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1、第四章 维生素和辅酶 (Vitamin Cozymase) 1、定义: 维生素是机体维持正常生命活动不可缺少 的,在体内不能合成或合成量不足,必需 靠食物供给的一类小分子有机物质。 维生素既不是构成组织的基础物质,也不是能 量物质,它是一类在代谢中起重要调节作用的 生命物质,如果缺乏会导致一定疾病。 第一节、概述 2、发现记 (1906年英国) 纯化饲料 矿物质、 蛋白质、 脂肪、核 酸、糖 纯化饲料+极微量牛奶 牛奶中存在需要量极少 ,但生存必须的食物辅 助因子维生素 1929获诺贝尔生理学奖 动物合成某些 维生素的功能 退化,必须依 靠植物和微生 物提供,一旦 缺乏病或 死。 说明什么?
2、3、分类 (依据溶解性) 水溶性V VB族、VC 脂溶性V VA 、 VD、 VE、 VK 4、功能 水溶性V作为辅酶或辅基的组成成分对代谢 起调节作用 脂溶性V在体内可直接参与代谢的调节作用 第二节、 水溶性维生素与辅酶 q水溶性维生素的特点: 种类较多,主要存在于植物性食物中。易溶于 水,可直接吸收,体内存储很少,必需由膳食供 给。一般不引起中毒。发挥生理功能有其共同点 ,在体内主要构成辅酶或辅基而参与物质代谢。 大多数辅酶(或辅基)的前体主要是水溶性 B 族维 生素。参与的酶促反应主要为氧化-还原反应或基 团转移反应。 一、VB1和羧化辅酶 1、别名:VB1(硫胺素) 2、结构特点:嘧啶
3、环 + 噻唑环 3、形成的辅酶TPP(硫胺素焦磷酸) ATP AMP 嘧啶环 噻唑环 丙酮酸脱羧酶的辅酶 乙酰乳酸合成酶的辅酶 5、缺乏病脚气病、消化不良 多存在于种皮、瘦肉、白菜中 乙酰乳酸 4、功能: 脱羧酶辅酶氧化脱羧 转酮醇酶的辅酶,参与磷酸戊糖代谢 与神经冲动传导有关 来源: &多数天然食物中均含有VB1,种皮及胚芽、 瘦猪肉、动物心脏、肝脏的含量较为丰富 。 &VB1分子中噻唑环和嘧啶环之间的化学键很 易破坏。收获、加工、烹调和贮藏都可造 成其损失。 &某些食物中含有抗VB1因子。如某些海产品 (特别是鲤鱼、鲱鱼、虾)和茶。 V V B2B2 H 1、别名:核黄素 2、化学结构:
4、二甲基异咯嗪 核糖醇 二甲基异咯嗪二甲基异咯嗪 二. VB2 核糖核糖 醇醇 ?键相连 核苷键 3、形成的辅酶: FMN (核黄素单核苷酸) FAD 核黄素腺嘌呤二核苷酸 AMPAMP FMNFMN VB2 FADFAD 4、功能脱氢 酶辅酶, 传递H 机理 FMN + 2e + 2H+ FMNH2 FAD + 2e + 2H+ FADH2 二甲基异咯嗪上的N1、N5 载运H 缺乏病唇炎、舌炎、 口角炎、眼角膜炎等症状 动物体内不能合成; 补充物乳类蛋类、肉类、 谷类 强光破坏、碱性加热破坏 氧化态 还原态 功能:是多种氧化还原酶的辅基,递氢体 FAD + 2H = FADH2 FMN + 2
5、H = FMNH2 三、 VB3和辅酶A(CoA-SH) 1、VB3别名:泛酸、遍多酸,1919年发现 “pantothenic acid”-无所不在 2、结构特点:由,-二羟基-二甲基丁 酸和-丙氨酸通过肽键缩合而成。 3、形成的辅酶:与巯基乙胺、核苷酸形 成辅酶A (CoA-SH) 4、功能:传递酰基 李普曼(18991986) 德裔美国物生化学家。1945 年发现并分离出辅酶A,证明辅酶A是体内乙酰基 反应所必需的。于1953年获诺贝尔奖。 四、 VitPP(VB5)和辅酶I 、辅酶II 1、别名:尼克(烟)酸和尼克(烟)酰胺 2、结构特点:吡啶衍生物, 3、形成的辅酶: NAD+ 和N
6、ADP+ NAD+:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,辅酶I NADP+:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸, 辅酶II 多种氧化还原酶的辅酶 4、功能:作为多种脱氢酶的辅酶,在催化底物 时通过氧化态与还原态的互变而传递氢 NAD+ + 2H = NADH + H+ NADP+ + 2H = NADPH + H+ 5、VitPP缺乏症: 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(癞皮病)。 FAD + 2H = FADH2 FMN + 2H = FMNH2 NAD+ + 2H = NADH+H+ NADP+ + 2H = NADPH+H+ 注意区别 : 动物肝脏、瘦肉、豆类及花生中含量丰富 ,在体
7、内可由Trp转变 来源: 五、 VitB6(吡哆素) 1、 VitB6 别名:吡哆素 (包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺) 2、形成的辅酶:磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺 3、功能:Aa转氨酶、脱羧酶、消旋酶的辅酶 来源:分布极广,谷类外皮含量最丰富 ,肠内细菌可以合成。 极少发生吡哆素缺乏症。 治疗婴儿昏厥和妊娠呕吐 六、 生物素(Biotin) 1、别名:维生素H、VB7 2、组成:噻吩环、尿素、戊酸组成。 自然界有生物素和生物素。耐酸不耐碱,氧化和高温使 其失活 3、生物素本身是羧化酶的辅酶 4、功能:CO2的载体,在生物合成中起传 递和固定CO2的作用。 5、生物素来源广泛,且肠道细菌可以合成生物素
8、,一般不 会出现生物素缺乏症。 但是,经常食用生鸡蛋清则可能引起生物素缺乏症。长期使 用抗生素可抑制肠道细菌生长,造成生物素缺乏症。 七、 叶酸和四氢叶酸(FH4) 1、别名:蝶酰谷氨酸,VB11 2、组成:蝶呤啶、对氨基苯甲酸,L谷氨酸 叶酸 二氢叶酸 四氢叶酸 3、存在形式:FH4( 5、6、7、8四 氢叶酸)转一碳基团酶系的辅酶。 4、功能: 作为一碳基团-CH3, -CH2-, -CHO 等的 载体,参与多种生物合成过程。 5、缺乏症:巨幼红细胞性贫血 由于叶酸参与嘌呤、嘧啶的合成,进而间接影响到 蛋白质的合成,一旦缺乏会影响细胞合成。 磺胺类药物的抑菌原理 八、 维生素B12和B12
9、辅酶 1、别名:钴胺素 2、主要功能: 变位酶的辅酶,催化底物分子内基团( 主要为甲基)的变位反应。 5-脱氧腺苷 维生素B12辅酶 九、VitC(抗坏血酸) 1、别名:抗坏血酸 2、结构特点: 己糖酸内酯,C2和 C3二烯醇具有很强 的还原性,极易被 氧化成氧化型抗坏 血酸 -2H +2H 抗坏血酸 脱氢抗坏血酸 3、生理功能 :自成氧化还原体系 氢的载体 参与体内氧化还原作用:如使巯基酶中巯基处 于还原态。 脯氨酸羟化酶的辅酶,促进细胞质的形成。 4、来源及缺乏症: 来源:VC广泛存在于水果及蔬菜中,许多动物(鸡 、犬及许多家畜家禽)可以合成VC,但人、猿猴及豚 鼠必需从食物中获得VC。
10、缺乏症:坏血病 十、硫辛酸(类维生素) 1、硫辛酸有两种形式:硫辛酸(氧化型) 和二氢硫辛酸(还原型). 2、本身为辅酶, 3、功能: 氢载体; 酰基载体 第三节 脂溶性维生素 维生素A、D、E、K 脂溶性维生素: 溶于有机溶剂,多数来自动物性食物。在 胆汁酸的协助下被吸收,可在肝脏等组织 储存。易引起中毒。此类维生素各自发挥 不同的生理作用。 一、维生素A 1、维生素A分A1, A2两种,是不饱和一元醇类。 维生素A1又称为视黄醇,A2称为脱氢视黄醇。 2、主要生理功能: 主要功能是维持上皮组织的健康和正常视觉 3、来源及缺乏症 来源:维生素A存在于动物性食物中,植物中 胡萝卜素进入动物体后
11、,受肠壁中的一种酶的 作用而转变成VA 。 缺乏症:夜盲症 二、维生素D 1、维生素D是固醇类化合物,主要有D2 D3 D4 D5。其中D2、D3活性最高。 维生素D的结构 在生物体内,D2和 D3本身不具有生物 活性。它们在肝脏 和肾脏中进行羟化 后,形成1,25-二羟 基维生素D。其中 1,25-二羟基维生素 D3是生物活性最强 的。 2、生理功能: D3在体内的主要功能是促进肠壁对钙和 磷的吸收,调节钙磷代谢,有助骨骼钙化 和牙齿的形成。 3、缺乏症:佝偻病或软骨病。 三、维生素E 又叫做生育酚 目前发现的有8种,其中,四种 有生理活性。 生理功能 维持动物的生殖功能(抗动物不育症) 具有抗氧化作用(油脂中常用) 四、维生素K 维生素K有3种,K1、K2和K3。其中K3是人工合 成的。 维生素K是2-甲基萘醌的衍生物。 生理功能: 促进肝脏合成凝血酶原 调节凝血因子、的合成
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