醫(yī)學(xué)生物化學(xué)課件7

1、第三章 維生素與輔酶 第一節(jié) 概述第二節(jié) 水溶性維生素及其輔酶第三節(jié) 脂溶性維生素第四節(jié) 其他輔酶醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)1第三章 維生素與輔酶 第一節(jié) 概述醫(yī)學(xué)生物化學(xué)第一節(jié) 概述一、概念及與疾病的關(guān)系 一類人體不能合成、天然食物中含量極微小而對人體生長和健康必需的有機(jī)化合物。 缺乏維生素A-夜盲癥，缺乏維生素B1-腳氣病，缺乏維生素C-壞血病 等二、與輔酶的關(guān)系（p.434，表11-1） 許多維生素同時也是輔酶或與輔酶有關(guān)系，參與酶的催化反應(yīng)。 維生素B1：硫胺素焦磷酸（脫羧輔酶）TPP 維生素B2：黃素腺嘌呤單核苷酸（FMN）和黃素腺 嘌呤二核苷酸（FAD）三、分類 脂溶性維生素：維生素A、D

2、、E、K等 水溶性維生素：維生素C、B族等 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)2第一節(jié) 概述一、概念及與疾病的關(guān)系醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)2第二節(jié) 水溶性維生素及其輔酶一、維生素B1和羥化輔酶（TPP） 抗神經(jīng)炎的維生素，由含硫的噻唑環(huán)和含氨基的嘧啶環(huán)組成，故又稱硫胺素。 在體內(nèi)常以硫胺磷酸酯（TP）或硫胺焦磷酸酯（TPP）形式存在： TPP就是脫羧輔酶，其功能部位在噻唑環(huán)的2位碳原子上。由于3位上N+的正電荷有助于C2失去質(zhì)子而具負(fù)電性，故C2很易和-酮酸形成加成物而有利于脫羧反應(yīng)（p.442，圖11-9）。硫胺素硫胺焦磷酸酯塞唑嘧啶2醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)3第二節(jié) 水溶性維生素及其輔酶一、維生素B1和羥化輔酶（A

3、= COO-B = H+Py-CH2- =酶上基團(tuán)醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)4A = COO-醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)4TPP是丙酮 酸脫氫酶、 -酮戊二酸脫氫酶的輔酶，參與丙酮酸和-酮戊二酸的氧化脫羧作用。也可作為轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶。多數(shù)天然食物中均含有VB1，瘦豬肉、動物心臟、肝臟、腦的含量較為豐富。由于VB1分子中噻唑環(huán)和嘧啶環(huán)之間的化學(xué)鍵作用很弱，因此很易破壞。收獲、加工、烹調(diào)和貯藏都可造成其損失。如精制稻米和谷類粉由于過渡的碾磨，而使其中的VB1損失殆盡。干燥、高溫也能引起VB1的大量損失。某些食物中含有抗VB1因子。如某些生魚或海產(chǎn)品，特別是鯉魚、鯡魚、蝦中含有硫胺化酶，能裂解VB1分子。醫(yī)學(xué)生物化

4、學(xué)(7)5TPP是丙酮 酸脫氫酶、 -酮戊二酸脫氫酶的輔酶，參與丙酮二、維生素B2和黃素輔酶（FMN和FAD） 又稱核黃素（riboflavin） ，是核糖醇和6,7-二甲基異咯嗪的縮合物，1933年Kuhn從牛奶中分離出。在1位和10位N之間有兩個活潑的雙鍵，易起氧化還原作用 NNNHNH3CH3CROONHNOOHNNH3CH3CR_2H+2H氧化態(tài)還原態(tài)91012345678HR=醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)6二、維生素B2和黃素輔酶（FMN和FAD）NNNHNH3CHVB2:黃素腺嘌呤單核苷酸(FMN) 黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)FMN、FAD作為多種氧化還原酶及遞氫體的酶輔基，參與遞氫作用。

5、異咯嗪核糖醇維生素B2是FMN和FAD的組成成分，F(xiàn)MN和FAD是脫氫酶的輔酶。醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)7VB2:黃素腺嘌呤單核苷酸(FMN) 黃素腺氧化型的FMN或FAD是黃色的，還原后成無色。FMN或FAD有強(qiáng)烈的黃綠色熒光，還原后熒光消失。紫外吸收：氧化態(tài)吸收峰為260nm，375nm，450nm，還原后260nm還存在，但375nm，450nm的吸收峰消失。VB2缺乏：口角炎、唇炎、舌炎、陰囊炎、脂溢性皮炎等。VB2廣泛存在于乳類、蛋類、肉類、谷類等。VB2是啤酒中唯一一種含量多的維生素 。加工、烹飪和儲藏食物過程中VB2有不同程度的損失。精米中大部分丟失。VB2對光十分敏感，牛奶中的損失大

6、多是由于光照造成的，因此宜用深色玻璃瓶來盛裝牛奶。由于VB2在堿性溶液中加熱極易破壞，因而在加工時應(yīng)避免使用小蘇打等堿性物質(zhì)。醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)8醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)8三、泛酸和輔酶A 又稱維生素B3，是二羥基二甲基丁酸和-丙氨酸的縮合物： 泛酸是輔酶A（CoA）的組成成份。 CoA主要起傳遞?；淖饔?，是各種酰化反應(yīng)的輔酶。由于攜帶?；牟课辉?SH基上，以巰基親核攻擊轉(zhuǎn)移活化的?；纱诵纬闪蝓ユI，故通常以CoASH表示。 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)9三、泛酸和輔酶A醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)9醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)10醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)10醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)11醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)11泛酸，又稱遍多酸，曾被稱為

7、VB3，1919年發(fā)現(xiàn)。泛酸廣泛存在于各種食物中，故命名為“pantothenic acid”意為“無所不在”。泛酸是由,-二羥基-，二甲基丁酸與-丙氨酸經(jīng)肽鍵連接而成。B3是CoA的組成成分，CoA是生物體內(nèi)轉(zhuǎn)?；傅妮o酶（主要作為轉(zhuǎn)乙酰基酶的輔酶），參與轉(zhuǎn)?；饔?，為酰基載體。人類食物中廣泛存在泛酸，所以缺乏癥很少發(fā)生。食物加工、烹飪中損失明顯。醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)12泛酸，又稱遍多酸，曾被稱為VB3，1919年發(fā)現(xiàn)。泛酸廣泛存四、維生素PP和輔酶（NAD+）、輔酶（NADP+） 維生素PP（VB5）包括煙酸和煙酰胺，含有氮雜環(huán)吡啶： 在生物體內(nèi)主要以酰胺形式存在，它是輔酶I（NAD+）和輔

8、酶II（NADP+）的組成成份。 吡啶-3-羧酸 nicotinic acid 吡啶-3-酰胺 nicotinamide醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)13四、維生素PP和輔酶（NAD+）、輔酶（NADP+） 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）OH若為OPO32-,則為NADP+醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)14尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷煙酸又稱尼克酸、VB5和抗瘌皮病因子。NAD+、NADP+是多種不需氧脫氫酶的輔酶，遞氫、遞電子作用。傳遞H的作用如：人體缺乏煙酸易引起癩皮病。其典型癥狀是皮炎、腹瀉和癡呆，又稱“三D”癥狀。動物肝臟、瘦肉、豆類及

9、花生中含有豐富的煙酸。輔酶I常和產(chǎn)生能量的分解反應(yīng)有關(guān)：NAD+從代謝物上得到H后，再傳遞給FMN或FAD，然后逐步傳遞給氧，并在此過程中產(chǎn)生氧化磷酸化（ATP）；輔酶II常和還原性合成反應(yīng)有關(guān)：NADP+從代謝物上得到H后，再去還原另一個代謝物。4醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)15煙酸又稱尼克酸、VB5和抗瘌皮病因子。人體缺乏煙酸易引起癩皮五、維生素B6和磷酸吡哆胺 維生素B6包括：吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。生物體內(nèi)以磷酸酯形式存在，參加代謝作用的主要是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)16五、維生素B6和磷酸吡哆胺醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)161、轉(zhuǎn)氨作用：在氨基酸的轉(zhuǎn)氨反應(yīng)中，通過重排方式進(jìn)行轉(zhuǎn)氨。2

10、、脫羧作用：促使氨基酸釋放CO2，轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的胺（p.450，圖11-22）。 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)171、轉(zhuǎn)氨作用：在氨基酸的轉(zhuǎn)氨反應(yīng)中，通過重排方式進(jìn)行轉(zhuǎn)氨。醫(yī)六、葉酸和葉酸輔酶 葉酸結(jié)構(gòu)： 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)18六、葉酸和葉酸輔酶醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)18在體內(nèi)葉酸加H還原成二氫葉酸和四氫葉酸：醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)19在體內(nèi)葉酸加H還原成二氫葉酸和四氫葉酸：醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)1葉酸:四氫葉酸 四氫葉酸就是輔酶F，它是轉(zhuǎn)移一碳單位（如甲?；⒘u甲基等）的輔酶。轉(zhuǎn)移C1的反應(yīng)位置在N5和N10之間（p.457，圖11-31,32）。1105醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)20葉酸:四氫葉酸 四氫葉酸就是輔酶F，它

11、是轉(zhuǎn)移一醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)21醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)21在菠菜中發(fā)現(xiàn)，廣泛存在于各種綠葉蔬菜中，1941年Mitchell將之稱為葉酸。四氫葉酸為一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，參與嘌呤、dTMP和蛋氨酸的合成。人體缺乏葉酸會引起巨紅細(xì)胞貧血。不同食物中葉酸的利用率不同。香蕉最高達(dá)82%。高溫、長時間烹飪會照成葉酸的大量損失。醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)22在菠菜中發(fā)現(xiàn)，廣泛存在于各種綠葉蔬菜中，1941年Mitch七、維生素C（p365） 又稱抗壞血酸（ascorbic acid） ，是一種不飽和的多羥化合物，以內(nèi)酯形式存在： 或醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)23七、維生素C（p365） 或醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)23 在體內(nèi)參與氧

12、化還原反應(yīng)，來回傳遞H，是植物呼吸系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)24 在體內(nèi)參與氧化還原反應(yīng)，來回傳遞H，是植物呼功能 （1）參與體內(nèi)的氧化一還原反應(yīng) （2）維生素C是羥化酶的輔酶，參與體內(nèi)的多種羥化作用。如促進(jìn)膠原蛋白和粘多糖的合成 ，維持細(xì)胞間質(zhì)的完整，促進(jìn)傷口愈合。缺乏維生素C引起毛細(xì)血管出血，造成壞血病。（3）在某些代謝中起作用 （4）解毒作用 （5）增強(qiáng)機(jī)體抗病力 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)25功能 （1）參與體內(nèi)的氧化一還原反應(yīng) （2）維生素C是羥化酶八、生物素生物素，又稱為VH或VB7。是附有一個噻吩環(huán)的尿素衍生物。生物素為羧化酶的輔酶，CO2的載體.生蛋清中含有一種抗生物素蛋白，可與

13、生物素緊密結(jié)合，使之失去活性，并抑制它在小腸的吸收。加熱可使這種抗生物素蛋白失活。醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)26八、生物素生物素，又稱為VH或VB7。是附有一個噻吩環(huán)的尿醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)27醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)27九、維生素B12（氰鈷胺素cyanocobalamin） （1）結(jié)構(gòu) B12的咕啉核心醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)28九、維生素B12（氰鈷胺素cyanocobalamin） （二甲基苯并咪唑核苷酸氨基異丙醇氰鈷胺素cyanocobalamin醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)29二甲基苯并咪唑核苷酸氨基異丙醇氰鈷胺素cyanocobala（2）功能 主要的輔酶形式是5脫氧腺苷鈷胺素 另一種輔酶形式是甲基鈷胺素 醫(yī)學(xué)

14、生物化學(xué)(7)30（2）功能 主要的輔酶形式是5脫氧腺苷鈷胺素 B12輔酶的功能 分子內(nèi)重排 核苷酸還原成脫氧核苷酸（在某些細(xì)菌中） 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)31B12輔酶的功能 分子內(nèi)重排 核苷酸還原成脫氧核苷 甲基轉(zhuǎn)移 B12還可促使紅血球的生成和成熟，缺乏B12得惡性貧血。 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)32 甲基轉(zhuǎn)移 B12還可促使紅血球的生成和成熟，缺乏B12第二節(jié) 脂溶性維生素一、維生素A和胡蘿卜素 維生素A又稱視黃醇，有A1和A2兩種。 一個-胡蘿卜素分子可轉(zhuǎn)化為兩個分子的維生素A。 功能： （1）維持上皮組織的正常結(jié)構(gòu)和功能 （2）維持正常視覺（明視覺和暗視黨）醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)33第二節(jié) 脂溶

15、性維生素一、維生素A和胡蘿卜素醫(yī)學(xué)生物化學(xué)維生素A原（-胡羅卜素） 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)34維生素A原（-胡羅卜素） 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)34暗視覺的生化基礎(chǔ) 暗視覺中的感光物質(zhì)視紫紅質(zhì)桿狀細(xì)胞中含有感光物質(zhì)視紫紅質(zhì)視紫紅質(zhì) 弱光視蛋白+視黃醛 VitA （末端OH） 醇脫氫酶 視黃醛 （末端CHO） 視紫紅質(zhì)中的視黃醛是11-順視黃醛： 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)35暗視覺的生化基礎(chǔ) 暗視覺中的感光物質(zhì)視紫紅質(zhì)桿狀細(xì)胞 11-順視黃醛與視蛋白以schiff base結(jié)合 Schiff 堿視紫紅質(zhì)視蛋白醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)36 11-順視黃醛與視蛋白以schiff base結(jié)合 S 視循環(huán) 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7

16、)37 視循環(huán) 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)37（二）維生素D族 1結(jié)構(gòu) 維生素D和D原都是類固醇化合物，其母核為環(huán)戊烷多氫菲。 維生素D的通式 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)38（二）維生素D族 1結(jié)構(gòu) 維生素D和D原都是類固醇化合物，食物25-羥膽鈣化醇 1,25-二羥膽鈣化醇 膽鈣化醇（維生素D3）肝羥化腎羥化醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)39食物25-羥膽鈣化醇 1,25-二羥膽鈣化醇 膽鈣化醇（維生醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)40醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)402功能 （1） 維生素D的主要功能是調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，可促使小腸 吸收鈣，使血鈣濃度增加，也可促使小腸吸收磷，使 血磷濃度升高。 鈣結(jié)合蛋白（2）有助于血液凝固 （3）降低神經(jīng)興奮

17、的作用 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)412功能 （1） 維生素D的主要功能是調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，可促使Vit DVit D 受體蛋白小腸粘膜細(xì)胞醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)42Vit DVit D 受體蛋白小腸粘膜細(xì)胞醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)（三）維生素E族（又稱生育酚、育酚） 1結(jié)構(gòu) 6-羥苯駢二氫吡喃衍生物 -Tocopherol12345678醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)43（三）維生素E族（又稱生育酚、育酚） 1結(jié)構(gòu) 6-羥苯駢二2性質(zhì) 維生素E對氧十分敏感，極易被氧化而保護(hù)其他物質(zhì)不被氧化，是動物和人體中最有效的抗氧化劑。 3功能 （1）抗不育 （2）保護(hù)肌肉 （3）維持紅細(xì)胞的正常形態(tài)和功能 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)442性質(zhì)

18、 維生素E對氧十分敏感，極易被氧化而保（四）維生素K族 維生素K族有K1、K2、K3、K4 。 K1、K2是天然存在的。 K3、K4是人工合成的。 1結(jié)構(gòu) 2-甲基-1,4萘醌的衍生物 1234醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)45（四）維生素K族 維生素K族有K1、K2、K3、K4 。 K醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)46醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)462功能 促進(jìn)血液凝固，所以維生素K也稱凝血維生素。Vit K醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7)472功能 促進(jìn)血液凝固，所以維生素K也稱凝血維生素。Vit 尿激酶原 血纖維蛋白溶酶原 降解物 （血栓溶解） 尿激酶血纖維蛋白溶酶血纖維蛋白vitK的作用是促使肝臟合成凝血酶原 另外，其它凝血因子7、9、10的合成也依賴于vitK 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)(7