生化5第五章 维生素与辅酶

第五章维生素和辅酶学习目的与要求：1.维生素的概念,种类及功能2.脂溶性维生素A,D,E,K的来源,性质及功能3.水溶性维生素来源,性质及功能重点：难点：B族维生素作为辅酶的结构,代号及功能1.脂溶性维生素A,D,E,K的功能2.B族维生素及作为辅酶的代号与功能3.维生素C的功能第一节维生素的概念,种类及功能一.维生素的概念维生素是机体维持正常生命活动所必不可少的一类小分子有机物质。二.维生素的种类维生素一般习惯分为脂溶性和水溶性两大类。脂溶性维生素:A,D,E,K水溶性维生素:B族,C三.维生素的功能多数维生素维生素作为辅酶和辅基的组成成分，参与体内的物质代谢。脂溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，水溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。第二节脂溶性维生素维生素A,D,E,K均溶于脂类溶剂，不溶于水，在食物中通常与脂肪一起存在，吸收它们，需要脂肪和胆汁酸。一.维生素A1.种类维生素A分A1,A2两种，是不饱和一元醇类。维生素A1又称视黄醇，A2称为脱氢视黄醇。2.结构CH2OHCH2OHA1A23.来源及性质维生素A1:哺乳动物及咸水鱼的肝脏中维生素A2:淡水鱼的肝脏中植物-维生素A原:植物胡罗卜,玉米,菠菜,辣椒,蕃茄等含有一些色素,如胡罗卜素,玉米黄素,蕃茄红素等,维生素A为黄色油状物，易氧化，无氧时耐热。4.主要功能维持上皮组织健康及正常视觉，促进年幼动物的正常生长。缺乏引起的疾病:夜盲症二.维生素D1.种类维生素D主要有D2,D3,D4,D5。麦角固醇7-脱氢胆固醇22-双氢麦角固醇7-脱氢谷固醇维生素D2维生素D3维生素D4维生素D52.结构维生素D是固醇类化合物HORD2:R=-CH-CH=CH-CH-CH-CH3CH3CH3CH3D3:R=-CH-CH2-CH2-CH2-CH-CH3CH3CH3D4:R=-CH-CH2-CH2-CH-CH-CH3CH3CH3CH3D5:R=-CH-CH2-CH2-CH-CH-CH3CH3CHCH3CH33.来源及性质维生素D原植物,动物中均成存在。在肝，肾，脑，蛋黄，及牛奶中量较高。鱼肝油中含量最丰富。常与A共存。无色晶体，不易被酸，碱，氧化剂破坏。4.主要功能在生物体内，D2和D3本身不具有生物活性。它们在肝和肾脏中进行羟化后，形成1，25-二羟基维生素D2和D3。其中1,25-二羟基维生素D3是生物活性最强的。维生素D在生物体内调节钙、磷代谢，维持血液中钙、磷浓度正常，促使骨骼正常发育。但吸收过多时，有钙盐沉淀，有损肾功能。缺乏引起的疾病:佝偻病OHOR2R1R3三.维生素E1.种类维生素E又叫做生育酚，目前发现的有6种，其中，，，四种有生理活性。2.结构3.来源及性质VitE存在于植物油如花生油,棉籽油,豆油及莴苣叶等蔬菜中。动物中的来源于食物。VitE为淡黄色油状物，不易被酸，碱，热破坏，对氧敏感，易氧化。4.主要功能具有抗氧化剂的功能，保护红细胞膜中的不饱和脂肪酸不被氧化，保护细胞膜的完整性；可作为食品，化妆品的添加剂使用；同时还有抗不育的作用。缺乏引起的疾病:不生育症OOOOCH2[CHC(CH3)CH2CH2]5CHC(CH3)2四.维生素K1.种类维生素K有4种：K1,K2,K3,K4。其中K3,K4是人工成的。维生素K是2-甲基萘醌的衍生物。2.结构3.来源及性质K1在绿色植物及动物肝中含量丰富，K2在鱼肉中含量丰富，K2人体肠道细菌能合成。K1黄色油状物，K2黄色结晶，耐热，但易被光和碱破坏。4.主要功能促进肝脏合成凝血酶原，促进血液的凝固。缺乏引起的疾病:血液凝血时间延缓。第三节.水溶性维生素一.B族维生素与辅酶(一).维生素B1和脱羧酶的辅酶1.结构维生素B1又称硫胺素Cl-N+SCH3CH2CH2OHNNNH2H3CCH22.作为辅酶的结构,辅酶，代号及功能结构：在体内以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在。辅酶：α–酮酸脱羧酶的辅酶。代号：TPP功能：催化α–酮酸的氧化脱羧反应，所以又称为羧化辅酶。NNNH2H3CCH2N+SCH3CH2CH2OPOOPOHOHOOHCl-OOHCH3-C-COOH+TPPCH3-CH-COOHTPPCH3-CHO+CO2+TPP3.来源及性质VitB1在植物中分布很广,谷类,豆类的种皮含量最高,米糠及酵母含量特别丰富,肉类,白菜,芹菜中含量也较丰富.在酸性溶液中较稳定,中性或碱性溶液中易氧化.4.缺乏引起的疾病缺乏时表现出多发性神经炎、皮肤麻木、心力衰竭、四肢无力、下肢水肿。临床上称为脚气病.:NCCNHNNOOCH2CHCHCHCH2OPOHOHOHOHOOHCH3CH3HHH(二).维生素B2和黄素辅基1.结构维生素B2又称核黄素，由核糖醇和6，7-二甲基异咯嗪两部分组成。CH3CH3NCCNHNNOOCH2CHCHCHCH2OPOOHOHOHOOHOCH2OHOHNNNH2NNFMNFAD2.作为辅酶的结构,辅酶，代号及功能结构：FAD(黄素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黄素单核苷酸)辅酶：黄素脱氢酶辅基.代号：FMN,FAD功能：起着电子和质子的传递体作用(传氢体)CH=N-2HCHNH-N=CHHN-CH110FMN/FAD氧化型FMN2H/FAD2H还原型3.来源及性质核黄素分布于酵母、绿色植物、谷物、鸡蛋乳品及肝脏等中。植物和微生物可合成。核黄素为黄色结晶，耐热，微溶于水及乙醇，极易溶于碱性溶液，见光易分解。4.缺乏引起的疾病缺乏时组织呼吸减弱，代谢强度降低。主要症状为口腔炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。CH2CCH3CH3CHOHCONHCH2CH2COHCOOHOOH(三).泛酸和辅酶A（CoA）1.结构维生素B3又称泛酸，是由,-二羟基---二甲基丁酸和一分子-丙氨酸缩合而成。CH2CCH3CH3CHOHCONHCH2CH2CNHCH2CH2SHOOOOHPOOHHONNNH2NNOPOOOHPOOOHCH22.作为辅酶的结构,辅酶，代号及功能结构：腺嘌呤二核苷酰泛酰巯基乙氨辅酶：乙酰化酶的辅酶代号：HSCoA功能：传递酰基,酰基载体3.来源及性质广泛分布于动，植物组织中，尤以肝脏、酵母含量丰富。泛酸为淡黄色油状物，具酸性，易溶于水及乙醇。在酸性溶液中易分解。4.缺乏引起的疾病来源广泛不缺乏NCOOHNCONH2尼克酸尼克酰胺（四）.维生素PP和辅酶I、辅酶II1.结构维生素PP包括尼克酸（又称烟酸）和尼克酰（又称烟酰胺）两种物质。在体内主要以尼克酰胺形式存在，尼克酸是尼克酰胺的前体。OCH2OPOPOCH2OHOHOOO-O-N+CONH2OOHOH(OPO3H2)NNNH2NN2.作为辅酶的结构,辅酶，代号及功能结构:烟酰胺-腺嘌呤二核苷酸，又称为辅酶I烟酰胺-腺嘌呤二核苷酸磷酸,又称为辅酶II+2HNRHH+H+-CONH2-CONH2NR辅酶：多种重要脱氢酶的辅酶。代号:NAD+和NADP+。功能：传氢体3.来源及性质vitpp多分布于肉类、酵母、花生、米糠、蔬菜等中。植物和某些细菌可合成。Vitpp为无色晶体，性质稳定，不易被酸、碱和热破坏，溶于水和酒精。4.缺乏引起的疾病一般情况下很少缺乏,因体内Trp转变成烟酸，但长食用玉米，无Trp来源，维生素PP能维持神经组织的健康。缺乏时表现出神经营养障碍，出现皮炎，出现癞皮病。（五）.维生素B6和转氨酶辅酶1.结构NH3CHOCH2NH2CH2OHNH3CHOCHOCH2OHCH2OHCH2OHNHCH2NH2CHOH3CHO维生素B6，又吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。2.作为辅酶的结构,辅酶，代号及功能结构：NH3CHOCHOCH2OPOHOOHNH3CHOCH2NH2CH2OPOHOOH磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺P-CHO+H2N-CH-COOHP-CH=N-CH-COOHRH2ORP-CH2-N=C-COOHP-CH2-NH2+O=C-COOHRRH2N-CH-COOHR-CH2-NH2+CO2R辅酶：氨基酸转氨酶的辅酶氨基酸脱羧作用氨基酸消旋作用的辅酶代号:P-CHO和P-CH2NH2功能：氨基酸转氨作用、脱羧作用和消旋作用vitB6分布于肝、肾、肌肉、米糠、种子胚及酵母中。VitB6为无色晶体，对酸稳定，碱易破坏，尤其对热很敏感。3.来源及性质4.缺乏引起的疾病人体很少缺乏,来源广泛，同时肠道细菌可合成。HNNHCOCHH2CS(CH2)4COOH（六）.生物素1.结构生物素是B族维生素B72.作为辅酶的结构,辅酶,代号及功能结构：生物素辅酶：羧化酶的辅酶代号:生物素功能：生物素的功能是作为CO2的递体，在生物合成中起传递和固定CO2的作用。3.来源及性质生物素在动植物中分布很广，如酵母、肝、肾、蛋黄、蔬菜、谷物中都有。人肠道微生物可合成一部分。生物素是无色长针状晶体，溶于热水而不溶于有机溶剂，对热、酸、碱均稳定，易被氧化剂氧化。4.缺乏引起的疾病动物一般不缺乏，但常期食用生鸡蛋，易缺乏，动物缺乏时，毛发脱落，皮炎等。（七）.叶酸和叶酸辅酶1.结构维生素B11又称叶酸（FA），也称喋酰谷氨酸，由喋啶，对氨基苯甲酸，L-谷氨酸组成。NNH2NOHNNHHCH2HHHNHCONHCHCOOHCH2CH2COOHNNH2NOHNNHHCH2HHHNHCONHCHCOOHCH2CH2COOH1052.作为辅酶的结构,辅酶,代号及功能结构：作为辅酶的是叶酸加氢的还原产物四氢叶酸。辅酶：转一碳基团酶辅酶代号:THFA/FH4/CoF功能：作为一碳基团，如-CH3,-CH2-,-CHO等的载体，参与多种生物合成过程。N5--CH3，-CHO，N10-CHO，N5-N10联合-CH2-，=CH-3.来源及性质叶酸分布于植物叶、酵母及动物肝，肾中。叶酸为浅黄色结晶，微溶于水，易被光破坏。4.缺乏引起的疾病人体很少缺乏,来源广泛，同时肠道细菌可合成。（八）.维生素B12和B12辅酶1.结构维生素B12又称为钴胺素。2.作为辅酶的结构,辅酶,代号及功能结构:B12分子中与Co+相连的CN基被5’-脱氧腺苷所取代辅酶:变位酶的辅酶代号:B12辅酶功能:催化底物分子内基团(主要为甲基)的变位反应。3.来源及性质vitB12主要存在于肝脏、酵母中，其次，肉、蛋、乳、肾含有。动物肠道菌可合成。VitB12为红色晶体，易溶于水、乙醇和丙酮。中性液中耐热，光和氧化剂可将其破坏。强酸、碱易分解。4..缺乏引起的疾病人体很少缺乏,动物肠道菌可合成。缺乏时核酸,蛋白质合成阻碍，表现为巨幼红细胞贫血症CCCCCCH2OHOHOHOHHOHOOCCOOOHHOHCH2OHCCCL-型/氧化型-2H二.维生素C1.结构维生素C又称抗坏血酸。是一种酸性己糖衍生物,有L-型和D-型,但对生物体有用的为L-型.L-型/还原型2.来源及性质新鲜水果及蔬菜中含有丰富的vitC，尤其是橙子、桔子、番茄、辣椒等，猕猴桃为vitC之王。vitC为无色片状结晶，有酸味，易溶于水，在酸性液中较稳定，易被热、光破坏。3.主要功能在体内参与氧化还原反应，传递氢作用(传氢体),羟化反应，促进胶原蛋白和粘多糖的合成。人体不能合成。缺乏时造血机能障碍,贫血症,严重时肌肉,心脏出血,称为坏血病，vitC能防治坏血病2H氧化型还原型三.硫辛酸1.结构硫辛酸是少数不属于维生素的辅酶。硫辛酸是6,8-二硫辛酸.CH2CH2CH(CH2)4COOHSHHS2.主要功能脱氢酶的辅酶,转酰乙基酶的辅酶传递酰基,酰基载体,传氢体CH2CH2CH(CH2)4COOHSSOOCH3OCH3OCH3(CH2CHCCH2)nHCH3n=6-10四.辅酶Q（CoQ）1.结构辅酶Q又称为泛醌，广泛存在与动物和细菌的线粒体中。2.主要功能线粒体呼吸链氧化-还原酶的辅酶，在酶与底物分子之间传递氢。还原型(对苯二酚)氧化型(醌)oooHoH2HCoQCoQ2H2H