第六章 维生素和辅酶 一 维生素B1与羧化辅酶 二 维生素B2与黄素辅酶 三 泛酸和辅酶A 四 维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ

Presentation on theme: "第六章 维生素和辅酶 一 维生素B1与羧化辅酶 二 维生素B2与黄素辅酶 三 泛酸和辅酶A 四 维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ"— Presentation transcript:

1 第六章 维生素和辅酶 一 维生素B1与羧化辅酶 二 维生素B2与黄素辅酶 三 泛酸和辅酶A 四 维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ
第六章 维生素和辅酶 一 维生素B1与羧化辅酶 二 维生素B2与黄素辅酶 三 泛酸和辅酶A 四 维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ 五 维生素B6和磷酸吡哆醛 六 生物素 七 叶酸和叶酸辅酶 八 维生素B12和B12辅酶

2 九 维生素C 十 维生素A 十一 维生素D 十二 维生素E 十三 维生素K

3 维生素是维持生物正常生命过程所必需的一类小分子有机物，需要量很少，但对维持健康十分重要。维生素不能供给机体热能，也不能作为构成机体组织的物质，其主要功能是通过作为辅酶的成分调节机体代谢。长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病（维生素缺乏症）。 最早分离出的维生素（维生素B1）是一种胺类（amine），将维生素取名为Vitamine（生命胺，最初中译为维他命），但并非所有的维生素都含氨基，改为Vitamin（V）。 6、7 世纪前，我国已有脚气病和“雀目症”的记载。 生物对维生素的需要情况取决于：1. 在代谢过程中是否需要；2. 自身能否合成。

4 肝、胆疾病可阻碍维生素的吸收。 长期口服抗生素可抑制肠道菌生长，引起Vk、生物素、叶酸、泛酸等的缺乏。 妊娠、哺乳、强体力劳动、高温操作，维生素B1和B2的需要量相应增加。 医疗上用维生素防治维生素不足而引起的疾病。 长期大量使用维生素A和维生素D会引起中毒；维生素B1用量过多会引起周围神经痛觉缺失；长期大量使用维生素B12会引起红细胞过多；口服维生素C过多可破坏膳食中维生素B12而引起贫血。

5 维生素 水溶性维生素 ：维生素B族（B1、B2、泛酸、维生素PP、B6、生物素、叶酸，B12）和维生素C等。 脂溶性维生素
：维生素A、D、E、K等

6 一 维生素B1 维生素B1由一含S的噻唑环和一含NH2的嘧啶环组成，又称硫胺（素）（Thiamine）。 NH2·HCl 3HC CH2 N
C—CH2CH2OH S Cl 4 4 2 5 P P 2 1 1 焦磷酸硫胺素（TTP） Mg2+ 硫胺素 + ATP TPP + AMP 硫胺素激酶

7 主要功能： 1. 以辅酶方式参加糖的分解代谢。TPP是脱羧酶、脱氢酶的辅酶。功能部位在噻唑环的C2上。 2. 促进年幼动物的发育。维生素B1促进肠胃蠕动，增加消化液的分泌，因而能促进食欲。 3. 保护神经系统。促进糖代谢，为神经活动提供能量，又能抑制胆碱酯酶的活性。 缺乏症： 1. 脚气病 2. 中枢神经和肠胃患糖代谢失常 性质和来源

8 脚气病 —— 因维生素B1严重缺乏而引起的多发性神经炎。患者的周围神经末梢及臂神经丛均有发炎和退化现象，伴有心界扩大、心肌受累、四肢麻木、肌肉瘦弱、烦躁易怒和食欲不振等症状。同时因丙酮酸脱羧作用受阻，组织和血液中乳酸量大增，湿性脚气病还伴有下肢水肿。

9 缺乏维生素B1不仅周围神经的结构和功能受损，中枢神经系统也同样受害。因为神经系统（特别的大脑）所需的能量，基本由血糖氧化供给，当糖代谢受阻时，神经组织也就发生反常现象。

10 维生素B1盐酸盐为无色结晶，溶于水，在酸性溶液中稳定，在中性和碱性溶液中易被氧化。在普通烹调条件下损失并不大。有特殊香气，微苦。
酵母中含维生素B1最多，其他食物中含量多不高。五谷类多集中在胚芽及皮层中。瘦肉、核果和蛋类的含量也较多。酵母、细菌和高等植物能合成维生素B1。

11 二 维生素B2和黄素辅酶 维生素B2又称核黄素（riboflavin），是一种核糖醇与6，7—二甲基异咯嗪的缩合物，在自然界多与蛋白质结合成黄素蛋白。 维生素B2为橘黄色的针状晶体，味苦，微溶于水，极易溶于碱性溶液，对光和碱不稳定 H2C—C—C—C—CH OH H 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 核糖醇基 N C O NH CH3 8 9 1 7 2 10 异咯嗪基 5 4 3

12 VB2 + ATP → FMN + ADP FMN + ATP → FAD +PPi
H2C—C—C—C—CH2OH OH H N C O NH CH3 -O—P=O O O- O H2C OH 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ N H 9 -O—P=O FMN，flavin mononucleotide FAD，flavin adenine dinucleotide

13 维生素B2的生理功能是作为递氢辅酶，参与生物氧化作用。
N C O NH CH3 R 10 1 维生素B2的生理功能是作为递氢辅酶，参与生物氧化作用。 维生素B2每人每天需要量：儿童0.6mg，成人1.6mg。动物体内不能合成维生素B2。过量则排出。 +2H H2- N C O NH CH3 H R 膳食中长期缺乏维生素B2，眼角膜和口角血管增生，引起白内障、眼角膜炎、舌炎和阴囊炎等。

14 三 泛酸（维生素B3）和辅酶A O OH2C OH N H P -O— ‖ O- O— NH2 辅酶A（CoASH）
α,γ-二羟-β,β-二甲基丁酸 β-丙氨酸 巯基乙胺 CH2-C—C—C-N-CH2-CH2-COOH H3C OH H O NH-CH2-CH2-SH O OH2C OH 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ N H 9 P -O— ‖ O- O— NH2 辅酶A（CoASH）

15 泛酸为淡黄色粘性油状物，溶于水和醋酸，不溶于氯仿和苯，在中性溶液中对湿热、氧化和还原都稳定。
泛酸的生物功能是以CoA形式参加代谢，是酰基的载体，是体内酰化酶的辅酶，对糖、脂、蛋白质代谢过程中的乙酰基转移有重要作用。 成人每天需要量为5~10mg，一般膳食的泛酸含量丰富。大白鼠缺乏泛酸，毛发边灰白，并自行脱落，毛与皮的色素形成可能与泛酸有关。

16 四 维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ 维生素PP过去称抗赖皮病维生素或维生素B5，包括尼克酸（烟酸）和尼克酰胺。尼克酰胺的副作用较小（如引起面部、颈部发赤发痒和烧灼感），医疗及营养上多用尼克酰胺。尼克酰胺为维生素B5的化学名。 N COOH N CONH2 尼克酰胺（nicotinamide） 尼克酸（nicotinic acid）

17 Nicotinic acid + PRPP + ATP→NAD+
CONH2 Nicotinic acid + PRPP + ATP→NAD+ NAD+ + ATP → NADP+ +PPi + O O H2C OH P = O -O— O 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+） 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADP+） O OH2C OH N H 9 P -O— ‖ NH2 P

18 1.以NAD+或NADP+形式作为脱氢酶的辅酶而起到递氢体的作用。
尼克酸及尼克酰胺为无色晶体，前者熔点为236℃，后者熔点为129~131℃，是维生素中较稳定的，不被光、空气及热破坏。溶于水及酒精。与溴化氰作用产生黄绿色化合物，可作为定量基础。 功能： 1.以NAD+或NADP+形式作为脱氢酶的辅酶而起到递氢体的作用。 N CONH2 R H N CONH2 R 4 +2H -2H 1 NAD(P)+ +2H -2H NAD(P)H + H+

19 2. 维持神经组织的健康。尼克酰胺对中枢及交感神经系统有维护作用，缺乏，则常产生神经损害和精神紊乱。
3. 促进微生物生长。 4.尼克酸可使血管扩张，使皮肤发赤发痒，尼克酰胺无此作用。大剂量尼克酸有降低血浆胆固醇和脂肪的作用。 缺乏症 膳食中长期缺乏维生素PP所引起的疾病为对称性皮炎，又叫赖皮病(pellagra)。在狗生黑舌病。赖皮病患者的中枢及交感神经系统、皮肤、胃、肠等皆受不良影响。主要症状为对称性皮炎，消化道炎和神经损害与精神紊乱，两手及其裸露部位呈现对称性皮炎。中枢神经方面的症状为头痛、头昏、易刺激、抑郁等。Trp可转变为尼克酰胺，以玉米为主食易患缺乏症（玉米中Trp贫乏）。

20 五 维生素B6和磷酸吡哆醛 维生素B6又称吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。 吡哆醇(pyridoxol) 吡哆醛(pyridoxal)
N CH2OH HO H3C N CH2OH CHO HO H3C N CH2OH CH2NH2 HO H3C 吡哆醇(pyridoxol) 吡哆醛(pyridoxal) 吡哆胺(pyridoxamine)

21 （磷酸吡哆醛， PLP） 吡哆醇 吡哆醛 吡哆胺 ATP ADP ATP ADP ATP ADP 磷酸吡哆醇 磷酸吡哆胺 磷酸吡哆醛 N
CH2O— CHO HO H3C P （磷酸吡哆醛， PLP） 吡哆醇氧化酶 吡哆胺转氨酶 吡哆醇 吡哆醛 吡哆胺 ATP ADP ATP ADP ATP ADP 激酶 磷酸吡哆胺转氨酶 磷酸吡哆醇 氧化酶 磷酸吡哆醇 磷酸吡哆胺 磷酸吡哆醛

22 吡哆素为无色晶体，易溶于水及乙醇，在酸液中稳定，在碱液中易被破坏，对光不稳定，吡哆醇耐热，吡哆醛和吡哆胺不耐高温。
吡哆素 + FeCl3 → 红色产物 吡哆素 + 重氮化对一氨基苯磺酸 → 橘红色产物 吡哆素 + 2，6-二氯醌氯亚胺 → 蓝色产物 功能： 作为辅酶参加多种代谢反应，包括脱羧、转氨、氨基酸内消旋、Trp代谢（包括Trp→ nicotinamide）、含硫氨基酸的脱硫、羟基氨基酸的代谢和氨基酸的脱水等。 缺乏症：导致皮肤、中枢神经系统和造血机构的损害。

23 六 生物素 生物素（维生素B7）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。 尿素环上的一个N可与CO2结合
六 生物素 生物素（维生素B7）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。 HN NH C O 尿素环上的一个N可与CO2结合 尿素部分 HC CH H2C S 硫戊烷环部分 (CH2)4COOH C5酸根部分 生物素（bioton）

24 生物素是细长针状的晶体，熔点232℃，耐热和耐酸、碱，微溶于水。
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致皮炎、肌肉疼痛、感觉过敏、怠倦、厌食、轻度贫血等。

25 七 叶酸和叶酸辅酶 叶酸（folic acid）即维生素B11，由蝶呤啶、对氨基苯甲酸与L-谷氨酸连接而成。
七 叶酸和叶酸辅酶 叶酸（folic acid）即维生素B11，由蝶呤啶、对氨基苯甲酸与L-谷氨酸连接而成。 叶酸为鲜黄色物质，微溶于水，在水溶液中易被光破坏。 叶酸的5、6、7、8位置，在NADPH2存在下，可被还原成四氢叶酸（FH4或THFA）。四氢叶酸的N5 和N10位可与多种一碳单位结合作为它们的载体。 功能：THFA是转一碳基团酶系的辅酶。主要的生理功能： Gly → Ser 参与嘌呤环的合成 dUMP → TMP 高半光氨酸 → Cys 缺乏症：叶酸缺乏时，红细胞的发育受到影响，造成巨红细胞性贫血症。

26 八 维生素B12和B12辅酶 维生素B12是含钴的化合物，又称钴胺素(cyanocobalamine)。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。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。

27 功能： 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。

28 4. 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。

29 九 维生素C 维生素C能防治坏血病，又称抗坏血酸(ascorbic acid)。 O=C C—OH HC HO—C—H CH2OH O
[还原型] [氧化型]

30 抗坏血酸为无色晶体，熔点192℃，味酸，溶于水及乙醇。不耐热，易被光及空气氧化。
抗坏血酸可还原2，6-二氯靛酚使之褪色，亦可与2，4-二硝基苯肼结合成有色的腙，定性或定量测定。 功能： 1. 促进各种支持组织及细胞间粘合物的形成。是脯氨酸羟化酶的辅酶。 2. 对生物氧化有重要作用。 缺乏症： 坏血病 毛细血管易出血和齿、骨发育不全或退化。

31 十 维生素A 维生素A只存在于动物性食物中，包括A1 和 A2两种。A1即视黄醇，主要存在于咸水鱼的肝脏；A2即3-脱氢视黄醇，主要存在于淡水鱼肝脏。在高等植物和动物中普遍存在的β-胡萝卜素可转变为维生素A。 CH2OH 3-脱氢视黄醇 视黄醇

32 CH2OH CHO

33 维生素A1一般为黄色粘性油体，纯体可结晶为黄色三棱晶体，熔点63℃。维生素A2尚未制成晶体。
维生素A不溶于水，而溶于油脂和乙醇，易氧化，在无氧条件下，相当耐热。易被紫外光所破坏。在氯仿和乙醇溶液中，维生素A1的吸收峰在328nm，维生素A2的吸收峰在345nm及350nm。在乙醇溶液中，维生素A1与三氯化鏑作用产生的蓝色溶液在620nm处有一特殊吸收光带，维生素A2在693nm和697nm各有一吸收光带。 维生素A除了促进年幼动物生长外，其主要功能为维持上皮组织的健康及正常视觉，还有助于动物生殖和泌乳。 在视觉过程中维生素A的变化。

34 缺乏症： 1. 上皮组织结构改变，呈角质化。皮肤干燥，成磷状。呼吸道表皮组织改变，易受病菌侵袭。有的患者因肠胃黏膜表皮受损而引起腹泻。在儿童还偶有因缺乏A引起眼角膜和结膜变质，牙釉和骨质发育不全。大人、小孩长期缺乏维生素A都会导致泪腺分泌障碍产生干眼病（眼结膜炎）。动物缺乏维生素A，生殖和泌乳也不正常，易发生流产和缺奶。 2. 视紫红质不足，对暗光适应能力减弱，发生夜盲症。 3. 引起代谢失调，如某些器官的DNA含量减少，粘多糖（硫酸软骨素）的生物合成也受阻碍。 维生素A较易被正常肠道吸收，但不直接随尿排泄，因而摄取过量是有害的。

35 十一 维生素D 维生素D具有抗佝偻病作用，又称抗佝偻病维生素。已确知有4种，即维生素D2、D3、D4、D5，均为类固醇衍生物，其中D2和D3较为重要。 只在动物体内含有维生素D，鱼肝油中含量最丰富。动、植物组织中含有能转化为维生素D的固醇类物质，经紫外光照射可转变为维生素D。目前尚不能用人工方法合成，只能用紫外光照射维生素D元的方法来制造。 维生素D为无色晶体，不溶于水而溶于油脂及脂溶剂，相当稳定，不易被酸、碱或氧化破坏。

36 功能： 调节钙、磷代谢，维持血液正常的钙、磷浓度，从而促进钙化，使牙齿、骨骼发育正常。 缺乏症： 维生素D摄食不足，不能维持钙的平衡，儿童骨骼发育不良，产生佝偻病。患者骨质软弱，膝关节发育不全，两腿形成内曲或外曲畸形。成人则产生骨骼脱钙作用；孕妇和授乳妇人的脱钙作用严重时导致骨质疏松症，患者骨骼易折，牙齿易脱落。 机体只能从胆汁排出过多的维生素D，维生素D如摄食过量则会中毒。早期症状为：乏力、疲倦、恶心、头痛、腹泻等。较严重时引起软组织（包括血管、心肌、肺、肾、皮肤等）的钙化，导致重大病患。

37 十二 维生素E 维生素E又称生育酚或抗不育维生素，已知有8种，其中4种（α、β、γ、δ-生育酚）较为重要，α-生育酚的效价最高。动物组织的维生素E都是从食物中取得的。 维生素E为淡黄色无嗅无味油状物，不溶于水而溶于油脂。不易被酸、碱和热破坏，无氧条件下热至200℃也稳定。极易被氧化。易被紫外光破坏。在259nm有吸收峰。 缺乏症： 1. 生殖系统的上皮细胞毁坏，雄性睾丸退化，不产生精子，雌性流产或胎儿被溶化吸收。 2. 肌肉（包括心肌）萎缩，形态改变，代谢反常。 3. 血胆固醇水平增高，红细胞破坏，发生贫血。 维生素E摄食过量无毒性。

38 十三 维生素K 维生素K是一类能促进血液凝固的萘醌衍生物。1929年，H. Dam发现。有K1、K2、K3三种，K1、K2为天然产物，K3为人工合成品。 维生素K1为黄色油状物。维生素K2为黄色晶体。溶于油脂及有机溶剂，如乙醚、丙酮等，耐热，但易被光破坏。 维生素K的主要作用是促进血液凝固，因维生素K是促进肝脏合成凝血酶原的重要因素。 缺乏症： 动物缺乏维生素K，血凝时间延长。成人一般不易缺乏维生素K。有维生素K缺乏病状的人，必伴有其他生理功能不正常的情况，如胆管阻塞，或因肠道疾病妨碍维生素K的吸收。

39 新生婴儿肠内无菌，不能合成维生素K，身体本身又无贮存，故易因维生素K的缺乏而出血，应当在出身前增加母体的维生素K含量。

40

41

42

43