维生素与辅酶

第五章 维生素和辅酶
• 一、维生素的概念和分类 • 二、水溶性维生素（重点） • 三、脂溶性维生素（了解）
一、维生素的概念和分类
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。具有外源性、微量性、 调节性和特异性。通常作为酶的辅酶或辅基，起到 传递氢、电子或化学基团的作用。 脂溶性维生素 (lipid-soluble vitamin) 水溶性维生素 (water-soluble vitamin)
叶酸的辅酶形式：四氢叶酸（FH4）
• FH4是转移一碳基团（C1）酶系的辅酶，是所有氧化水平碳原子 一碳单位（ -CH3, -CH2-, -CHO）的重要受体和供体。 • 四氢叶酸的主要作用： • 作为一碳基团，如-CH3, -CH2-, -CHO 等的载体，参与多种生物合 成过程，如甲硫氨酸，嘌呤类和胸嘧啶的生物合成。
氧化型:

FMN
FAD
黄素单核苷酸
黄素腺嘌呤二核苷酸
还原型： FMNH2
还原黄素单核苷酸
FADH2 还原黄素腺嘌呤二核苷酸
1
10
若缺乏维生素B2，可引起口角炎、唇舌炎、眼角膜炎等。
3. 泛酸和辅酶A
• 泛酸广泛存在于生物界，又称为遍多酸。
• 泛酸与辅酶A的联系
泛酸与巯基乙胺、3’-磷酸ADP缩合形成辅酶A （coenzyme A, CoA） CoA主要起传递酰基的作用， 是各种酰基转移酶的辅酶
第五章 维生素与辅酶
每组2-3人，10-15分钟，阐述内容（概念，结构，组 成，功能，应用） • 维生素B1和焦磷酸硫胺素；维生素B2和黄素辅基 （郭方田，隆芬，冉莎莎） • 泛酸和辅酶A；维生素PP和辅酶I、II（李秋红，刘露） • 维生素B6及其辅酶；生物素（陈子雯，何霞，夏莹） • 叶酸和叶酸辅酶；维生素B12和B12辅酶（黄冰琳， 黄紫然，何幸弘） • 维生素C；硫辛酸（黄逸郎，王勇，杨祎） • 维生素A、D（李永超，林骏骞，罗涵夫） • 维生素E、K（林结琴，刘胜男）
分类
分类
• 水溶性维生素包括维生素B族、硫辛酸和维 生素C。属于维生素B族的主要有维生素B1、 B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸及B12。
• 脂溶性维生素有维生素A、D、E、K。
表 水溶性维生素及其辅酶的作用
1.维生素B1和焦磷酸硫胺素
• 基本结构：由嘧 啶和噻唑通过亚 甲基桥连结而成， 分子中含硫和氨 基，故又称硫胺 素(thiamine)。
4. 维生素PP和辅酶I、辅酶II
• 维生素PP包含烟酸（尼克酸）和烟酰胺（尼克酰胺）
烟酸
烟酰胺
在生物体内，烟酰胺与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶 的辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+,也称为辅酶I）和 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+，也称为辅酶II）。
功能：是多种重要脱氢酶的辅酶。在代谢反应中
9. 维生素C
• 来源：除人、猿猴及豚鼠外，各 种生物都能合成。新鲜蔬菜和水 果含丰富维生素C。
• 结构：不饱和的多羟基化合物， 以内酯形式存在。 • 性质：具有较强还原性。 • 缺乏：坏血病，又称抗坏血酸。
10. 硫辛酸
• 硫辛酸有两种形式，即硫辛酸（氧化型）和二氢硫辛 酸（还原型）。
• 硫辛酸作为辅酶，存在于丙酮酸脱氢酶和α-酮戊二酸 脱氢酶中，起到递氢和转移酰基的作用。 • 硫辛酸在自然界广泛分布，肝和酵母中含量丰富尤为 丰富。在食物中硫辛酸常和维生素B1同时存在。
8. 维生素B12和B12辅酶
• 又称钴胺素,含有金属元素钴,有 多种形式,如: • 氰钴胺素 • 5´-脱氧腺苷钴胺素（辅酶） • 甲基钴胺素（辅酶） • 羟钴胺素（药用形式）
维生素B12的功能和缺乏病
• 生理功能：甲基谷胺素作为 同型半胱氨酸甲基转移酶的 辅酶，而脱氧腺苷钴胺素即 作为甲基丙二酸单酰CoA变位 酶的辅酶。 • 缺乏病：恶性贫血。
维生素B1（硫胺素）
维生素B1的辅酶形式
焦磷酸硫胺素(TPP)
主要生理功能： 参与酮酸的氧化脱羧作用，构成酮
酸氧化脱羧酶系的辅酶。
维生素B1在种子外皮及胚芽中、米糠、 麦麸、黄豆、酵母、瘦肉等食物中含量 丰富。
缺乏症 • 维生素B1 缺乏病通常称为脚气病。 主要表现为神经炎、心肌炎、食欲不 振、消化不良等。
维生素PP缺乏病
•人体缺乏维生素PP会引起癞皮病。 •此病常以“三D”在症状为特征,即 皮炎(dermatitis)、 腹泻(diarrhea)、 痴呆(dementia)。
5. 维生素B6及其辅酶
吡啶的衍生物：吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。
• 磷酸吡多醛和磷酸吡多胺是维生素B6的活性 形式，作为参与氨基酸代谢的多种酶的辅酶。 • 转氨酶通过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互 转换，起转移氨基的作用。
起氢原子（电子）转移作用 。
• 吡啶环
• 氧化型 • NAD+ （烟酰胺腺嘌呤二核苷酸） • NADP+ （烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸） • 还原型 • NADH+H+ （还原烟酰胺腺嘌呤二核苷酸） • NADPH+H+ （还原烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）
维生素PP广泛存在于自然界，以酵母、花生、谷类、豆类、肉类 和动物肝中含量丰富，在体内色氨酸能转变为维生素PP。
习题
• 变构酶（allosteric enzyme） • 同工酶（isozyme）
在某种因素作用下，有些酶发生构象变化而 改变活性，这类酶叫别构酶或变构酶。 存在于同一种属生物或同一个体中能催化同 一种化学反应，但酶蛋白分子的结构、理 化性质和生化特性存在明显差异的一组酶。
• 将下列化学名称与B族维生素及其辅酶形式相匹配？ （A）泛酸；（B）烟酸；（C）叶酸；（D）硫胺 素；（E）核黄素；（F）吡哆素；（G）生物素。
三、脂溶性维生素
Vit A D E K 别名 生理功能 缺乏症 视黄醛 合成视紫红质 夜盲症、干眼病 钙化醇 促进钙磷吸收 佝偻病、软骨病 生育酚 抗氧化 治疗习惯性流产 凝血Vit 合成凝血因子 凝血时间延长
• 维生素A（菠菜、番茄、胡萝卜和动物 肝脏、奶制品、鱼肝油） • 维生素D（鱼肝油、动物肝、蛋为主要 来源） • 维生素E（植物油） • 维生素K（K1存在动物肝及叶植物中， 如蔬菜；K2由肠道细菌合成）
2. 维生素B2和黄素辅基
• 是由核醇、黄 素(6，7-二甲 基异咯嗪)缩合 而成，故又称 核黄素。 • 来源： 动植物， 人体可合成
• 在体内核黄素是以黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤 二核苷酸(FAD)的形式存在。
FMN是核黄素与磷酸结合的产物 FAD是FMN与AMP缩合的产物
由于在核黄素的异咯嗪环上的第1、10位氮原子上具 有两个活跃的双键，易加氢和脱氢，发生氧化还原 反应，故FMN和FAD具有氧化和还原型两种形式，作 为多种氧化还原酶（脱氢酶）的辅基，起传递氢原 子作用。
• 在氨基酸脱羧反应中为脱羧酶的辅酶
6. 生物素
• 维生素B7
• 由噻吩环和尿素结合 而成的一个双环化合 物，侧链上有一个戊 酸 • 作为多种羧化酶辅基 催化CO2 的固定及羧化 反应。
O C
尿素
HN
NH
噻吩
H2C S
CH (CH2)4COOH
7. 叶酸和叶酸辅酶
• 叶酸最初有肝脏中分离出，后来发现绿叶中含量 十分丰富，因此命名叶酸，又称蝶酰谷氨酸或维 生素B9。
（1）B1 ；（2）B2 ；（3）B3 ；（4）B5 ；（5）B6 ； （6）B7 ；（7）B9； （8）B12。 (Ⅰ)FMN；(Ⅱ)FAD；(Ⅲ)NAD+；(Ⅳ)NADP+； (Ⅴ)CoA；(Ⅵ)PLP；(Ⅶ)PMP；(Ⅷ)FH2，FH4； (Ⅸ)TPP。
• （A）―（4）―（Ⅴ）； • （B）―（3）―（Ⅲ），（Ⅳ）； • （C）―（7）―（Ⅷ）； • （D）―（1）―（Ⅸ）； • （E）―（2）―（Ⅰ），（Ⅱ）； • （F）―（5）―（Ⅵ），（Ⅶ）； • （G）―（6）。 PLP：磷酸吡哆醛；PMP：磷酸吡哆胺