第四章維生素大學(xué)生物化學(xué)第一頁，共75頁。維生素

（Vitamin）：

維持機體正常生命活動所必需的一類微量有機物質(zhì)。維生素都是小分子有機化合物。維生素體內(nèi)不能合成或合成量不足，必需由食物提供。維生素的每日需要量甚少。第二頁，共75頁。維生素缺乏癥（avitaminosis）機體缺乏某種維生素時，可使代謝過程發(fā)生障礙，機體不能正常生長，此類疾病稱為維生素缺乏癥。維生素既不是構(gòu)成機體組織的成分，也不是體內(nèi)供能物質(zhì)，然而在調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝和維持生理功能等方面卻發(fā)揮著重要作用。體內(nèi)缺乏維生素時，物質(zhì)代謝發(fā)生障礙。第三頁，共75頁。（一）維生素的發(fā)現(xiàn)（唐）孫思邈肝臟防治夜盲癥，谷皮湯防治腳氣病。18C后，航海壞血病，用柑桔汁治療1878-1882，日本海軍爆發(fā)腳氣病，用大麥代替精米得以控制病情。第四頁，共75頁。1906年，（英）Hopkins發(fā)現(xiàn)純化飼料中添加微量牛奶可使大白鼠正常存活。提出食物輔助因子——維生素。1913年，（美）Mendal、Osborni，McCollum和Davis發(fā)現(xiàn)VA、VB。其后，其他維生素相繼被發(fā)現(xiàn)。第五頁，共75頁。（二）引起維生素缺乏癥的原因攝入量不足吸收障礙需要量增加，攝入量相對不足服用過多抗菌藥物食物貯存和烹調(diào)方法不當(dāng)?shù)诹摚?5頁。（三）維生素的需要量年齡性別VA(

g)VD(g)VB1(mg)VB2(mg)Vpp(mg)葉酸(g)VB12(g)Vc(mg)嬰兒31.91.100.0430.0530.736.380.032.12兒童14.80.490.0350.0540.604.950.070.99男青年14.10.050.0230.0330.373.900.040.59女青年14.50.050.0200.0300.334.010.040.60男成人11.50.040.0200.0280.303.080.030.46女成人13.60.050.0160.0240.263.640.040.55第七頁，共75頁。（四）維生素的命名與分類命名：維生素由Vitamin一詞翻譯而來。維生素的名稱一般按照發(fā)現(xiàn)的先后，在維生素（vitamin，簡稱V）之后加上A、B、C、D等拉丁字母表示，例如維生素C（VC）、維生素D（VD）。初發(fā)現(xiàn)時是一種，后來證明是多種維生素混合存在，在拉丁字母右下方注以數(shù)字加以區(qū)別，例如維生素B1（VB），B2，B6等。第八頁，共75頁。水溶性維生素脂溶性維生素VA、VD、VE、VKVB族：VC硫辛酸VB1、VB2、VB3（泛酸）、VPP、VB6、生物素、葉酸、VB122、分類：維生素一般根據(jù)溶解性質(zhì)分為脂溶性和水溶性兩大類。其中脂溶性維生素在體內(nèi)可直接參與代謝的調(diào)節(jié)作用，而水溶性維生素主要是通過轉(zhuǎn)變成輔酶對代謝起調(diào)節(jié)作用。第九頁，共75頁。生物體內(nèi)維生素多以輔酶或輔基形式參與機體代謝。酶單純酶結(jié)合酶holoenzymecofactor＝全酶＝脫輔酶＋輔因子apoenzyme第十頁，共75頁。二、水溶性維生素第十一頁，共75頁。包括維生素B族、硫辛酸和維生素C。維生素B族主要有維生素B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、葉酸及B12。維生素B族在生物體內(nèi)通過構(gòu)成輔酶而發(fā)揮對物質(zhì)代謝的影響。第十二頁，共75頁。（一）VB1（硫胺素、抗腳氣病維生素）1.VB1的結(jié)構(gòu)：（噻唑環(huán)）（嘧啶環(huán)）由含硫的帶正電荷的噻唑環(huán)和含氨基的嘧啶環(huán)組成，故稱硫胺素。第十三頁，共75頁。252.輔酶形式：硫胺素焦磷酸（TPP）第十四頁，共75頁。TPP是催化丙酮酸、-酮戊二酸脫羧反應(yīng)的輔酶——脫羧輔酶。例：丙酮酸脫羧酶第十五頁，共75頁。羥乙基-TPPMechanismofyeastpyruvatedecarboxylase.2第十六頁，共75頁。（1）TPP與糖代謝密切相關(guān)3.生理功能及缺乏癥：缺乏癥：多發(fā)性神經(jīng)炎（腳氣?。?/p>

（2）TPP可抑制膽堿脂酶活性缺乏癥：腸胃功能失調(diào)

當(dāng)VB1缺乏時，糖代謝受阻，丙酮酸積累在體內(nèi)，出現(xiàn)多發(fā)性神經(jīng)炎，皮膚麻木、心力衰竭、四肢無力、肌肉萎縮，下肢浮腫等癥狀。第十七頁，共75頁。硫胺素在米糠和肝臟中含量豐富，經(jīng)常食用精米的人容易得腳氣病，因為除去的米糠中含有必需的維生素硫胺素。第十八頁，共75頁。（二）VB2（核黃素）1.VB2的結(jié)構(gòu)67H異咯嗪核糖醇第十九頁，共75頁。2.輔酶形式：黃素單核苷酸（FMN）

黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）101第二十頁，共75頁。FMN、FAD是多種氧化還原酶（黃酶）的輔基，作為遞H體，參與氧化還原反應(yīng)。+2H-2HFMN(FAD)FMNH2(FADH2)+2H-2H第二十一頁，共75頁。琥珀酸脫氫酶琥珀酸延胡索酸例：第二十二頁，共75頁。第二十三頁，共75頁。

構(gòu)成黃素酶的輔基成分，參與生物氧化等過程。起著電子和質(zhì)子的傳遞體作用。缺乏癥：口角炎、舌炎、唇炎等。3.生理功能和缺乏癥維生素B2能促進糖、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝，對維持皮膚、粘膜和視覺的正常機能均有一定的作用。第二十四頁，共75頁。(三)VPP（抗癩皮病維生素）

1.VPP結(jié)構(gòu)：包括尼克酸（煙酸）、尼克酰胺（煙酰胺）。吡啶尼克酸尼克酰胺（為主）第二十五頁，共75頁。2.輔酶形式：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+，輔酶I）煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+，輔酶II）第二十六頁，共75頁。NAD+和NADP+是遞氫體，參與氧化-還原反應(yīng)。+2H-2H+H+41NAD+(NADP+)+2H-2HNADH(NADPH)+H+第二十七頁，共75頁。異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸異檸檬酸例：第二十八頁，共75頁。第二十九頁，共75頁。3.生理功能和缺乏癥：缺乏癥：能維持神經(jīng)組織的健康。缺乏時表現(xiàn)出神經(jīng)營養(yǎng)障礙，出現(xiàn)皮炎－癩皮病，腹瀉及癡呆（神經(jīng)組織變性的結(jié)果）。

NAD+參與生物體內(nèi)產(chǎn)能過程：EMP、TCA

NADPH(H+)參與光和作用、脂肪酸和固醇的合成

NAD+是DNA連接酶的輔酶第三十頁，共75頁。皮炎常呈對稱性，并出現(xiàn)于暴露部位；第三十一頁，共75頁。（四）泛酸（VB3,遍多酸

pantothenicacid）

1.泛酸結(jié)構(gòu)：泛解酸泛酸HOH-Ala第三十二頁，共75頁。2.輔酶形式：輔酶A（CoASH,CoA）第三十三頁，共75頁。輔酶A（CoASH）是?；d體。第三十四頁，共75頁。3.生理功能：輔酶A（CoASH）作為?；d體，在糖、脂、氨基酸代謝中發(fā)揮重要作用。糖丙酮酸脂肪酸氨基酸乙酰CoATCA膽固醇酮體CO2+H2O

+能量第三十五頁，共75頁。缺乏癥因泛酸廣泛存在于生物界，所以很少見泛酸缺乏癥，但在二戰(zhàn)時的遠(yuǎn)東戰(zhàn)俘中曾有"腳灼熱綜合征"，為泛酸缺乏所致。

第三十六頁，共75頁。（五）VB61.VB6結(jié)構(gòu)包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。

PyridoxinePyridoxalPyridoxamine第三十七頁，共75頁。2.輔酶形式：磷酸吡哆醛（PLP）、磷酸吡哆胺第三十八頁，共75頁。氨基轉(zhuǎn)移酶例：-酮戊二酸磷酸吡哆醛（PLP）是很多酶的輔基。轉(zhuǎn)氨酶的輔基都是PLP：第三十九頁，共75頁。3.生理功能：以磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺的形式，參與氨基酸的轉(zhuǎn)氨基作用、脫羧、消旋等作用。第四十頁，共75頁。（六）生物素（VB7、VH）1.生物素的結(jié)構(gòu)噻吩環(huán)由噻吩環(huán)和尿素結(jié)合而成的一個雙環(huán)化合物，側(cè)鏈有一分子戊酸。第四十一頁，共75頁。生物素是羧化酶的輔酶。參與CO2的固定和傳遞。

2.生理功能它可通過酰胺鍵與酶活性部位中的一個賴氨酸殘基的

-氨基共價連接第四十二頁，共75頁。酶-生物素CO2+H2O

+ATPADP+Pi酶-生物素-COO-酶：丙酮酸羧化酶生物素主要作為催化羧基轉(zhuǎn)移反應(yīng)和依賴ATP的羧化反應(yīng)的酶的輔助因子。第四十三頁，共75頁。（七）葉酸（VB11）（folicacid）1.葉酸結(jié)構(gòu):2.輔酶形式：四氫葉酸（THFA，F(xiàn)H4)第四十四頁，共75頁。對氨基苯甲酸2-氨基-4-羥基-6-亞甲基喋啶(FH4)谷氨酸第四十五頁，共75頁。ActivecenterofFH4.FH4是一碳單位傳遞體，是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶。555555101010第四十六頁，共75頁。例：Ser轉(zhuǎn)羥甲基酶FH4N5,N10-CH2-FH4Ser+H2OGlyH2O第四十七頁，共75頁。3.生理功能：以FH4的形式參與氨基酸代謝和核酸合成。缺乏癥：巨紅細(xì)胞貧血癥第四十八頁，共75頁。（八）VB12（氰鈷胺素）

VB12結(jié)構(gòu)2.輔酶形式：5'-脫氧腺苷鈷胺素、甲基鈷胺素第四十九頁，共75頁。ThestructureofVB12(top)andseveralcoenzymeformsofVB12.第五十頁，共75頁。5'-脫氧腺苷鈷胺素是某些變位酶的輔酶。甲基丙二酸單酰CoA變位酶（5'-脫氧腺苷鈷胺素）甲基丙二酸單酰CoA琥珀酰CoA鈷胺素輔酶參與幾種酶催化的分子內(nèi)重排，即變位反應(yīng)。一般是一個底物內(nèi)氫原子與結(jié)合在它相鄰的第二個基團交換位置。第五十一頁，共75頁。3.生理功能：

VB12以其輔酶形式發(fā)揮作用，除為變位酶輔酶外，甲基鈷胺素還參與一C單位代謝。缺乏癥：巨紅細(xì)胞貧血癥第五十二頁，共75頁。（九）Vc（抗壞血酸）

1.Vc的結(jié)構(gòu)：

AscorbicAcid是含有6個碳原子的酸性多羥基化合物。第五十三頁，共75頁?？箟难崦摎淇箟难峋S生素C是強的還原劑，它的生理功能是由它的還原性質(zhì)驅(qū)動的。維生素C和脫氫維生素C形式是一種有效的氧化還原系統(tǒng)。第五十四頁，共75頁。

1）．維生素C參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)。

（1）維生素C能起到保護巰基的作用，它能使巰基酶的-SH維持還原狀態(tài)。

（2）維生素C也可促使氧化型谷胱甘（GSSG）還原為還原型谷胱甘肽（GSH）。還原型谷胱甘肽能使細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化物還原，起保護細(xì)胞膜的作用。

2.生理功能和缺乏癥：第五十五頁，共75頁。（3）維生素C能使紅細(xì)胞中的高鐵血紅蛋白（MHb）還原為血紅蛋白（Hb），使其恢復(fù)對氧的運輸。（4）維生素C能保護維生素A、E免遭氧化，還能促使葉酸轉(zhuǎn)變成為有活性的四氫葉酸。第五十六頁，共75頁。2）．維生素C參與體內(nèi)多種羥化反應(yīng)。（1）促進膠原蛋白的合成：維生素C是膠原脯氨酸羥化酶及膠原賴氨酸羥化酶維持活性所必需的輔助因子，體內(nèi)的結(jié)締組織、骨及毛細(xì)血管的重要構(gòu)成成分也離不開膠原。在創(chuàng)傷愈合時，結(jié)締組織的生成是其前提。所以維生素C對創(chuàng)傷的愈合是不可缺少的，如果缺乏必然會導(dǎo)致牙齒易松動，毛細(xì)血管破裂及創(chuàng)傷不易愈合等。

第五十七頁，共75頁。（2）與膽固醇代謝有關(guān)。維生素C是催化膽固醇轉(zhuǎn)變成7-α羥膽固醇反應(yīng)的7－α羥化酶所必需的。（3）維生素C參與芳香族氨基酸的代謝。在酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)閷αu苯丙酮酸及尿黑酸的反應(yīng)中，都需維生素C。維生素C缺乏時，患者尿中大量出現(xiàn)對羥苯丙酮酸。多巴胺－去甲腎上腺素的轉(zhuǎn)變是由依賴于維生素C的多巴胺－－羥化酶催化的。第五十八頁，共75頁。3）防止貧血4）改善變態(tài)反應(yīng)，提高免疫力5）解毒作用。6）增加鐵的吸收。缺乏癥：壞血病維生素C廣泛存在于新鮮水果和蔬菜中。第五十九頁，共75頁。（五）硫辛酸（lipoicacid）1.結(jié)構(gòu)：二氫硫辛酸硫辛酸第六十頁，共75頁。2.生理功能：硫辛酸是硫辛酰轉(zhuǎn)乙酰酶和二氫硫辛酰脫氫酶的輔酶，分別起?；d體和H載體的作用。第六十一頁，共75頁。第六十二頁，共75頁。三、脂溶性維生素第六十三頁，共75頁。（一）VA（視黃醇、抗夜盲癥維生素）

1.V