1、第 三 章 维生素与微量元素,Vitamins and Microelements,概 述,定义 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。,第 一 节 脂溶性维生素,Lipid-soluble Vitamins,共同特点 均为非极性疏水的异戊二烯衍生物 不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂 在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收 吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某些特殊结合蛋白特异结合而运输 种类 VitA, VitD, VitE, VitK,维生素A1（视黄醇） 全反型,维生素A2（3-脱氢视黄醇） 全反型,一、维生素A（
2、抗干眼病维生素）,天然形式：A1（视黄醇）A2（3-脱氢视黄醇） 活性形式 ：视黄醇、视黄醛、视黄酸 维生素A原：-胡萝卜素,（一）化学本质与性质,VitA,（VitA原）,-胡萝卜素,（二）生化作用及缺乏症 1. 生化作用 构成视觉细胞内感光物质（见后图） 参与糖蛋白的合成，维持上皮组织的分化与健全 其他作用，如影响细胞的分化 2. 缺乏症 夜盲症，干眼病，皮肤干燥等,视紫红质,视蛋白,11-顺视黄醛,全反视黄醛,暗处,弱光,视紫红质的合成、分解与视黄醛的关系,视觉,二 、维生素D（抗佝偻病维生素）,种类：VitD2（麦角钙化醇） VitD3（胆钙化醇） VitD2原：麦角固醇 VitD3原
3、： 7-脱氢胆固醇 麦角固醇VitD2 胆固醇7-脱氢胆固醇VitD3 VitD3的活性形式： 1, 25- (OH)2-VitD3,（一）化学本质和性质,肝25-羟化酶,维生素D3 （胆钙化醇）,肾,骨,胎盘中的 1-羟化酶,1, 25-二羟维生素D3 （1, 25-二羟胆钙化醇）,在体内的转变,24, 25-二羟维生素D3 （24, 25-二羟胆钙化醇）,肾,骨,胎盘、软骨 中的24-羟化酶,1. 生化作用 作用于小肠粘膜、肾及肾小管，促进钙磷吸收，有利于新骨的形成、钙化。,2. 缺乏症 儿童佝偻病 成人软骨病,（二）生化作用及缺乏症,生育酚的结构,三、维生素E,（一）化学本质与性质 种类
4、：生育酚，生育三烯酚 易自身氧化，故能保护其他物质。（二）生化作用及缺乏症 生化作用：1. 抗氧化作用 2. 维持生殖机能 3. 促进血红素代谢,VitK1,VitK2,四、维生素K（凝血维生素）,（二）生化作用及缺乏症 1. 生化作用 维持体内凝血因子、 、 和的正常水平，参与凝血作用 2. 缺乏表现: 易出血,（一）化学本质及性质,天然形式：K1、K2 人工合成：K3、K4,第 二 节 水溶性维生素,Water-soluble Vitamins,共同特点 易溶于水，故易随尿液排出。 体内不易储存，必须经常从食物中摄取。,概 述,种类 B族维生素和维生素C,一、维生素B1,维生素B1又名硫胺
5、素(thiamine) 体内活性形式为焦磷酸硫胺素(TPP),（一）化学本质及性质,焦磷酸硫胺素(TPP),硫胺素,TPP是-酮酸氧化脱羧酶的辅酶，也是转酮醇酶的辅酶。 在神经传导中起一定的作用，抑制胆碱酯酶的活性。,（二）生化作用及缺乏症,1. 生化作用,2. 缺乏症 脚气病，末梢神经炎,二、维生素B2,（二）生化作用及缺乏症 生化作用：FMN及FAD是体内氧化还原酶的辅基，主要起氢传递体的作用。 缺乏症：口角炎，唇炎，阴囊炎等。,（一）化学本质及性质 维生素B2又名核黄素(riboflavin) 体内活性形式为黄素单核苷酸(FMN) 黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),Vit B2,FMN,AM
6、P,FAD,三、维生素PP,维生素PP包括 尼克酸(nicotinic acid) 尼克酰胺(nicotinamide),体内活性形式 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+),（一）化学本质及性质,NAD+：R为 H,NADP+：R为,尼克酰胺,1. 生化作用 NAD+及NADP+是体内多种脱氢酶（如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶）的辅酶，起传递氢的作用。,（二）生化作用及缺乏症,2. 缺乏症 癞皮病,四、维生素B6,（一）化学本质及性质 维生素B6包括吡哆醇，吡哆醛及吡哆胺 体内活性形式为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺,（二）生化作用及缺乏症 磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶
7、及脱羧酶的辅酶，也是-氨基-酮戊酸合酶（ALA合酶）的辅酶。,五、泛酸,（一）化学本质及性质 泛酸(pantothenic acid)又名遍多酸 体内活性形式为辅酶A(CoA) 酰基载体蛋白(ACP) （二）生化作用及缺乏症 CoA及ACP是酰基转移酶的辅酶，参与酰基的转移作用。,泛酸,4-磷酸泛酰 巯基乙胺,CoA的结构式,六、生物素,生化作用 生物素(biotin)是多种羧化酶（如丙酮酸羧化酶）的辅酶，参与CO2的羧化过程。,与羧基结合生 成羧基生物素,与赖氨酸残基-氨基结合成生物胞素,七、叶酸,生化作用：FH4是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的转移。 缺乏症：巨幼红细胞贫血,（一）化
8、学本质及性质,（二）生化作用及缺乏症,叶酸(folic acid)又称蝶酰谷氨酸 体内活性形式为四氢叶酸(FH4),叶酸,二氢叶酸还原酶,NADPH+H+,NADP+,二氢叶酸,二氢叶酸还原酶,NADPH+H+,NADP+,四氢叶酸,5, 6, 7, 8-四氢叶酸,八、维生素B12,生化作用：参与体内甲基转移作用 缺乏症：巨幼红细胞贫血、神经疾患,（一）化学本质及性质,维生素B12又称钴胺素(coholamine) 体内活性形式为甲基钴胺素 5 -脱氧腺苷钴胺素,（二）生化作用及缺乏症,R：5-脱氧腺苷 5-脱氧腺苷钴胺素,九、维生素C,生化作用：参与氧化还原反应，参与体内羟化反应，促进胶原蛋
9、白的合成，促进铁的吸收。 缺乏症：坏血病,（二）生化作用及缺乏症,维生素C,脱氢维生素C,十、硫辛酸,生化作用 硫辛酸(lipoic acid)是硫辛酸乙酰转移酶的辅酶，起转酰基作用。,氧化型,还原型,第 三 节 微 量 元 素,Microelement,二、种类 主要包括有铁、碘、铜、锌、锰、硒、氟、钼、钴、铬等10种。,一、概念 微量元素是指人体中每人每天的需要量在100以下的元素。,（一）铁,1含量与分布 人体含铁总量为40mmol(35g)，或50mgkg体重，女性略低于男性。铁在体内分布很广，其中血红蛋白铁占65，肌红蛋白铁占10 。 2主要在十二指肠和空肠上段吸收，并受多种因素的影
10、响。 从肠道吸收入血的Fe2+在血浆铜蓝蛋白催化下被氧化生成Fe3+，然后再与血浆运铁蛋白结合而运输。,3生理功能与缺乏症（1）铁主要是作为血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素的组成成分，参与体内氧和二氧化碳的运输，组成呼吸链参与氧化磷酸化作用。此外铁还是过氧化氢酶等的辅助因子。（2）成人缺铁可导致贫血，未成年人缺铁可导致生长发育迟缓，免疫功能降低，而出现易感染易疲劳等症状。,（二）碘,含量与分布 人体含碘量约为1520mg，广泛分布于各组织。其中大部分集中于甲状腺组织，骨骼肌组织次之，主要都为有机碘。中国营养学会提出的每人每天膳食碘摄入量为：儿童90150g/d，成人150g/d，孕妇和乳母200g
11、/d。,2生理功能与缺乏症（1）碘的主要作用是参与甲状腺素的组成。（2）碘缺乏较常见的是成人导致地方性甲状腺肿，其发病率女性高于男性。婴儿可导致发育停滞，智力低下，生育能力丧失，甚至痴呆、聋哑而形成克汀病（又称呆小症）。近海地区的居民因食用含碘量超过普通食盐约1 500倍的海带盐而发生碘过多的现象。主要表现为尿碘排出量增多，少数可出现甲状腺肿大。,（三）铜,1含量与分布 正常人体内含铜量约为2mmol(100mg)，主要分布于肌肉、肝、肾、脑和心等器官。成人血清铜含量约为0.02mmol/L。,2生理功能与缺乏症（1）铜是细胞色素氧化酶的组成部分，参与生物氧化过程，其作用与铁相似，起电子传递体
12、的作用。（2）血浆铜蓝蛋白（也称亚铁氧化酶）是血浆中一种蓝色的铜蛋白，在肝合成后释放入血浆，铜蓝蛋白除将铜运至肝外组织外，还能将Fe2+氧化成Fe3+，促进铁与运铁蛋白结合而运输。故缺铜时可出现贫血。（3）铜还是酪氨酸酶的组成成分，该酶催化底物转化为多巴，进而生成黑色素，故缺铜时可导致毛发脱色，酪氨酸酶缺乏则可导致白化病。,（四）锌,1含量与分布 正常人体含锌总量约40mmol，遍布于所有组织，其中皮肤、毛发的含锌量约占全身总含锌量的20，故测定头发含锌量既可反映体内含锌总量，又可反映膳食锌的供给情况。血清锌的含量为0.10.15 mmol/L。 锌广泛参与糖、脂类、蛋白质和核酸代谢，儿童缺锌
13、可引起生长发育停滞、生殖器官发育受损等；妊娠妇女缺锌显著者，可致胎儿畸形，所生子女智力低下；此外，缺锌时味觉丧失，食欲减退。,（五）钴,人体含钴约1.11.5mg，成人每天需摄入维生素B12的量为2g，孕妇为3g。 钴是构成维生素B12的组成成分，并通过维生素B12参与体内一碳基团的代谢和核苷酸的合成，进而促进核酸与蛋白质的生物合成；钴促进铁的吸收和储存铁的动员，增强造血；钴还促进锌的吸收，提高锌的生物学功能；钴过多则导致甲状腺肥大和心损害。,（六）锰,1含量与分布 人体内含锰总量约为1020mg(0.180.36mmol)，分布于全身组织器官，以肝、肾、胰及骨骼含量最高，主要集中于细胞的线粒
14、体。血清锰含量为0.1nmol/L。 2生理功能与缺乏症（1）锰是多种酶类如丙酮酸羧化酶的构成，是精氨酸酶、RNA聚合酶和超氧化物歧化酶(Mn-SOD)等的组成成分。（2）锰的缺乏较少见。若吸收过多可出现中毒症状，中毒症状表现为锥体外系的功能障碍，并可引起眼球集合能力减弱、眼球震颤和睑裂扩大等。,（七）硒,1含量与分布 成人体内含硒总量约为1421mg，肝、肾内含量较高。 2生理功能与缺乏症 （1）硒以硒代半胱氨酸的形式参与构成谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性中心。 （2）硒缺乏可出现生长缓慢、肌肉萎缩、四肢关节变粗、毛发稀疏、精子生成异常和白内障等。此外还发现克山病区人群的血硒、发硒和血液GSH-Px水平均低于非病区人群。,（八）氟,1.含量与分布 成人体内含氟量约2.6g，主要分布于骨骼、牙齿、指甲、毛发和神经肌肉组织。中国营养学会提出的成人每天膳食氟摄入量为1.5mg/d。 2.生理功能与缺乏症 氟的主要功能是增强骨骼和牙齿结构的稳定性，促进骨骼与牙齿的健康。氟缺乏可见于低氟地区居民，主要表现为骨骼、牙齿发育不良，龋齿发病率增高。氟中毒常见于高氟地区居民，主要表现为氟斑牙和氟骨症。,
