生物化学第六章维生素

第六章维生素与辅酶☆维生素：机体维持正常功能（主要是调节物质代谢）所必需，但自身不能合成或合成量很少，必需由食物供给的一组低分子量有机物质。长期缺乏某种维生素会导致维生素缺乏症第一节概述一、概念二、分类脂溶性维生素：A、D、E、K水溶性维生素：B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸、B12、C三、缺乏病发生原因特殊原因：胃炎可导致维生素B12缺乏，造成巨幼红细胞性贫血。原因是萎缩性胃炎导致内因子分泌不足，VB12吸收障碍食物维生素不足或食物烹调方法不当和贮存时间长，维生素破坏与丢失。造成维生素摄入量不足。消化系统疾病造成吸收障碍。如长期慢性腹泻，消化道梗阻，瘘管，胆道疾病等。儿童，孕妇，乳母及重体力劳动者及长期高热和慢性消耗性疾病患者，维生素的需要量高于正常人，但未予足够的补充。长期服用抗菌药物，抑制了肠道细菌的生长，从而造成由肠道细菌合成的某些维生素（K，B6，叶酸，B1，B2，PP，生物素，泛酸的缺乏。第二节脂溶性维生素☆脂溶性维生素：维生素A、D、E、K一、维生素A（抗干眼病维生素）1、维生素A的化学本质及性质维生素A的活性形式：视黄醇、视黄醛、视黄酸化学本质：含β白芷酮环的多聚异戊二烯复合物维生素A原：β胡萝卜素性质：紫外吸收（325nm）；易被氧化；对光、热不稳定。主要类型：A1（视黄醇）、A2（脱氢视黄醇）（1）β胡萝卜素可作为抗氧化剂捕捉自由基（2）11-顺视黄醛构成视觉细胞内的感光物质（3）维生素A磷酸酯参与糖蛋白合成（4）视黄醇和视黄酸具有类固醇激素样作用，影响细胞分化，促进机体生长和发育3、维生素A的作用维生素A在血浆中的运输：与视黄醇结合蛋白结合2、维生素A的代谢转变1分子β胡萝卜素可生成2分子维生素A4、维生素A的缺乏症缺乏症：夜盲症、干眼病、皮肤干燥和毛囊丘疹（6）与上皮细胞的正常分化直接相关，维持上皮组织的结构和功能。（7）与癌症发生呈负相关（5）增强机体抵抗力作用二、维生素D（抗佝偻病维生素/钙化醇）1、维生素D的化学本质和性质化学本质：类固醇激素主要类型：D2（麦角钙化醇）、D3(胆钙化醇)维生素D3原：7-脱氢胆固醇维生素D2原：麦角固醇维生素D3在肝内的储存及血液中运输的形式：25-(OH)-D33、活性维生素D3生化作用活性维生素D3形式：1,25-(OH)2-D3升高血钙、升高血磷，促进骨骼生成和钙化缺乏症：佝偻症（儿童）、软骨症（成人）4、缺乏症活性维生素D3生成的关键酶：1-α羟化酶2、维生素D的代谢转变维生素D3在血中的运输：与维生素D结合蛋白结合三、维生素E（抗不育维生素或生育酚）1、维生素E的化学本质和性质维生素E的化学本质：苯骈二吡喃衍生物维生素E的主要类型：α、β、γ和δα生育酚生理活性最高性质：对氧敏感；易被氧化；对酸、碱和热稳定；可被紫外线破坏，259nm有吸收带。促进血红素合成.缺乏症：动物缺乏时可引起生殖器官受损而不育，人类尚未发现相关不育症；贫血；神经障碍3、缺乏症：少见2、活性维生素E的生理功能维生素E与生殖功能有关维生素E是最重要的天然抗氧化剂：避免脂质过氧化物产生四、维生素K（凝血维生素）1、维生素E的化学本质和性质维生素K的化学本质：2甲基1，4萘醌的衍生物维生素K的主要类型：K1（绿叶）和K2（肠道）2、维生素K的生理功能促进肝合成凝血酶原及凝血因子VII、IX和X3、维生素K的缺乏症凝血时间延长，易出血，但一般不缺乏第三节水溶性维生素☆水溶性维生素：维生素B、C一、维生素B1（抗脚气病维生素或硫胺素）1、化学本质化学本质：嘧啶环＋噻唑环活性形式：焦磷酸硫胺素（TPP）2、主要生理功能TPP是α酮酸氧化脱羧酶系的辅酶，参与糖代谢。TPP抑制胆碱酯酶活性。3、缺乏症脚气病和末梢神经炎；食欲不振、消化不良。二、维生素B2（核黄素）1、化学本质化学本质：核醇＋6，7-二甲基异咯嗪活性形式：黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）2、主要生理功能FMN和FAD是许多氧化还原酶的辅酶，是氢的传递体3、缺乏症口角炎、唇炎、舌炎、阴囊皮炎、眼睑炎、角膜血管增生等三、维生素pp（抗癞皮病维生素）1、化学本质化学本质：吡啶衍生物活性形式：尼克酰胺二核苷酸（NAD+）和尼克酰胺二核苷酸磷酸（NADP+）2、主要生理功能NAD+和NADP+是多种不需氧脱氢酶的辅酶，是氢的传递体3、缺乏症：癞皮病尼克酸可抑制脂肪动员，降低VLDL合成。主要类型：尼克酸及尼克酰胺肝内可将少量色氨酸转变为维生素pp四、维生素B6（抗皮炎维生素）1、化学本质化学本质：吡啶衍生物活性形式：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺2、主要生理功能磷酸吡哆醛也是δ氨基γ酮戊酸（ALA）合成酶的辅酶，参与血红素的合成磷酸吡哆醛是糖原磷酸化酶的重要组分主要类型：吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺磷酸吡哆醛是转氨酶和脱羧酶的辅酶，参与传递氨基和脱羧基五、泛酸（遍多酸）1、化学本质化学本质：β丙氨酸＋二羟二甲基丁酸活性形式：酰基载体蛋白（ACP）和辅酶A2、主要生理功能ACP和辅酶A是酰基转移酶的辅酶，参与酰基运转3、缺乏症“脚灼热综合征”六、生物素1、化学本质化学本质：噻吩与尿素相结合的骈环＋戊酸活性形式：生物素2、主要生理功能生物素是体内多种羧化酶的辅酶，参与羧化反应3、缺乏症一般不缺乏主要类型：α生物素（蛋黄）和β生物素（肝）七、叶酸（蝶酰谷氨酸）1、化学本质化学本质：蝶呤啶＋对氨基苯甲酸＋L-谷氨酸活性形式：四氢叶酸2、主要生理功能四氢叶酸是一碳单位转移酶的辅酶，作为一碳单位的载体3、缺乏症巨幼红细胞性贫血八、维生素B12（抗恶性贫血维生素或钴胺素）1、化学本质化学本质：咕啉衍生物活性形式：甲基钴胺素，5′脱氧腺苷钴胺素2、主要生理功能甲钴胺素是甲基转移酶的辅酶，参与同型半胱氨酸的甲基化反应3、缺乏症巨幼红细胞贫血（恶性贫血），同型半胱氨酸尿症是目前所知唯一含有金属元素的维生素5′脱氧腺苷钴胺素是L-甲基丙二酸辅酶A变位酶的辅酶，参与丙二酰辅酶A转变为琥珀酰辅酶A的反应九、硫辛酸1、化学本质化学本质：6,8-二硫辛酸活性形式：硫辛酸、二氢硫辛酸2、主要生理功能硫辛酸是α酮酸氧化脱羧酶系的辅酶保护巯基酶免受重金属离子的毒害硫辛酸具有抗脂肪肝、降低血胆固醇的作用十、维生素C（L-抗坏血酸）1、化学本质化学本质：6碳多羟基脂肪酸活性形式：L抗坏血酸（主要）和L脱氢抗坏血酸2、主要生理功能（1）参与多种羟化反应主要类型：抗坏血酸和脱氢抗坏血酸维生素C是脯氨酸羟化酶及赖氨酸羟化酶的辅助因子，促进胶原蛋白合成维生素C是7-α羟化酶的辅酶，催化胆固醇转化维生素C参与芳香族氨基酸代谢3、缺乏症坏血病使难于吸收的三价铁还原成易于吸收的二价铁保护维生素A、E及B免遭氧化，促进叶酸转变成四氢叶酸（2）参与氧化还原反应维持巯基酶和谷胱甘肽的还原状态，发挥解毒作用使红细胞中高铁血红蛋白还原成血红蛋白，恢复其运氧能力β胡萝卜素视黄醇（维生素A）磷酸视黄醇顺式视黄醛反式视黄醛视黄酸脂溶性维生素维生素A的结构维生素A的消化吸收:维生素A酯/胡萝卜素→维生素A→维生素A酯→以脂蛋白形式储存于储脂细胞。维生素A酯多存在于动物的肝、蛋黄、鱼肝油、奶汁；植物中不存在维生素A，但绿叶蔬菜、胡萝卜、玉米等存在多种胡萝卜素维生素A在血液中运输:VA（维生素A）-RBP（视黄醇结合蛋白）-PA（前清蛋白）维生素A的代谢转变脂溶性维生素维生素A的生理功能视蛋白视蛋白反式视黄醛顺式视黄醛视紫红质光照神经冲动脂溶性维生素维生素A的需要量:正常人每日维生素A生理需要量为800～1000视黄醇当量，或2600～3300国际单位。维生素A过量：维生素A可在肝内积存，故长期大量服用维生素A会引起中毒。脂溶性维生素缺乏病：夜盲症、干眼病、皮肤干燥、毛囊丘疹维生素D的结构脂溶性维生素维生素D的代谢转变脂溶性维生素脂溶性维生素维生素D的生理功能脂溶性维生素缺乏病：当维生素D缺乏或转化障碍时，儿童骨钙化不良，称佝偻病，成人引起软骨病。D3主要含于肝、奶及蛋黄中，以鱼肝油含量最丰富。植物油和酵母中含有不被人体吸收的麦角固醇，在日光或紫外线照射下可转变为D2需要量：正常成人每日维生素D的需要量为5～10μg，或200～400IU。过多症：长期服用维生素D超过需要量10～100倍时，可引起中毒（呕吐、腹泻、头痛等），严重时形成肾结石脂溶性维生素α生育酚维生素E的结构脂溶性维生素需要量：正常成人8-12α生育酚当量（α-TE）/日，（1α-TE=1mgα生育酚）缺乏病：动物缺乏时可引起生殖器官受损而不育，人类尚未发现因维生素E缺乏而引起的不育症。食物来源：植物油、莴苣维生素K的结构脂溶性维生素脂溶性维生素维生素K的生理功能脂溶性维生素需要量：成人每日对维生素K的需要量为60～80μgK1存在于绿叶蔬菜中，K2是人体肠道细菌的代谢产物。缺乏病：缺乏时，凝血因子合成障碍，凝血时间延长，易出血。偶见于新生儿及胆管阻塞患者。硫胺素的结构水溶性维生素来源：维生素B1主要存在于种子外皮和胚芽中，米糠、麦麸、豆类中含量最为丰富。性质：酸性液中稳定，中、碱性液中易被氧化；脱氢硫胺素蓝色荧光（定量测定）需要量：正常成人每日需要1.0～1.5mg。缺乏症：脚气病、末梢神经炎水溶性维生素水溶性维生素维生素B2的结构FMNAMPFAD核黄素ribiflavinFMN+2HFMNH2FAD+2HFADH2维生素B2和黄素单核苷酸（FMN）.黄素腺嘌呤二核苷（FAD）+2H-2HNHHROO来源：维生素B2分布很广，在酵母、肝、肾、蛋、奶及大豆中含量丰富，易于吸收。性质：酸性液中稳定，在碱性液中易被热和光破坏；水溶液呈黄绿色荧光（定量测定）需要量：正常成人每日需要1.2～1.5mg。缺乏症：维生素B2缺乏时可引起口角炎、唇炎、舌炎、阴囊皮炎、眼睑炎、角膜血管增生等水溶性维生素水溶性维生素泛酸的结构泛酸在食物中普遍存在，尤其动物组织、谷物及豆类等食物含量丰富。肠内细菌可合成性质：淡黄色油状物；在酸性溶液中易分解缺乏症：在二战时的远东战俘中曾有“脚灼热综合症”，为泛酸缺乏所致。水溶性维生素RAMPNAD+:R=HNADP+:R=PO2H2尼克酰胺核苷酸维生素pp和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（磷酸）NAD(P)+NAD(P)H+H+NAD(P)++2H2e+H+2e+H+nicotinamide来源:维生素PP广泛存在于自然界，以酵母、花生、谷类、豆类、肉类和动物肝中最丰富；肝中少量色氨酸能转变为维生素pp。玉米中色氨酸和烟酰胺含量低。性质：稳定。在260nm有吸收；与溴化氢生成黄绿色化合物（定量测定）需要量：15～20mg缺乏症：尼克酸缺乏病称为糙皮病，主要表现为皮炎、腹泻及痴呆等。抗结核药物异烟肼的结构与其相似。过量症：血管扩张、痤疮、胃肠不适水溶性维生素吡哆醇吡哆胺磷酸吡哆醛吡哆醛水溶性维生素维生素B6的结构来源:自然界的维生素B6存在于种子、谷类、肝、肉类及绿叶蔬菜中。肠道细菌可合成。性质：对酸稳定，在碱性溶液中易被破坏，对光敏感；与三氯化铁呈红色。需要量：2mg缺乏症：维生素B6缺乏时可出现低血色素小细胞性贫血和血清铁增高。水溶性维生素水溶性维生素生物素的结构水溶性维生素生物素的功能来源：α生物素主要存在于蛋黄中；β生物素主要存在于肝中。肠道细菌合成。性质：无色针状晶体，对热、酸碱稳定，易被氧化剂破坏。缺乏症：生物素来源广泛，人体肠道细菌也能合成，很少出现缺乏症。生物素缺乏时可出现疲乏、食欲不振、恶心呕吐、皮炎及脱屑性红皮病。水溶性维生素水溶性维生素叶酸的结构来源：叶酸广泛存在于肉类、鲜果及蔬菜中，人类肠道细菌也能合成叶酸性质：淡黄色晶体，在水溶液中易被光破坏需要量：200～400µg缺乏症：叶酸缺乏时，DNA合成受到抑制，可造成巨幼红细胞性贫血。水溶性维生素水溶性维生素维生素B12的结构来源：维生素B12广泛存在于动物性食品中，常结