第七章维生素vitamin⒈掌握:B族维生素B1、B2、PP、B12、叶酸及其在体内的活性形式(辅酶形式),以及维生素A、D、C的生理功能。⒉熟悉:维生素的概念、来源特点,维生素的分类及引起缺乏病的原因。⒊了解维生素的结构,性质特点。第七章维生素vitamin第一节维生素概述一、概念:动物生长和维持细胞正常代谢所必需的一种低分子有机化合物,需要量很少,但大多数体内不能合成,即使能合成某些维生素,因合成速度不能满足机体需要,必需由食物供给,否则会出现维生素缺乏病。特点:1、不是构成组织的基本原料,不是供能物质,2、需要量少,3、维生素多是酶的辅酶或辅基组成成分,或是激素前体,在调节物质代谢过程中必不可少。二、命名与分类:分类:1、水溶性维生素:VitC、VitB1、VitB2、VitB6、VitPP、泛酸、生物素、叶酸、VitB12、硫辛酸2、脂溶性维生素:VitA、VitD、VitK、VitE三、维生素缺乏病的原因1、进食量不足2、吸收障碍3、需要量增加4、服用某些药物5、生物体特异缺陷第二节水溶性维生素一、VitC(抗坏血酸as’corbicacid)(一)化学本质和性质:六碳、多羟基化合物.酸性、强还原性(二)来源:新鲜水果、绿叶蔬菜(三)生化作用:1.羟化作用。如胶原蛋白合成,Lys、Pro羟化.2.氧化还原作用等,如(1)解毒、保护巯基(2)造血(3)保护GSH、抗体、VitA、VitE缺乏病:坏血病scurvy,毛细血管破裂OOCH2OHOHOHOHOHHCCCCCOOHCH2OHOHOOHHHCCCCCOOCH2OHOHOOHHCCCCCCOOHCOOHOHCH2OHOHCOOH+HCHC-2H+2H+H2O氧化维生素C脱氢维生素C2,3-二酮古乐糖酸草酸L-苏阿糖酸(无生理活性)二、VitB1(硫胺素thiamin)化学本质和性质:含硫、含氨基.碱不稳定、易破坏来源:植物种子外皮、胚芽辅酶(活性)形式:TPP焦磷酸硫氨素生化作用:1、VitB1→TPP→α酮酸脱氢酶系的辅酶、戊糖磷酸途径转酮酶辅酶→糖代谢→能量代谢、供NADPH2、抑制胆碱酯酶活性使神经传导所需的乙酰胆碱不被破坏,保持神经的正常传导功能缺乏病:末梢神经炎,脚气病,食欲不振,消化不良NNCH2NH2.HClCH3NSCH3CH2CH2OH+维生素B1NSCH3CH2NNNCH3CH2OH-2H-HCl脱氢硫胺素NNCH2NH2CH3NSCH3CH2CH2OPPOOOOHOHOH+硫胺素焦磷酸酯(TPP)三、VitB2(核黄素)riboflavin化学本质和性质:含核醇,异咯嗪环.可逆的氧化还原特性,碱、光破坏来源:广泛,动植物,酵母辅酶形式:FMN,FAD生化作用:VitB2→FMN、FAD→黄酶类脱氢酶辅基→受氢、脱氢、递氢作用→生物氧化缺乏病:皮炎如口角炎等NNNHNCH3CH3OOCH2CHCHCHOHOHCH2OHOH1467910核黄素(黄色)NNNHNCH3CH3OOCH2CHCHCHOHOHCH2OHOPOOHOH1467910黄素单核苷酸(FMN)异咯嗪核醇磷酸NNNHNCH3CH3OOCH2CHCHCHOHOHCH2OHOPOOPOHOOCH2OHOHHOHHOHHNNNNNH21467910异咯嗪核醇磷酸磷酸D-核糖腺嘌呤黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)NNNHNCH3CH3OORNNNHNCH3CH3OORHH+2H-2H146791091014FAD(氧化型)FADH2(还原型)四、VitPP(烟酸,烟酰胺,niacin)化学本质和性质:吡啶环.最稳定,可逆加氢、脱氢特性来源:广泛,动植物,酵母辅酶形式:NADH生化作用:VitPP→NAD、NADP→不需氧脱氢酶辅酶→递氢→生物氧化缺乏病:癞皮病(皮炎)NCOOHNONH2C尼克酸(烟酸)尼克酰胺(烟酰胺)ONHNNH2C异烟肼OPOOHPOOOOHOCH2HHOHHOHHNCONH2OCH2HHOHHORHNNNNNH2POHOOHR=NADP+:NAD+:R=H核糖核醇磷酸磷酸核糖腺嘌呤烟酰胺辅酶Ⅰ核糖核醇磷酸磷酸核糖腺嘌呤烟酰胺磷酸辅酶ⅡNCONH2HRNCONH2HHR+H+H++e+H++NAD+(氧化型)NADH+H+(还原型)五、VitB6(吡哆醇,吡哆醛,吡哆胺pyridoxine,pyridoxal,pyridoxamine)化学本质及性质:光、碱、高温破坏来源:广泛辅酶形式:吡哆醛磷酸、吡哆胺磷酸生化作用:VitB6→吡哆醛磷酸、吡哆胺磷酸→氨基转移酶的辅酶、氨基酸脱羧酶的辅酶→氨基酸分解代谢缺乏症:少见临床上常用B6治疗婴儿惊厥和妊娠呕吐δ-氨基γ-酮戊酸(ALA)合成酶的辅酶(血红素合成的限速酶)。所以,VitB6缺乏时有可能造成低血色素细胞性贫血和血清铁增高CH2OHNOHCH3CH2OHNOHCH3CH2OHCHOCH2NH2NOHCH3CH2OH[O]吡哆醇吡哆醛吡哆胺NOHCH3CH2CHOOPO3H2CH2NOHCH3CH2OPO3H2NH2NH2NH2磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺六、泛酸(pantothenicacid)化学本质与性质:有机酸,稳定来源:广泛辅酶形式:辅酶A生化作用:泛酸→辅酶A→酰基载体蛋白辅基,酰基转移酶辅酶→羧基载体、酰基运载→糖、脂、蛋白代谢缺乏症:未发现临床上CoA已作为许多疾病的重要辅助药物,如对厌食、乏力等的治疗症状有所改善CH3CH3HOHCONHCH2CH2COOHCH2OHCCOPOHOPOHOOOOCH2HHOHHNNNNNH2CH2CHOHCONHCH2CH2CONHCH2CH2SHCH3CH3POOHOHOHC辅酶A(CoA-SH)七、生物素biotin化学本质与性质:苯环,高温、氧化剂破坏有α-生物素、β-生物素等来源:广泛,细菌可合成生化作用:羧化酶的辅酶→CO2固定、转移和羧化作用缺乏病:少见SNHNHOCHHCOOHCHCH3CH3SNHNHO(CH2)4HCOOH**β—生物素α—生物素八、叶酸(folicacid化学性质与本质:谷氨酸和喋酸组成的有机酸。酸、光破坏,食物长期贮存易损失来源:广泛生化作用:以四氢叶酸形式携带、转移一碳单位,促进核苷酸、核酸的合成缺乏病:巨幼红细胞性贫血先天性神经管缺陷应用:育龄妇女生育前服用叶酸NNNNNH2OHCH2NHCONHCHCOOHCH2CH2COOH5678101234(喋呤啶)(对氨基苯甲酸)(谷氨酸)九、VitB12(cobalamin)化学性质与本质:钴胺素。被光、碱、氧化剂、还原剂破坏,粉红色来源:动物组织,吸收必须借助内因子(粘蛋白),当归生化作用:一碳单位转移酶系辅酶→携带一碳单位→嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸合成→核酸代谢、蛋白质代谢缺乏病:恶性贫血;巨幼红细胞性贫血应用:胃切除病人需定期注射VitB12NNNNNH2OHHHH-CH2OHOHONH2CNH2OCNH2OCCH2ONNNNCoHCH2CH2ONH2CH3CH3HH2N-C-CH2-CH2CH3CH3HCH2CH2NH2CH3CH2HHCH2CH3CH3CH2ONHCH2CHCH3OPNNOOOHCH3CH3ROCCCHCH2OHHHOHHCH3CH2Co3+OC氰钴胺素羟钴胺素甲钴胺素5'-脱氧腺苷钴胺素R=-CNR=-OHR=-CH3R=::::叶酸folate缺乏症叶酸缺乏症相当普遍,可能因为高温加热的破坏,或肠道疾患造成吸收不良。恶性贫血perniciousanemia是因为内因子缺乏使VB12吸收不足所致。两种贫血均为巨幼红细胞性贫血megaloblasticanemia.除贫血还有中枢神经症状、弱智等。有人实验,无叶酸膳食7周后出现叶酸缺乏症。第十三周红细胞变形。4个月后出现严重症状,易激动,健忘及巨幼红细胞性贫血。补充叶酸数天神经症状好转造血好转时间较长。正常人要有一定的叶酸储备。叶酸不足导致胎儿发育不可逆损伤——先天神经管缺损各阶段红细胞和粒细胞有巨幼样变甲硫氨酸循环叶酸\VB12缺乏,导致高同型半胱氨酸血症高血压病人普遍存在高同型半胱氨酸血症食物甲硫氨酸S-腺苷甲硫氨酸SAMS-腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸N5甲基四氢叶酸甲基化合物十、硫辛酸lipoicacid化学本质与性质:含硫的辛酸来源:人体能合成生化作用:α-酮酸脱氢酶系之辅酶→递氢、转移酰基→糖代谢、生物氧化缺乏病:未发现SS(CH2)4COOHSHSH(CH2)4COOH+2H-2Hα—硫辛酸(LA)二氢硫辛酸(DHLA)第三节脂溶性维生素一、VitAretinol类维生素Aretinoids化学性质与本质:不饱和一元醇,有VitA1、VitA2两种。易氧化失活,强还原性,紫外光破坏来源:动物:肝、鱼肝油、乳汁、蛋黄等植物:类胡萝卜素(维生素A原pro)→2VitA生化作用:1.构成视觉细胞内感光物质——视色素(如视紫红质),感受光和色;2.维持上皮组织结构的完整性;3.促进生长发育及繁殖缺乏病:夜盲症、干眼病、上皮组织干枯角化CH2OH9135711151617181920VitA1(视黄醇)CH2OHVitA2(3-脱氢视黄醇)CHO9135711151617181920全反-视黄醛CHO1111-顺视黄醛11-顺视黄醇11-顺视黄醛肝异构酶视网膜异构酶视蛋白视紫质全反视黄醇全反视黄醛视紫质感受暗光杆状细胞VITA+视蛋白视色素视红质视青质感受强光视兰质圆锥细胞暗光视觉循环VITA的活化形式视黄醛:合成视色素视黄酸:生长(长高)发育维甲酸(人工衍生物):促细胞分化异维A酸(人工衍生物):抑制皮脂分泌,去皮肤角质化,超量副作用同VITA.致畸率6-8%。二、VitDdehydrochoresterol化学本质与性质:类固醇steroid衍生物,有维生素D2和D3两种。稳定来源:动物肝脏、鱼肝油、乳及蛋黄;植物、酵母;人体合成生化作用:以1,25-(OH)2-VitD形式调节钙、磷代谢;提高血钙血磷含量,有利骨骼钙化。缺乏症:佝偻病rickets、骨软化病osteoma’lacia、骨质疏松症softeningofbonesOHCHCH3CH3OHCH3CH3OHOHCH3CH3OHOHOHOHCH3CH3OH125125肝25-羟化酶维生素D325-(OH)D32524,25-(OH)2D31251,25-(OH)2D3C2424242415638924-羟化酶1α-羟化酶CC1,25-(OH)2-VitD3应用肝肾病人必须服用老年防骨质疏松三、VitEto’copherolstocotrienols化学本质与性质:酚类,分α、β、γ、δ等.强还原性,易氧化,对酸碱热稳定来源:植物油生化作用:1.与动物生殖功能有关:调节性腺机能,抑制孕酮氧化;2.抗氧化、抗衰老:抑制自由基、过氧化脂质产生,维护生物膜的功能。缺乏症:少见OOHR2R1CH3CH2CH3(CH2CH2CHCH2)3HCH3CH3CH3CH3CH3HHHHR1R2α生育酚βγδ生理活性1004031OOHR2(CH2)3R1CH3CH2(CH2CHCH2)3HCH3C四、VitKphylloquinone,menaquinone化学本质与性质:萘醌衍生物,天然有VitK1、K2两种,人工合成VitK3、K4.可被氧化、还原来源:成人肠道细菌合成生化作用:1、促进肝合成凝血酶原,调节凝血因子Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ合成;2、醌类是呼吸链成分之一。缺乏症:成人少见,]新生儿出血症