•1497年葡萄牙领航员vacodagama(达·伽马)在航行中他的160名航员中因坏血病有100名丧生。•直到18世纪末,伦达医生给病情严重的病人每天吃一只柠檬,半个月全都恢复了健康。1780年海军中患坏血病死亡人数为1457人,而1806年便骤减到1人。•1924年,英国科学家齐佛从柠檬汁中提取到一种白色晶体,即维生素c,它比浓缩的柠檬汁抗坏血病的效力高出300倍。•1882年,日本军舰从东京驶向新西兰,在272天的航海中,有169人患了脚气病,25人死亡。脚气病在日本军舰上极为流行,这使得日本海军根本无法作战。•后来发现是因为海军食用精白米,造成维生素B1缺乏,引起脚气病。维生素概述水溶性维生素脂溶性维生素第四章维生素(Vitamin)概述定义维生素(vitamin)是机体维持正常功能所必需,但在体内不能合成或合成量很少,必须由食物供给的一组小分子有机化合物。功能调节物质代谢促进生长发育维持生理功能不是构成组织的原料,不能氧化供能,能参与构成酶的辅助因子;属于小分子有机物(脂肪族、芳香族和甾类低分子有机化合物);需求量少,但在体内不能合成或合成量很少,必须由食物供给;机体不可缺少,也不可摄入过量。维生素缺乏症维生素中毒特点维生素缺乏症与维生素中毒维生素缺乏症:由维生素供应不足引起的机体代谢失调。如:佝偻病,脚气病,坏血病、癞皮病……。维生素中毒-过量摄入维生素A:毛发枯干、皮疹、头痛、呕吐等症状;维生素D:低热、呕吐、软组织异位骨化、肾脏损害等症;维生素C:在体内转变成草酸,易引起肾结石。第一节水溶性维生素Water-solubleVitamins共同特点﹡易溶于水,故易随尿液排出,一般不易在体内积累。﹡体内储存量很少,必须经常从食物中摄取。概述种类B族维生素:B1,B2,B3(PP),B5(泛酸),B6,B12,叶酸,生物素维生素C一、维生素C(一)化学本质及性质﹡维生素C又称抗坏血酸﹡化学:不饱和酸性多羟基化合物﹡具有酸性和较强还原性﹡最不稳定﹡人体不能合成维生素C来源:新鲜水果及蔬菜,易被VitC氧化酶灭活CCCHCH2OHOHHOHCCOOOH14CCCHCH2OHOHOHCCOOO14-2H+2H维生素C脱氢维生素C-2H+2H23(二)生理功能及缺乏症参与体内的羟化反应促进胶原蛋白的合成(参与脯氨酸、赖氨酸羟化反应)参与类固醇的羟化参与芳香族氨基酸的代谢(苯丙氨酸酪氨酸)参与体内氧化还原反应保护巯基、还原谷胱甘肽、促进抗体合成促进造血功能:将Fe3+还原为Fe2+,有助于铁的吸收保护维生素A、E、B免遭氧化可能有抗病毒、防肿瘤作用二、维生素B1(抗脚气病维生素、硫胺素)(一)化学本质及性质特点:酸性条件稳定,碱性热条件下易分解来源:谷类的外皮及胚芽、麦麸、米糠、瘦肉焦磷酸硫胺素体内活性形式(TPPthiaminepyrophosphate)NH2NNCH3CH2SCHN+CH3CH2CH2OPOHOOPOOHOHOH硫胺素(thiamine)﹡TPP是α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶缺乏导致神经组织糖代谢受阻,供能不足,引发多发性神经炎、四肢无力-脚气病。﹡转酮酶的辅酶缺乏导致神经髓鞘磷酸戊糖途径受阻,引发神经痛。﹡抑制胆碱酯酶的活性缺乏导致活性升高,乙酰胆碱水解加快,影响神经冲动传递-导致肠胃运动减慢,消化不良。(二)生化作用及缺乏症脚气病:因维生素B1严重缺乏而引起的多发性神经炎。脚气:又称香港脚,是由真菌感染引起的一种皮肤病。三、维生素B2/核黄素﹡体内活性形式为黄素单核苷酸(FMN)黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)(一)化学本质及性质来源:肝脏、酵母、大豆和米糠等特点:酸性条件稳定、耐热热;易被碱和紫外线破坏。VitB2AMPFADⅠⅡⅢNNCNHNCOOCH3CH3CH3HCOHHCOHHCOHH2CPOOHOOOHOPOCH3OOHOHNNNNNH2核醇FMN(二)生化作用及缺乏症﹡生化作用:FMN及FAD是脱氢酶的辅基,主要起氢传递体的作用。﹡缺乏症:口角炎,唇炎,阴囊炎等。H3CNNNNHOOH3CH3CNHNHNNHOORR+2H-2HH3C四、维生素PP-B3/抗癞皮病维生素﹡维生素PP(B3)包括(一)化学本质及性质—COOHN尼克酸(烟酸)—CONH2N尼克酰胺(烟酰胺)来源:肉类、谷物、花生等特点:耐酸碱,是最稳定的维生素1、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+,又称辅酶Ⅰ)NADH+H+(还原型)NADPH+H+(还原型)2、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+,又称辅酶Ⅱ)﹡体内活性形式—CONH2N+NNNH2NNOOHOOOCH2—O—P—O—P—O—CH2OHOHOOHHORNAD+:R为H;NADP+:R为PO3H2尼克酰胺腺嘌呤N+CONH2HHRHHNCONH2HRHHHH+H++2H-2HNAD+(NADP)++HH++e(NADPH)NADH++H2.缺乏症﹡癞皮病皮炎(dermatitis)腹泻(diarrhea)痴呆(depression)1.生化作用﹡NAD+及NADP+是体内多种脱氢酶(如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶)的辅酶,起传递氢的作用。(二)生化作用及缺乏症NAD+(NADP)++2H(NADPH)NADH++H-2H3.副作用较强的扩张血管作用-皮肤潮红、瘙痒、胃肠道反应轻度肝功能减退;异烟肼对其有拮抗作用五、泛酸(B5)(一)化学本质及性质﹡泛酸(pantothenicacid)又名遍多酸﹡体内活性形式为辅酶A(CoA)酰基载体蛋白(ACP)(二)生化作用及缺乏症﹡CoA及ACP是酰基转移酶的辅酶,参与酰基的转移作用。与糖、脂、蛋白代谢相关﹡未见缺乏症SHOHCH3OHOHCH2-CH2-N-C-CH2-CH2-N-C-C-C-CH2-O-P-O-P-O-CH2HOHOHCH3OONNNNOOOHNH2O=P-OHOH泛酸泛酰巯基乙胺CoA′焦磷酸3′-磷酸腺苷酰基结合位置六、维生素B6(一)化学本质及性质来源:动物食品、谷物、豆类等特点:对光碱敏感,热敏感﹡维生素B6包括吡哆醇,吡哆醛及吡哆胺﹡体内活性形式为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺N-CH2OHHOH3CCH2OHN-CH2OHHOH3CCHON-CH2OHHOH3CCH2NH2吡哆醇吡哆醛吡哆胺N-CH2OPO3H2HOH3CCHON-CH2OPO3H2HOH3CCH2NH2磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺(二)生化作用及缺乏症﹡磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶。-氨基丁酸合成酸---婴儿惊厥,止呕血红素合成中-氨基-酮戊酸合酶的辅酶糖原磷酸化酶辅酶异烟肼有拮抗作用六、生物素生化作用生物素(biotin)是多种羧化酶(如丙酮酸羧化酶)的辅酶,参与CO2的羧化过程。NHNHSOCH3H3COOHβ-生物素NHNHSO(CH2)4COOHα-生物素HOOC七、叶酸(一)化学本质及性质﹡叶酸(folicacid)又称蝶酰谷氨酸﹡体内活性形式为四氢叶酸(FH4)叶酸(folicacid)/蝶酰谷氨酸2-氨基-4-羟基-6-甲基喋呤啶对氨基苯甲酸谷氨酸910蝶酸5,6,7,8-四氢叶酸N1N3CH6NH57NH8NH2OHCH29NH10CONHCHHOOC(CH2)2COOH叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP+二氢叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP+四氢叶酸﹡生化作用:FH4是一碳单位转移酶的辅酶,参与一碳单位的转移。﹡缺乏症:巨幼红细胞贫血(二)生化作用及缺乏症八、维生素B12(一)化学本质及性质﹡维生素B12又称钴胺素(coholamine),唯一含金属元素的维生素﹡体内活性形式为甲基钴胺素5-脱氧腺苷钴胺素﹡生化作用:作为N5-CH3FH4甲基转移酶的辅酶,(二)生化作用及缺乏症﹡缺乏症:巨幼红细胞贫血COOHCHNH2(CH2)2SHCOOHCHNH2(CH2)2SCH3N5-CH3-FH4FH4(蛋氨酸)(同型半胱氨酸)N5-CH3-FH4甲基转移酶MeB12水溶性维生素及其辅酶的作用Vit又名辅酶形式酶促反应中的主要作用B1硫胺素硫胺素焦磷酸(TPP)α-酮酸氧化脱羧酶及转酮醇酶的辅酶B2核黄素黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)黄素单核苷酸(FMN)多种氧化还原酶的辅基,氢传递体PP尼克酸尼克酰胺尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)多种不需氧脱氢酶的辅酶,氢传递体B6吡哆醇吡哆醛吡哆胺磷酸吡哆醛氨基酸脱羧酶、转氨酶、ALA合成酶的辅酶Vit又名辅酶形式酶促反应中的主要作用泛酸遍多酸辅酶A(~SCoA)多种酰基转移反应的辅酶生物素生物素羧化酶的辅酶叶酸蝶酰谷氨酸四氢叶酸(FH4)各种一碳基团转移的活性载体B12钴胺素甲钴胺素,5-’脱氧腺苷钴胺素甲硫氨酸合成酶、L-甲基丙二酰CoA变位酶的辅酶C抗坏血酸胶原中脯氨酰羟化酶、多巴胺羟化酶等作用时提供还原物第二节脂溶性维生素Lipid-solubleVitamins共同特点﹡不溶于水,溶于脂类及脂肪溶剂﹡在食物中与脂类共存,并随脂类一同吸收﹡可在肝脏内储存,摄入过多会中毒种类VitA,VitD,VitE,VitK一、维生素A(抗干眼病维生素)﹡天然形式:A1(视黄醇)A2(3-脱氢视黄醇)﹡活性形式:视黄醇、视黄醛、视黄酸﹡维生素A原:β-胡萝卜素(一)化学本质与性质视黄醇11-顺视黄醛全反-视黄醛(二)生化作用及缺乏症1.生化作用*构成视觉细胞内感光物质*促进生长发育,维持上皮组织的健全*有一定的抗癌、防癌作用2.缺乏症夜盲症,干眼病,皮肤干燥等二、维生素D(抗佝偻病维生素)﹡种类:VitD2(麦角钙化醇)VitD3(胆钙化醇)﹡VitD2原:麦角固醇VitD3原:7-脱氢胆固醇麦角固醇→VitD2胆固醇→7-脱氢胆固醇→VitD3﹡VitD3的活性形式:1,25-(OH)2-VitD3阳光及紫外线作用下(一)化学本质和性质肝25-羟化酶维生素D3(胆钙化醇)25-羟维生素D3(25-羟胆钙化醇)肾,骨,胎盘中的1α-羟化酶1,25-二羟维生素D3(1,25-二羟胆钙化醇)﹡维生素D3在体内的转变24,25-二羟维生素D3(24,25-二羟胆钙化醇)肾,骨,胎盘、软骨中的24-羟化酶1.生化作用作用于小肠粘膜、肾及肾小管,促进钙磷吸收,有利于新骨的形成、钙化。2.缺乏症儿童——佝偻病成人——软骨病(二)生化作用及缺乏症佝偻病三、维生素E(一)化学本质与性质﹡种类:生育酚,生育三烯酚﹡易自身氧化,故能保护其他物质。(二)生化作用及缺乏症生化作用:1.抗氧化作用2.维持生殖机能3.促进血红素代谢R1R2四、维生素K(凝血维生素)(二)生化作用及缺乏症1.生化作用作为谷氨酸羧化酶的辅助因子,维持体内凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ的正常水平,参与凝血作用2.缺乏表现:易出血(一)化学本质及性质天然形式:K1、K2人工合成:K3、K4小结1.掌握B族维生素及参与构成的辅酶或辅基形式、生化作用2.熟悉维生素分类、典型缺乏病,维生素C、A、D、E和K的生化作用,维生素A原和D原的概念。3.了解维生素来源,维生素的结构和性质。1.维生素B2是下列哪种酶辅基的组成成分?ANAD+BNADP+C吡哆醛DTPPEFAD2.维生素D的活性形式是:A1,24-(OH)2-D3B1-(OH)-D3C1,25-(OH)2-D3D1,26-(OH)2-D3E24-(OH)-D33.脚气病是由于缺乏哪种维生素所引起的A.维生素B1B.维生素PPC.维生素B2D.维生素EE.叶酸