第五章-維生素與輔酶

第一節(jié)概論19世紀(jì)初，在航海和探險(xiǎn)的傳記中記載了許多壞血病的病例，這些病人不能用當(dāng)時(shí)已知的五種營(yíng)養(yǎng)素來(lái)治療。1896年，被荷蘭殖民者囚禁的爪哇人中普遍發(fā)生腳氣病，荷蘭醫(yī)生艾克曼（Eijkman）發(fā)現(xiàn)此病與食米的精、糙有關(guān)，認(rèn)為可能是由于缺乏米糠中的某種成分引起的。1910年，荷蘭學(xué)者馮克（Funk）從米糠中提取出一種胺類物質(zhì)，可治療腳氣病，命名為“活性胺”（vita-amino）。1926年，Jansenhe和Donath從米糠中獲得了硫胺素結(jié)晶。此后，在天然食物中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多為動(dòng)物和微生物生長(zhǎng)所必需的物質(zhì)，并證明大多數(shù)并不是胺類物質(zhì)，故把這類物質(zhì)統(tǒng)稱為維生素（vitamin），意即維持生命之要素。一、維生素的發(fā)現(xiàn)本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分維生素（vitamin）：維持機(jī)體正常生命活動(dòng)所必需的一類小分子有機(jī)化合物。二、維生素的概念因缺乏維生素而產(chǎn)生的疾病統(tǒng)稱為維生素缺乏癥（avitaminosis）。特點(diǎn)：1.是一些結(jié)構(gòu)各異的生物小分子；2.需要量很少；3.體內(nèi)不能合成或合成量不足，必須直接或間接從食物中攝??；4.是生物生長(zhǎng)發(fā)育和進(jìn)行新陳代謝不可缺少的一類物質(zhì)：大多數(shù)維生素是酶的輔酶或輔基的組成成分，尤其是B族維生素。不是構(gòu)成組織的原料，又不是供能物質(zhì)。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分

維生素A

5000國(guó)際單位

葉酸

400微克

鋅

15毫克

維生素D

400國(guó)際單位

煙酰胺

20毫克

錳

2.5毫克

維生素E

30國(guó)際單位

泛酸

10毫克

碘

150微克

維生素B1

1.5毫克

鈣

162毫克

鉻

25微克

維生素B2

1.7毫克

磷

125毫克

鉬

25微克

維生素B6

2毫克

鉀

40毫克

硒

25微克

維生素C

60毫克

氯

36.3毫克

鎳

5微克

維生素B12

6微克

鎂

100毫克

錫

10微克

維生素K1

25微克

鐵

18毫克

硅

10微克

生物素

30微克

銅

2毫克

釩

10微克

善存(多維元素片(29))本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分人體獲取維生素的途徑：1.主要由食物直接提供；2.由腸道菌合成：如維生素K、維生素B12、吡哆醛、泛酸、生物素和葉酸等；3.維生素原在體內(nèi)轉(zhuǎn)變：如類胡蘿卜素被稱為維生素A原，可在小腸壁和肝臟氧化轉(zhuǎn)變成維生素A；4.體內(nèi)部分合成：儲(chǔ)存在皮下的7-脫氫膽固醇經(jīng)紫外線照射，可轉(zhuǎn)變成VD3。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分三、維生素的分類（一）維生素的命名1.習(xí)慣上采用拉丁字母A、B、C、D來(lái)命名2.根據(jù)生理功能維生素B1：抗腳氣病維生素3.根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)維生素B1，分子中含有S和氨基，也稱為硫胺素本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分（二）維生素的分類本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分第二節(jié)重要的水溶性維生素共同特點(diǎn)：易溶于水，故易隨尿液排出；體內(nèi)不易儲(chǔ)存，必須經(jīng)常從食物中攝取。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分維生素B1又叫硫胺素（thiamine）、抗腳氣病維生素一、維生素B1與焦磷酸硫胺素本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分硫胺素+ATP→TPP+AMP存在形式：焦磷酸硫胺素（TPP）本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分生理功能：TPP是-酮酸氧化脫羧酶系（丙酮酸脫氫酶系和-酮戊二酸脫氫酶系）的輔酶。對(duì)維持正常的糖代謝具有重要作用。維生素B1缺乏時(shí)，TPP不能合成，糖代謝受阻，

丙酮酸、乳酸在組織中積累，從而影響心血管和神經(jīng)組織的正常功能，表現(xiàn)出多發(fā)性神經(jīng)炎、皮膚麻木、心力衰竭、四肢無(wú)力、下肢水腫等癥狀，俗稱腳氣病。來(lái)源：種子的外皮、胚芽中；米糠、酵母、瘦肉中。古代醫(yī)學(xué)記載：“久食白米，令人身軟”千金翼方載：用谷皮煮湯入粥內(nèi)，常服之可免腳氣本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分維生素B2，又叫核黃素（riboflavin），因其溶液呈黃色而得名。二、維生素B2與FMN、FAD維生素B2有氧化型和還原型兩種形式。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分存在形式：核黃素以黃素單核苷酸（flavinmononucleotide，F(xiàn)MN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（flavinadeninedinucleotide，F(xiàn)AD）。FMN和FAD的分子結(jié)構(gòu)本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分來(lái)源：肝、蛋、肉、乳、綠葉蔬菜及豆類。生理功能：FMN或FAD存在氧化型和還原型兩種形式，常作為脫氫酶（琥珀酸脫氫酶、脂酰輔酶A脫氫酶）的輔基，通過(guò)氧化態(tài)與還原態(tài)的互變，促進(jìn)底物脫氫或起遞氫的作用。促進(jìn)糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝。缺乏維生素B2時(shí)，組織呼吸減弱，代謝強(qiáng)度降低，臨床上表現(xiàn)為口腔發(fā)炎、角膜炎、視覺(jué)模糊、皮炎等。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分維生素B3，維生素PP包括煙酸（尼克酸）和煙酰胺（尼克酰胺）兩種，又稱抗癩皮癥維生素。存在形式：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。三、維生素PP與NAD+、NADP++H+NAD+和NADP+的分子結(jié)構(gòu)本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分生理功能：維生素PP是NAD+和NADP+的組成成分，NAD+和NADP+是許多脫氫酶的輔酶，參與遞氫。分布廣泛，以酵母、肉類、花生、谷類和動(dòng)物肝中含量豐富，在體內(nèi)色氨酸能轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素PP。缺乏癥：出現(xiàn)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)障礙，表現(xiàn)為口角炎、皮炎等，俗稱癩皮病。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分維生素B5，泛酸（pantothenicacid），又叫遍多酸，由α,γ-二羥基-β,β-二甲基丁酸和β-丙氨酸脫水縮合而成。在體內(nèi)，泛酸與巰基乙胺、3',5'-ADP縮合形成輔酶A。四、泛酸與輔酶A輔酶A（CoA，coenzyme）本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分生理功能：泛酸作為輔酶A和?；d體蛋白的組成部分。CoA主要起傳遞?；淖饔茫歉鞣N?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，在糖類和脂類代謝中起轉(zhuǎn)移?；淖饔谩Ｓ捎跀y帶?；课辉?SH上，故通常用CoA-SH表示。缺乏癥：由于人類腸道中的細(xì)菌可合成泛酸，所以尚未發(fā)現(xiàn)泛酸缺乏癥，但其可廣泛用于各種疾病的輔助治療藥物，如白細(xì)胞減少癥、各種肝炎、動(dòng)脈硬化。泛酸在酵母、肝、腎、蛋、小麥、米糠、花生和豌豆中含量豐富。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分維生素B6，包括：吡哆醇，吡哆醛，吡哆胺五、維生素B6及其輔酶本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分磷酸吡哆醛與磷酸吡哆胺的分子結(jié)構(gòu)活性形式：磷酸吡哆醛（pyridoxal-5-phosphate，PLP）和磷酸吡哆胺（pyridoxamine-5-phosphate，PMP)本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分生理功能：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺作為轉(zhuǎn)氨酶、脫羧酶的輔酶，與氨基酸代謝密切相關(guān)。腸道細(xì)菌可以合成，人類很少患維生素B6缺乏癥。來(lái)源：酵母、肝臟、谷粒、肉、魚、蛋、豆類、花生。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分生物素，或維生素B7，由一個(gè)噻吩環(huán)和一分子尿素結(jié)合而成的雙環(huán)化合物，側(cè)鏈上有一分子戊酸。六、生物素本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分

存在形式：生物素側(cè)鏈羧基與酶蛋白多肽鏈Lys殘基的ε氨基以酰胺鍵結(jié)合。生理功能：多種羧化酶的輔基，參與CO2的羧化（固定）過(guò)程。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分生物素微量廣泛地存在于動(dòng)物及植物的組織中，在酵母菌、肝、腎中含量特豐富；腸道細(xì)菌還可合成一部分。一般不易缺乏。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分維生素B9，葉酸（folicacid），又稱蝶酰谷氨酸。七、葉酸和葉酸輔酶本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分存在形式：以其還原性產(chǎn)物—二氫葉酸和四氫葉酸（FH4或THF），起輔酶作用。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分生理功能：四氫葉酸常作為一碳單位（甲酸或甲醛）的轉(zhuǎn)移酶的輔酶，參與一碳單位的轉(zhuǎn)移。一碳單位：氨基酸分解過(guò)程中產(chǎn)生的含一個(gè)碳原子的活性基團(tuán)。缺乏癥：缺乏葉酸，使紅細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中DNA合成障礙，細(xì)胞的分裂受阻，形成畸形的巨幼紅細(xì)胞，并伴有神經(jīng)癥狀。分布廣泛，且人體腸道細(xì)菌也能合成，一般不易缺乏。來(lái)源：綠葉、肝、腎、菜花、酵母。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分維生素B12分子中含金屬元素鈷，故又稱為（氰）鈷胺素。維生素B12在體內(nèi)有多種活性形式。其中，5'-脫氧腺苷鈷胺素是體內(nèi)的主要形式，它可參與構(gòu)成多種變位酶的輔酶，促進(jìn)某些化合物的異構(gòu)化反應(yīng)。如甲基鈷胺素則是甲基轉(zhuǎn)移酶的輔酶，可促進(jìn)甲基轉(zhuǎn)移，促進(jìn)紅細(xì)胞生成。缺乏易導(dǎo)致惡性貧血。來(lái)源：肝臟、牛肉、肉、蛋、魚、蚌、心、腎等。八、維生素B12和B12輔酶輔酶B12的分子結(jié)構(gòu)本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分又稱抗壞血酸，具有L-糖構(gòu)型的不飽和多羥基化合物。含有烯醇式結(jié)構(gòu)，易解離釋放出質(zhì)子而呈酸性。九、維生素CL-抗壞血酸脫氫抗壞血酸本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分生理功能：供氫體，保護(hù)需巰基的酶的活性；還原高鐵血紅蛋白等；提高某些金屬酶活性：參與體內(nèi)的羥化作用，促進(jìn)膠原合成。缺乏癥：長(zhǎng)期維生素Ｃ缺乏可引起壞血病。主要表現(xiàn)為全身有出血傾向的疾病，尤以皮膚、黏膜和牙齦出血常見(jiàn)；當(dāng)有骨膜下出血時(shí)，表現(xiàn)肢體腫痛、活動(dòng)受限；還可導(dǎo)致機(jī)體抵抗力降低，繼發(fā)許多其他疾病。副作用：長(zhǎng)期大量服用導(dǎo)致尿路草酸鹽結(jié)石；婦女生育能力；胚胎發(fā)育等。來(lái)源：新鮮蔬菜和水果。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分十、硫辛酸硫辛酸（lipoicacid）是6,8-二硫辛酸，有兩種形式，即硫辛酸（閉環(huán)氧化型）和二氫硫辛酸（開(kāi)環(huán)還原型）。生理功能：硫辛酸是丙酮酸脫氫酶系和α-酮戊二酸脫氫酶系的輔酶，起到遞氫和轉(zhuǎn)酰基作用。肝、酵母菌含量高；人體能合成，未見(jiàn)缺乏癥。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分二、脂溶性維生素維生素A、D、E、K均溶于脂類溶劑，不溶于水；在食物中通常與脂質(zhì)共存，并隨脂質(zhì)一同吸收；多需運(yùn)輸?shù)鞍?；過(guò)量服用易中毒（不易排泄）。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分1.維生素A維生素A分A1，A2兩種，是不飽和一元醇類。維生素A1稱為視黃醇，A2稱為脫氫視黃醇。視黃醇可由植物來(lái)源的β-胡蘿卜素合成，β-胡蘿卜素為維生素A原。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分生理功能：促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，維持上皮組織結(jié)構(gòu)的完整性；構(gòu)成視覺(jué)細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì)—

視紫紅質(zhì)。缺乏癥：夜盲癥、干眼病、皮膚干燥等。來(lái)源：肝臟、乳制品、蛋黃；胡蘿卜、黃綠蔬菜、玉米。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分2.維生素D維生素D又稱抗佝僂病維生素。是固醇類衍生物，其母環(huán)為環(huán)戊烷多氫菲。主要有D2、D3、D4、D5。其中D2、D3活性最高。本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期三\12點(diǎn)21分維生素D均為不同的維生素D原經(jīng)紫外線照射后的衍生物。人、動(dòng)物皮下的7-脫氫膽固醇：維生素D3原；植物中的麥角醇：維生素D2原本文檔共40頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期三\1