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1、Lecture7,维生素与辅酶,维生素是机体维持正常生命活动所必不可少的一类有机物质。维生素一般习惯分为脂溶性和水溶性两大类。其中脂溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，而水溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。,7.1水溶性维生素与辅酶,某些小分子有机化合物与酶蛋白结合在一起并协同实施催化作用，这类分子被称为辅酶（或辅基）。辅酶是一类具有特殊化学结构和功能的化合物。参与的酶促反应主要为氧化-还原反应或基团转移反应。大多数辅酶的前体主要是水溶性 B 族维生素。许多维生素的生理功能与辅酶的作用密切相关。,(1) 硫胺素,硫胺素(维生素B1)在体内以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在。缺乏时
2、表现出多发性神经炎、皮肤麻木、心力衰竭、四肢无力、下肢水肿。,(1) 硫胺素和焦磷酸硫胺素(TPP),焦磷酸硫胺素（硫胺素在硫胺激酶催化下与ATP反应而成）是脱羧酶的辅酶（又称为羧化酶），它的前体是硫胺素(维生素B1)。,功能：是催化酮酸的脱羧反应,(1) 硫胺素和焦磷酸硫胺素(TPP),（1）糖（碳水化合物）代谢障碍，如厌食，体力下降，易疲倦；动物脑神经机能降低，出现多发性神经炎、脚气症，全身肌肉软弱，易疼痛和痉挛，甚至麻痹，直至心肌衰弱、心肌坏死；（2）脂肪代谢障碍，导致胰液的作用低下，脂肪消化吸收不良，脂血症；（3）水代谢障碍，发生浮肿、下痢、心肌水性浸润（心包积水），低蛋白血症；（4）
3、胃肠功能紊乱，胃肠运动降低，消化液分泌减少，发生便秘或下痢；（5）甲状腺机能降低，出现妊娠泌乳不良等。,缺乏症,(2)核黄素（VB2),核黄素(维生素B2)由核糖醇和6，7-二甲基异咯嗪两部分组成。缺乏时组织呼吸减弱，代谢强度降低。主要症状为口腔发炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。,(2)核黄素和 FAD和FMN,FAD(黄素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黄素单核苷酸)是核黄素(维生素B2)的衍生物，,功能：在脱氢酶催化的氧化-还原反应中，起着电子和质子的传递体作用。,(3) 泛酸和辅酶A(CoA)(B3),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) 泛酸和辅酶A
4、(CoA),辅酶A是生物体内代谢反应中乙酰化酶的辅酶，它的前体是维生素(B3)泛酸。,功能：是传递酰基，是形成代谢中间产物的重要辅酶。,(3) 泛酸和辅酶A(CoA) 缺乏症,皮肤和粘膜以及羽毛发生病变、发炎；肠道和呼吸道易患疾病；生殖机能紊乱；生长缓慢，体重减轻；神经系统紊乱；抗体形成受到抑制；肾上腺功能缺陷等。,(4) 维生素PP(B5),烟酸和烟酰胺，在体内转变为辅酶I和辅酶II。能维持神经组织的健康。缺乏时表现出神经营养障碍，出现皮炎。,(4) 维生素PP和NAD+ 和NADP+,NAD+ (烟酰胺-腺嘌呤二核苷酸，又称为辅酶I) 和NADP+(烟酰胺-腺嘌呤磷酸二核苷酸,又称为辅酶I
5、I )是维生素烟酰胺的衍生物，,功能：是多种重要脱氢酶的辅酶。,(5)吡哆素,吡多素(维生素B6，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)。,(5)吡哆素和磷酸吡哆素,磷酸吡哆素主要包括磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。,磷酸吡多素是转氨酶的辅酶，转氨酶通过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互转换，起转移氨基的作用。,(5)吡哆素和磷酸吡哆素 缺乏症,氨基酸代谢紊乱，阻碍蛋白质合成和减少蛋白质沉积，导致动物食欲不振，生长停滞；易患皮炎，如红皮水肿性多发性神经炎；血液中红血球的形成受阻，引起贫血和部分脱发（毛）；肝脏和心脏受损，功能减弱；神经末梢和中枢神经系统病变，如末梢神经脱髓鞘，髓磷脂鞘肿胀与断裂，使动物出现类似癫痫的惊
6、厥现象；繁殖机能紊乱；脂肪酸代谢所必需的辅酶A的生物合成受到破坏，而导致脂类代谢紊乱等。,(6) 生物素,生物素是羧化酶的辅酶，它本身就是一种B族维生素B7。,生物素的功能是作为CO2的递体，在生物合成中起传递和固定CO2的作用。,(6) 生物素 缺乏症,生长迟缓，繁殖机能紊乱，出现脂溢性皮炎，脱毛，角化，易感传染病，饲料报酬低等。猪蹄周围皮炎，蹄裂，家禽喙部、胫及趾部周围皮炎；肉用仔鸡发生脂肪肝、肾病综合症。,(7) 叶酸和四氢叶酸(FH4或THFA),四氢叶酸是合成酶的辅酶，其前体是叶酸(又称为蝶酰谷氨酸，维生素B11)。,四氢叶酸的主要作用是作为一碳基团，如-CH3, -CH2-, -C
7、HO 等的载体，参与多种生物合成过程。,(7) 叶酸和四氢叶酸(FH4或THFA) 缺乏症,动物发生巨红细胞性贫血症与巨红血球性贫血症，白细胞和血小板减少，生长受到抑制；易发生口唇炎、舌炎、咽炎以及胃酸缺乏、慢性下痢等。家禽羽毛生长不良。,(8) 维生素B12辅酶,维生素B12又称为钴胺素。维生素B12分子中与Co+相连的CN基被5-脱氧腺苷所取代，形成维生素B12辅酶。维生素B12辅酶的主要功能是作为变位酶的辅酶，催化底物分子内基团(主要为甲基)的变位反应。,结构,(8) 维生素B12辅酶 缺乏症,动物出现肝功能和消化功能障碍，蛋白质积聚不足，生长受阻，饲料转化率低，抵抗力降低，发生造血障碍
8、，贫血、皮肤粗糙和皮炎等。,（9）硫辛酸,硫辛酸是少数不属于维生素的辅酶。硫辛酸是6,8-二硫辛酸，有两种形式，即硫辛酸（氧化型）和二氢硫辛酸（还原型）.,(10) 辅酶Q(CoQ),辅酶Q又称为泛醌，广泛存在与动物和细菌的线粒体中，其结构为：,辅酶Q的活性部分是它的醌环结构，主要功能是作为线粒体呼吸链氧化-还原酶的辅酶，在酶与底物分子之间传递电子。,(11)维生素C,在体内参与氧化还原反应，羟化反应。人体不能合成。,7.2脂溶性维生素,维生素A,D,E,K均溶于脂类溶剂，不溶于水，在食物中通常与脂肪一起存在，吸收它们，需要脂肪和胆汁酸。,7.2.1.维生素A,维生素A分A1, A2两种，是不
9、饱和一元醇类。维生素A1又称为视黄醇，A2称为脱氢视黄醇。,7.2.1.维生素A,维生素A过量摄取会引起中毒，可引发骨痛、肝脾肿大、恶心腹泻及鳞状皮炎等症状。大量食用北极熊肝或比目鱼肝可引起中毒。,7.2.2.维生素D,维生素D是固醇类化合物，主要有D2,D3, D4, D5。其中D2,D3活性最高。,维生素D的结构,在生物体内，D2和D3本身不具有生物活性。它们在肝脏和肾脏中进行羟化后，形成1，25-二羟基维生素D。其中1，25-二羟基维生素D3是生物活性最强的。,7.2.2.维生素D,食物中维生素D含量少，同时又缺乏紫外线照射的人易发生骨折。肝胆疾病、肾病、或某些药物也会抑制羟化。摄入过多
10、也会引起中毒，发生迁移性钙化，导致肾、心、胰、子宫及滑膜粘蛋白钙化。高血钙也会导致肾结石，而骨骼却因钙被抽走而疏松软化。,7.2.3.维生素E,又叫做生育酚，目前发现的有6种，其中，四种有生理活性。,7.2.3.维生素E,维生素E很少缺乏，毒性也较低。早产儿缺乏会产生溶血性贫血，成人回导致红细胞寿命短，但不致贫血。,7.2.4.维生素K,维生素K有3种，K1,K2,K3。其中K3是人工合成的。维生素K是2-甲基萘醌的衍生物。,7.2.4.维生素K,缺乏维生素K时常有出血倾向。新生儿、长期服用抗生素或吸收障碍可引起缺乏。,课后作业及思考题,1、填空1）维生素B1构成的辅酶是 ，如果缺乏，糖代谢发生障碍， 在神经组织堆积，引起脚气病。 2）维生素B6包括 、 和 。其中 和 经磷酸化成为辅酶，主要起 作用。,课后作业及思考题,2. 请指出与下列生理功能相对应的脂溶性维生素。(1)调节钙磷代谢，维持正常血钙、血磷浓度。(2)促进肝脏合成凝血酶原，促进凝血。(3)维持上皮组织正常功能，与暗视觉有关。(4)抗氧化剂，与动物体生殖功能有关。,课后作业及思考题,3指出下列症状分别是由于哪种(些)维生素缺乏引起的？(1)脚气病；(2)坏血病；(3)佝偻病； (4)干眼病；(5)癞皮病；(6)巨红细胞贫血。 4. 列出各种B族维生素的辅酶（辅基）形式及主要作用。,
