1、第三章 维生素和辅酶,概述辅酶与水溶性维生素脂溶性维生素,重点掌握各种维生素与辅酶的关系（维生素的存在形式）及辅酶的生理学功能； 了解维生素来源及缺乏症。,19世纪初，在航海和探险的传记中记载了许多坏血病的病例，这些病人不能用当时已知的营养素来治疗。 1896年，被荷兰殖民者囚禁的爪哇人中普遍发生脚气病，荷兰医生艾克曼（Eijkman）发现此病与食米的精、糙有关，认为可能是由于缺乏米糠中的某种成分引起的。,维生素发现记,第一节 概述,牛奶中存在需要量极少，但生存必需的食物辅助因子维生素,1906年英国,1910年，荷兰学者冯克（Funk）从米糠中提取出一种胺类物质，可治疗脚气病，命名为“活性胺
2、”（vita-amino）。 1926年，Jansenhe和Donath从米糠中获得了硫胺素结晶。 此后，在天然食物中陆续发现了许多为动物和微生物生长所必需的物质，并证明大多数并不是胺类物质，故把这类物质统称为维生素（vitamin），意即维持生命之要素。,一、维生素的概念 维生素（vitamin）：维持机体正常生命活动所必比不可少的一类有机物质。 特点： 1. 是一些结构各异的生物小分子； 2. 需要量很少（以mg、g 计）； 3. 体内不能合成或合成量不足，必须直接或间接从食物中摄取；4.因缺乏维生素而产生的疾病统称为维生素缺乏症（avitaminosis）。,人体获取维生素的途径： 1.
3、 主要由食物直接提供； 2. 由肠道菌合成： 人体肠道菌能合成某些维生素，如维生素K、维生素B12、吡哆醛、泛酸、生物素和叶酸等，可补充机体不足； 3. 维生素原在体内转变： 能在体内直接转变成维生素的物质称为维生素原，如类胡萝卜素被称为维生素A原，可在小肠壁和肝脏氧化转变成维生素A； 4. 体内部分合成： 储存在皮下的7-脱氢胆固醇经紫外线照射，可转变成VD3。,二、维生素的命名与分类,（一）维生素的命名 1. 习惯上采用英文字母A、B、C、D来命名 2. 根据生理功能 维生素B1：抗脚气病维生素 3. 根据其化学结构 维生素B1，分子中含有S和氨基，也称为硫胺素,（二）维生素的分类,第二节
4、 水溶性维生素,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。,维生素B1又叫硫胺素（thiamine）、抗脚气病维生素,一、维生素B1与羧化酶辅酶,嘧啶环,噻唑环,硫胺素+ATP TPP+AMP,存在形式：焦磷酸硫胺素 （TPP）,焦磷酸,生理功能：TPP是丙酮酸脱氢酶系、-酮戊二酸脱氢酶系的辅酶。对维持正常的糖代谢具有重要作用。,VB1缺乏症：维生素B1缺乏时，TPP不能合成，糖代谢受阻，丙酮酸、乳酸在组织中积累，从而影响心血管和神经组织的正常功能，表现出多发性神经炎、皮肤麻木、心力衰竭、四肢无力、下肢水肿等症状，俗称脚气病。,来源：种子的外皮、胚芽中；米糠、酵母
5、、瘦肉中。,古代医学记载：“久食白米，令人身软” 千金翼方载：用谷皮煮汤入粥内，常服之可免脚气,常见食物维生素B1含量(mg/100g),维生素B2，又叫核黄素（riboflavin），因其溶液呈黄色而得名。,二、维生素B2与FMN、FAD,存在形式：核黄素以黄素单核苷酸（flavin mononucleotide，FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（flavin adenine dinucleotide，FAD）。,FMN和FAD的分子结构,核黄素,FMN,FAD,生理功能：FMN或FAD存在氧化型和还原型两种形式，常作为黄素脱氢酶（琥珀酸脱氢酶、脂酰辅酶A脱氢酶）的辅基，通过氧化态与还原态的互变
6、，促进底物脱氢或起递氢的作用。促进糖、脂肪和蛋白质代谢。,黄色,蓝色,无色,来源：肝、蛋、肉、乳、绿叶蔬菜及豆类。,VB2缺乏症：缺乏维生素B2时，组织呼吸减弱，代谢强度降低，临床上表现为口腔发炎、角膜炎、视觉模糊、皮炎等。,维生素PP：包括烟酸（尼克酸）和烟酰胺（尼克酰胺）两种，又称抗癞皮症维生素。,三、维生素PP与辅酶、辅酶,尼克酸（nicotinic acid）,尼克酰胺（nicotinamide）,+ H+,NAD+和NADP+的分子结构,存在形式：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 辅酶I（Co ）；烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+) 辅酶II （Co ）。,生理功能：维生素PP是
7、NAD+和NADP+的组成成分，NAD+和NADP+是许多脱氢酶的辅酶，参与递氢。,+H+,缺乏症：出现神经营养障碍，表现为口角炎、皮炎等，俗称癞皮病。分布广泛，以酵母、肉类、花生、谷类和动物肝中含量丰富，在体内色氨酸能转变为维生素PP 。,常见食物烟酸含量（每100g）,泛酸（pantothenic acid），又叫遍多酸，由,-二羟基-,-二甲基丁酸和-丙氨酸脱水缩合而成。存在形式：泛酸与巯基乙胺、3,5- ADP缩合形成辅酶A （Co A） 。,四、泛酸与辅酶A,泛解酸,丙氨酸,泛酸,生理功能：CoA主要起传递酰基的作用，是各种酰基转移酶（酰化反应）的辅酶，在糖类和脂类代谢中起转移酰基的
8、作用。由于携带酰基部位在-SH上，故通常用CoA-SH表示。,缺乏症：由于人类肠道中的细菌可合成泛酸，所以尚未发现泛酸缺乏症，但其可 广泛用于各种疾病的辅助治疗药物，如白细胞减少症、各种肝炎、动脉硬化。泛酸在酵母、肝、肾、蛋、小麦、米糠、花生和豌豆中含量丰富。,维生素B6 ，包括：吡哆醇，吡哆醛，吡哆胺,五、磷酸吡哆醛与维生素B6,磷酸吡哆醛与磷酸吡哆胺的分子结构,存在形式：磷酸吡哆醛（pyridoxal-5-phosphate，PLP）和磷酸吡哆胺（pyridoxamine-5-phosphate，PMP),生理功能：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺作为氨基酸转氨酶、氨基酸脱羧酶的辅酶，与氨基酸代谢密
9、切相关。肠道细菌可以合成，人类很少患维生素B6缺乏症。 来源：酵母、肝脏、谷粒、肉、鱼、蛋、豆类、花生。,维生素B9 ，叶酸（folic acid），又称蝶酰谷氨酸。,六、叶酸和叶酸辅酶,存在形式：四氢叶酸（FH4或THF）,生理功能：FH4是一碳基团转移酶系的辅酶，主要作用 是作为一碳基团的载体，参与多种反应。,一碳基团：氨基酸分解过程中产生的含一个碳原子的活性基团。甲基 -CH3,亚甲基 -CH2-, 甲酰基 -CHO ，亚氨甲基 -CH=NH,次甲基 -CH=,叶酸参与嘌呤、嘧啶的合成，间接影响蛋白质合成。 磺胺类药物可竞争性地抑制细菌叶酸的合成，导致繁殖中断。,缺乏症：缺乏叶酸，使红细
10、胞发育过程中DNA合成障碍，细胞的分裂受阻 ，形成畸形的巨幼红细胞，造成巨红细胞性贫血症。分布广泛，且人体肠道细菌也能合成，一般不易缺乏。来源：绿叶蔬菜、肝、肾、菜花、酵母。,维生素B12分子中含金属元素钴，故又称为钴胺素。维生素B12在体内有多种活性形式。其中，5-脱氧腺苷钴胺素是体内的主要形式，它可参与构成多种变位酶的辅酶，促进某些化合物的异构化反应。如甲基钴胺素则是甲基转移酶的辅酶，可促进甲基转移，促进红细胞生成。 缺乏易导致恶性贫血。 来源：肝脏、牛肉、肉、蛋、鱼、蚌、心、肾等。,七、维生素B12和 B12辅酶,辅酶B12的分子结构,生物素，由一个噻吩环和一分子尿素结合而成的双环化合物
11、，侧链上有一分子戊酸。 存在形式：生物胞素,八、生物素和羧化辅酶,戊酸,噻吩环,尿素,生理功能：多种羧化酶的辅基，参与CO2的羧化（固定）过程。,生物素广泛地存在于动物及植物的组织中，在酵母菌、肝、肾中含量特丰富； 肠道细菌还可合成一部分。一般不易缺乏。1916年，贝特曼(Bateman)首先观察到蛋清的毒性。蛋清中含有抗生物素蛋白，能与生物素结合而使生物素成为不易被吸收的物质，若较长时间吃生蛋清，会导致生物素缺乏。,又称抗坏血酸，具有L-糖构型的不饱和多羟基化合物。含有烯醇式结构，易解离释放出质子而呈酸性。,九、维生素C,L-抗坏血酸 脱氢抗坏血酸,O=C,HOC,HOC,HC,HOCH,C
12、H2OH,O,O,-2H,+2H,L-抗坏血酸还原型,脱氢抗坏血酸氧化型,生理功能：供氢体，保护需巯基的酶的活性 ；还原高铁血红蛋白等；提高某些金属酶活性：参与体内的羟化作用，促进胶原合成。,缺乏症：长期维生素缺乏可引起坏血病。主要表现为全身有出血倾向的疾病 ，尤以皮肤、黏膜和牙龈出血常见；当有骨膜下出血时 ，表现肢体肿痛、活动受限；还可导致机体抵抗力降低 ，继发许多其他疾病。,来源：新鲜蔬菜和水果。,维生素 VPP（烟酸和烟酰胺） 泛酸 VB2（核黄素） VB1（硫胺素） VB6（吡哆醛、醇、胺）,存在形式 a、TPP b、FMN、FAD c、NAD+、NADP+ d、PLP、PMP e、C
13、oA,主要功能 A、黄素酶辅基 B、脱羧酶辅酶 C、转氨酶辅酶 D、酰化反应的辅酶 E、脱氢酶的辅酶,cE,eD,bA,aB,dC,第三节 脂溶性维生素,维生素A、D、E、K均溶于脂类溶剂，不溶于水； 在食物中通常与脂质共存，并随脂质一同吸收； 多需运输蛋白； 过量服用易中毒（不易排泄）。,1. 维生素A,维生素A分A1， A2两种，是脂环的不饱和一元醇类。维生素A1称为视黄醇，A2称为脱氢视黄醇。,视黄醇可由植物来源的- 胡萝卜素合成， - 胡萝卜素为维生素A原。,视觉细胞,视杆细胞弱光下视觉（视紫红质）,视椎细胞强光及色视觉（视紫蓝质）,生理功能：促进生长发育，维持上皮组织结构的完整性；构
14、成视觉细胞内感光物质 视紫红质。,缺乏症：夜盲症、干眼病、皮肤干燥等。来源：肝脏、乳制品、蛋黄；胡萝卜、黄绿蔬菜、玉米。,2. 维生素D,维生素D又称抗佝偻病维生素。是固醇类衍生物，其母环为环戊烷多氢菲。主要有D2、D3、D4、 D5。其中D2、D3活性最高。,维生素D均为不同的维生素D原经紫外线照射后的衍生物。 人、动物皮下的7-脱氢胆固醇：维生素D3原； 植物中的麦角固醇：维生素D2原,生理功能：调节钙、磷代谢，可促使小肠吸收钙，使血钙浓度增加，也可促使小肠吸收磷，使血磷浓度升高；有助于血液凝固；降低神经兴奋的作用。缺乏症： 儿童：佝偻病；成人：软骨病。来源：鱼肝油含量最丰富；蛋黄、牛奶、
15、肝、肾、脑、皮肤。,3. 维生素E,又叫做生育酚、育酚，目前发现的有6种，其中，四种有生理活性。 结构：6-羟苯并二氢吡喃衍生物,性质 ：维生素E对氧十分敏感，极易被氧化而保护其他不被氧化，是动物和人体中最有效的抗氧化剂。生理功能：与动物生殖机能有关；体内重要的抗氧化剂、抗衰老防止不饱和脂肪酸氧化。来源：植物油（玉米油、花生油）；蛋黄、牛奶、水果、莴苣叶。,4. 维生素K,维生素K也称凝血维生素，是2-甲基-1，4萘醌的衍生物。维生素K有3种，K1，K2，K3。其中K3是人工合成的。,生理功能：促进肝脏合成凝血酶原和调节凝血因子的合成。,来源：猪肝、蛋黄、白菜、菜花、菠菜和其他绿色蔬菜。,缺乏维生素K导致凝血时间延长，常发生肌肉及肠道出血。 一般情况不会缺乏。,
