺乏引起高同型半胱氨酸血症 二 磷酸吡哆醛的辅酶作用多种多样 1 磷酸吡哆醛是多种酶的辅酶 2 磷酸吡哆醛可终止类固醇激素的作用 作用机制 将类固醇激素 受体复合物从DNA中移去 终止这些激素的作用 维生素B6缺乏 可增加人体

13、对雌激素 雄激素 皮质激素和维生素D作用的敏感性 三 维生素B6过量可引起中毒 日摄入量超过200mg可引起神经损伤 表现为周围感觉神经病 叶酸 folicacid 又称蝶酰谷氨酸体内活性形式为四氢叶酸 FH4 七 叶酸 一 四氢叶酸是叶酸的活性形式 二 四氢叶酸是一碳单位的载体 FH4是一碳单位转移酶的辅酶 参与一碳单位的转移 N5 N10是一碳单位的结合位点 缺乏症 巨幼红细胞贫血高同型半胱氨酸血症和DNA低甲基化 叶酸 二氢叶酸还原酶 NADPH H NADP 二氢叶酸 二氢叶酸还原酶 NADPH H NADP 四氢叶酸 5 6 7 8 四氢叶酸 三 叶酸缺乏可导致巨幼红细胞性贫血 维生

14、素B12又称钴胺素 coholamine 体内活性形式为甲基钴胺素5 脱氧腺苷钴胺素 八 维生素B12 一 维生素B12的吸收需要内因子 R 5 脱氧腺苷5 脱氧腺苷钴胺素 VitB12是N5 CH3 FH4转甲基酶 甲硫氨酸合成酶 的辅酶 催化同型半胱氨酸甲基化生成甲硫氨酸 VitB12缺乏 缺乏症 巨幼红细胞贫血高同型半胱氨酸血症神经疾患 二 维生素B12影响一碳单位的代谢和脂肪酸的合成 一是引起甲硫氨酸合成减少二是影响四氢叶酸的再生 三 维生素B12缺乏可导致巨幼红细胞性贫血等多种疾病 九 维生素C 一 维生素C是对热不稳定的酸性物质 维生素C又称L 抗坏血酸 ascorbicacid

15、呈酸性 广泛存在于新鲜蔬菜和水果中 动物体内不能合成维生素C 必需由食物供给 抗坏血酸分子中C2和C3羟基可以氧化脱氢生成脱氢抗坏血酸 后者也可以加氢还原 维生素C 脱氢维生素C 二 维生素C既是一些羟化酶的辅酶又是强抗氧化剂 1 维生素C是一些羟化酶的辅酶 抗坏血酸是维持体内含铜羟化酶和 酮戊二酸 铁羟化酶活性必不可少的辅因子 2 维生素C作为抗氧化剂可直接参与体内氧化还原反应 3 维生素C具有增强机体免疫力的作用 三 维生素C严重缺乏可引起坏血病 十 硫辛酸 硫辛酸 lipoicacid 的结构是6 8 二硫辛酸 能还原为二氢硫辛酸 为硫辛酸乙酰转移酶的辅酶 硫辛酸有抗脂肪肝和降低血胆固醇

16、的作用 另外 它很容易进行氧化还原反应 故可保护巯基酶免受金属离子毒害 第四节钙 磷及其代谢 MetabolismofCalciumandPhosphorus 钙 calcium 是人体内含量最多的无机元素之一 成人含量约为30mol 1200g 70kg体重 仅次于碳 氢 氧和氮 磷 phosphorus 正常成人约含19 4mol 600g 一 钙 磷在体内分布及其功能 一 钙既是骨的主要成分又具有重要的调节作用 骨钙占体内总钙99 以羟基磷灰石 hydroxyapatite 的形式存在 血清钙 9 11mg dl 占总钙0 1 其他钙占总钙1 胞液钙作为第二信使在信号转导中发挥许多重要的生理作用 肌肉中的钙可启动骨骼肌和心肌细胞的收缩 血钙的正常水平对于维持骨骼内骨盐的含量 血液凝固过程和神经肌肉的兴奋性具有重要的作用 心肌兴奋性 Na Ca2 K Mg2 H 神经 肌肉兴奋性 Na K Ca2 Mg2 H 二 磷是体内许多重要生物分子的组成成分 成人血浆中无机磷的含量约为1 1 1 3mmol L 3 5 4 0mg dl 血液 Ca P 35 40 二 钙和磷的代谢 一 钙和