第 7 章 辅酶

维生素的定义 维生素是机体维持正常生命活动所必不 可少的一类有机物质。 维生素一般习惯分为脂溶性和水溶性两 大类。其中脂溶性维生素在体内可直接 参与代谢的调节作用，而水溶性维生素 是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。

辅酶 coenzyme 和金属离子 根据酶的组成情况，可以将酶分为两大类： 单纯蛋白酶：它们的组成为单一蛋白质. 结合蛋白酶：某些酶，例如氧化 - 还原酶等，其 分子中除了蛋白质外，还含有非蛋白组分. 结合蛋白酶的蛋白质部分称为酶蛋白，非蛋白 质部分包括辅酶及金属离子 ( 或辅因子 cofactor) 。 酶蛋白与辅助成分组成的完整分子称为全酶。 单纯的酶蛋白无催化功能.

7.1 水溶性维生素与辅酶 某些小分子有机化合物与酶蛋白结合在一起并协 同实施催化作用，这类分子被称为辅酶（或辅 基）。 辅酶是一类具有特殊化学结构和功能的化合物。 参与的酶促反应主要为氧化 - 还原反应或基团转移 反应。 大多数辅酶的前体主要是水溶性 B 族维生素。许 多维生素的生理功能与辅酶的作用密切相关。

一、 维生素 PP 菸酸和菸酰胺，在体内转变为辅酶 I 和辅 酶 II 。 能维持神经组织的健康。缺乏时表现出 神经营养障碍，出现皮炎。 4.1 水溶性维生素与辅酶

一、 维生素 PP 和 NAD  和 NADP  NAD  ( 烟酰胺 - 腺嘌呤二核苷酸，又称为辅酶 I) 和 NADP  ( 烟酰胺 - 腺嘌呤磷酸二核苷酸, 又称 为辅酶 II ) 是维生素烟酰胺的衍生物， 4.1 水溶性维生素与辅酶

二、 核黄素（ VB2) 核黄素 ( 维生素 B2) 由核糖醇和 6 ， 7- 二甲基异咯嗪两部 分组成。 缺乏时组织呼吸减弱，代谢强度降低。主要症状为口 腔发炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。 4.1 水溶性维生素与辅酶

二、核黄素和 FAD 和 FMN FAD( 黄素 - 腺嘌呤二核苷酸 ) 和 FMN( 黄素单核苷 酸 ) 是核黄素 ( 维生素 B2) 的衍生物， 4.1 水溶性维生素与辅酶

三、 泛酸和辅酶 A(CoA) 维生素 (B3)- 泛酸是由  ，  - 二羟基 -  - 二甲基丁酸 和一分子  - 丙氨酸缩合而成。 4.1 水溶性维生素与辅酶

三、 泛酸和辅酶 A(CoA) 辅酶 A 是生物体内代谢反应中乙酰化酶的辅酶， 它的前体是维生素 (B3) 泛酸。 4.1 水溶性维生素与辅酶

四、 叶酸和四氢叶酸 (FH 4 或 THFA) 四氢叶酸是合成酶的辅酶，其前体是叶酸 ( 又称为蝶酰 谷氨酸，维生素 B11) 。 四氢叶酸的主要作用是作为一碳基团，如 -CH 3, -CH 2 -, - CHO 等的载体，参与多种生物合成过程。 4.1 水溶性维生素与辅酶

五、硫胺素 硫胺素 ( 维生素 B1) 在体内以 焦磷酸硫胺素 (TPP) 形 式存在 。缺乏时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。 4.1 水溶性维生素与辅酶

五、硫胺素和焦磷酸硫胺素 (TPP) 焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶，它的前体是硫胺 素 ( 维生素 B1) 。 4.1 水溶性维生素与辅酶

六、吡哆素 吡多素 ( 维生素 B6 ，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺 ) 。 4.1 水溶性维生素与辅酶

六、吡哆素和磷酸吡哆素 磷酸吡哆素主要包括磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。它的 4.1 水溶性维生素与辅酶 磷酸吡多素是转氨酶的辅酶，转氨酶通过磷酸吡多醛和 磷酸吡多胺的相互转换，起转移氨基的作用。

七、 生物素 生物素是羧化酶的辅酶，它本身就是一种 B 族维生素 B7 。 4.1 水溶性维生素与辅酶 生物素的功能是作为 CO 2 的递体，在生物合成中起传递和 固定 CO 2 的作用。

八、 维生素 B 12 辅酶 维生素 B 12 又称为钴胺素。 维生素 B 12 分子中与 Co+ 相连的 CN 基被 5’- 脱氧 腺苷所取代，形成维生 素 B 12 辅酶。 维生素 B 12 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。

结构

九、硫辛酸 硫辛酸是少数不属于维生素的辅酶。硫辛酸是 6,8- 二硫辛酸，有两种形式，即硫辛酸（氧化 型）和二氢硫辛酸（还原型）.

十、 辅酶 Q(CoQ) 辅酶 Q 又称为泛醌，广泛存在与动物和细菌的 线粒体中，其结构为： 辅酶 Q 的活性部分是它的醌环结构，主要功能是 作为线粒体呼吸链氧化 - 还原酶的辅酶，在酶与底 物分子之间传递电子。

十一、维生素 C 在体内参 与氧化还 原反应， 羟化反应。 人体不能 合成。

7.2 脂溶性维生素 维生素 A,D,E,K 均溶于脂类溶剂，不溶于 水，在食物中通常与脂肪一起存在，吸 收它们，需要脂肪和胆汁酸。

一、维生素 A 维生素 A 分 A1, A2 两种，是不饱和一元醇 类。维生素 A1 又称为视黄醇， A2 称为脱 氢视黄醇。

二、维生素 D 维生素 D 是固醇类化合物，主要有 D2,D3, D4, D5 。其中 D2,D3 活性最高。

维生素 D 的结构 在生物体内， D2 和 D3 本身不具有生物 活性。它们在肝脏 和肾脏中进行羟化 后，形成 1 ， 25- 二 羟基维生素 D 。其中 1 ， 25- 二羟基维生 素 D3 是生物活性最 强的。

三、维生素 E 又叫做生育酚，目前发现的有 6 种，其中  ，  ，  ，  四种有生理活性。

四、维生素 K 维生素 K 有 3 种， K1,K2,K3 。 其中 K3 是人工合成的。维生 素 K 是 2- 甲基萘醌的衍生物。

辅酶在酶促反应中的作用特点 辅酶在催化反应过程中，直接参加了反应。 每一种辅酶都具有特殊的功能，可以特定地催 化某一类型的反应。 同一种辅酶可以和多种不同的酶蛋白结合形成 不同的全酶。 一般来说，全酶中的辅酶决定了酶所催化的类 型（反应专一性），而酶蛋白则决定了所催化 的底物类型（底物专一性）。

7.3 酶分子中的金属离子 根据金属离子与酶蛋白结合程度，可分为两类： 金属酶和金属激酶。 在金属酶中, 酶蛋白与金属离子结合紧密。如 Fe 2+ / Fe 3+ 、 Cu + /Cu 3  、 Zn 2+ 、 Mn 2+ 、 Co 2  等。 金属酶中的金属离子作为酶的辅助因子，在酶 促反应中传递电子，原子或功能团 。

金属酶中的金属离子与配体 金属离子 配体 酶或蛋白 Mn 2  咪唑 丙酮酸脱氢酶 Fe 2+ /Fe 3+ 卟啉环，咪唑， 血红素， 含硫配体 氧化 - 还原酶， 过氧化氢酶 Cu + /Cu 2+ 咪唑，酰胺 细胞色素氧化酶 Co 2+ 卟啉环 变位酶 Zn 2+ -NH 3 咪唑，（ -RS ） 2 碳酸酐酶，醇脱氢酶 Pb 2  -SH d- 氨基 - g- 酮戊二酸脱水酶 Ni 2  -SH 尿酶

金属激酶中的金属离子 激酶是一种磷酸化酶类，在 ATP 存在下催化葡 萄糖，甘油等磷酸化。 其中的金属离子与酶的结合一般较松散。在溶 液中，酶与这类离子结合而被激活。 如 Na + 、 K + 、 Mg 2+ 、 Ca 2+ 等。金属离子对酶 有一定的选择性, 某种金属只对某一种或几种酶 有激活作用。