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1、第七章 维生素和辅酶1(发现),发现:(1906年英国),1912年Funk第一次使用Vitamin一词,第七章 维生素和辅酶2(分类),(1)脂溶性维生素:维生素 A、D、E、K,它们与辅酶无关。 (2)水溶性维生素:B族维生素(包括VB1、VB2、VPP、VB6、泛酸和生物素叶酸、B12)、VC ,它们与辅酶有关。,维生素一般分两大类:,一、维生素C(抗坏血酸),通过自身的氧化还原在体内参与氧化过程的递氢反应,是脯氨酸羟化酶的辅酶。人体不能合成。 缺乏VC时,即产生坏血病。 VC广泛存在于鲜水果和蔬菜中。,L-抗坏血酸(还原型),脱氢抗坏血酸(氧化型),二、B族维生素(总),1维生素B1(
2、硫胺素) 2维生素B2(核黄素) 3维生素B3(泛酸) 4维生素B5(PP,烟酰胺) 5维生素B6(吡哆素) 6维生素B7(生物素) 7维生素B11(叶酸) 8维生素B12(钴维素,钴胺素),它们在化学结构及生理功能上彼此无关,但分布及溶解性则大致相同。 分为:,1维生素B1(2)(体内形式),在体内硫胺素常以焦磷酸硫胺素(TPP)的形式存在:,1维生素B1(3)(作用机理),在-酮酸和酮糖脱羧反应中作为一种辅酶。 是丙酮酸脱氢酶系反应所需的辅酶之一。,1维生素B1(4),TPP是-酮酸脱羧酶和转酮醇酶等的辅酶,因此硫胺素对维持正常的糖代谢具有重要作用。如缺乏硫胺素,则糖代谢受阻,丙酮酸、乳酸
3、在组织中积累,从而影响心血管和神经组织的正常功能。表现为多发性神经炎、肢端麻木、心力衰竭、心律加快,下肢水肿等病症,称为脚气病。 VB1在谷类种子外皮和胚芽、豆类中含量很丰富 它对热稳定,干热至1000C亦不分解,在酸性溶液中能延长分解,在碱性溶液中则极不稳定,容易分解。,2维生素B2(1)(结构),维生素B2 (核黄素),2维生素B2(2)( FAD和FMN ),黄素-腺嘌呤二核苷酸,维生素B2 (核黄素)的衍生物,黄素单核苷酸,2维生素B2(3)(作用机理),FAD和FMN是黄素酶类的辅基,二者均利用N1和N10两个氮原子来转移氢原子和电子。,FMN + 2e + 2H+ FMNH2 FA
4、D + 2e + 2H+ FADH2,2维生素B2(4),核黄素缺乏可导致口角炎、脸部局限性脂溢性皮炎、角膜血管变化、品红色舌、舌乳头消失。核黄素需要量与蛋白质摄入量成正比。 核黄素主要来源于乳制品和内脏类肉食(肝、心),而不是肌肉。核黄素在酸性溶液中稳定,耐热,但易被碱和光线所破坏。,3维生素B3 (1)(结构),维生素B3-泛酸是由,-二羟基-二甲基丁酸和一分子- 丙氨酸缩合而成,3维生素B3 (2)(辅酶A1),泛酸在肝脏中与ATP和半胱氨酸结合生成辅酶A(COASH),3维生素B3 (3)(辅酶A2),辅酶A与酰基结合成硫酯而发挥其转移酰基的作用。许多反应需要有辅酶A参加。 泛酸存在于
5、许多食物中,同时肠内细菌也能合成而供人体需要,故缺乏症少见。,4维生素B5 (1) (结构),烟酸(尼克酸)与烟酰胺(尼克酰胺)有同样生理功能,总称为维生素PP,它是吡啶衍生物。,烟酸(尼克酸),烟酰胺(尼克酰胺),4维生素B5 (2)(辅酶I),NAD+ 烟酰胺-腺嘌呤二核苷酸(辅酶I),维生素烟酰胺的衍生物,NAD+,4维生素B5 (2)(辅酶II),NADP+烟酰胺-腺嘌呤磷酸二核苷酸(辅酶II ),维生素烟酰胺的衍生物,NADP+,4维生素B5 (3)(作用机理),脱氢酶,NAD(P)H来到其他酶活性中心将H传递出去,4维生素B5 (4),维生素B5是维生素中结构最简单、性质最稳定的一
6、种,不易被酸、碱、热破坏。 人体可将食物中的部分色氨酸转为PP来合成NAD,当体内缺少维生素PP时,就妨碍了这些辅酶的合成,影响了生物氧化,使新陈代谢发生障碍。 烟酸的主要食物来源有肉类和坚果(如胡桃等)。玉米中烟酸和色氨酸含量较低,故以玉米为主食的地区的人常患癞皮病(皮炎、腹泻、痴呆等)。,5维生素B6 (1) (结构),维生素B6 (吡多素):包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。一般食物中均含有这三种物质,所以很少存在缺乏病 。,吡哆醇,吡哆醛,吡哆胺,5维生素B6 (2)(体内形式),吡哆素主要以磷酸吡哆素的形式存在,在体内参与代谢的主要是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺,5维生素B6 (3)(作用机理1
7、),(1)转氨,5维生素B6 (3)(作用机理2),(2)脱羧,脱羧 酶,5维生素B6 (3)(作用机理3),(3)消旋,消旋酶,6维生素B7(1)(结构),维生素B7(生物素)是酵母的生长素,其结构为,6维生素B7(2),自然界存在的生物素至少有两种:生物素(存在于蛋黄中);生物素(存在于肝脏中)。 它们均溶于热水而不溶于乙醇、乙醚及氯仿,生理功能也基本相同。 动植物组织中多含生物素,肠道菌也可合成,所以不易缺乏。 生物素与酶结合参与体内CO2的固定和羧化过程,所以它是羧化酶辅酶。,7维生素B11(1)(结构1),维生素B11 (叶酸),也称蝶酰谷氨酸(PGA),其结构为:,7维生素B11(
8、1)(结构2),叶酸在维生素C和还原型辅酶II(NADPH)参与下,转变成具有生理活性的5,6,7,8四氢叶酸(THFA或FH4),7维生素B11(2)(作用机理1),四氢叶酸是转碳基团酶系的辅酶,可参与多种反应,它是甲基、亚甲基、甲酰基、次甲基等的载体,因而可形成各种四氢叶酸衍生物,转甲酰基 酶,参与腺嘌呤环的合成,N5甲酰FH4,7维生素B11(2)(作用机理2),转亚甲基 酶,使甘氨酸转变为丝氨酸,N5, N10亚甲基-FH4,7维生素B11(3),由于叶酸间接与核酸和蛋白质的生物合成有关,缺乏时可引起多种病症,如恶性贫血、舌炎和胃肠病患等。 叶酸分布较广,如绿叶、肝、肾、菜花等。,8维
9、生素B12(1)(结构),VB12是一种抗恶性贫血的维生素。 又称为钴维素、钴胺素,它是维生素中唯一含有金属元素的。,8维生素B12(2)(存在形式1),已知VB12在体内有多种形式,如5,脱氧腺苷钴胺素、氰钴胺素、羟钴胺素等。 羟钴胺素比较稳定,是药用VB12的常见形式。 5,脱氧腺苷钴胺素是VB12在体内的主要存在形式,它是维生素B12分子中与Co+相连的CN基被5-脱氧腺苷所取代所形成的,它以辅酶的形式参加多种重要的代谢反应,称为维生素B12辅酶。,8维生素B12(2)(存在形式2),9硫辛酸(1)(结构),是酵母和微生物等的生长因素,而不是动物必需从食物中取得的维生素。但硫辛酸是一个辅酶,它可与二氢硫辛酸相互转化。,+2H -2H,硫辛酸,二氢硫辛酸,9硫辛酸(2),硫辛酰胺是与酶相结合的辅酶,传递氢和传递乙酰基。 硫辛酸是丙酮酸脱氢酶系和酮戊二酸脱氢酶系的辅酶,有转酰基的作用。,