第五章维生素(1)

第五章
一、 维生素及其与辅酶的关系
维生素
维生素（vitamin）——维持机体正常生命活动不可缺少 的一类小分子有机化合物，人和动物不能合成它们，必须从 食物中摄取。维生素可分为脂溶性（A，D，K，E）和水溶 性两大类。当人体缺乏某种维生素时，则相应代谢受阻，出 现维生素缺乏症。
多数水溶性维生素作为辅酶的主要成分，或本身就是辅
过氧化物等。
第三节
脂溶性维生素
维生素A、D、E、K都是不溶于水，而溶于脂肪的维生素， 故称为脂溶性维生素。它们的吸收与脂类吸收有关，吸收 后的脂溶性维生素可以在体内储存。
一、维生素A
（一）来源、分子结构 1、来源 维生素A只存在于动物性食物中，鱼肝油中含量较多。蔬 菜中含ß -胡萝卜素， ß -胡萝卜素可以在人体小肠内经酶
O
维生素K1
O
CH3
CH3 CH3
CH2(CH=CCH2CH2)5-CH=CCH3
O
维生素K2
O
CH3
O
维生素K3
（二）生理功能和缺乏病 维生素K 主要是促进肝细胞对凝血酶原的合 成，并能调节凝血因子的合成。缺乏维生素 K时，血中的凝血酶原减少，在创伤时可引 起流血不止。
2、结构： 维生素D为类固醇物质，它们有四种结构D2、D3 D4、D5 它们的结构很相似，仅在侧链不同。 维生素D的通式：
18
CH3
12 19 11 9 8 7 6 13 14 17
R
16 15
CH 2
1 2 3 5 4 10
HO
CH 3
CH 3 CH 3
D2 :
R= -CH-CH=CH-CH-CH-CH3
催化转化为维生素A ，故又称维生素A源。
2、结构： 维生素A为不饱和一元醇，有维生素A1，维生素A 2 它们的结构如下：
CH 2OH
视黄醇（维生素A1）
CH 2OH
3-脱氢视黄醇（维生素A 2）
ß -胡萝卜素的结构如下：
(二）、生理功能和缺乏病 1、生理功能 维生素A与正常视觉有关，因为视黄醇可以在体内 氧化为视黄醛。视黄醛可与视蛋白结合生成视紫红 质，形成视循环：
N
六、生物素
（一）来源、分子结构、性质 1、来源
生物素又称维生素B7
2、分子结构
，分布于动植物组织中。
生物素的结构为带有戊酸侧链的噻吩与尿素所形成的稠环。 其结构如下：
O
HN
NH
COOH S
3、性质 生物素在常温下十分稳定，但在高温或遇氧化剂时，则 极易失去生理活性。 （二）生理功能 生物素与酶蛋白结合，催化生物体内二氧化碳的固定 及羧化反应，是多种羧化酶的辅酶。 由于生物素广布于动植物组织中，人肠道内细菌又能 合成，故一般不发生生物素缺乏病。
二、维生素B2和黄素辅酶
(一）结构和性质 维生素B2是一种含核糖基的黄色物质，故称为核黄素。分
布较广，酵母、肝脏、瘦肉、乳类、蛋黄等物质中均有。
人体不能合成。
维生素B2是由异咯嗪基和核糖醇基所组成的
OH OH OH OH
CH2 N CH3
异咯嗪基
C
H
C
H O
C
H
C
H
H
N
核糖醇基
CH3
NH N
O
维生素B2
而成的酸性物质。
CH3 OH HO CH2 C CH3
,二羟基-ß 二甲基丁酸 ,ß
O C N H
ß -丙氨酸
其结构如下：
CH
CH2--CH2--COOH
（二）生理功能 泛酸为辅酶A的组成部分，存在于动植物的一切组织细胞内。 辅酶A是酰基转移酶的辅酶，在糖、脂、蛋白质的代谢过程 中，起转移酰基的作用。
O
+
CH3
N
CH2-O-P-O- - H O 2 O+H2O
HO CH3
R CH2NH2 O CH2-O-P-OC O +
O
N
COOH
HO CH3
CH2NH2 O CH2-O-P-OO+
R' C
O
R' HO + H2O - H2O CH COOH NH2
CHO
O
+
CH3
CH2-O-P-OO-
N
COOH
酶参与体内代谢过程。
维生素按其结构和性质可分为水溶性和
脂溶性两大类。
1、水溶性维生素：维生素B1、维生素 B2、维生素PP、维生素B6、酸、生物
素、叶酸、维生素B12和维生素C等。
2、脂溶性维生素有维生素A、维生素 D、维生素E、维生素K等。
第二节
一、维生素B1 和羧化辅酶
水溶性维生素
（一）来源、分子结构和性质 维生素B1又称硫胺胺素，酵母、谷物中含量最多，此外瘦肉、 白菜和芹菜中含量也较丰富。 维生素B1分子中有嘧啶环和噻唑环，其结构如下：
四、维生素B6和磷酸吡哆醛
（一）来源、分子结构和命名 维生素B6又称吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三种化 合物，它们的结构如下： 。
CH2OH HO CH2OH HO
CHO CH2OH
CH3
N
CH3
N
吡哆醇
CH2NH2 HO CH2OH
吡哆醛
CH3
N
吡哆胺 维生素B6易溶于水和酒精，对光和碱都敏感，高温下被
四、维生素K （一）来源、结构
1、来源
维生素K又称为凝血维生素。许多动植物组织中都 有，在白菜、木薯、猪肝中含量较多。
2、结构
维生素K有K1、 K2、 K3 K1、K2 为2-甲基奈醌衍CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH2CH=C(CH2)3CH(CH2)3CH(CH2)3CH-CH3
CH 3 CH 3
D3
R= -CH-CH2-CH2-CH2-CH-CH3
CH 3
CH3 CH 3
D4
R= -CH-CH2-CH2-CH-CH-CH3
CH 3 CH 3
D5
R= -CH-CH2-CH2-CH-CH-CH3
CH2CH3
（二）生理功能和缺乏病 1、生理功能
维生素D的主要功能是调节钙、磷的代谢，维持血液钙、 磷的正常浓度，促进骨骼正常发育。
迅速破坏。
二、生理功能和缺乏病 磷酸吡哆醛在氨基酸代谢过程中非常重要，它是氨基酸转 氨酶，脱羧酶和消旋酶。在转氨酶的催化下，磷酸吡哆醛可 以作氨基酸的载体，其结构如下：
CHO HO
O
CH2NH2 HO
O
CH2-O-P-OO-
CH2-O-P-OO-
CH3
N
CH3
N
转移过程如下：
R HO CH COOH NH2 CHO
生长、上皮细胞的新生、红细胞的成熟等都有极重要的作用。 当维生素B12的缺乏时，主要出现恶性贫血症状。
八、维生素C（抗坏血酸）
（一）来源、分子结构和性质 1、来源 维生素C又称抗坏血酸，广泛存在于新鲜水果和蔬菜中，尤以 番茄、橘子、鲜枣、辣椒含量特别丰富。维生素C不能由人体 本身合成，而必须从食物中摄取。 2、结构 维生素C（抗坏血酸）是烯醇式己糖内酯。有L-型和D-型两种 异构体，只有L-型有生理活性。
Mg2+ 硫胺素 激酶
焦磷酸硫胺素 + AMP
焦磷酸硫胺素(TPP)的结构为：
NH2.HCl N CH3 N
Cl
CH3 CH2CH2O--O
S
O P
OH
O O OP OH OH
+ CH2-- N
焦磷酸硫胺素 (TPP)
（二）生理功能和缺乏病 维生素B1的主要功能是以辅酶方式参加糖的分解代谢，
因为维生素B1的衍生物TPP是脱羧酶,又称羧化辅酶。
O
通过分子中异咯嗪基上的1位和10位氮原子的加氢和脱 氢，把氢从底物转移给受体。
维生素B2对糖、脂类及蛋白质的代谢都很重要，为人、动物、
微生物的生长所必须的物质。 三、泛酸(维生素B3
）和辅酶A
（一）来源、分子结构 泛酸又称遍多酸，也称维生素B3，广泛存在于动植物组织中。
泛酸是由ß -丙氨酸与,二羟基-ß 二甲基丁酸通过肽键缩 ,ß 合
七、维生素B12和维生素B12辅酶
（一）来源、性质 1、来源
维生素B12是含钴的化合物，又称钴胺素，在自然界植物中 不含维生素B12 。只要微生物能合成维生素B12 。动物肝脏 含维生素B12最多，其次是乳类、肉、蛋、鱼等。 2、性质
维生素B12是含三价钴的多环系化合物，为深红色晶体，在 强酸、强碱、日光、氧化剂作用下都能使其破坏。 （二）生理功能和缺乏病 维生素B12辅酶在体内是一些变位酶的辅酶。甲基钴氨素是 参与体内碳基的代谢，作为甲基的载体，参加氨基酸、胸 腺嘧啶、胆碱的生物合成，维生素B12对维持生物体的正常
2、缺乏病 缺乏维生素D易患软骨病。
三、维生素E （一）来源、分子结构
1、来源：
维生素E又称生育酚，分布甚广。在动、植物油中含量最 多，此外在蛋黄、莴笋叶内都有。
2、结构：
H HO H H H
O
（二）生理功能 维生素E与动物的正常生殖密切相关，同时对维持 骨骼肌、心肌、平滑肌和周围血管的正常功能也很 重要，维生素E具有抗氧化作用，故能保护红细胞 的细胞膜的不饱和脂肪酸不被氧化。
其分子结构如下：
HO HO H OH
O C C O C
H CH2OH
3、性质
在生物体中形成自身氧化-还原体系：
-2H
L-抗坏血酸
+2H
脱氢抗坏血酸
维生素C
(二）生理功能和缺乏病 维生素C为很强的还原剂，是脯氨酸羟基化酶的辅酶， 有促进胶元蛋白合成及防止毛细血管出血。维生素C也 有抗氧化作用，可以防止肾上腺素氧化和促进肾上腺 皮质激素合成，能保护不饱和脂肪酸使其不被氧化成