高中生物競賽輔導課件維生素

1、高中生物競賽輔導課件維生素維生素的發(fā)現(xiàn)維生素的發(fā)現(xiàn)18811881年年LuninLunin指出，純粹的谷類不能維指出，純粹的谷類不能維持生命。持生命。1906190619121912年，年，HopkinsHopkins用純粹谷類飼用純粹谷類飼鼠，發(fā)現(xiàn)鼠不能正常生長與繁殖，加牛鼠，發(fā)現(xiàn)鼠不能正常生長與繁殖，加牛奶可解決。奶可解決。19121912年，年，F(xiàn)unkFunk從米糠中提出維生素從米糠中提出維生素B1B1。1.1. 現(xiàn)今已發(fā)現(xiàn)有現(xiàn)今已發(fā)現(xiàn)有3030多種維生素，其中有多種維生素，其中有1414種維生素的結(jié)構(gòu)和功能已清楚。種維生素的結(jié)構(gòu)和功能已清楚。概概 述述No 維生素是能維生素是能源物質(zhì)

2、嗎？源物質(zhì)嗎？人體能自我合人體能自我合成維生素嗎？成維生素嗎？No No No No 人體可以缺人體可以缺乏維生素嗎？乏維生素嗎？人體維生素可人體維生素可以過量嗎？以過量嗎？No No No 人體對維生素的人體對維生素的需要量如何？需要量如何？微量微量 什麼是維生素？什麼是維生素？調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝、促進生長發(fā)育和調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝、促進生長發(fā)育和維持生理功能等。維持生理功能等。維生素的作用維生素的作用是什麼？是什麼？【內(nèi)容提要】 1維生素概述 2脂溶性維生素A D E K 3水溶性維生素B 族 維生素C 4維生素間協(xié)同作用與維生素過量來源來源化學性質(zhì)化學性質(zhì)生理作用生理作用缺乏癥缺乏癥 1、維生素的概念

3、、維生素的概念 維持人體正常物質(zhì)代謝和生理功能維持人體正常物質(zhì)代謝和生理功能 的一類有機化合物。的一類有機化合物。 2、維生素的作用、維生素的作用 以輔酶的方式參與體內(nèi)代謝以輔酶的方式參與體內(nèi)代謝 調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝、促進生長發(fā)育 維持生理功能等發(fā)揮著重要作用概概 述述3、如果長期缺乏如果長期缺乏-維生素缺乏癥維生素缺乏癥 1）提供量不足）提供量不足 (原發(fā)性原發(fā)性) 供給不足、烹調(diào)不當、貯存不當供給不足、烹調(diào)不當、貯存不當吸收不良吸收不良 2）藥物的影響）藥物的影響 3）生理和病理需要量增多）生理和病理需要量增多 4) 排泄增多排泄增多 5) 吸收障礙吸收障礙: 消化道疾病，酒精消化道疾病，酒精

4、6) 食物加工過程中破壞食物加工過程中破壞 4、如果過量如果過量 可能造成中毒概概 述述維生素的命名發(fā)現(xiàn)先發(fā)現(xiàn)先后后維生素維生素A A化學結(jié)化學結(jié)構(gòu)構(gòu)視黃醇視黃醇生理功生理功能能抗干眼病維生素抗干眼病維生素化學結(jié)化學結(jié)構(gòu)構(gòu)視黃醇視黃醇5、維生素的分類、維生素的分類 概概 述述第一節(jié)第一節(jié)脂溶性維生素脂溶性維生素ADEK脂溶性維生素脂溶性維生素脂溶性維生素脂溶性維生素維生素維生素A維生素A又名視黃醇（retinol），有二種形式，VA2的生理活性僅為VA1的一半。維生素A1維生素A23-脫氫視黃醇脫氫視黃醇（二）生化作用及缺乏癥（二）生化作用及缺乏癥生化作用生化作用缺乏癥缺乏癥構(gòu)成視細胞內(nèi)感光物

5、質(zhì)，即視構(gòu)成視細胞內(nèi)感光物質(zhì)，即視紫紅質(zhì)紫紅質(zhì)-維護夜視功能維護夜視功能暗適應能力差，暗適應能力差，重者夜盲、干重者夜盲、干眼癥、結(jié)膜干燥、角膜軟化、眼癥、結(jié)膜干燥、角膜軟化、眼眶下色素沉著眼眶下色素沉著參與糖蛋白合成，維持上皮參與糖蛋白合成，維持上皮細細胞胞完整健全完整健全上皮干燥、增生、過度角化，上皮干燥、增生、過度角化，上皮腫瘤上皮腫瘤促進生長、發(fā)育促進生長、發(fā)育兒童生長停頓、骨骼發(fā)育不良兒童生長停頓、骨骼發(fā)育不良大鼠排卵減少，影響生殖大鼠排卵減少，影響生殖缺乏維生素致癌物在體內(nèi)毒缺乏維生素致癌物在體內(nèi)毒性增強，補充后可使已癌變細性增強，補充后可使已癌變細胞恢復正常胞恢復正常維生素維生素

6、A A的攝入與癌癥發(fā)生呈的攝入與癌癥發(fā)生呈負相關(guān)負相關(guān)脂溶性維生素脂溶性維生素維生素維生素A維生素A主要存于動物性食物中，但有色植物中的-胡蘿卜素即VA原含量豐富。：（植物）：（植物）：（動物）：（動物）維生素可調(diào)節(jié)人體鈣代謝維生素可調(diào)節(jié)人體鈣代謝 最新研究證實，在甲狀旁腺、胰腺、垂體、胎最新研究證實，在甲狀旁腺、胰腺、垂體、胎盤及全身多個器官和組織中，都有鈣化醇受體，盤及全身多個器官和組織中，都有鈣化醇受體，利于鈣化醇發(fā)揮廣泛生理功能利于鈣化醇發(fā)揮廣泛生理功能 調(diào)節(jié)鈣代謝，保持正常腦功能，改善肌肉強度，調(diào)節(jié)鈣代謝，保持正常腦功能，改善肌肉強度，調(diào)節(jié)膠原生成，促進軟骨蛋白聚糖合成調(diào)節(jié)膠原生成，

7、促進軟骨蛋白聚糖合成 調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng) 有了足夠的鈣才能有效地發(fā)揮維生素的催有了足夠的鈣才能有效地發(fā)揮維生素的催化效果，達到增強骨質(zhì)正常鈣化的作用?；Ч?，達到增強骨質(zhì)正常鈣化的作用。典型的佝僂病癥狀 方顱、雞胸、X型腿、O型腿、串珠肋、蒸籠頭脂溶性維生素脂溶性維生素維生素維生素D促進鈣磷吸收，有利于新骨生成與鈣化。主要是1，25-二羥膽鈣化醇通過降鈣素和甲狀旁腺素行使調(diào)節(jié)鈣、磷在體內(nèi)的平衡。VD主要存在于肝、奶、蛋黃中。兒童缺乏VD患佝僂病成人患骨質(zhì)疏松病脂溶性維生素脂溶性維生素維生素維生素E 維生素E與生育有關(guān)，故稱生育酚。天然的VE共有八種，其中-生育酚的

8、生理活性最強，但抗氧化能力卻最弱。維生素維生素E的效用的效用1).延緩細胞因氧化而老化，保持青春容姿；延緩細胞因氧化而老化，保持青春容姿；2).供給體內(nèi)氧氣，使您更有耐久力；供給體內(nèi)氧氣，使您更有耐久力；3).和維生素和維生素A一起作用，抵御大氣污染，保護肺臟；一起作用，抵御大氣污染，保護肺臟；4).防止血液凝固；防止血液凝固；5).是局部外傷的外用藥是局部外傷的外用藥(可透過皮膚被吸收可透過皮膚被吸收)和內(nèi)服藥，和內(nèi)服藥，皆可防止留下疤痕；皆可防止留下疤痕；6).加速灼傷的康復；加速灼傷的康復；7).以利尿劑的作用來降低血壓；以利尿劑的作用來降低血壓；8).防止流產(chǎn)；防止流產(chǎn)；9).有助于減

9、輕腿抽筋和手足僵硬的狀況；有助于減輕腿抽筋和手足僵硬的狀況；10).降低患缺血性降低患缺血性心臟病心臟病的機會。的機會。缺乏癥缺乏癥雄鼠睪丸萎縮、不產(chǎn)生精子；雄鼠睪丸萎縮、不產(chǎn)生精子；雌鼠流產(chǎn)雌鼠流產(chǎn)貧血、腦萎縮、腦軟化、神經(jīng)退行性病變貧血、腦萎縮、腦軟化、神經(jīng)退行性病變脂溶性維生素脂溶性維生素維生素維生素K促進凝血功能（凝血維生素），天然的有K1和K2二種。K1（綠色植物、動物肝臟）K2（人體腸道細菌代謝產(chǎn)物）脂溶性維生素脂溶性維生素維生素維生素K血液凝固關(guān)鍵是凝血酶原變成凝血酶，需要Ca2+參與，而結(jié)合Ca2+則必需肽鏈上要有-羧基谷氨酸結(jié)構(gòu)。VK是蛋白質(zhì)中谷氨酰羧化的輔助因子VK主要功能

10、是促進肝臟合成凝血酶原（即凝血因子II）脂溶性維生素脂溶性維生素維生素維生素K 一般情況下人體不會缺乏VK，因為它在綠色植物中分布很廣，且人體腸道細菌能合成。但過量使用抗生素可能會導致人體缺乏VK，引起血液凝固時間延長，脂肪吸收困難等癥狀。二、生化作用及缺乏癥二、生化作用及缺乏癥生化作用生化作用促進血液凝固促進血液凝固缺乏癥缺乏癥主要癥狀是易出血主要癥狀是易出血缺乏原因缺乏原因胰腺疾病、膽管疾病、小腸黏膜萎縮、胰腺疾病、膽管疾病、小腸黏膜萎縮、脂肪便；長期應用抗生素脂肪便；長期應用抗生素第二節(jié)第二節(jié)水溶性維生素水溶性維生素.水溶性維生素水溶性維生素維生素維生素B1VB1又稱硫胺素，由一個噻唑環(huán)

11、和嘧啶環(huán)組成。在生物體內(nèi)主要以焦磷酸硫胺素（TPP）形式存在。2.2.焦磷酸硫胺素（焦磷酸硫胺素（TPPTPP）的產(chǎn)生）的產(chǎn)生參與糖代謝參與糖代謝. 維生素 B1 (硫胺素 thiamine)食物來源：食物來源：* 糧谷類、豆類、堅果類糧谷類、豆類、堅果類 * 瘦肉、蛋類瘦肉、蛋類 * 綠色蔬菜綠色蔬菜水溶性維生素水溶性維生素維生素維生素B2接受H水溶性維生素水溶性維生素維生素維生素B2VB2又稱核黃素，是核醇與7，8-二甲基異咯嗪的縮合物。在生物體內(nèi)的氧化還原過程中起傳遞H的作用。在體內(nèi)主要以黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）形式存在，與生物體內(nèi)一些氧化還原蛋白（黃素蛋白）

12、結(jié)合牢固，是其輔基。食物來源動物性食物動物性食物（肝、腎、心多）（肝、腎、心多）真菌類真菌類紫菜紫菜奶類奶類蛋類蛋類水溶性維生素水溶性維生素TPP主要涉及到糖代謝中羰基碳（醛和酮）合成與裂解反應的輔酶。特別是-酮酸的脫羧和-羥酮的形成與裂解都依賴于TPP。水溶性維生素水溶性維生素維生素維生素PPNAD+或或NADP+參加參加二個電子的轉(zhuǎn)移反應二個電子的轉(zhuǎn)移反應 皮炎dermatitis 腹瀉diarrhea 癡呆dementia（五）維生素 PP (煙酸niacin)食物來源：豆類、糧食、肝臟、腎、瘦肉、魚、酵母、蘑菇色氨酸在體內(nèi)合成煙酸：60mg色氨酸 = 1mg煙酸水溶性維生素水溶性維生素

13、維生素維生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺 磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是其活性形式，是氨基酸代謝中多種酶的輔酶，如轉(zhuǎn)氨酶。水溶性維生素水溶性維生素維生素維生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺 吡哆醛吡哆醇吡哆胺磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺水溶性維生素水溶性維生素磷酸吡哆醛（磷酸吡哆醛（PLP）主要涉及的氨基酸反應有）主要涉及的氨基酸反應有 轉(zhuǎn)氨反應：-脫羧反應：水溶性維生素水溶性維生素泛酸與輔酶泛酸與輔酶A 泛酸又名遍多酸，是由-丙氨酸和, -二羥基 , -二甲基丁酸縮合而成的有機酸。輔酶A（CoASH）是泛酸的主要活性形式，是由3,5 -ADP以磷酸酐鍵連接4-

14、磷酸泛酰巰基乙胺而成。泛酸的另一種活性形式是酰基載體蛋白（ACP），它是4-磷酸泛酰巰基乙胺以共價鍵與蛋白質(zhì)絲氨酸相連。ACP與脂肪酸合成密切相關(guān)，CoASH則主要起傳遞?；饔?，是各種?；磻妮o酶。水溶性維生素水溶性維生素生物素生物素VH 生物素:由噻吩環(huán)和尿素結(jié)合成的雙環(huán)化合物。其主要生物功能是在各種酶促羧化反應中作為活動羧基載體。生物素作為輔基通過蛋白質(zhì)的Lys的- NH2共價連接到酶蛋白上。水溶性維生素水溶性維生素生物素生物素VH 水溶性維生素水溶性維生素生物素生物素VH生物功能：依賴ATP的羧化反應的羧化酶輔基。Lactate and Pyruvate MetabolismAcet

15、yl-CoA CarboxylasePyruvate Carboxylase丙酮酸羧化酶乙酰輔酶A羧化酶水溶性維生素水溶性維生素生物素生物素VH生物功能：依賴ATP的羧化反應的羧化酶輔基。甲基巴豆酰CoA羧化酶Methylcrotonyl-CoA Carboxylase甲基戊烯二酸單酰CoA水溶性維生素水溶性維生素生物素生物素 生物素來源廣泛，肝、腎、蛋黃、酵母、蔬菜和谷物中均含有。腸道細菌也能合成供人體需要，一般很少缺乏。但過量使用抗生素也能會破壞腸道菌群，而引起生物素缺乏。水溶性維生素水溶性維生素葉酸和四氫葉酸葉酸和四氫葉酸 葉酸又稱喋酰谷氨酸，由2-氨基-4-羥基-6-甲基喋啶、對氨基苯

16、甲酸、L-谷氨酸三部分組成。水溶性維生素水溶性維生素葉酸和四氫葉酸：葉酸和四氫葉酸：FTHF C1單位連接在THF的N5N10上水溶性維生素水溶性維生素葉酸和四氫葉酸：葉酸和四氫葉酸：THF攜帶的攜帶的C1基團基團水溶性維生素水溶性維生素葉酸和四氫葉酸：脫氧胸苷一磷酸合成葉酸和四氫葉酸：脫氧胸苷一磷酸合成水溶性維生素水溶性維生素葉酸和四氫葉酸：葉酸和四氫葉酸：葉酸與核酸合成相關(guān)，當缺乏時DNA合成受抑制，骨髓巨紅細胞中DNA合成減少，細胞分裂速率下降，細胞體積較大，未成熟前便破裂造成貧血，稱巨紅細胞性貧血。氨甲蝶呤及其類似物是二氫葉酸還原酶的競爭性抑制劑，可以阻斷腫瘤細胞中四氫葉酸的合成，從而

17、阻止腫瘤細胞核酸的合成，即腫瘤細胞不能生長。但這類藥物對正常細胞也有毒性，故只用于短期治療。人體腸道細菌也可合成葉酸，一般不會缺乏。水溶性維生素水溶性維生素維生素維生素B12及其輔酶及其輔酶 VB12或稱氰鈷胺素，是唯一含金屬元素的維生素，在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成二種輔酶形式：5-脫氧腺苷鈷胺素和甲基鈷胺素。VB12主要參與體內(nèi)的三種反應：分子內(nèi)重排、核苷酸還原成脫氧核苷酸、甲基轉(zhuǎn)移。其中甲基轉(zhuǎn)移是通過甲基鈷胺素來完成的。水溶性維生素水溶性維生素維生素維生素B12及其輔酶及其輔酶 VB12的功能：分子內(nèi)重排核苷酸還原水溶性維生素水溶性維生素維生素維生素B12及其輔酶及其輔酶 VB12的功能：甲基轉(zhuǎn)移水溶性

18、維生素水溶性維生素維生素維生素B12及其輔酶及其輔酶 VB12參與DNA的合成，對紅細胞的成熟很重要，當缺少VB12時，巨紅細胞中DNA合成受阻，影響了細胞分裂分化成紅細胞，引起惡性貧血。VB12廣泛存在于動物性食物中，人和動物的腸道細菌能合成，故一般不會缺乏。水溶性維生素水溶性維生素維生素維生素C 又名抗壞血酸，是含6個碳的多羥基酸性化合物，其在生物體內(nèi)主要作為電子載體起作用。-水溶性維生素水溶性維生素維生素維生素C生物功能生物功能參與體內(nèi)的氧化還原反應：如保持SH基酶的活性、恢復Hb的輸送氧功能、促進腸道內(nèi)Fe的吸收、保護VE、VA、VB免遭氧化等； 參與體內(nèi)多種羥化反應：如促進膠原蛋白的

19、合成、維護膽固醇正常代謝、維護氨基酸代謝等；其它功能：如防止貧血、刺激免疫系統(tǒng)增加機體抵抗力增加機體抵抗力 維持牙齒、骨骼、血壓的正常功能維持牙齒、骨骼、血壓的正常功能阻斷亞硝胺在體內(nèi)合成阻斷亞硝胺在體內(nèi)合成* 具有較強的還原性，具有抗氧化作用；具有較強的還原性，具有抗氧化作用；水溶性維生素水溶性維生素維生素維生素C生物功能（生物功能（具有較強的還原性具有較強的還原性）Vit C (還原態(tài))Vit C (氧化態(tài))GSSG2GSH不飽和脂肪酸脂質(zhì)過氧化物谷胱甘肽還原酶谷胱甘肽過氧化物酶VC與谷胱甘肽氧化還原反應維生素維生素C缺乏癥：缺乏癥： * 壞血病壞血病 毛細血管脆性增加；毛細血管脆性增加；

20、 牙齦腫脹、出血、萎縮；牙齦腫脹、出血、萎縮； 鼻衄、月經(jīng)過多；鼻衄、月經(jīng)過多； 骨鈣化不正常及傷口愈合緩慢；骨鈣化不正常及傷口愈合緩慢；維生素C (抗壞血酸, ascorbic acid)食物來源(Food Sources of Vitamin C)When dietitians say “vitamin C,” people think “oranges.”海鮮海鮮+維生素維生素C=砒霜砒霜 美國芝加哥大學的研究人員通過實驗發(fā)現(xiàn)，蝦等軟殼類食物含有大量濃度較高的五鉀砷化合物。這種物質(zhì)食入體內(nèi)，本身對人體并無毒害作用，但是，在服用“維生素c”之后，由于化學作用，使原來無毒的砷酸酐轉(zhuǎn)變?yōu)橛卸镜?/p>

21、亞砷酸酐，這就是人們俗稱的砒霜！水溶性維生素水溶性維生素硫辛酸：硫辛酸：硫辛酸是一個含有二個SH基（還原態(tài)）或一個S-S（氧化態(tài)）的八碳羧酸。它主要通過Lys的-NH2與酶分子以酰胺鍵相連。水溶性維生素水溶性維生素硫辛酸：硫辛酸：硫辛酸主要作為酰基載體，參與糖代謝、脂肪酸代謝等。丙酮酸脫氫酶系丙酮酸脫氫酶二氫硫辛酸轉(zhuǎn)乙酰酶二氫硫辛酸脫氫酶維生素的缺乏與過量中毒維生素的缺乏與過量中毒缺乏的原因：缺乏的原因：食物的保存、加工與烹調(diào)不當造成維生素被過量食物的保存、加工與烹調(diào)不當造成維生素被過量破壞；不良的飲食習慣如偏食等造成維生素的攝破壞；不良的飲食習慣如偏食等造成維生素的攝入不足；入不足；某些疾病

22、導致維生素的大量被消耗或腸胃道疾病某些疾病導致維生素的大量被消耗或腸胃道疾病造成維生素的吸收障礙；造成維生素的吸收障礙；當需要量增加而攝入量沒有相應增加當需要量增加而攝入量沒有相應增加不同的藥物和治療手段對維生素的額外需求不同的藥物和治療手段對維生素的額外需求 當攝入量達到某一數(shù)值時，人們將沒有發(fā)生該維生素當攝入量達到某一數(shù)值時，人們將沒有發(fā)生該維生素缺乏癥的危險，該數(shù)值被稱為該維生素的缺乏癥的危險，該數(shù)值被稱為該維生素的RDA值值（recommended daily amountsrecommended daily amounts）。）。 RDARDA值而且因人而異。值而且因人而異。 經(jīng)過人

23、工提純而被高度濃縮的維生素制劑服用過量，經(jīng)過人工提純而被高度濃縮的維生素制劑服用過量，就有可能造成積累，進而導致中毒癥就有可能造成積累，進而導致中毒癥。維生素的缺乏與過量中毒維生素的缺乏與過量中毒孕婦長時間大量服用維生素孕婦長時間大量服用維生素C ，將誘，將誘導體內(nèi)抗壞血酸氧化酶的合成，使胎導體內(nèi)抗壞血酸氧化酶的合成，使胎兒體內(nèi)該酶活性升高，增加胎兒出生兒體內(nèi)該酶活性升高，增加胎兒出生后患壞血病的可能。過量的維生素后患壞血病的可能。過量的維生素C將增加患各種結(jié)石癥的可能性將增加患各種結(jié)石癥的可能性。維生素的缺乏與過量中毒維生素的缺乏與過量中毒維生素的協(xié)同作用維生素的協(xié)同作用 各種維生素在被吸收

24、、體內(nèi)轉(zhuǎn)化以及在發(fā)揮作用的過程中，不是孤立的。它們之間常呈現(xiàn)相互依賴和影響的關(guān)系，被稱為協(xié)同作用。一、吸收時的協(xié)同一、吸收時的協(xié)同 如維生素如維生素E可以保護維生素可以保護維生素C、B1、A； -胡蘿卜素可以保護維生素胡蘿卜素可以保護維生素C； 維生素維生素C對維生素對維生素A、E及部分及部分B族維生素族維生素 維生素維生素D能促進維生素能促進維生素A的吸收。的吸收。 在在B族維生素之間的協(xié)同作用，族維生素之間的協(xié)同作用， 維生素維生素B6能幫助能幫助B12的吸收，的吸收， 維生素維生素B1 B2 B6的比例為的比例為1 1 1時，被認時，被認為它們各有最佳的吸收率。為它們各有最佳的吸收率。維

25、生素的協(xié)同作用維生素的協(xié)同作用 二、功能的協(xié)同二、功能的協(xié)同 維生素維生素A在維生素在維生素E存在時，其功能有較大的增強；存在時，其功能有較大的增強； 維生素維生素C對維生素對維生素E的功效加強更加明顯；的功效加強更加明顯； 維生素維生素B6將減少維生素將減少維生素C過量所造成的副作用過量所造成的副作用 協(xié)同作用在維生素與無機鹽、微量元素之間也存在，協(xié)同作用在維生素與無機鹽、微量元素之間也存在，并日益顯示其重要性。這些都提示我們，在補充維生并日益顯示其重要性。這些都提示我們，在補充維生素時，宜使用合理搭配的組合維生素。尤其是素時，宜使用合理搭配的組合維生素。尤其是B族維族維生素被復合后，生素被復合后， 比單一維生素比單一維生素B的效果要好得多的效果要好得多。維生素的協(xié)同作用維生素的協(xié)同作用 名稱名稱來源來源需要量需要量*主要生理功能主要生理功能缺乏癥缺乏癥維生素維生素A (視黃醇視黃醇)肝、蛋黃、魚肝肝、蛋黃、魚肝油、奶汁、綠葉油、奶汁、綠葉蔬菜、胡