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1、第 五 章 维生素与微量元素,Vitamins and Microelements,詹姆斯.林德,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低分子量有机物质。,维生素,特点: 1.既不是构成组织的材料,也不是供能物质; 2.需要量有限 (长期大剂量使用维生素易引起中毒;长期供给不足时,易导致维生素缺乏症). 3.体内不能自行合成,必须从食物中获取。,构成辅酶和辅基的重要组成成分(主要是B族维生素); 参与某些特殊功能蛋白质的合成(如维生素A); 作为激素的前体(如维生素D)。,维生素的作用:,脂溶性维生素: 维生素A、D、E、K
2、 水溶性维生素: B族维生素、维生素C,分类:,B族维生素包括Bl、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸和B12 等,第一节 脂溶性维生素,Lipid-soluble Vitamin,共同特点: (1)不溶于水,溶于脂类及脂溶剂; (2)在食物中与脂类共存,并随脂类一同吸收; (3)吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某 些特殊结合蛋白特异结合而运输 。 (4)大多储存于肝和脂肪组织,易蓄积。 种类: Vit A, Vit D, Vit E, Vit K,一、维生素A(抗干眼病维生素),(一)化学本质与性质,A1(视黄醇):哺乳动物和海水鱼肝脏,1. 天然形式:,A2(3-脱氢视黄醇):淡水鱼肝
3、脏,2. 活性形式: 视黄醇、视黄醛、视黄酸,动物内脏(视黄醇酯) 植物:维生素A原(如-胡萝卜素),(二) 来源:,维生素A原:-胡萝卜素,VitA,(VitA原),-胡萝卜素,1. 生化作用 (1)构成视觉细胞内感光物质,(三)生化作用及缺乏症,杆状细胞: 视紫红质 视蛋白 11顺视黄醛,视紫红质,视蛋白,11-顺视黄醛,全反视黄醛,暗处,弱光,视紫红质的合成、分解与视黄醛的关系,视觉,缺乏症:暗适应能力下降,夜盲症,(2)参与糖蛋白的合成,维持上皮组织的分化与健全;,(3)影响细胞的分化,缺乏症:干眼病,毛囊角质化,皮肤干燥,Vit A缺乏所致毛囊角化,Vit A缺乏所致皮肤干燥,(4)
4、维生素A和胡萝卜素是有效的抗氧化剂,2. 维生素A过量可引起中毒 恶心、呕吐、头晕、头痛、皮肤潮红、脱皮、脱发、肝大,能直接消灭自由基,有助于控制细胞膜和富含脂质组织的脂质过氧化。,二、维生素D(抗佝偻病维生素),种 类:VitD2(麦角钙化醇):植物中 VitD3(胆钙化醇):动物中 VitD2原:麦角固醇 VitD3原:7-脱氢胆固醇,(一)化学本质与性质,维生素D原,紫外线,紫外线,7-脱氢胆固醇,Vit D3,25-OH-VitD3,1,25-(OH)2-VitD3,肝,肾,VitD3的活性形式: 1, 25- (OH)2-VitD3,1调节血钙水平是1,25-(OH)2-D3的重要作
5、用,促进小肠对钙、磷的吸收,影响骨组织的钙代谢,维持血钙和血磷的正常水平,促进骨和牙的钙化,(二)生化作用及缺乏症,来源 : 由皮肤中胆固醇在紫外线照射下转化而来;鱼肝油、动物肝、鸡蛋等食物中含量丰富。,2. 1, 25-(OH)2-D3还具有影响细胞分化的功能,调节多种组织细胞分化 促进胰岛-细胞合成与分泌胰岛素 抑制某些肿瘤细胞增殖和促进分化,3. 维生素D缺乏: 儿童佝偻病 成人软骨病,漏斗胸 鸡胸,表现为食欲下降,恶心、 呕吐,血钙升高、骨破坏、异位钙化等。,4. 维生素D过量可引起中毒,三、维生素E(生育酚),1. 种类:生育酚,生育三烯酚,(一)化学本质与性质,(、和四种),2.
6、来源: 植物油如大豆油、棉子油、玉米油以及绿叶蔬菜中含量丰富。,机制: 捕捉过氧化脂质自由基,保护生物膜的结构与功能。,缺乏: 轻度溶血性贫血。,(二)生化作用及缺乏症 (1)抗氧化作用;,(2)维持生殖机能,防治先兆流产和习惯性流产。 缺乏症 :生殖器官受损导致不育 (3)促进血红素代谢,提高血红素合成的关键酶(如-氨基-酮戊酸(ALA)合酶, ALA脱水酶)活性; 缺乏症 :新生儿贫血,3维生素E缺乏并不多见,临床上:治疗先兆流产及习惯性流产。,四、维生素K(凝血维生素),1. 维生素K是2-甲基-1,4-萘醌的衍生物,人工合成: K3、K4,天然形式:,K1-植物甲萘醌或叶绿醌(深绿色蔬
7、菜和植物油),K2-多异戊烯甲基萘醌 (肠道细菌的产物),(一)化学本质与性质,2. 维生素K是-谷氨酰羧化酶的辅酶,维生素K具有促进凝血作用 :,(二)生化作用及缺乏症,1. 来源: 绿色植物中含量丰富;肠道细菌可以合成。,维生素K对骨代谢具有重要作用 。,(三) 缺乏症 易出血: 口服广谱抗生素时可导致维生素K缺乏。,(凝血时间延长,皮下、肌肉、胃肠道出血),第二节 水溶性维生素,易溶于水,故易随尿液排出 体内不易储存,必须经常从食物中摄取 作用比较单一,主要构成酶的辅助因子直 接影响某些酶的催化作用。,概 述,种类:B族维生素,维生素C,共同特点,一、维生素B1 (抗脚气病维生素),1.
8、维生素B1又名硫胺素(thiamine),(一) 化学本质及性质,2.体内活性形式为焦磷酸硫胺素( TPP ),TPP,(二)生化作用及缺乏症,来源: 存在于在谷类、 豆类的种皮,如米 糠,麦麸、黄豆、 瘦肉等中含量丰富。,(1)TPP是-酮酸氧化脱羧酶的辅酶 (2)在神经传导中起一定的作用,抑制胆碱酯酶的活性。 (3)是磷酸戊糖途径中转酮醇酶的辅酶,为核苷酸合成提供原料。,2. 生化作用:,缺乏症:,1. 脚气病: 可出现多发性神经炎、心力衰竭、四肢无力、肌肉萎缩、下肢浮肿等症状。,2. 消化不良,二、维生素B2,(一)化学本质及性质 1.维生素B2又名核黄素(riboflavin) 2.活
9、性形式为,3.性质 : 耐热,酸性环境下稳定,对光敏 感、易破坏。,黄素单核苷酸(FMN) 黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),Vit B2,FMN,AMP,FAD,(二)生化作用及缺乏症,来源: 奶、奶制品、肝、蛋类、肉类等,生化作用: FMN及FAD是体内氧化还原酶(如脂酰CoA脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶等)的辅基,主要在生物氧化过程中起氢传递体的作用 .,缺乏症:口角炎,唇炎,眼睑炎等。,口角炎,慢性糜烂与疤痕形成。,三、维生素PP(抗癞皮病维生素),维生素PP包括:尼克酸 (烟酸) 尼克酰胺 (烟酰胺),(一)化学本质及性质,体内活性形式: 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 尼克酰
10、胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+),NAD+:R为 H,NADP+:R为,尼克酰胺,AMP,(二)生化作用及缺乏症,来源: 存在于多种食物中,以酵母、米糠、花生、豆类和瘦肉中含量丰富。 色氨酸代谢产生少量,2. 生化作用,是体内多种不需氧脱氢酶(如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶)的辅酶,起传递氢的作用。,氧化型,还原型,NAD+ NADH + H+,+2H,-2H,NADP+ NADPH + H+,+2H,-2H,尼克酸能降低胆固醇和扩张血管,大量长期服用会中毒,肝损伤,2. 缺乏症: 癞皮病,对称性皮炎,维生素PP(尼克酸缺乏):癞皮病的皮炎表现。 3D症状:皮炎(dermatitis) 、腹泻(
11、diarrhea) 、痴呆(dementia) 。见于以玉米为主食的地区。,四、泛酸 (维生素B3),(一)化学本质及性质 1. 泛酸(pantothenic acid)又名遍多酸 2. 体内活性形式为辅酶A(CoA) 酰基载体蛋白(ACP),泛酸,4-磷酸泛酰 巯基乙胺,CoA的结构式,AMP,(二)生化作用及缺乏症 1.来源 : 广泛分布于动、植物中;肠道细菌亦可合成,故一般不易缺乏。 2. CoA及ACP是酰基转移酶的辅酶,参与酰基的转移作用。 (-SH是酰基结合部位),五、生物素(VitH),1. 种类 2.性质 耐酸不耐碱,高温及氧化 剂可使其失活。,-生物素存在于蛋黄中 -生物素存
12、在于肝脏中,二、生化作用及缺乏症 1. 来源 : 广泛分布于动、植物中,肝、肾、牛奶、蛋黄和酵母中含量最丰富,;肠道细菌亦可合成,故一般不易缺乏。,(1) 生物素是多种羧化酶的辅基,作为羧化酶(如丙酮酸羧化酶、乙酰CoA羧化酶)的辅基,与羧化酶蛋白中赖氨酸残基的-氨基以酰胺键共价结合,形成生物胞素残基,参与CO2固定过程。,2. 生化功能:,2. 生物素参与细胞信号转导和基因表达,生物素还可使组蛋白生物素化,从而影响细胞周期、转录和DNA损伤的修复。,生物素缺乏症,一般无缺乏症 长期服用抗生素 长期食用生鸡蛋清,可导致生物素缺乏,疲乏、食欲不振、恶心呕吐、苍白皮屑性皮炎等,六、维生素B6,(一
13、)化学本质及性质 1.维生素B6包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺。 2.体内活性形式为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。,磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶,用于治疗小儿惊厥、妊娠呕吐和精神焦虑。,(二)生化作用及缺乏症,1磷酸吡哆醛是多种酶的辅酶,谷氨酸,谷氨酸脱羧酶,-氨基丁酸,Vit. B6,(抑制性神经递质),磷酸吡哆醛也是-氨基-酮戊酸合酶(ALA合酶)的辅酶。缺乏导致低血色素小细胞性贫血和血清铁增高。 磷酸吡哆醛是同型半胱氨酸分解代谢酶的辅酶,缺乏引起高同型半胱氨酸血症,导致心脑血管疾病。,2维生素B6缺乏不多见,而过量可引起中毒,日摄入量超过200mg可引起神经损伤,表现为周围感觉神经病。,
14、异烟肼能与磷酸吡哆醛结合,成异烟腙而从尿中排出,导致维生素B6缺乏。长期服用异烟肼,应加服维生素B6。,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,5, 6, 7, 8-四氢叶酸,(一) 体内活性形式为四氢叶酸(FH4),七、叶酸(蝶酰谷氨酸),(二) 生化功能,1. 来源: 广泛存在于绿叶植物中,肝脏中含量丰富。,2. FH4是一碳单位转移酶的辅酶,作为一碳单位载体,在核酸生物合成中有重要作用。 功能部位: N5, N10,缺乏症:巨幼红细胞性贫血 缺乏叶酸 “-C” 传递障碍 核苷酸/核酸合成受阻 影响红细胞发育和成
15、熟使细胞体积增大而不分裂 巨幼红细胞性贫血,Megaloblastic marrow,Normal marrow,八、维生素B12,(一)化学本质及性质,2.体内活性形式为,甲钴胺素 5 -脱氧腺苷钴胺素,3.理化性质稳定,1.维生素B12又称钴胺素(coholamine),CoB12,1.来源 : 动物性食物中含量丰富,如肝、肾、瘦肉、鱼类、蛋类中含量尤高。吸收有赖于内因子。 2. 生化作用: 参与体内甲基转移、一碳单位代谢。,(二)生化作用及缺乏症,Vit B12是N5-CH3-FH4转甲基酶(甲硫氨酸合成酶)的辅酶,催化同型半胱氨酸甲基化生成甲硫氨酸。,Vit B12 缺乏:,相应缺乏症
16、:高同型半胱氨酸血症 巨幼红细胞贫血,(1)维生素B12影响一碳单位的代谢和脂肪酸的合成,一是引起甲硫氨酸合成减少; 二是影响四氢叶酸的再生。,5-脱氧腺苷钴胺素是L-甲基丙二酰CoA变位酶的辅酶,催化其转变为琥珀酰CoA。,B12缺乏时,L-甲基丙二酰CoA大量堆积,影响脂肪酸的正常合成。 相应缺乏症:神经疾患,九、维生素C,(一)化学本质及性质,1. 维生素C又称L-抗坏血酸(ascorbic acid),2. 具有很强的还原性,极不稳定,加热和氧化剂易被破坏。酸性中较稳定。,(二)生化作用及缺乏症,1. 来源: 广泛存在于新鲜蔬菜、水果中,如番茄、柑桔、鲜枣、山楂、刺梨、 沙棘、猕猴桃等
17、含量丰富。,2.生化作用: (1)参与氧化还原反应,参与体内羟化反应,促进胶原蛋白的合成,促进铁的吸收。 (2)参与胆固醇的转化。 (3)保护巯基酶不被氧化。 (4)可与重金属离子结合而排除体外。,缺乏症:,维生素C缺乏时,毛细血管的内皮细胞间质缺乏粘合质,毛细血管的脆性和通透性明显增加,引起广泛出血。常发生于四肢肌肉、关节囊、骨膜下和齿龈等处。,坏血病(Scurvey),Vit C缺乏所致牙龈炎,Vit C 缺乏所致毛囊出血,皮肤点状出血,指甲床出血,转移甲基 巨幼红细胞性贫血,甲基-B12,维生素B12,一碳单位转运 巨幼红细胞性贫血,四氢叶酸,叶酸,生物素,转移酰基 厌食、乏力,辅酶A,
18、泛酸,婴儿惊厥、妊娠呕吐,磷酸吡哆醛(胺),维生素B6,递氢 体 对称性皮炎(癞皮病),NAD+、NADP+,维生素PP,递氢体,FMN、FAD,维生素B2,-酮酸氧化脱羧,TPP,维生素B1,主要作用,辅酶形式,维生素,B族维生素与辅酶,缺乏症,脚气病,唇炎、舌炎、口角炎,转移氨基 /脱羧基,生物素,固定CO2,1.具有促进生长,维持上皮组织正常功能作用的药物是 A维生素D B维生素A C维生素E D叶酸 E维生素C 2.脚气病是由于缺乏哪种维生素所引起的 A维生素B1 B维生素PP C维生素B2 D维生素E E叶酸,3.参与一碳单位代谢的维生素是 A维生素B1 B维生素B6 C维生素PP
19、D叶酸 E泛酸 4.与血液凝固有关的维生素是 A维生素A B维生素D C维生素K D维生素E E维生素B1,5.能扩张小血管及降低血清胆固醇的维生素是 (1989年全国硕士研究生入学考试西医综合试题) A维生素D B大剂量尼克酰胺 C大剂量尼克酸 D维生素A E维生素E 6.下列哪种维生素是辅酶A的成分 (1990年全国硕士研究生入学考试西医综合试题) A核黄素 B泛酸 C硫胺素 D硫辛酸 E吡哆胺,7.下列关于1,25 - (OH)2 - D3的叙述,哪项是错误的 (1993年全国硕士研究生入学考试西医综合试题) A调节钙磷代谢,使血钙升高 B可看成是一种激素 C是由维生素D3经肝脏直接转化而成 D是维生素D3的活性形式 E其作用的主要靶器官为骨及肾,8.B族维生素的主要生理功能是参与组成辅酶,下述哪项叙述是错误的 (1994年全国硕士研究生入学考试西医综合试题) A尼克酰胺参与组成脱氢酶的辅酶 B吡哆醛参与组成转氨酶的辅酶 C生物素参与组成辅酶Q D泛酸参与组成辅酶A E核黄素参与组成黄酶的辅酶,9.促进小肠吸收钙的主要因素是 (2006年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题) A维生素A B维生素B C维生素C D维生素D E维生素E,
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