第十一章维生素与辅酶
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生物化学第11章维生素与辅酶
维生素D2与D3的结构
维生素D的活性形式与 生理作用
维生素D3经过肝和肾中的羟基化，最终形成高活 性的1,25-二羟胆钙化醇。1,25-二羟胆钙化醇的生理功 能是促进钙、磷的吸收，减少钙、磷从尿中排出，提 高血钙、血磷浓度，有利于新骨的生成与钙化。孕妇、 婴儿和青少年对维生素D的需要量大，如果此时维生 素D不足，会出现骨骼变软及畸形，发生在儿童身上 称为佝偻病，在孕妇身上为骨质软化症。
维生素的分类
各种维生素在化学结构上没有共同性。通常 按其溶解性质分为脂溶性和水溶性两大类。脂溶 性的维生素有维生素A、D、E、K等，水溶性的维 生素有维生素B1、B2、烟酸和烟酰胺、B6、泛酸、 生物素、叶酸、B12（它们都属于B族维生素）和 维生素C等。
维生素与辅酶的关系
见P434表11-1
二、脂溶性维生素
烟酰胺辅酶参与催化 的6类反应
维生素PP需要量及缺乏症
维生素PP在酵母、花生、肝、鱼及瘦肉中含 量丰富。人体每日需要量约20毫克。人缺乏维生 素PP时，表现为神经营养障碍，初时全身乏力， 以后在两手、两颊、左右额及其他裸露部位出现 对称性皮炎。故维生素PP又名抗癞皮病维生素。
维生素B2和黄素辅酶
视黄醛的顺反异构体
9
11
β－胡萝卜素的结构
维生素A的生理功能
维生素A是构成视觉细胞内感光物质的成分。眼 球视网膜上有两类感觉细胞，即圆锥细胞和杆细胞。 圆锥细胞对强光及颜色敏感，杆细胞对弱光敏感，对 颜色不敏感。杆细胞内含有感光物质视紫红质 （rhodopin）。视紫红质在光中分解，在暗中再合成。 视紫红质是由9,11－顺视黄醛和视蛋白中赖氨酸残基 的ε－氨基通过schiff碱缩合而成的一种缀合蛋白质。 眼睛对弱光的感光性取决于视紫红质的合成。当维生 素A缺乏时，视紫红质合成受阻，暗中的视力下降， 严重时可出现夜盲症。
考研生化第11章维生素与辅酶
(2)核黄素和 FAD和FMN
传原功 递反能 体应： 作中在 用，脱 。起氢 着酶 电催 子化 和的 质氧 子化 的 还
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，
OH OHOHOH N N N C O FMN FAD O N N N N NH2 OH OH
(2)核黄素（VB2)
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。
OHOHOH N N N C O O OH CH2CHCHCHCH2OPOH CH3 CH3 C O NH
二、水溶性维生素与辅酶
Biochemistry
生物化学
硕士研究生入学考试 国家教育部指定考试科目
教材：王镜岩主编（第三版） 高教出版社
主讲:杨卫民
Chapter11 维生素与辅酶
R1 HO R2、维生素概论
（一）维生素的定义
●维生素是机体维持正常生命活动所必不可少的一类有 机物质。需要量极微，主要由外界供给； ●不是细胞组成成分，也不是供能物质，而是参与物质 代谢的调节； ●维生素一般习惯分为脂溶性和水溶性两大类。其中脂 溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，而水 溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。
Chapter11 维生素与辅酶
二、水溶性维生素与辅酶
(1) 维生素PP 烟酸和烟酰胺，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。
COOH N CONH2 N
二、水溶性维生素与辅酶
(1) 维生素PP和NAD+ 和NADP+
维生素与辅酶
Enzyme-Coenzyme Interaction
Classification of Vitamins
都是小分子有机化合物，化学结构上 没有共同性，包括：脂肪族、芳香族、脂 肪环族、杂环及甾类化合物等，依据结构 或功能无法对它们进行分类，习惯上根据 它们的水溶性或脂溶性分为脂溶性维生素 [Lipid(fat)-soluble vitamins]，如Vit A、 Vit D、Vit E和Vit K等；水溶性维生素 (Water-soluble vitamins)，如Vit B家族 （B1、B2、烟酸及烟酰胺、B6、遍多酸、 生物素、叶酸、B12等）和Vit C。
➢ 1990年收入美国药典22版。 ➢ 1993年获得FDA和WHO认可，美国专家委员会确认
左旋肉碱为公认安全、无毒物质。 ➢ 1996年我国第16次全国食品、添加剂标准化技术员
会上通过允许在饮料、乳制品、饼干、固体饮料、 乳粉中使用左旋肉碱。 ➢ 1999年，中华人民共和国农业部公告105号，肉碱盐 酸盐列入“允许使用的饲料添加剂品种目录”。
VitE与抗癌
•VitE、硒及VitC的抗氧化能力并架齐驱，是人体对抗 和消除自由基的有力武器，在保护细胞膜方面，VitE 起着重要的作用。癌症患者的血硒水平仅为健康者的 12%，硒水平最低人的危险性为健康者5-8倍；硒与VE 均低的人，其危险性为健康者的11倍。
•在防止与高脂肪膳食有关的癌症-如乳腺癌，VitＥ显 示了它独特的作用，VitE水平最低的妇女患乳腺癌的 危险为高维E水平的５倍，吸烟加上VitE水平低的人患 肺癌的危险增大。
维生素E[生育酚]
化学名称为生育酚[tocopherol]， H.M.Evans[1922]和他的同事饲养大白 鼠，发现受孕雌鼠都有死胎并被吸收 掉的现象，饲料中加入少量生菜、麦 胚和干苜宿后即可正常生殖，后来提 取纯化到Vit E，并实现了人工合成。 天然存在的生育酚有8种以上，以型 最重要，活力最高。Vit E均为苯骈二 氢吡喃的衍生物。
维生素与辅酶PPT精品医学课件
OC O
OC
HC
HO CH
HO CH
H2C OH
维生素C
H2C OH
脱氢维生素C
烯醇式—OH极易解离为H＋而被氧化
*
辅酶在酶促催化反应中的特点
1.辅酶直接参与了反应
2.每一种辅酶都具有特殊功能，可以特定催化 某一类型的反应
3.同一种辅酶往往可以与多种不同的脱辅酶 （酶蛋白）结合而显示出多种不同的催化作用。
NADH+H+ NAD+
S
E1：丙酮酸脱氢酶 E2:二氢硫辛酰转乙酰酶 E3:二氢硫辛酸脱氢酶
CoASH CH3CO-SCoA HS
TPP S
FADH2
TPP H S
FAD
E1 E2 E3
E1 E2 E3
（二）生化作用及缺乏症
1. 生化作用
﹡TPP 是 α- 酮 酸 氧 化 脱 羧 酶 的 辅 酶 ， 也 是转酮醇酶的辅酶。
VitD3（胆钙化醇） 7-脱氢胆固醇 胆固醇
阳光
维生素D源
﹡在体内的转变
维生素D3 （胆钙化醇）
肝25-羟化酶
25-羟维生素D3 （25-羟胆钙化醇）
肾,骨,胎盘中的 1α-羟化酶
肾,骨,胎盘、软骨 中的24-羟化酶
1, 25-二羟维生素D3
24, 25-二羟维生素D3
（1, 25-二羟胆钙化醇） （24, 25-二羟胆钙化醇）
VC的生理功能：
通过自身的氧化还原体系在生物氧化中作为 H的载体。
如：可维持含—SH的酶的—SH处于还原 态而具催化活性。
缺乏症：
骨骼、牙齿易折、易脱，毛细血管通透性 增大，皮下、粘膜、肌肉出血，创口溃疡不 愈等。VC大量存在于果、蔬组织中。
chapter12 维生素与辅酶
(6) 维生素B12及其辅酶
维生素B12又称为氰钴 胺素。维生素B12分子 中与Co+相连的CN基 被5’-脱氧腺苷所取代，
形成维生素B12辅酶： 5’-脱氧腺苷钴胺素。
维生素B12辅酶的主要 功能：分子内重排（作 为变位酶的辅酶），甲 基转移。
参与DNA合成:缺乏时 引起巨红细胞血症。
B 11-顺型视黄醇
C 全反型视黄醛
D 11-顺型视黄醛
E 以上均不是
*能促进红细胞发育和成熟的维生素是：
A 维生素B6
B 维生素B12 C 烟酸
含金属元素的维生素是：
D 叶酸
A VB1
B VB2
C VB6 D VC
结构中不含腺嘌呤残基成分的是
E VB12
A、FAD B、NAD+ C、NADP+ D、FMN
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。
核黄素缺乏症：为口腔发炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。
OHOHOH O
CH2CHCHCHCH2OPOH
NN
OH
CH3
CO
CH3
NH NC
O
(3)核黄素和 FAD和FMN
VB2活性形式：FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸) 和FMN(黄素单核苷酸)，
维生素B 族在生物体内通过构成辅酶而发 挥对物质代谢的作用 。
(1) 维B1和硫胺素焦磷酸
硫胺素(维生素B1)在体内以活性形式硫 胺素焦磷酸 (TPP) 存在。
主要功能：TPP参与酮基转移和-酮酸 的脱羧作用，为脱羧酶的辅酶。
缺乏症：脚气病。
维生素B1 硫胺素焦磷酸 (TPP)
S CH
(10) 维生素C
05-辅酶
R1氨基酸＋R2酮酸＝R1酮酸＋R2氨基酸 氨基酸＋ 酮酸＝ 酮酸＋
11.7 生物素是某些羧化酶的辅基
生物素是催化羧基转移反应和羧化反应的酶的辅基。 生物素是催化羧基转移反应和羧化反应的酶的辅基。生物 羧基转移反应和羧化反应的酶的辅基 素通过酰胺键与酶活性部位中的一个赖氨酸残基的ε 氨基共价 素通过酰胺键与酶活性部位中的一个赖氨酸残基的ε-氨基共价 连接，形成的生物素酰 赖氨酰部分也称为生物胞素 赖氨酰部分也称为生物胞素。 连接，形成的生物素酰-赖氨酰部分也称为生物胞素。 生物素
脂溶性维生素 水溶性维生素 微团携带脂溶 性维生素和脂 肪到达小肠被 吸收
水溶性维生素被 吸收到血液中， 吸收到血液中， 过量将被肾脏排 入尿液 食物在胃和小肠中被 降解， 降解，释放出维生素 含有脂溶性维生 素的乳糜颗粒经 淋巴进入血液， 淋巴进入血液， 最终到达肝脏 微绒毛 绒毛
有些酶表现活性除了需要蛋白部分以外还需要辅助因子， 有些酶表现活性除了需要蛋白部分以外还需要辅助因子， 两者合起来才称为全酶。 两者合起来才称为全酶。 辅助因子分为两种类型， 辅助因子分为两种类型，一类是称为必需离子的无机离子 例如， 铁等一些金属离子） （例如，镁、铁等一些金属离子），另一类是称为辅酶或辅基 的有机化合物。 的有机化合物。 有些辅酶或辅基可转移氢或电子， 有些辅酶或辅基可转移氢或电子，有些辅酶或辅基可以转 移大的、共价连接的化学基团。 移大的、共价连接的化学基团。 在动物细胞内，许多辅酶或辅基是由称为B族维生素的前 在动物细胞内， 许多辅酶或辅基是由称为 族维生素的前 体合成的。 体合成的。 维生素是包括人在内的动物的营养物质，必须由食物供给。 维生素是包括人在内的动物的营养物质，必须由食物供给。 当人的饮食中缺乏维生素时，将导致营养缺陷疾病，如坏血病、 当人的饮食中缺乏维生素时，将导致营养缺陷疾病，如坏血病、 脚气病或糙皮病。 脚气病或糙皮病。
维生素与辅酶
（2）饮食不良 症状：食欲不振，消化不良 致病原因：胆碱酯酶水解乙酰胆碱过剩 维生素B1主要存在于种子外皮及胚芽中，米糠、麦麸、
黄豆、酵母、瘦肉等食物中含量最丰富。
2、VitB2（核黄素）和黄素辅酶（重点）
脱氢酶黄素酶的辅基
核黄素（维生素B2），是由5碳的核糖 醇（核糖的还原形式）和 7，8-二甲 基异咯嗪（这是黄素的特征）构成。
维生素B6
自由地进行转移。多数 都不能在组织中大量贮
生物素 存，反之过量的部分会
泛酸
通过尿液排出。
有些酶表现活性除了需要蛋白部分以外还需要辅 助因子，两者合起来才称为全酶。
辅助因子分为两种类型，一类是称为必需离子的 无机离子（例如，镁、铁等一些金属离子），另一类 是称为辅酶或辅基的有机化合物。
有些辅酶或辅基可转移氢或电子，有些辅酶或辅 基可以转移大的、共价连接的化学基团。
黄素单核苷酸（FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）
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 + 2H = FADH2 FMN + 2H = FMNH2
核黄素参与体内多种氧化还原反应
VB2缺乏症
生理功能：广泛参与体内多种氧化还原反应，促进糖、 脂肪和蛋白质代谢。 缺乏症症状：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。 主要存在于绿色植物、谷物、鸡蛋、乳类及肝脏中
在动物细胞内，许多辅酶或辅基是由称为B族维 生素的前体合成的。
二、水溶性维生素与辅酶
1、VitB1和焦磷酸硫胺素（TPP）:别名，硫胺素
硫胺素(VB1)结构式 嘧啶环 噻唑环
NH2 N
ClCH2 N+
H3C N
黄豆、酵母、瘦肉等食物中含量最丰富。
2、VitB2（核黄素）和黄素辅酶（重点）
脱氢酶黄素酶的辅基
核黄素（维生素B2），是由5碳的核糖 醇（核糖的还原形式）和 7，8-二甲 基异咯嗪（这是黄素的特征）构成。
维生素B6
自由地进行转移。多数 都不能在组织中大量贮
生物素 存，反之过量的部分会
泛酸
通过尿液排出。
有些酶表现活性除了需要蛋白部分以外还需要辅 助因子，两者合起来才称为全酶。
辅助因子分为两种类型，一类是称为必需离子的 无机离子（例如，镁、铁等一些金属离子），另一类 是称为辅酶或辅基的有机化合物。
有些辅酶或辅基可转移氢或电子，有些辅酶或辅 基可以转移大的、共价连接的化学基团。
黄素单核苷酸（FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）
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 + 2H = FADH2 FMN + 2H = FMNH2
核黄素参与体内多种氧化还原反应
VB2缺乏症
生理功能：广泛参与体内多种氧化还原反应，促进糖、 脂肪和蛋白质代谢。 缺乏症症状：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。 主要存在于绿色植物、谷物、鸡蛋、乳类及肝脏中
在动物细胞内，许多辅酶或辅基是由称为B族维 生素的前体合成的。
二、水溶性维生素与辅酶
1、VitB1和焦磷酸硫胺素（TPP）:别名，硫胺素
硫胺素(VB1)结构式 嘧啶环 噻唑环
NH2 N
ClCH2 N+
H3C N
生物化学辅酶 11章
2.16 辅酶P440 11章维生素B族为水溶性维生素，有B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸及B12，在生物体内通过构成辅酶而发挥作用。
（一）Vit B1（硫胺素）和TTP（硫胺素焦磷酸）：结构式见P441 图11-6，活性部位为噻唑环2-位，C2上的H易离开（为3-位N+稳定）。
催化反应：（见P441）1.脱羧反应：为丙酮酸脱羧酶辅酶（α-裂解反应）。
2.乙偶姻、苯偶姻缩合反应：乙酰乳酸合成酶辅酶（α-缩合反应）。
3.α-酮转移反应：转酮酶辅酶。
Vit B1在糖代谢中重要。
（二）维生素PP和酰胺辅酶：维生素PP包括烟酸和烟酰胺（尼克酰胺），结构式见P444，与核糖、磷酸、腺嘌呤构成烟酰胺辅酶，活性部位为吡啶环的C-4位，能接受和给出氢离子。
烟酰胺辅酶结构式见P444 图11-11，包括：（1）NAD+（氧化型）和NADPH（还原型）：辅酶Ⅰ，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。
（2）NADP+（氧化型）和NADPH（还原型）：辅酶Ⅱ，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。
它们为各种脱氢酶（至少六种脱氢酶）的辅酶，催化的反应见P445 图11-13。
在细胞呼吸、糖酵解及脂肪合成中重要。
（三）维生素B2和黄素辅酶：Vit B2又名核黄素，在体内以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）形式存在，是体内一些氧化还原酶（黄素蛋白）的辅基。
结构式见P445 图11-14。
活性部位为异咯嗪环的1，5位。
FAD和FMN 的氧化还原态见P446 图11-15。
催化多种氧化还原反应，如P446 表11-2所示。
黄素是比NAD+和NADP+更强的氧化剂，能促进糖、脂肪和蛋白质的代谢。
（四）泛酸（遍多酸）和辅酶A（CoA）:辅酶A分子由β-巯基乙胺、泛酸（β-丙氨酸和泛解酸）及3‘，5‘-ADP 所组成，结构式见P447图11-16。
活性部位为巯基乙胺的-SH，所以辅酶A 又写成HSCoA，主要起传递酰基作用，为酰化反应中的辅酶。
维生素与辅酶
7.叶酸和叶酸辅酶
叶酸（folic acid）即维生素B11，由蝶呤 啶、对氨基苯甲酸与L-谷氨酸连接而成。
叶酸为鲜黄色物质，微溶于水，在水溶液 中易被光破坏。
叶酸的5、6、7、8位置，在NADPH2存在下， 可被还原成四氢叶酸（FH4或THFA）。四 氢叶酸的N5 和N10位可与多种一碳单位结 合作为它们的载体。
4.维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ
维生素PP过去称抗赖皮病维生素或维生素B5， 包括尼克酸（烟酸）和尼克酰胺。尼克酰胺 的副作用较小（如引起面部、颈部发赤发痒 和烧灼感），医疗及营养上多用尼克酰胺。
COOH
N
尼克酸 （nicotinic acid）
CONH2
N
尼克酰胺 （nicotinamide）
Nicotinic acid + PRPP + ATP→NAD+
OH OH OHOH
1′ 2′ 3′ 4′ 5′
H2C—C—C—C—CH 核糖醇基
8
CCHH33
7 5
H H HH
NN
9
12C O
10
异咯嗪基
N
4
C
3 NH
O
维生素B2为橘黄色的针状晶体，味苦，微溶于水， 极易溶于碱性溶液
VB2 + ATP → FMN + ADP FMN + ATP → FAD +PPi
5.维生素B6和磷酸吡哆醛
维生素B6又称吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛、 吡哆胺。
CH2OH
CHO
CH2NH2
H0
CH2OH H0
H0 CH2OH
CH2OH
H3C
N
H3C
N
维生素与辅酶
维生素与辅酶维生素是维持正常代谢所必须的微量有机分子，许多维生素的生物功能是通过组成辅酶调节物质代谢。
学习本节内容要求:1. 了解维生素的概念和类别。
2. 着重掌握维生素参加组成的重要辅酶的名称、代号和功能，以及辅酶分子的活性基团与维生素的关系。
3. 掌握缺乏维生素时所引起的缺乏症。
维生素概述维生素是指一类维持细胞正常功能所必需的，但在动物体内不能自身合成或合成不足，而必须由饲料（食物）供给的小分子有机化合物。
如果缺乏会患特异缺乏症，它不作为能量物质，也不能作为机体的构成物质。
Vit 特点①对维持机体的正常生长、发育、繁殖是必需的。
②作为酶的辅酶或辅基的组分。
③机体需要微量，供应不足时，将出现代谢障碍和特定的临床症状。
④机体不能合成或合成量不足，必须从饲料（食物）中摄取，肠道微生物也可以合成一部分。
⑤在机体内有一定的储备，缺乏症出现的时间与储量及需要量有关。
维生素分类维生素可按其溶解性的不同分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。
脂溶性维生素有VitA、VitD、VitE和VitK四种。
水溶性维生素有VitB1,,,.VitB2，VitPP，VitB6，VitB12，VitC，泛酸，生物素，叶酸等。
第一节水溶性维生素一、硫胺素V B1硫胺素是最早发现的一种维生素。
1897年Eijkman认为脚气病是由于缺乏米糠中的某种成分引起的,1911年Funk从米糠中提取到这种能治疗脚气病的物质,因为它具有胺的性质,称为“Vitamine”.因其结构中含有噻唑环(thiazole),而称为thiamin，又因分子中含有硫和胺，所以称为硫胺素。
焦磷酸硫胺素1.活性辅酶形式Vit B1在一切活体组织（主要是肝脏）中,可经硫胺素激酶催化与A TP作用转化成焦磷酸硫胺素（TPP），TPP是它的活性辅酶形式。
生理功能TPP是脱羧酶、丙酮酸脱氢酶系（丙酮酸脱氢酶复合体）和α-酮戊二酸脱氢酶系（α-酮戊二酸脱氢酶复合体）的辅酶。
维生素和辅酶
—— ——
视循环 调节钙、磷代谢 抗氧化 羧基化、氧化还原反应
3、维生素和辅酶的关系
功能各异，主要作为辅酶或辅基的组分。
二、脂溶性维生素
（一）维生素A（视黄醇）
维生素A只存在于动物性食物中。包括A1和A2两种。 A1主要存在于哺乳动物及咸水鱼的肝脏中；A2主要存 在于淡水鱼肝脏中。在高等植物中普遍存在的β-胡萝 卜素பைடு நூலகம்维生素A原）可转变为维生素A。
1、化学本质：为不饱和一元醇，化学名为 视黄醇（retinol)，有2种。
2、生理功能： 1）视紫红质是由VA合成的，利于视觉功能； 2）防止上皮组织干燥； 3）促进幼儿生长发育等作用。
3、分布及来源： 动物肝、胡萝卜、韭菜、菠菜、玉米等含量较多。
1分子β-胡萝卜素可转化成2分子VA。
4、注意： 维生素A较易被正常肠道吸收，但不直接随尿排泄，因 而摄取过量是有害的。多见婴幼儿。
3、分布及来源： 麦胚油、玉米油等植物油；豆类及绿色蔬菜。
4、缺乏症：
1)生殖系统的上皮细胞毁坏，雄性睾丸退化，不产生精 子，雌性流产或胎儿被溶化吸收。
2)肌肉（包括心肌）萎缩，形态改变，代谢反常 3)血胆固醇水平增高，红细胞破坏，发生贫血。
维生素E摄食过量无毒性。
（四）维生素K（凝血维生素）
维生素K是一类能促进血液凝固的萘醌衍生物。 1929年，H. Dam发现，有K1、K2、K3 、K4四种，K1、 K2为天然产物，K3 、K4为人工合成品，临床应用K3较 多。
类别
辅酶、辅基或其活性形式
水溶性维生素：
维生素B1(硫胺素) 维生素B2(核黄素)
维生素PP(烟酸和烟酰胺) 泛酸 维生素B6(吡哆醛、胺、醇) 生物素 叶酸 维生素B12(氰钴胺素) 硫辛酸 维生素C(抗坏血酸)
视循环 调节钙、磷代谢 抗氧化 羧基化、氧化还原反应
3、维生素和辅酶的关系
功能各异，主要作为辅酶或辅基的组分。
二、脂溶性维生素
（一）维生素A（视黄醇）
维生素A只存在于动物性食物中。包括A1和A2两种。 A1主要存在于哺乳动物及咸水鱼的肝脏中；A2主要存 在于淡水鱼肝脏中。在高等植物中普遍存在的β-胡萝 卜素பைடு நூலகம்维生素A原）可转变为维生素A。
1、化学本质：为不饱和一元醇，化学名为 视黄醇（retinol)，有2种。
2、生理功能： 1）视紫红质是由VA合成的，利于视觉功能； 2）防止上皮组织干燥； 3）促进幼儿生长发育等作用。
3、分布及来源： 动物肝、胡萝卜、韭菜、菠菜、玉米等含量较多。
1分子β-胡萝卜素可转化成2分子VA。
4、注意： 维生素A较易被正常肠道吸收，但不直接随尿排泄，因 而摄取过量是有害的。多见婴幼儿。
3、分布及来源： 麦胚油、玉米油等植物油；豆类及绿色蔬菜。
4、缺乏症：
1)生殖系统的上皮细胞毁坏，雄性睾丸退化，不产生精 子，雌性流产或胎儿被溶化吸收。
2)肌肉（包括心肌）萎缩，形态改变，代谢反常 3)血胆固醇水平增高，红细胞破坏，发生贫血。
维生素E摄食过量无毒性。
（四）维生素K（凝血维生素）
维生素K是一类能促进血液凝固的萘醌衍生物。 1929年，H. Dam发现，有K1、K2、K3 、K4四种，K1、 K2为天然产物，K3 、K4为人工合成品，临床应用K3较 多。
类别
辅酶、辅基或其活性形式
水溶性维生素：
维生素B1(硫胺素) 维生素B2(核黄素)
维生素PP(烟酸和烟酰胺) 泛酸 维生素B6(吡哆醛、胺、醇) 生物素 叶酸 维生素B12(氰钴胺素) 硫辛酸 维生素C(抗坏血酸)
第十一章维生素和辅酶
（2）有助于血液凝固
Ca2+
血液
（3）降低神经兴奋的作用
第十一章维生素和辅酶
第十一章维生素和辅酶
三、维生素Ｅ
1、结构： 维生素E又称生育酚，有六种，其中四
种α、β、γ和δ种有生物活性。自然界以 α-生育酚（结构如下图）分布最广。维生 素E在无氧条件下对热稳定，但对氧十分 敏感，易自身氧化，能避免脂质过氧化物 的产生，因而能保护生物膜的结构和功能。
第十一章维生素和辅酶
ห้องสมุดไป่ตู้
第十一章维生素和辅酶
2．功能
（1） 维生素D的主要功能是调节钙、磷代谢，可促使 小肠吸收钙，使血钙浓度增加，也可促使小肠吸收磷， 使 血磷浓度升高。有利于骨的生成、钙化。当缺乏维 生素D时，儿童可发生佝偻病，成人引起软骨病。
Ca2+Ca2+Ca2+ 钙结合蛋白
细胞核
小肠粘膜细胞
第十一章维生素和辅酶
6-羟苯骈二氢吡喃衍生物
CH 3
HO 5
4
6
3
CH 3
7 8
H3C
12
O
CH 2 CH 2 CH 2 CH CH 23H CH 3
CH 3 α-Tocopherol
第十一章维生素和辅酶
2、生理功能及缺乏症
（1）维生素E是体内最重要的抗氧化剂，能避免脂质过氧 化物的产生，保护生物膜的结构与功能。 （2）维生素E俗称生育酚，动物缺乏维生素E时其生殖器官 发育受损甚至不育，但人类尚未发现因维生素E缺乏所致的 不育症。临床上常用维生素E来治疗先兆流产及习惯性流产。 （3）促进血红素代谢。新生儿缺乏维生素E时可引起贫血， 这可能与血红蛋白合成减少及红细胞寿命缩短有关。维生 素E一般不易缺乏，在某些脂肪吸收障碍等疾病时可引起缺 乏，表现为红细胞数量减少，寿命缩短，体外实验可见红 细胞脆性增加等贫血症，偶可引起神经障碍。
维生素与辅酶
酸含量丰富。缺乏泛酸可引起皮炎。大白鼠缺 乏泛酸，毛发变灰白，并自行脱落，毛与皮的 色素形成可能与泛酸有关。
食物来源: 食物中含量相当充分，酵母、蜂王浆、肝、
瘦肉、花生等含量较多，加之肠道细菌也能合成， 供给人体需要，故极少发生缺乏症。
四 、维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ
维生素PP过去称抗癞皮病维生素或维生 素B5, 包括尼克酸（烟酸）和尼克酰胺。
[还原型]
O=C
O=C
O
O=C H－C
HO—C—H
CH2OH 脱氢抗坏血酸
[氧化型]
Vc功能: 1. 作为氢载体，参与体内的氧化还原反应 2. (1)保持巯基酶的活性和谷胱甘肽的还原态； 3. (2)还原高铁血红蛋白为血红蛋白,恢复其运
氧能力; 4. (3)促进肠道内铁的吸收； 52..作(4为)保羟护基维化生酶素的A辅.E酶及,参B免与受体氧内化多种羟化反
食物来源: 动植物中广泛分布，韭菜、酵母、蛋黄、肝、
肾等含有丰富的生物素，肠道细菌也能合成生物 素供人体需要，一般不易发生缺乏症。
1916年，贝特曼(Bateman)首先观察到蛋清 的毒性。蛋清中含有抗生物素蛋白，能与生物素 结合而使生物素成为不易被吸收的物质，若较长 时间吃生蛋清，会导致生物素缺乏。
维生素B6又称吡哆素, 包括吡哆醇、吡 哆醛、吡哆胺。
CH2OH
CHO
CH2NH2
HO
CH2OH HO
CH2OH HO
CH2OH
H3C
N
吡哆醇 (pyridoxol)
H3C
N
吡哆醛 (pyridoxal)
H3C
N
吡哆胺 (pyridoxamine)
吡哆素的 相互转变
CHO
食物来源: 食物中含量相当充分，酵母、蜂王浆、肝、
瘦肉、花生等含量较多，加之肠道细菌也能合成， 供给人体需要，故极少发生缺乏症。
四 、维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ
维生素PP过去称抗癞皮病维生素或维生 素B5, 包括尼克酸（烟酸）和尼克酰胺。
[还原型]
O=C
O=C
O
O=C H－C
HO—C—H
CH2OH 脱氢抗坏血酸
[氧化型]
Vc功能: 1. 作为氢载体，参与体内的氧化还原反应 2. (1)保持巯基酶的活性和谷胱甘肽的还原态； 3. (2)还原高铁血红蛋白为血红蛋白,恢复其运
氧能力; 4. (3)促进肠道内铁的吸收； 52..作(4为)保羟护基维化生酶素的A辅.E酶及,参B免与受体氧内化多种羟化反
食物来源: 动植物中广泛分布，韭菜、酵母、蛋黄、肝、
肾等含有丰富的生物素，肠道细菌也能合成生物 素供人体需要，一般不易发生缺乏症。
1916年，贝特曼(Bateman)首先观察到蛋清 的毒性。蛋清中含有抗生物素蛋白，能与生物素 结合而使生物素成为不易被吸收的物质，若较长 时间吃生蛋清，会导致生物素缺乏。
维生素B6又称吡哆素, 包括吡哆醇、吡 哆醛、吡哆胺。
CH2OH
CHO
CH2NH2
HO
CH2OH HO
CH2OH HO
CH2OH
H3C
N
吡哆醇 (pyridoxol)
H3C
N
吡哆醛 (pyridoxal)
H3C
N
吡哆胺 (pyridoxamine)
吡哆素的 相互转变
CHO
《生物化学》维生素与辅酶
形 成 代 谢 中
• 辅酶A是生物体内代谢反应中乙酰化酶的辅酶，它的 前体是泛酸。
CH3OH O
O
CH2 C CH C NH CH2 CH2 C NH CH2CH2SH
CH3
O
NH2
O P OH N
O
O
P
O
CH2
N O
OH
N N
O HO P O OH
OH
辅酶A(CoA)
泛酸
名称 别 名 辅 酶 泛 酸 遍多酸 HSCoA
名称
维生素 B12
别名
辅酶
氰钴胺素
5’—脱氧 腺苷钴胺 素
主要生理功能 和机制
1．参与某些变 位反应 2．甲基的转移
来 源 缺乏病
肝、肉、鱼 等，肠道细 菌可合成
恶性 贫血
维生素C（抗坏血酸）
L-抗坏血酸
脱氢抗坏血酸
维生素C
名称
别 名 辅 酶 主要生理功能和
来 源 缺乏病
机制
维生素C 1．抗坏血酸
来源
一碳基团如-CH3, -CH2-, -CHO 等 的载体，参与多种
生物合成过程。
青菜、肝、酵 母等
缺乏病 恶性贫血
四氢叶酸（THFA）
5,6,7,8-四氢叶酸的结构 含有1—7个 Glu
维生素B2有两个特征性结构： 钴啉环系统和5，6-二甲基苯并咪唑核苷酸。
维 生 素
B12
和
B12
辅 酶
维生素B12
NAD+,NADP+的结构
redox--氧化还原作用
维生素PP的作用机制——氢的载体
(NMP)
(AMP)
NAD+ + 2H
• 辅酶A是生物体内代谢反应中乙酰化酶的辅酶，它的 前体是泛酸。
CH3OH O
O
CH2 C CH C NH CH2 CH2 C NH CH2CH2SH
CH3
O
NH2
O P OH N
O
O
P
O
CH2
N O
OH
N N
O HO P O OH
OH
辅酶A(CoA)
泛酸
名称 别 名 辅 酶 泛 酸 遍多酸 HSCoA
名称
维生素 B12
别名
辅酶
氰钴胺素
5’—脱氧 腺苷钴胺 素
主要生理功能 和机制
1．参与某些变 位反应 2．甲基的转移
来 源 缺乏病
肝、肉、鱼 等，肠道细 菌可合成
恶性 贫血
维生素C（抗坏血酸）
L-抗坏血酸
脱氢抗坏血酸
维生素C
名称
别 名 辅 酶 主要生理功能和
来 源 缺乏病
机制
维生素C 1．抗坏血酸
来源
一碳基团如-CH3, -CH2-, -CHO 等 的载体，参与多种
生物合成过程。
青菜、肝、酵 母等
缺乏病 恶性贫血
四氢叶酸（THFA）
5,6,7,8-四氢叶酸的结构 含有1—7个 Glu
维生素B2有两个特征性结构： 钴啉环系统和5，6-二甲基苯并咪唑核苷酸。
维 生 素
B12
和
B12
辅 酶
维生素B12
NAD+,NADP+的结构
redox--氧化还原作用
维生素PP的作用机制——氢的载体
(NMP)
(AMP)
NAD+ + 2H
生物化学(第三版)第十一章 维生素与辅酶课后习题详细解答_ 复习重点
第十一章维生素与辅酶提要维生素是维持生物体正常生长发育和代谢所必需的异类微量有机物质，不能由机体合成，或合成量不足，必须靠食物供给。
由于维生素缺乏而引起的疾病称为维生素缺乏症。
维生素都是小分子有机化合物，在结构上无共同性。
通常根据其溶解性质分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。
脂溶性维生素由维生素A、D、E、K等，水溶性维生素有维生素B1、B2、B6、B12、烟酸、烟酰胺、泛酸、生物素、叶酸、硫辛酸和维生素C等。
现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。
维生素A的活性形式是11-顺视磺醛，参与视紫红质的合成，与暗视觉有关。
此外维生素A还参与糖蛋白的合成，在刺激组织生长分化中也起重要作用。
维生素D为类淄醇衍生物，1，25-二羟维生素D3是其活性形式，用以调节钙磷代谢，促进新骨的生成与钙化。
维生素E是体内最重要的抗氧化剂，可保护生物膜的结构和功能，维生素E还可促进血红素的合成。
维生素K与肝脏合成凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ有关，作为谷氨酰羧化酶的辅助因子参与凝血因子前体转变活性凝血因子所必须的。
除维生素C外，水溶性维生素主要为B族维生素，以辅酶和辅基的形式存在，参与物质代谢。
硫胺素的辅酶形式为硫胺素焦磷酸（TPP），是α-酮酸脱羧酶、转酮酶及磷酸酮酶的辅酶，在α-裂解反应、α-缩合反应及α-酮转移反应中起重要作用。
核黄素和烟酰胺是氧化还原酶类的重要辅酶，核黄素以FMN和FAD是形式作为黄素蛋白酶的辅基；而烟酰胺以NAD+和NADP+形式作为许多脱氢酶的辅酶，至少催化6种不同类型的反应。
泛酸是构成CoA和ACP的成分，CoA起传递酰基的作用，是各种酰化反应的辅酶，而ACP与脂肪酸的合成关系密切。
磷酸吡哆醛是氨基酸代谢种多种酶的辅酶，参加催化涉及氨基酸的转氨作用，α-和β-脱羧作用，β-和γ-消除作用，消旋作用和醛醇裂解反应。
生物素是几种羧化酶的辅酶，包括乙酰CoA羧化酶和丙酮酸羧化酶，参与CO2的固定作用。
生物化学--维生素与辅酶
CH 3 α-Tocopherol
医学ppt
25
VE属酚类化合物，又称生育酚或抗不育维生素。 VE与动物生殖机能有关，缺乏VE会影响鼠类生殖力。 VE治疗人类的不育症无显著效果。它具有抗氧化剂功能可使 细胞膜上不饱和脂肪酸免于氧化而被破坏，从而延长红细胞 寿命。还具有保护巯基（-SH）和抗衰老、防治肿瘤等作用。 VE在自然界广泛分布，蔬菜、谷类及动物性食品中都含有。 种子的胚芽尤其是麦胚、玉米油、花生油含量都很高。芝麻 虽小但胚芽含VE也多。膳食中VE的最好来源是植物油。以 豆油含量最高（94mg/100g豆油），其次是玉米油 （83mg/100g玉米油）。VE常用于食品、药品、和美容等 方面作为抗氧化剂。缺乏会引起肌肉萎缩、营养性贫血，但 未见不育。
医学ppt
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（二）性质
维生素E对氧十分敏感，极易被氧化而保 护其他物质不被氧化，是动物和人体中最有效 的抗氧化剂。
医学ppt
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（三）功能 1、抗不育 2、保护肌肉 3、维持红细胞的正常形态和功能
医学ppt
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小结
（1）生育酚，目前发现的有6种，其中，，，四种有生理活性 （2）VE缺乏，易出现心血管病变；VE抗衰老。 （3）花生油、玉米油及豆类、蔬菜中含量高。且体内易贮存、代谢慢，不
S
CH3
OO
CH2CH2 O P O P OH OH OH
医学ppt
39
(一)维生素B1和羧化辅酶
（2）缺乏症： 缺乏VB1时，丙酮酸不能氧化，造成神经组织中丙酮酸和 乳酸的堆积，能量供应减少，影响神经及心肌的代谢和机 能。人则出现脚气病，动物出现多发性神经炎。表现为食 欲不振、消化不良。
（3）功能： 焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶，是催化酮酸的脱羧反应。
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2、 维生素A的来源
肝脏、乳制品、蛋黄 胡萝卜、绿叶蔬菜、玉米
β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、γ胡萝卜素、黄玉米色素在肝脏、 肠粘膜内转化成A。
β-胡萝卜素 转化成二个维生 素A（一切有色蔬菜）
α-胡萝卜素 γ-胡萝卜素 黄玉米色素
转化成一个维生素A
3、 功能
与视觉有关。 缺乏症：夜盲症。 活性形式：11-顺式视黄醛
3、 功能
与洚钙素、甲状旁腺素一起调节钙磷代谢，维 持血中钙磷正常水平。
D3 ：提高血钙、血磷水平，促进新骨的生成与 钙化。
缺乏症：佝偻症等。
活性形式：1，25一二羟基胆钙固醇。
维生素D3 （胆钙化固醇）→25-羟基胆钙固醇 （肝脏）→1，25一二羟基胆钙固醇（肾脏）
靶组织： 小肠（促进Ca2+ 的吸收、运输 ） 骨骼（促进Ca2+的沉积 ）中。 肾小管：促进钙磷的重吸收
P436 视循环
视紫红质为弱光感受物，当弱光射到视网膜上时， 视紫红质分解，并刺激视神经而发生光觉。 11-顺式视黄醛，在暗光下经视网膜圆锥细胞作用后， 与视蛋白结合成视紫红质，形成一个视循环。 当全反视黄醛变成11-顺式视黄醛时，部分全反视黄 醛被分解为无用物质，故必需随时补充维生素A， 每日补充量1 mg。
四、 维生素K 1、结构
P439
2-甲基-1、4-萘醌的衍生物
2、 来源
K1：绿色蔬菜、动物肝脏、牛奶、大豆， K2：肠道微生物合成（大肠杆菌、乳酸菌） K3：临床使用的合成物 K4：凝血活性更高
3、 功能
凝血酶原谷氨酸羧化酶的辅因子，促进肝脏中凝血 酶原（因子II ）的活化，并调节其他凝血因子的 合成（因子VII 、IX、 X）。 缺乏症：凝血时间延长，肌肉、胃肠道出血 。 凝血过程中，许多凝血因子的生成与维生K有关。 ①凝血酶原， 即因子II ②转变加速因子前体， 因子VII ③血浆凝血酶激酶 因子IX ④司徒氏因子 因子X
图 11-15 FAD、FMN的氧化还原态
3、 来源 肝脏、酵母、大豆和米糠等Байду номын сангаас
4、缺乏症状 皮肤炎及黏膜炎：口角炎、舌炎、唇炎、
三、 维生素B3—泛酸与辅酶A（CoA）
Pantothenic acid
维生素B3也称泛酸、遍多酸，是辅酶A、ACP的 组成成分
1、 结构
P447 图11-16 CoA、ACP的结构
三、 维生素E
化学名称：生育酚，共有8种，直接具有活性。
1、 结构
P363
苯骈二氢吡喃的衍生物
2、 来源
植物油：麦胚油、玉米油、花生油、棉子油、蛋黄、牛 奶、水果等。
3、 功能
机理： 抗氧剂，清除氧自由基，对抗生物膜中不饱和 脂肪酸的过氧化，保护生物膜的结构与功能 生理功能： （1）抗器质性生殖不育 （2）促进血红素合成，延长红细胞寿命，防止非缺铁 性贫血 缺乏症： （1）器质性生殖不育 （2）红细胞减少，贫血
凝血酶原：N —（Glu）10—X—
维生素K依赖性的谷氨酰羧化酶 凝血酶原：N—（ γ-羧化 Glu）10 —X—
Ca2+
因子Xa 凝血酶：N—X—
第二节 水溶性维生素与辅酶
（1）主要是B族维生素，绝大多数都是辅酶。 （2）硫辛酸 （3）维生素C
一、 维生B1与焦磷酸硫胺素（TPP）
化学名称：硫胺素 别名：抗神经炎维生素、抗脚气病维生素
1、 结构 P441 结构：嘧啶-噻唑衍生物 活性形式：硫胺素焦磷酸（TPP）
硫胺素激酶 Mg2+ TPP + AMP
硫胺素 + ATP
2、功能（TPP）
α-酮酸脱羧酶的辅酶：丙酮酸、α-酮戊二酸脱羧酶。 乙酰乳酸合成酶辅酶 转酮酶辅酶 磷酸酮酶辅酶 P441-443 图11-7、11-9、11-10 缺乏症：脚气病、多发性神经炎。
4-磷酸泛酰巯基乙氨通过共甲键与酰基载体蛋白的 Ser-OH相连。
3、来源
肝脏、肾、蛋、小麦、米糠、花生、豌豆 蜂王浆
四、 维生素B5与烟酰胺辅酶
维生素B5包括： 烟酸（尼克酸，nicotinic acid） 烟酰胺（尼克酰胺，nicotinamide） 烟酰胺是合成NAD、NADP的前体
P446 表11-2 黄素蛋白催化的反应 酶 脂酰-CoA脱氢酶 琥珀酸脱氢酶 D-a.a氧化酶 羟基乙酸氧化酶 底物 脂酰-CoA 琥珀酸 D-a.a 羟基乙酸 产物 反丁烯二酸 α-酮酸 乙醛酸 辅酶 FAD FAD FAD FMN
★黄素辅酶通过三种不同的氧化还原态转移 1个或2个电子
P446
VB3：α、γ-二羟基-β、 β –二甲基丁酸与β-丙氨酸 通过肽键形成的缩合物 辅酶A（CoA-SH）：3’,5’ADP、Pi、泛酸、β-巯基乙胺 活性位点： β-巯基乙胺的-SH
2、 功能：
（1）组成CoA-SH： CoA-SH是主要的脂酰基载体，乙酰辅酶A是糖代谢、 脂肪代谢、氨基酸代谢的枢纽。 （2）组成酰基载体蛋白（acylcarrier protein,ACP)：
二、 维生素D
1、结构 固醇衍生物 D3：胆钙化固醇（动物） D2：麦角钙化固醇（植物） 植物体内只有维生素D2原，没有维生素D P437
2、 来源
（1）D3来源 ：鱼肝油、牛奶、蛋黄、肝、肾等 （2）D原转化
酵母、真菌、植物中：
麦角固醇（D2原）维生素D2 （麦角钙化固醇） 动物体内：
7一脱氢胆固醇（D3原） 维生素D3 （胆钙化固醇）
第十一章
维生素与辅酶
参与生物生长发育和代谢所必需的一类小分子有机化 合物，由于体内不能合成或合成不足，所以必须由食 物供给。
脂溶性：A、D、E、K，单独具有生理功能。 水溶性：B1、B2、B6、B12、C等，辅酶。
第一节
脂溶性维生素
一、 维生素A和胡萝卜素
化学名称：视黄醇
1、 结构
P435
环己烯不饱和一元醇，包括两种：A1、A2
3、 来源：
谷类的外皮及胚芽、麦麸、米糠、瘦肉
二、 维生素B2与黄素辅酶（FAD、FMN）
化学名称：核黄素
1、 结构
FMN/FMNH2 ，
P445
7、8-二甲基异咯嗪与核醇的衍生物
FAD /FADH2
FMN+ATP→FAD+ppi
核黄素+ATP→FMN+ADP，
2、 功能
FMN、FAD作为氧化还原型黄素辅基，可分别与酶蛋白结合（称 黄素蛋白），构成脱氢酶的辅基。