第5章 维生素与辅酶

第五章维生素和辅酶维生素及其与辅酶的关系维生素（vitamin）——维持机体正常生命活动不可缺少的一类小分子有机化合物，人和动物不能合成它们，必须从食物中摄取。维生素可分为脂溶性（A，D，K，E）和水溶性两大类。当人体缺乏某种维生素时，则相应代谢受阻，出现维生素缺乏症。多数水溶性维生素作为辅酶或辅基的主要成分，或本身就是辅酶和辅基参与体内代谢过程。此外，有的金属离子和其他有机小分子也是辅酶的重要组成成分。他们在酶促反应中作为氧化还原酶类辅助因子，起到递氢体或递电子体作用；或者作为基团转移酶的辅助因子，充当被转移基团的载体。维生素与辅酶第一节重要的水溶性维生素及相应辅酶第二节脂溶性维生素第三节作为辅酶的金属离子重要的水溶性维生素及相应辅酶1维生素B1：焦磷酸硫胺素（TTP）2维生素B2：黄素单核苷酸（FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）3泛酸：辅酶A（CoA）4维生素pp：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）5维生素B6：磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺6生维生素B7：生物素7叶酸：四氢叶酸（FH4）8维生素B129硫辛酸10维生素C维生素B1NNNH2H3CCH2NSH3CCH2-CH2-OHTHIAMINE焦磷酸硫胺素（TPP）维生素B1维生素B1缺乏症FMNAMPFADFMN+2HFMNH2FAD+2HFADH2维生素B2黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）Riboflavin维生素B2维生素B3泛酸和辅酶A（CoA）SHADPHO-C-RO-C-RO维生素B3RAMPNAD+:R=HNADP+:R=PO2H2烟酰胺维生素PP和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（磷酸）NAD(P)+NAD(P)H+H+NAD(P)++2HNHH-CONH2维生素PP维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺生物素羧基生物素维生素B125’脱氧腺嘌呤核苷叶酸四氢叶酸HH105对氨基苯甲酸谷氨酸蝶呤二氢叶酸硫辛酸氧化型硫辛酸还原型硫辛酸丙酮酸脱氢酶和α－酮戊二酸脱氢酶的辅基，起转酰基作用维生素C维生素B125’脱氧腺嘌呤核苷主要辅酶及功能5-脱氧腺苷钴胺素:变位酶的辅酶甲基钴胺素:甲基转移酶的辅酶重要的脂溶性维生素1.维生素A：视黄醇（retinol）2.维生素D：麦角钙化(甾)醇（ergocalciferol，即维生素D2）胆钙化(甾)醇（cholecalciferol，即维生素D3）3.维生素K：凝血维生素4.维生素E：生育酚（tecopherol）主要脂溶性维生素的辅酶形式及主要功能维生素相应辅酶功能1.维生素A1１－顺视黄醛视循环2.维生素D１，２－二羟胆钙甾醇调节钙、磷代谢3.维生素K参与氧化还原反应羧化反应的辅助因子4.维生素E保护膜脂质，抗氧化剂全反视黄醛11-顺视黄醛维生素A1(视黄醇)光敏感蛋白—视紫红质视蛋白骨架视蛋白（暗）视蛋白（光）视黄醇脱氢酶视黄醛异构酶全反视黄醛11-顺视黄醛维生素A1(视黄醇)光敏感蛋白—视紫红质视蛋白骨架视蛋白（暗）视蛋白（光）视黄醇脱氢酶视黄醛异构酶维生素D维生素D2（麦角钙化醇）麦角甾醇VD2的生成UV自发转变维生素D3肝肾1，25—维生素D3前维生素D37—脱氢胆固醇25—羟维生素D3（胆钙化醇）VD3的生成生育三烯酚维生素E（tecopherol）生育酚生育酚生育酚自由基维生素K1维生素K2维生素K3维生素K4微量元素及其生物化学功能元素生物化学功能的例子铁血红素酶的辅基碘甲状腺素结构中需要铜细胞色素氧化酶的辅基锰精氨酸酶和其它酶的辅因子锌脱氨酶类、DNA聚合酶的辅因子钴维生素B12的组分钼黄嘌呤氧化酶的辅因子硒谷胱甘肽过氧化物酶的辅因子钒硝酸还原酶的辅因子镍脲酶的辅因子铬血糖的适当利用锡骨的形成氟骨的形成硅结缔组织和骨的形成砷不清楚问答题1、影响酶促反应的因素有哪些？它们是如何影响的？2、试比较酶的竞争性抑制作用与非竞争性抑制作用的异同。3、什么是米氏方程，米氏常数Km的意义是什么？试求酶反应速度达到最大反应速度的99％时，所需求的底物浓度（用Km表示）4、什麽是同工酶？为什麽可以用电泳法对同工酶进行分离？同工酶在科学研究和实践中有何应用？5、举例说明酶的结构和功能之间的相互关系。6、称取25毫克某蛋白酶制剂配成25毫升溶液，取出1毫升该酶液以酪蛋白为底物,用Folin-酚比色法测定酶活力,得知每小时产生1500微克酪氨酸。另取2毫升酶液，用凯式定氮法测得蛋白氮为0.2毫克。若以每分钟产生1微克酪氨酸的酶量为一个活力单位计算，根据以上数据，求出（1）1毫升酶液中含有的蛋白质和酶活力单位数；（2）该酶制剂的比活力；（3）1克酶制剂的总蛋白含量和酶活力单位数。名词解释活性中心全酶酶原活力单位比活力米氏方程Km诱导契合变构效应ribozyme辅酶和辅基固定化酶主要可溶性维生素和相应辅酶维生素辅酶功能1.B1(硫胺素)TPPα-酮酸氧化脱羧2.B2(核黄素)FMN、FAD氢载体3.PP[尼克酸（酰胺）]NAD+、NADP+氢载体4.泛酸（遍多酸）CoASH酰基载体5.B6[吡哆醇（醛、酸）]磷酸吡哆醇（醛）转氨、脱羧、消旋6.叶酸FH4(THFA)一碳基团载体7.生物素羧化辅酶8.C（抗坏血酸）氧化还原作用9.硫辛酸酰基载体、氢载体10.B12（氰钴氨素）变位酶辅酶一碳基团载体