单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,Biochemistry,,生物化学,,Chapter11,维生素与辅酶,(一)维生素的定义,●,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需要量极微,主要由外界供给;,,●,不是细胞组成成分,也不是供能物质,而是参与物质代谢的调节;,,●,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一、维生素概论,Chapter11,维生素与辅酶,(二)维生素的发现(,433,页),(三)维生素和辅酶的关系(,434,页),二、水溶性维生素与辅酶,●,维生素,C,: 羟化酶的辅酶,坏血病,缺乏症,●,维生素,B,族:,维生素,B1,:,α-,酮酸脱氢酶的辅酶,脚气病,维生素,B2,:黄酶的辅基,口角糜烂、口腔溃疡,维生素,B6,:氨基酸转氨酶和脱羧酶的辅酶,维生素,PP,:不需氧脱氢酶的辅酶,癞皮病,生物素: 羧化酶的辅酶,,维生素,B12,和叶酸:一碳单位转移酶的辅酶,恶性细胞贫血,Chapter11,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二、水溶性维生素与辅酶,Chapter11,维生素与辅酶,(1),维生素,PP,,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Chapter11,维生素与辅酶,二、水溶性维生素与辅酶,(1),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,II ),是维生素烟酰胺的衍生物,,功能:,是多种重要脱氢酶的辅酶二、水溶性维生素与辅酶,(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、皮炎等二、水溶性维生素与辅酶,(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。
二、水溶性维生素与辅酶,(3),泛酸和辅酶,A(CoA),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,二、水溶性维生素与辅酶,(3),泛酸和辅酶,A(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二、水溶性维生素与辅酶,(4),叶酸和四氢叶酸,(FH,4,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,-CH,3,, -CH,2,-, -CHO,等的载体,参与多种生物合成过程二、水溶性维生素与辅酶,(5),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、下肢水肿二、水溶性维生素与辅酶,(5),硫胺素和焦磷酸硫胺素,(TPP),焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶,它的前体是硫胺素,(,维生素,B1),功能:是催化酮酸的脱羧反应,二、水溶性维生素与辅酶,(6),吡哆素,吡多素,(,维生素,B6,,,包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)。
二、水溶性维生素与辅酶,(6),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它的,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,起转移氨基的作用二、水溶性维生素与辅酶,(7),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,CO,2,的递体,在生物合成中起传递和固定,CO,2,的作用二、水溶性维生素与辅酶,(8),维生素,B,12,辅酶,,维生素,B,12,又称为钴胺素维生素,B,12,分子中与,Co+,相连的,CN,基被,5,’,-,脱氧腺苷所取代,形成维生素,B,12,辅酶维生素,B,12,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,),的变位反应二、水溶性维生素与辅酶,(,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),.,二、水溶性维生素与辅酶,,(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。
二、水溶性维生素与辅酶,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,二、水溶性维生素与辅酶,三、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Chapter11,维生素与辅酶,●,维生素,A,: 抗夜盲、维持上皮的正常发育、促进幼儿生长发育,●,维生素,D,: 抗佝偻病的作用,●,维生素,E,: 抗氧化和抗不育的作用,●,维生素,K,: 凝血作用,1,,维生素,A,维生素,A,分,A1, A2,两种,是不饱和一元醇类维生素,A1,又称为视黄醇,,A2,称为脱氢视黄醇三、脂溶性维生素,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,活性最高三、脂溶性维生素,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,,,,四种有生理活性三、脂溶性维生素,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-,甲基萘醌的衍生物三、脂溶性维生素,四, 酶分子中的金属离子,根据金属离子与酶蛋白结合程度,可分为两类:金属酶和金属激酶在金属酶中,,,酶蛋白与金属离子结合紧密如,Fe,2+,/ Fe,3+,、,Cu,+,/Cu,3,,、,Zn,2+,、,Mn,2+,、,Co,2,,,等金属酶中的金属离子作为酶的辅助因子,在酶促反应中传递电子,原子或功能团,Chapter11,维生素与辅酶,金属酶中的金属离子与配体,金属离子 配体 酶或蛋白,,,Mn,2,,,咪唑 丙酮酸脱氢酶,,Fe,2+,/Fe,3+,,卟啉环,咪唑, 血红素,,,含硫配体 氧化,-,还原酶,,,过氧化氢酶,,Cu,+,/Cu,2+,,咪唑,酰胺 细胞色素氧化酶,,Co,2+,,卟啉环 变位酶,,Zn,2+,-NH,3,,咪唑,(,-RS,),2,,碳酸酐酶,醇脱氢酶,,Pb,2,,-SH d-,氨基,- g-,酮戊二酸脱水酶,,Ni,2,,-SH,尿酶,金属激酶中的金属离子,激酶是一种磷酸化酶类,在,ATP,存在下催化葡萄糖,甘油等磷酸化。
其中的金属离子与酶的结合一般较松散在溶液中,酶与这类离子结合而被激活如Na,+,、,K,+,、,Mg,2+,、,Ca,2+,,等金属离子对酶有一定的选择性,,,某种金属只对某一种或几种酶有激活作用本节完,。