05 维生素与辅酶

第五章维生素和辅酶 (Vitamin and co-enzyme)

主要内容

介绍维生素的概念、种类、脂溶性和水溶性维生素的生理功能。

掌握B族维生素作为辅酶的生理功能。

重点：B族维生素与辅酶、代号、作用机制

难点：维生素的结构

维生素（vitamin）是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质。这类物质由于体内不能合成或者合成量不足，所以必需由食物供给。已知绝大多数维生素作为酶的辅酶或辅基的组成成分，在物质代谢中起重要作用。机体缺乏维生素时，引起维生素缺乏症。

本章讲授内容

第一节 维生素的发现和分类

第二节 脂溶性维生素

第三节 水溶性维生素

第四节 作为辅酶的金属离子

第一节 维生素的概念和分类

一、维生素的概念

1.定义：维生素（vitamin）是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质。

2.特点：微量、必需

3.发现

4.功能——调节代谢、构成辅酶成分

二、维生素的分类

1.脂溶性维生素——在体内可直接参与代谢的调节作用。

2.水溶性维生素——通过转变成辅酶对代谢起调节作用。

第二节 重要的脂溶性维生素

1. 维生素A：视黄醇（retinol）

2. 维生素D：麦角钙化(甾)醇（ergocalciferol，即维生素D2）

胆钙化(甾)醇（cholecalciferol，即维生素D3）

3. 维生素E：生育粉（tecopherol）

4.维生素K：凝血维生素

主要脂溶性维生素的辅酶形式及主要功能

维生素辅酶功能

1. 维生素A 1１－顺视黄醛 视循环

2. 维生素D１，２－二羟胆钙甾醇 调节钙、磷代谢

3. 维生素E 保护膜脂质，抗氧化剂

4. 维生素K参与氧化还原反应

羧化反应的辅助因子

1、维生素A

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。

D2,D3, D4, D5。其中D2,D3活性最高。

维生素D 的功能：促进钙磷吸收、调节钙磷代谢、有助于骨骼钙化和牙齿形成

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。 VD 3的生成

7—脱氢胆固醇 前维生素D 3 维生素D 3 25—羟维生素D 3（胆钙化醇）

1，25—维生素D 3

VD 2的生成 麦角甾醇 维生素D 2 （麦角钙化醇）

3、维生素E —— 功能：

抗氧化剂、抗动物不育

又叫做生育酚，目前发现的有6种，其中α、β、γ、 δ四种有生理活性。

4、维生素K —— 功能：促进凝血

维生素K 有3种，K1、K2、K3。其中K3是人工合成的。维生素K 是2-甲基萘醌的衍生物。

第三节 水溶性维生素与辅酶

某些小分子有机化合物与酶蛋白结合在一起并协同实施催化作用，这类分子被称为辅酶（或辅基）。

辅酶是一类具有特殊化学结构和功能的化合物。参与的酶促反应主要为氧化-还原反应或基团转移反应。

大多数辅酶的前体主要是水溶性B 族维生素, 许多维生素的生理功能与辅酶的作用密切相关。

(1) 硫胺素

硫胺素(维生素B1)在体内以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在。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。

Cl -N

+

S CH 3CH 2CH 2OH N N

NH 2

功能：催化酮酸的脱羧反应。焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶，它的前体是硫胺素(维生素B1)。

维生素B 1和焦磷酸硫胺素

(2) 核黄素（VitB2）

核黄素(维生素B2)由核糖醇和6，7-

二甲基异咯嗪两部分组成。

缺乏时组织呼吸减弱，代谢强度降低。主要症状为口腔发炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。

核黄素和 FAD 和FMN 功能：在脱氢酶催化的氧化-还原反应中，起着电子和质子的传递体作用。FAD(黄素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黄素单核苷酸)是核黄素(维生素B2)的衍生物。

维生素B 2 FMN FAD

H 3C CH 2N N NH 2

H 3C CH 2N +

S CH 3CH 2CH 2O P O O P OH OH O

OH

Cl -CH CH

(3) 维生素PP

菸酸和菸酰胺，在体内转变为辅酶I 和辅酶II 。

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。

N N CONH 2

维生素PP 和NAD + 和NADP +

功能：是多种重要脱氢酶的辅酶。

NAD + (烟酰胺-腺嘌呤二核苷酸，又称为辅酶I) 和NADP +(烟酰胺-腺嘌呤磷酸二核苷酸,又称为辅酶II )是维生素烟酰胺的衍生物，

OPOPOCH -3H 2)N N NH 2

N N

维生素pp 和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（磷酸） NAD(P)+

（4）吡哆素吡多素

(维生素B6，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)。 N

H 3C HO CH 2NH 2

CH 2OH

N H 3C

HO CHO CH 2OH

磷酸吡哆素主要包括磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。

N

H 3C HO CHO CH 2O P O

OH

N H 3C HO CH 2NH 2

CH 2O P O OH 磷酸吡哆醛 磷酸吡哆胺

磷酸吡哆素是转氨酶的辅酶。

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。 维生素B 6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺

（5）泛酸和辅酶A (CoA)

维生素(B3)-泛酸是由α、γ二羟基-β-二甲基丁酸和一分子β- 丙氨酸缩合而成。 CH 2C CH 3CH 3

CH OH C O NH CH 2CH 2C OH O

功能：是传递酰基、形成代谢中间产物的重要辅酶。

辅酶A 是生物体内代谢反应中乙酰化酶的辅酶，它的前体是维生素(B3)泛酸。

辅酶 A （coenzyme A ） 泛酸(pantorthenic acid)