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1、第六章 维生素和辅酶,发现记 (1906年英国),牛奶中存在需要量极少，但生存必须的食物辅助因子维生素,动物合成某些维生素的功能退化，必须依靠植物和微生物提供，一旦缺乏病或死。,提问：说明什么？,第一节、维生素的概念和类别 第二节、水溶性维生素及辅酶 第三节、脂溶性维生素 第四节、卟啉及金属辅基,第一节、维生素的概念和类别,维生素（vitamin）是机体维持正常功能所必需，但在体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一组低分子量有机物质。,一、维生素的概念,二、维生素的分类 依据溶解性 水溶性V： VB族、VC 脂溶性V： VA 、 VD、 VE、 VK,(一) 命名：采用习惯法,用拉丁字母
2、A、B、C、D来命名，但这些字母不表示发现该种维生素的历史次序(维生素A除外)，也不说明相邻维生素之间存在什么关系。,根据化学结构和生理功能命名，如：,从上可知，V命名混乱，1967、1970年国际理论与应用化学学会、国际营养科学学会先后提出V命名原则的建议，但一直没被广泛应用。,三、维生素的命名,第二节 水溶性维生素及辅酶,一、 VB族（1.2.3.5.6.9.12. 生物素） 1、VB1(硫胺素）和脱羧辅酶 化学结构 嘧啶环 + 噻唑环,存在形式TPP（硫胺素焦磷酸）,ATP,AMP,功能脱羧酶辅酶 将底物移入（出）脱羧酶的活性中心。,在酶催化反应中的作用举例,丙酮酸脱羧酶的辅酶,乙酰乳酸
3、合成酶的辅酶,缺乏病脚气、消化不良 多存在于种皮、瘦肉、白菜中,VB2,H,化学结构 二甲基异咯嗪 + 核糖醇,二甲基异咯嗪,2、 VB2（核黄素）和黃素辅酶,？键相连,核苷键,存在形式 核黄素单核苷酸 FMN 核黄素腺嘌呤二核苷酸 FAD,VB2,功能脱氢酶辅酶 传递H,氧化态 还原态,机理,FMN + 2e + 2H+ FMNH2 FAD + 2e + 2H+ FADH2,二甲基异咯嗪上的N1、N5载运H,缺乏病舌炎、眼球充血等症状,补充物牛奶、蔬菜,3、VB5 （维生素PP）（烟酰胺或尼克酰胺）,化学结构,存在方式,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（辅酶I） NAD+,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （辅
4、酶）NADP+,烟酰胺,提问：为什么称？,氧化态 还原态,功能脱氢酶辅酶 传递H 机理,可自身合成，不缺乏,酶活性中心,底物,在脱氢酶的活性中心辅助H传递,脱氢酶,NAD(P)H来到其他酶活性中心将H传递出去。,4、VB6,（一）化学结构,维生素B6包括吡哆醇(pyridoxine)、吡哆醛(pyridoxal)及吡哆胺（ pyridoxamine），在体内以磷酸酯的形式存在。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可相互转变，均为活性型。,吡哆醇(pyridoxol),吡哆醛(pyridoxal),吡哆胺(pyridoxamine),（磷酸吡哆醛， PLP）,吡哆醇,吡哆醇氧化酶,吡哆醛,吡哆胺,吡哆胺转氨酶
5、,磷酸吡哆醇,磷酸吡哆醇 氧化酶,磷酸吡哆醛,磷酸吡哆胺转氨酶,磷酸吡哆胺,激酶,磷酸吡哆醛是氨基酸代谢中的转氨酶及脱羧酶的辅酶，能促进谷氨酸脱羧，增进-氨基丁酸的生成，-氨基丁酸是一种抑制性神经递质。临床上常用维生素B6对小儿惊厥及妊娠呕吐进行治疗。,磷酸吡哆醛作为糖原磷酸化酶的重要组成部分，参与糖原分解为1-磷酸葡萄糖的过程。肌磷酸化酶所含的维生素B6约占全身维生素B6的7080%。,人类未发现维生素B6缺乏的典型病例。异烟肼能与磷酸吡哆醛结合，使其失去辅酶的作用，所以在服用异烟肼时，应补充维生素B6。,（二）生理功能及缺乏症,5、VB3 （泛酸，或遍多酸）,泛存在广泛 化学结构,泛解酸,
6、丙氨酸,存在方式 辅酶A（CoASH）,3.5-ADP,3,5,巯基乙胺,酰胺键,磷酸二酯键,泛酸,3，3-二甲基- 2、4-二羟基丁酸,提问：看图说说化学组成？,功能酰基转移酶辅酶 传递酰基 在脂类代谢与糖类代谢中起着极为重要的作用,机理,H2O,脂酰CoA,水合反应,来源何处？,6、VB11（叶酸造血维生素）,叶广泛存在于绿叶中 化学结构,2-氨基-4-羟基-6-亚甲基蝶呤,对氨基苯甲酸,谷氨酸,叶酸蝶酰谷氨酸,存在形式四氢叶酸,功能一碳单位脱除酶的辅酶 传递一碳基团 如（CH3、CH2、C(O)H、=C H） 甲基 亚甲基 甲酰基 甲川基,传递甲基,由于叶酸参与嘌呤、嘧啶的合成，进而间接
7、影响到蛋白质的合成，一旦缺乏会影响细胞合成。（如严重的贫血病） 磺胺类药物（抗菌药）可以竞争性地抑制细菌叶酸的合成（很多细菌只自身合成），导致繁殖中断，而人体利用食物中的叶酸，因而不会受这类药物影响。,生物素为含硫维生素，其结构可视为由尿素与硫戊烷环结合而成，并有一个C5酸枝链。,尿素部分,硫戊烷环部分,(CH2)4COOH,C5酸根部分,生物素（bioton）,尿素环上的一个N可与CO2结合,7、VB7 （生物素）,功能：生物素是多种羧化酶的辅酶，在CO2固定反应中起重要作用。,缺乏症：人体一般不会发生生物素缺乏。大白鼠严重缺乏时，后脚瘫痪，广泛的皮肤病、脱毛和神经过敏。人类缺少生物素可能导
8、致皮炎、肌肉疼痛、感觉过敏、怠倦、厌食、轻度贫血等。,生物素是细长针状的晶体，熔点232，耐热和耐酸、碱，微溶于水。,8、VB12 （钴胺素）和辅酶VB12,维生素B12的发现是多年研究恶性贫血症（即巨初红细胞症）的结果。最初发现服用全肝可控制恶性贫血症状，在1948年从肝脏中分离出一种具有控制恶性贫血效果的红色晶体物质，定名为维生素B12。,在自然界中只有微生物能合成维生素B12。,维生素B12是含三价钴的多环系化合物，其经验式为C63H88O14N14RCo。其结构式经多次修正，至1963年确定。1973年完成人工合成。,微生素B12为深红色晶体，熔点甚高，溶于水、乙醇和丙酮，不溶于氯仿。
9、微生素B12晶体及水溶液都相当稳定。但酸、碱、日光、氧化和还原都使之破坏，有光活性。,维生素B12分子中与Co+相连的CN基被5-脱氧腺苷所取代，形成维生素B12辅酶。 维生素B12辅酶的主要功能是作为变位酶的辅酶，催化底物分子内基团(主要为甲基)的变位反应。,1. 促进某些化合物的异构作用。,2. 促进甲基转移作用。,3. 维持SH的还原型状态。,4. 促进核酸和蛋白质的生物合成。,5. 维持造血机构的正常运转。,6. 促进上皮组织细胞的新生。,缺乏症：,1. 儿童及幼龄动物发育不良。,2. 消化道上皮组织细胞失常。,3. 造血器官功能失常，不能正常产生红血细胞，导致恶性贫血。,功能：,4.
10、 髓磷脂的生物合成减少，引起神经系统的损害，表现症状为手足麻木、刺痛、体位不易维持平衡、肌肉动作不协调、忧郁易怒、思想迟缓和健忘等。,维生素B12的吸收需要一种胃壁细胞分泌的糖蛋白（称为内因子），两者结合后才能被小肠吸收。恶性贫血患者的胃液中常缺乏内因子，须注射维生素B12治疗。,坏血（坏血病） 毛细管脆弱、易碎 表现为牙龈发炎出血，皮肤出现小血斑、牙齿松动，严重者死亡 VC防治坏血病抗坏血酸 化学结构酸性多羟基化合物,二、 VC（抗坏血酸）,D-葡萄糖醛酸,L-葡萄糖酸,L-古洛内酯,L-古洛内酯氧化酶,3-氧-L-古洛内酯,L-抗坏血酸,1，4内脂,还原,人、猴、豚鼠体内缺乏,故只能通过食
11、物获取。,？反应,功能 1. 抗坏血病（保护细胞膜） 2. 氢传递体,还原态 氧化态 3.脯氨酸羟基化（-OH）酶的辅酶 4.酶的激活剂,？如何传递,第三节 脂溶性维生素,1、VA（视黄醇） 动物催化植物中的-胡萝卜素转化而来。 化学结构 不饱和的一元醇(脂类中萜类衍生物）,VA1 VA2,？（化学组成） 3甲基环己(二)烯+2甲基-壬-四烯醇,弱光,存在形式 视紫红质（含视黄醛的糖蛋白）,棒状细胞细胞膜上视紫红质的电脑模拟图,功能 暗视野下感光,视紫红质,全反式视黄醛,全反型维生素A,11-顺型视黄醛,视蛋白,暗处,E2 视黄醛异构酶,缺乏： 夜盲症、影响发育等,E1 醇脱氢酶,2、VD 化
12、学结构 固醇衍生物,人体皮肤中的 7-脱氢胆固醇,VD3,功能 促进Ca2+在骨骼中的沉积,VD,缺乏：佝偻病、严重的蛀牙、软骨病、老年性骨质疏松症,多喝奶制品！,帮助吸收VA 烟雾会遮断制造维生素D的太阳光线； 强烈的日晒灼伤后，皮肤将停止制造维生素D。,3、VE（生育酚）,生育功能 影响生殖 抗细胞被氧化养颜,一种典型的生育酚,缺乏死胎、细胞异型 化学结构,死胎 少量生菜、麦胚,三甲基苯酚,+一甲基环氧己烷,+三甲基十三烷,植物性食物中含量丰富，很少缺乏,4、VK（凝血维生素）,化学结构,VK1,VK2,2-甲基-1，4萘醌,功能 促进凝血、,血纤维蛋白质,促凝血蛋白原 血浆凝血酶 磷脂、Ca2+ 凝血酶原,维生素K,凝血酶,不溶性血纤维蛋白凝块,来源：食物（各种）、肠道中微生物（大肠杆菌、乳酸菌）的合成，不易缺乏,电子传递体,