第五章 维生素与辅酶

氨甲蝶呤、氨基蝶呤可抑制二氢叶酸还原酶，阻止四氢叶 酸的生成，临床上用作抗肿瘤的药物。
（二）生理作用及缺乏症：FH4是体内一碳单位转移酶的辅 酶，分子内部 N5、 N10 两个氮原子能携带一碳单位。一 碳单位在体内参加多种物质的合成，如嘌呤、胸腺嘧啶核 苷酸等。当叶酸缺乏时，DNA合成必然受到抑制，骨髓幼 红细胞DNA合成减少，细胞分裂速度降低，细胞体积变大， 造成巨幼红细胞贫血。 叶酸在肉及水果、蔬菜中含量较多， 肠道的细菌也能合成，所以一般不发生缺乏症。抗癌药物 甲氨蝶吟团结构与叶酸相似，它能抑制二氢叶酸还原酶的 活性，使四氢叶酸合成减少，进而抑制体内胸腺嘧啶核苷 酸的合成，因此有抗癌作用。
二、维生素的分类
维生素的种类繁多，化学结构差异很大，通常接 溶解性质将其分为脂溶性维生素（lipid-soluble
vitamins）和水溶性维生素（water-soluble
vitamins）两大类。根据分布情况，水溶性维生素又
可分为B族维生素与维生素C两类。
l、脂溶性维生素 （1）维生素A，又名抗干眼病维生素，或视黄醇。 （2）维生素D，又名抗佝偻病维生素，或钙化醇。 （3）维生素E，又名抗不育维生素或生育酚。
2．体内的胆固醇正常时有 40％要转变成胆汁酸。维生素 C是 催化胆固醇转变成 7-α 羟胆固醇反应的 7－α —羟化酶的 辅酶。
3．肾上腺皮质含有大量维生素 C。在肾上腺皮质激素合成加 强、或用肾上腺皮质激素来刺激肾上腺时，其中维生素 C的 含量显著下降。 4．维生素 C参与芳香族氨基酸的代谢。在苯丙氨酸转变为酪 氨酸，酪氨酸转变为对羟苯丙酮酸及尿黑酸的反应中，都需 维生素C。维生素 C缺乏时，尿中大量出现对羟苯丙酮酸。 维生素 C还参与酪氨酸转变为儿茶酚胺、色氨酸转变为 5一 羟色胺等反应。
5．有维生素C存在下，铁的吸收增加明显。
6．维生素C参与体内氧化还原反应。 （1）维生素C能起到保护巯基的作用，它能使巯基酶的-SH维 持还原状态。维生素C也可在谷胱甘肽还原酶作用下，促使 氧化型（G-S－S－G）还原为还原型谷胱甘肽（GSH）。 还原型 G-SH能使细胞膜的脂质过氧化物还原，起保护细胞 膜的作用。 (2)维生素C能使红细胞中的高铁血红蛋白（MHb）还原为血 红蛋白（Hb），使其恢复对氧的运输。 (3)维生素C能保护维生素A、E免遭氧化，还能促使叶酸转变 成为有活性的四氢叶酸。我国建议成人每日的需要量为 60mg。维生素C缺乏时可患坏血病，主要为胶原蛋白合成 障碍所致，可出现皮下出血、肌肉脆弱等症。正常状态下因 体内可储存有维生素C，坏血病的病状在维生质 维生素 C又称L-抗坏血酸（ascorbic acid）。分子 中 C2及C3位上的两个相邻的烯醇式羟基极易分解释放 H+，因而呈酸性，又因其为烯醇式结构， C2及 C3位羟 基上 两个氢原子可以全部脱去而生成脱氢抗坏血酸，后 者在有供氢体存在时，又能接受2个氢原子再转变为抗 坏血酸。 脱氢抗坏血酸还可水解成为无活性的L-二酮古 洛糖酸。L-抗坏血酸为天然生理活性型。L-脱氢抗坏血 酸虽然也具有生理意义，然而在血液中以前者为主，后 者仅为前者的1／15。维生素C为片状晶体，具有强还 原性。
酸，也不能将谷氨酸接到蝶酸上去，所以动物所需的叶酸需 从食物中供给。植物中的叶酸含7个谷氨酸，肝中的叶酸一般 为5个谷氨酸残基。 食物中的蝶酰多谷氨酸能被小肠粘膜上皮细胞分泌的蝶酰 -L-谷氨酸羧基肽酶水解， 生成蝶酰单谷氨酸及谷氨酸。叶 酸在小肠上段易被吸收，在十二指肠及空肠上皮粘膜细胞含 叶酸还原酶（辅酶为NADPH），在该酶的作用下可转变成叶 酸的活性型四氢叶酸。
二、维生素B2和黄素辅基 （一）结构及性质 维生素B2又名核黄素(riboflavin)，因其溶液呈黄 色而得名。它的异咯嗪环上的第 1及第10位氮原子 与活泼的双键连接，此这两个氮原子可反复接受或释 放氢，因而具有可逆的氧化还原性。维生素B2分布 很广,从食物中被吸收后在小肠粘膜的黄素激酶的作 用下可转变成黄素单核苷酸（FMN），在体细胞内 还可进一步在焦磷酸化酶的催化下生成黄素腺膘吟二 核苷酸（FAD），FMN及FAD为其活性型。
六、生物素
（一）结构及性质：生物素（biotin）也称为维生素 B7，为无色针状结晶体，耐酸而不耐碱，氧化剂及 高温可使其失活。
（二）生理功能及缺乏症 生物素是体内多种羧化酶的辅酶，如丙酮酸羧 化酶等，参与CO2的固定过程。在组织内生物素的 分子侧链中，戊酸的羧基与酶蛋白分子中的赖氨酸 残基上的ε -氨基通过酰胺键共价结合，形成羧基生
第一节 维生素的简介
一、概述：维生素（vitamin）是机体为维持正常生 理功能必须由食物摄取的一类微量有机物。在生命 活动中，它们既不是构成机体组织的成分，也不是 体内供能物质，然而在调节物质代谢和维持生理功 能等方面却发挥着重要作用。长期缺乏某种维生素， 会导致维生素缺乏症。对人体、动物体，多数维生 素是体内不能合成或合成量不能满足机体的需要， 必须从食物中摄取，属外源性物质。
（二）生理功能及缺乏症 NAD+和 NADP+在体内是多种不需氧脱氢酶的 辅酶，分子中的尼克酰胺部分具有可逆的加氢及脱 氢的特性。人类维生素PP缺乏症称为癞皮症，主要 表现是皮炎、腹泻及痴呆。皮炎常呈对称性，并出 现于暴露部位；痴呆是因神经组织变性的结果。抗 结核药物异烟肼的结构与维生素PP十分相似，二者 有拮抗作用，长期服用可能引起维生素PP缺乏。
人体不能合成维生素C，维生素C广泛存在于新鲜蔬菜及 水果中，植物中含有的抗坏血酸氧化酶能将维生素C氧化为 无活性的二酮古洛糖酸，所以储存久的水果、蔬菜中的维 生素C的含量会大量减少。干种子中虽然不含有维生素C， 但一发芽便可合成，所以豆芽等是维生素C的重要来源。 （二）生理功能及缺乏症 1．促进胶原蛋白的合成。维生素C是胶原脯氨酸羟化酶及 胶原赖氨酸羟化酶维持活性所必需的辅助因子，体内的结 缔组织、骨及毛细血管的重要构成成分也离不开胶原。在 创伤愈合时，结缔组织的生成是其前提。所以维生素 C对 创伤的愈合是不可缺少的，如果缺乏必然会导致牙齿易松 动，毛细血管破裂及创伤不易愈合等。
生理作用及缺乏症：FMN及FAD是体内氧化还 原酶的辅基，如：琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化 酶及NADH脱氢酶等，主要起氢传递体的作用。
人类维生素B2缺乏时，可引起口角炎、唇炎、眼睑 炎等症。成人每日需要量为1.2－1.5mg，常用红细胞 中的谷胱甘肽还原酶活性来检查体内维生素 B2的含量。
三、泛酸和辅酶A （一）结构 泛酸（pantothenic acid）又称遍多酸。 泛酸在肠内被吸收进人人体后，经磷酸化并 获得巯基乙胺而生成个磷酸泛酰巯基乙胺。 4-磷酸泛酰巯基乙胺是辅酶A（COA）及酰 基载体蛋白（acyl caarier protein，ACP） 的组成部分，所以CoA及ACP为泛酸在体内 的活性型。
五、维生素B6 （一）结构 维生素B6包括吡哆醇（pyridoxine）、吡哆醛 （pyridoxal）及吡哆胺（ pyridoxamine）， 在体内以磷酸酯的形式存在。磷酸吡哆醛和 磷酸吡哆胺可相互转变，均为活性型。
（二）生理功能及缺乏症 磷酸吡哆醛是氨基酸代谢中的转氨酶及脱 羧酶的辅酶，能促进谷氨酸脱羧，增进γ -氨基 丁酸的生成，γ -氨基丁酸是一种抑制性神经递 质。临床上常用维生素B6对小儿惊厥及妊娠呕 吐进行治疗。 磷酸吡哆醛作为糖原磷酸化酶的重要组成部 分，参与糖原分解为1-磷酸葡萄糖的过程。肌 磷酸化酶所含的维生素B6约占全身维生素B6的 70％－80%。 人类未发现维生素B6缺乏的典型病例。
（4）维生素K，又名凝血维生素。
2、水溶性维生素 （1）维生素B1，又名抗脚气病维生素或硫胺素。 （2）维生素B2，又名核黄素。 （3）维生素PP，又名抗癞皮病维生素，即尼克酸和 尼克酚胺（烟酸和烟酰胺）。 （4）维生素B6，又名抗皮炎维生素，即吡哆醇、吡 哆醛和吡哆胺。 （5）泛酸，又名遍多酸； （6）生物素；
主要表现为消化液分泌减少，胃蠕动变慢，食欲不振， 消化不良等。 维生素 B1主要存在于种子外皮及胚芽中， 加工过于精细的谷物可造成其大量丢失，维生素B1的需 要量正常成人每日为1.0－1.5mg。测定红细胞中的转 酮醇酶的活性，尿中硫胺素与血中硫胺素的浓度可判定 B1是否缺乏。维生素 B1缺乏时可引起"脚气病"，主要 发生在高糖饮食及食用高度精细加工的米、面时。此外 因慢性酒精中毒而不能摄人其他食物时也可发生维生素 B1缺乏，初期表现为末梢神经炎、食欲减退等，进而可 发生浮肿、神经肌肉变性等。
（二）生理功能及缺乏症 维生素B1易被小肠吸收，入血后主要在肝及脑组织 中经硫胺素焦磷酸激酶作用生成TPP。TPP是α -酮酸 氧化脱羧酶的辅酶。TPP在噻唑环上硫和氮之间的碳原 子十分活泼，易释放H+形成具有催化功能的亲核基团-TPP负离子，也就是负碳离子。负碳离子可与α -酮酸 羧基结合使α -酮酸脱羧，释放出CO2。维生素B1缺乏 时，代谢中间产物α -酮酸氧化脱羧反应发生障碍，血 中丙酮酸发生堆积。在神经组织中，正常情况下主要靠 糖的有氧分解供能，此时由于供能不足，还可影响神经 细胞膜髓鞘磷脂合成，导致末梢神经炎及其他神经病变。 TPP也是转酮醇酶的辅酶。维生素B1缺乏时，磷酸戊糖 代谢障碍，使核酸合成及神经髓鞘中磷酸戊糖代谢受到 影响。维生素B1在神经传导中起一定作用，缺乏导致神 经传导受到影响。
第五章 维生素
【目的与要求】 1 、了解维生素的概念及其重要性；维生素命名原则及分类 方法。 2 、掌握脂溶性维生素：维生素 A 、 D 、 E 、 K 的生物学功能及
其缺乏症。
3 、掌握 B 族维生素、维生素 C 的生物学功能及其缺乏症，重 点掌握 B 族维生素与辅酶的关系及辅酶与整个物质代谢的关 系。
（7）叶酸。 （8）维生素B12，又名抗恶性贫血维生素 或钴胺素。 （9）维生素C，又名抗坏血酸。 以上所列是较为重要的维生素，其 中以维生素A、D、B1、B2、PP和维生 素C对机体的代谢调节最为重要，从膳食 中的供应也常不足或缺乏。