第6章維生素與輔酶課件

1、第六章 維生素和輔酶 維生素（vitamin）是參與生物生長發(fā)育和代謝所必需的一類微量有機物質(zhì)。這類物質(zhì)由于體內(nèi)不能合成或者合成量不足，所以必需由食物供給。已知絕大多數(shù)維生素作為酶的輔酶或輔基的組成成分，在物質(zhì)代謝中起重要作用。機體缺乏維生素時，引起維生素缺乏癥。1維生素的分類與功能水溶性維生素脂溶性維生素2維生素的發(fā)現(xiàn) 在第一種維生素被發(fā)現(xiàn)之前，許多特定食物的一些特殊的預(yù)防疾病的作用就早已被人們發(fā)現(xiàn)。中國唐代醫(yī)學(xué)家孫思邈(公元581-682年)曾經(jīng)指出，用動物肝可以防治夜盲癥，用谷皮熬粥可以防治腳氣病。實際起作用的因素正是維生素，動物肝中多含豐富的維生素A，而谷皮中多含維生素B1，分別是夜盲

2、癥和腳氣的對癥良藥。18世紀，發(fā)現(xiàn)在食物中添加柑橘類水果可以防治壞血病的擴散。 1886年，年輕的荷蘭軍醫(yī)艾克曼(Christian Eijkman，1858-1930)在荷屬東印度研究亞洲普遍流行的腳氣病，最初企圖找出引起該病的細菌，但是沒有成功本來不是細菌引起的疾病，又怎么可能成功呢？1890年，在他的實驗雞群中爆發(fā)了神經(jīng)性皮炎，表現(xiàn)與腳氣病極為類似。直到1907年，艾克曼經(jīng)過專心研究，才終于查明，腳氣病起因于白米。雞吃白米得了腳氣病，將丟棄的米糠放回飼料中即可治愈。他自己也開始改吃糙米，于是感染的腳氣病隨后也好了。艾克曼于是推測白米中含有一種毒素，而米糠中則含有一種解毒的物質(zhì)。荷蘭的格林

3、卻不這樣認為，而是從另一個角度推測：白米中缺少一種關(guān)鍵的成分，而這種成分就在米糠里。事實證明，格林的推測是正確的，白米中缺少的正是維生素。 為了贊譽艾克曼醫(yī)生發(fā)現(xiàn)維生素的先驅(qū)作用，1929年，他榮獲了諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎 3發(fā)現(xiàn)記 (1906年英國 霍普金斯)純化飼料礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸、糖純化飼料+極微量牛奶人和動物合成某些維生素的功能退化，必須依靠食物提供，一旦缺乏病或死。 說明什么？ 牛奶中存在需要量極少，但生存必須的食物輔助因子維生素41912年，波蘭科學(xué)家豐克，經(jīng)過千百次的試驗，終于從米糠中提取出一種能夠治療腳氣病的白色物質(zhì)。這種物質(zhì)被豐克稱為 維持生命的營養(yǎng)素，簡稱Vitam

4、in(維他命），也稱維生素。 隨著時間的推移，越來越多的維生素種類被人們認識和發(fā)現(xiàn)，維生素成了一個大家族。人們把它們排列起來以便于記憶，維生素按A、B、C一直排列到L、P、U等幾十種。 5第一節(jié) 維生素的分類與功能1.1 分類依據(jù)溶解性水溶性V VB族、VC脂溶性V VA 、 VD、 VE、 VK2.2 功能水溶性V輔酶，參與酶催化反應(yīng)中底物基團的轉(zhuǎn)移 調(diào)節(jié)代謝脂溶性V調(diào)控某些生物機能，維持生理功能 6第二節(jié) 水溶性維生素2.1 VB族（1.2.3.5.6.9.12. 生物素）A.VB1(硫胺素）化學(xué)結(jié)構(gòu) 嘧啶環(huán) + 噻唑環(huán) 存在形式TPP（硫胺素焦磷酸）ATPAMP7TPP催化丙酮酸或-酮戊

5、二酸氧化脫羧反應(yīng)的輔酶，又稱羧化輔酶。+丙酮酸脫羧酶8在酶催化反應(yīng)中的作用舉例丙酮酸脫羧酶的輔酶乙酰乳酸合成酶的輔酶乙酰乳酸9缺乏癥：當VB1缺乏時，糖代謝受阻，丙酮酸積累，使病人血、尿、腦組織中丙酮酸含量升高，從而影響心血管和神經(jīng)組織正常功能，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，臨床上稱為腳氣病。 另外，由于VB1還能抑制膽堿酯酶的活性，使神經(jīng)傳導(dǎo)所需的乙酰膽堿不被破壞，保持神經(jīng)的正常傳導(dǎo)功能。缺乏時，可產(chǎn)生胃腸蠕動緩慢、消化液分泌減少食欲不振，消化不良等癥狀。主要存在種子的外皮和胚芽中，例如米糠和麥麩。酵母中的含量最多，此外，瘦肉、白菜和芹菜中含量也很

6、豐富。1011VB2H化學(xué)結(jié)構(gòu) 二甲基異咯嗪 + 核糖醇二甲基異咯嗪B. VB2（核黃素）核糖醇？鍵相連核苷鍵存在形式核黃素單核苷酸 FMN核黃素腺嘌呤二核苷酸 FADAMP FMNVB2FAD功能脫氫酶輔基 傳遞H9876105143212氧化態(tài) 還原態(tài)機理 FMN + 2e + 2H+ FMNH2 FAD + 2e + 2H+ FADH2 二甲基異咯嗪上的N1、N5載運H缺乏病唇炎、舌炎、口角炎、眼角膜炎等癥狀補充物小麥、青菜、黃豆、動物的肝和心。綠色植物、某些細菌和霉菌能合成核黃素，但在動物體內(nèi)不能合成，必須由食物供給。13C. VB3（維生素PP，煙酰胺或尼克酰胺）化學(xué)結(jié)構(gòu)存在方式煙酰

7、胺腺嘌呤二核苷酸（輔酶I） NAD+煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （輔酶）NADP+煙酰胺NAD+磷酸NADP+提問：為什么稱？NMPAMPO煙堿(尼古丁)14氧化態(tài) 還原態(tài)功能脫氫酶輔酶 傳遞H機理分布：肉類、谷物及花生，色氨酸轉(zhuǎn)化，不缺乏。酶活性中心+底物15在脫氫酶的活性中心輔助H傳遞NAD(P)H脫氫酶活性中心底物 NAD(P)+NAD(P)H再到其他酶活性中心將H傳遞出去。16D. VB5 （泛酸，或遍多酸）泛存在廣泛化學(xué)結(jié)構(gòu)存在方式輔酶A（CoASH）3.5-ADP35巰基乙胺酰胺鍵磷酸酯鍵泛酸17CoA-SH主要起傳遞?；?acyl group) 的作用。在其分子中，-SH可接受或供

8、出?；?。所以CoA-SH與各種?；磻?yīng)關(guān)系密切，是各種?；磻?yīng)的輔酶。?；o酶A的形成： R-COOH + HS-CoA R-CO-S-CoA酰基的轉(zhuǎn)移： R-CO-S-CoA + 底物R-CO-底物 + HS-CoA輔酶A和泛酸的功能H2O 泛酸以輔酶的形式參與糖、脂和蛋白質(zhì)的代謝。例如在糖代謝中，丙酮酸氧化脫羧后，必須轉(zhuǎn)變成乙酰CoA才能進入三羧酸循環(huán)進一步被氧化。18機理簡介H2O脂酰CoAH+19縮合反應(yīng) H2O來源何處？ -20E.VB9（葉酸造血維生素） 葉廣泛存在于綠葉中化學(xué)結(jié)構(gòu) 2-氨基-4-羥基-6-亞甲基蝶呤對氨基苯甲酸谷氨酸葉酸蝶酰谷氨酸蝶酸21葉酸的輔酶形式是四氫葉酸，

9、用FH4 或 THFA表示。谷氨酸葉酸功能一碳單位脫除酶的輔酶 傳遞一碳基團 如（CH3、CH2、C(O)H、=C） 甲基 亞甲基 甲?；?次甲基四氫葉酸5678H22傳遞亞甲基谷氨酸谷氨酸傳遞甲基谷氨酸傳遞次甲基23 缺乏癥: 由于葉酸參與嘌呤、嘧啶的合成，進而間接影響到蛋白質(zhì)的合成，一旦缺乏會影響紅細胞合成。葉酸缺乏時，血紅細胞的發(fā)育和成熟受到影響，造成巨幼紅細胞貧血癥。 磺胺類藥物（抗菌藥）作用機理: 可以競爭性地抑制細菌葉酸的合成（很多細菌只自身合成），導(dǎo)致繁殖中斷，而人體利用食物中的葉酸，因而不會受這類藥物影響。24壞血（壞血?。?毛細管脆弱、易碎表現(xiàn)為牙齦發(fā)炎出血，皮膚出現(xiàn)小血斑、

10、牙齒松動，嚴重者死亡VC防治壞血病抗壞血酸化學(xué)結(jié)構(gòu)酸性多羥基化合物2.2 VC（抗壞血酸）D-葡萄糖醛酸L-葡萄糖酸L-古洛內(nèi)酯L-古洛內(nèi)酯氧化酶3-氧-L-古洛內(nèi)酯L-抗壞血酸1，4內(nèi)脂14還原人、猴、豚鼠體內(nèi)缺乏故只能通過食物獲取。？反應(yīng)25功能 1. 還原作用：抗壞血?。ūＷo細胞膜）；保護 巰基 ； 氫傳遞體通過本身的氧化和還原反應(yīng)； 還原態(tài) 氧化態(tài) 2.參與羥化反應(yīng)：脯氨酸羥基化酶的輔酶，促進膠原蛋白的合成;促進膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懰幔淮龠M藥物或毒物的代謝轉(zhuǎn)變。 3、其他功能2627第三節(jié) 脂溶性維生素3.1 VA（視黃醇） 只存在動物性食物中，魚肝油含量較高。植物中的-胡蘿卜素在動物的小腸

11、內(nèi)可轉(zhuǎn)化而來。故-胡蘿卜素稱為維生素A原?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu) 具有脂環(huán)的不飽和的一元醇(脂類中萜類衍生物），有A1和A2兩種，視黃醇可以被氧化成視黃醛。VA1 （視黃醇） VA2（3-脫氫視黃醇）28弱光存在形式 視紫紅質(zhì)（視黃醛+糖蛋白（視蛋白）視黃醛功能 暗視野下感光視紫紅質(zhì)全反式視黃醛11-順型視黃醛視蛋白暗處E2E2 視黃醛異構(gòu)酶缺乏：夜盲癥；影響發(fā)育，使上皮組織干燥以及抵抗病菌能力降低，因而易于感染病。全反型維生素ANADH+E111-順型維生素ANADH+E1E1 醇脫氫酶29303.2 VD（抗佝僂病維生素）化學(xué)結(jié)構(gòu) 類固醇衍生物人體皮膚中的7-脫氫膽固醇功能 1.促進Ca2+在骨骼中的沉

12、積VD 紫外線230300nm31缺乏：佝僂病、嚴重的蛀牙、軟骨病、老年性骨質(zhì)疏松癥多喝奶制品！2.幫助吸收VA 煙霧會遮斷制造維生素D的太陽光線； 強烈的日曬灼傷后，皮膚將停止制造維生素D。32333.3 VE（生育酚）一種典型的生育酚化學(xué)結(jié)構(gòu)死胎少量生菜、麥胚三甲基苯酚+一甲基環(huán)氧己烷+三甲基十三烷？34功能與分布抗不育癥抗氧化劑的能力，防止細胞膜上的不飽和脂肪酸被氧化。從而防止紅細胞破裂溶血而延長紅細胞的壽命。保護巰基不被氧化，而保持酶的活性?？顾ダ希乐文[瘤。 分布廣泛，多存在植物組織中。尤其是麥胚油、玉米油、花生油中含量較高。豆類和蔬菜中的含量也比較豐富。35363.4 VK（凝血維

13、生素）化學(xué)結(jié)構(gòu)VK1VK2 2-甲基-1，4萘醌12437功能促進肝臟合成凝血酶原，調(diào)節(jié)凝血因子、的合成，因而促進血液凝固。作為電子傳遞體系的一部分，參與氧化磷酸化過程。 來源：食物（各種）、腸道中微生物（大腸桿菌、乳酸菌）的合成，不易缺乏3839404142維生素與輔酶名稱別名輔酶生理功能來源缺乏病VB11. 硫胺素2. 抗腳氣病維生素TPP1. 參與-酮酸氧化脫羧反應(yīng)2. 抑制膽堿酯酶活性，保護神經(jīng)正常傳導(dǎo)酵母、谷類種子的外皮和胚芽腳氣病（多發(fā)性神經(jīng)炎）VB2核黃素FMNFADH載體小麥、青菜、黃豆、蛋黃、肝等口角炎、唇炎、舌炎等VB5泛酸遍多酸HSCoA酰基載體動植物細胞中均含有人類未發(fā)

14、現(xiàn)缺乏病VB3維生素PP1. 尼克酸/尼克酰胺2. 抗癩皮病維生素NADNADPH載體肉類、谷物、花生等，人體可自色氨酸轉(zhuǎn)變一部分癩皮病VB6吡多醇/吡多醛/吡多胺磷酸吡多醛和磷酸吡多胺參與氨基酸轉(zhuǎn)氨、脫羧和消旋作用酵母、蛋黃、肝、谷類等，腸道細菌可合成人類未發(fā)現(xiàn)典型缺乏病生物素VH羧化酶的輔酶，參與體內(nèi)二氧化碳的固定動植物組織均含有，腸道細菌可合成人類未發(fā)現(xiàn)典型缺乏病VB9葉酸THFA一碳基團載體青菜、肝、酵母等惡性貧血43名稱別名輔酶生理功能來源缺乏病VB12鈷胺素5-脫氧腺苷鈷胺素1.參與某些變位反應(yīng)2.甲基的轉(zhuǎn)移肝、肉、魚等，腸道細菌可合成惡性貧血Vc1.抗壞血酸2.抗壞血病維生素1.氧化還原作用2.作為脯氨酸羥化酶的輔酶，促進細胞間質(zhì)形成新鮮水果、蔬菜，特別是番茄、柑橘、鮮棗等壞血病硫辛酸1.?；d體2.H載體肝、酵母等人類未見缺乏病VA1.視黃醇2.抗干眼病維生素1.合成視紫紅質(zhì)2.維持上皮組織的結(jié)構(gòu)完整3.促進生長發(fā)育