第04章：维生素与辅酶
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第三章 酶 第四章维生素与辅酶
第三章酶第四章维生素和辅酶本章教学要求：1、了解酶的基本概念、化学本质、酶促反应特点和酶命名与分类原则。
2、牢记与酶组成、结构、功能有关的基本概念。
如酶蛋白、辅因子、酶活性中心、必需基团、同工酶等。
3、掌握影响酶促反应速度的几种因素及动力学特点。
熟记米氏方程和米氏常数的意义。
4、结合酶促反应动力学掌握酶活性测定的基本原则，熟记酶活力单位概念。
5、熟记水溶性维生素和辅酶的化学本质、活性方式、代谢功能。
同时了解缺乏维生素的相应缺乏病。
一、填空题：1. 对于服从米氏方程的酶来说，当[S]为Km，V为35μmol/min时，酶促反应的Vmax是。
2. 能催化蛋白质降解的酶叫做。
3. 下面缩写符号的中文名称分别是：NAD+，FAD ，TPP 。
4. 酶分子上与活性有关的具有特定三维结构的小区域叫做酶的，活性部位基团按功能分为和。
5. 酶作用的特异性分为和。
6. 影响酶促反应速度的因素主要有、、和。
7. 与一般催化剂比较，酶最显著的两个特点是和。
8. 有非竞争性抑制剂存在时，酶促反应的Km ，Vmax 。
9. 如果一个酶对A、B、C、三种底物的米氏常数分别为Kma、Kmb、和Kmc，且Kma＞Kmb＞Kmc，则此酶的最适底物是，与酶亲和力最小的底物是。
10. 根据酶促反应类型，酶可以分为、、、、和六大类。
11. EC 4.1.1.11应为酶类。
12. 酶量的多少常用表示，酶的纯度常用表示。
13. L-精氨酸酶只催化L-精氨酸反应，而对D-精氨酸无作用，此酶具有专一性。
14. 若使酶促反应的速度达到最大反应速度的90%，底物浓度应是此酶Km值的倍？15. 丙二酸是酶的抑制剂。
16. 全酶由和组成。
二、判断题：1. 酶的活力愈高，其纯度亦愈高。
2. 当[S] ＞＞Km时，酶催化反应的速度与底物浓度成正比。
3. FAD和FMN都含有腺苷酸。
4. 当缺乏维生素B1时，丙酮酸脱氢酶复合物和α—酮戊二酸脱氢酶复合物均无活性。
生物化学维生素与辅酶课件
2．抗坏血病 维生素
1．氧化还原作用 新鲜水果、 坏血病
2．作为脯氨酸羟化 蔬菜，特
酶的辅酶，促进细 别是番茄、
胞间质的形成
柑桔、鲜
3其他（预防贫血等）枣等
四、作为辅酶的金属离子
• (一) 概论 • (二) 金属酶类与金属激活酶类 • (三) 含铁酶类 • (四) 含铜酶类 • (五) 含锌酶类 • (六) 其他金属酶类
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
(一)概 论
动物和人为了生长和发育在饮食中除了维生素外，还需 要一些无机形式的化学元素。这些元素可分为两类：大量元 素和微量元素。
大量元素包括钙、镁、钠、钾、磷、硫和氯，需要相对 大的量，它们常具有一种以上的功能。
微量元素主要包括铁、碘、铜、锰、锌、钴、钼、硒、 等。
其中有些微量元素的功能尚未搞清如铬、硒、氟、硅、 砷等 。
维生素B6
名 称 别名
辅酶
主要生理功能 和机制
来源
缺乏病
维生素B6
吡哆醇 磷酸吡哆醛 吡哆醛 和磷酸吡哆 吡哆胺 胺
参与氨基酸转 酵母、蛋黄、 人类未
氨、脱羧和消 肝、谷类等， 发现典
旋作用
肠道细菌可 型缺乏
合成
病
磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺
磷酸吡哆醛
磷酸吡哆胺
1．氧化还原作用 新鲜水果、 坏血病
2．作为脯氨酸羟化 蔬菜，特
酶的辅酶，促进细 别是番茄、
胞间质的形成
柑桔、鲜
3其他（预防贫血等）枣等
四、作为辅酶的金属离子
• (一) 概论 • (二) 金属酶类与金属激活酶类 • (三) 含铁酶类 • (四) 含铜酶类 • (五) 含锌酶类 • (六) 其他金属酶类
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
(一)概 论
动物和人为了生长和发育在饮食中除了维生素外，还需 要一些无机形式的化学元素。这些元素可分为两类：大量元 素和微量元素。
大量元素包括钙、镁、钠、钾、磷、硫和氯，需要相对 大的量，它们常具有一种以上的功能。
微量元素主要包括铁、碘、铜、锰、锌、钴、钼、硒、 等。
其中有些微量元素的功能尚未搞清如铬、硒、氟、硅、 砷等 。
维生素B6
名 称 别名
辅酶
主要生理功能 和机制
来源
缺乏病
维生素B6
吡哆醇 磷酸吡哆醛 吡哆醛 和磷酸吡哆 吡哆胺 胺
参与氨基酸转 酵母、蛋黄、 人类未
氨、脱羧和消 肝、谷类等， 发现典
旋作用
肠道细菌可 型缺乏
合成
病
磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺
磷酸吡哆醛
磷酸吡哆胺
04维生素与辅酶
引起缺乏的原因：1.肝、胆疾病可阻碍维生素的吸收。 2.长期口服抗生素可抑制肠道菌生长，引起Vk、生物素、叶 酸、泛酸等的缺乏。
3.妊娠、哺乳、强体力劳动、高温操作等对维生素的需求量 增加。4.食物中含量少。5.某些特异性缺陷。 医疗上用维生素防治维生素不足而引起的疾病。
四、水溶性维生素
1.维生素B1（抗脚气病维生素）
和远征船队的船员在远航时要多吃些柠檬，从此未曾发生过 坏血病。
1878年，脚气病在日本军舰上极为流行。患病的水兵人
觉得身体疲乏、胳膊和腿像瘫了似的，最后导致死亡。脚气病 与坏血病并不一样，衰弱无力的症状也不一样，脚气病对下肢 的影响特别明显；奇怪的是，日本士兵的伙食中并不缺乏蔬菜 和果汁，脚气病照样发生。掌管海军的高木将军得知英国人通 过改变水兵的饮食解决了坏血病的问题，而英国水兵从来不得 脚气病。他将英国水兵和日本水兵的食谱拿来作了一番对比。
状。同时因丙酮酸脱羧作用受阻，组织和血液中乳酸量大增，
湿性脚气病还伴有下肢水肿。
缺乏维生素B1不仅周围神经的结构和功 能受损，中枢神经系统也同样受害。因为神 经系统（特别的大脑）所需的能量，基本由 血糖氧化供给，当糖代谢受阻时，神经组织 也就发生反常现象。
性质和来源 维生素B1盐酸盐为无色结晶，溶于水，在酸性溶液中稳定， 在中性和碱性溶液中易被氧化。在普通烹调条件下损失并不 大。有特殊香气，微苦。 酵母中含维生素B1最多，其他食物中含量多不高。五谷类 多集中在胚芽及皮层中。瘦肉、核果和蛋类的含量也较多。
缺乏症 膳食中长期缺乏维生素PP所引起的疾病为对称性皮炎，又 叫癞皮病(pellagra)。癞皮病患者的中枢及交感神经系统、 皮肤、胃、肠等皆受不良影响。主要症状为对称性皮炎， 消化道炎和神经损害与精神紊乱，两手及其裸露部位呈现 对称性皮炎。中枢神经方面的症状为头痛、头昏、易刺激、 抑郁等。Trp可转变为尼克酰胺，以玉米为主食易患缺乏 症（玉米中Trp贫乏）。
生物化学第四章 维生素与辅酶
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辅酶A（CoA-SH）
VB3
OH
C H2
H3C
C
C H3
CH OH
CO
NH
C H2 C H2 CO OH
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巯基乙胺
酰胺键
泛酸
磷酸二酯键 5`
3`.5`-ADP
3`
功能 以CoA-SH的形式参加代谢。
(1)它是酰基的载体，可充当多种酶的辅酶参加酰化反 应和氧化脱羧反应。 (2)作为酰基载体蛋白(ACP)的辅基，参加脂肪酸的合 成代谢。
维生素B12作为辅酶的主要分子形式是∶ 5-脱氧腺苷钴胺素 甲基钴胺素
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功能
(1)在体内维生素B12辅酶作为变位酶的辅酶参加一些 异构化反应
(2)甲基钴胺素参与生物合成中的甲基转移 (3)维生素B12对红细胞成熟起重要作用，可能与它参
与DNA的合成有关。
来源 肝脏是最好的来源，其次是奶类、肉、蛋、鱼等。
功能 生物素是多种羧化酶的辅基或辅酶，参与细胞
内固定CO2的反应。如丙酮酸羧化酶。
来源 在动、植物界广泛存在。
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七、维生素B11 (叶酸，folic acid )与辅酶F (CoF)
叶酸又称蝶酰谷氨酸(PGA)，它是2-氨基-4-羟基6-甲基蝶呤啶与氨基苯甲酸(PABA)和谷氨酸三部 分组成。 广泛存在于绿叶中
(3)保护神经系统的作用。
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缺乏病∶
脚气病：表现为食欲不振、皮肤麻木、四肢乏力和神经系 统损伤等症状。
性质∶
易溶于水，水溶液呈酸性， 在酸溶液中稳定，在中性和碱性易破坏。
来源 它广泛分布于植物中 谷类、豆类的种皮中含量丰富，酵母中含量也很多。
辅酶A（CoA-SH）
VB3
OH
C H2
H3C
C
C H3
CH OH
CO
NH
C H2 C H2 CO OH
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巯基乙胺
酰胺键
泛酸
磷酸二酯键 5`
3`.5`-ADP
3`
功能 以CoA-SH的形式参加代谢。
(1)它是酰基的载体，可充当多种酶的辅酶参加酰化反 应和氧化脱羧反应。 (2)作为酰基载体蛋白(ACP)的辅基，参加脂肪酸的合 成代谢。
维生素B12作为辅酶的主要分子形式是∶ 5-脱氧腺苷钴胺素 甲基钴胺素
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功能
(1)在体内维生素B12辅酶作为变位酶的辅酶参加一些 异构化反应
(2)甲基钴胺素参与生物合成中的甲基转移 (3)维生素B12对红细胞成熟起重要作用，可能与它参
与DNA的合成有关。
来源 肝脏是最好的来源，其次是奶类、肉、蛋、鱼等。
功能 生物素是多种羧化酶的辅基或辅酶，参与细胞
内固定CO2的反应。如丙酮酸羧化酶。
来源 在动、植物界广泛存在。
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七、维生素B11 (叶酸，folic acid )与辅酶F (CoF)
叶酸又称蝶酰谷氨酸(PGA)，它是2-氨基-4-羟基6-甲基蝶呤啶与氨基苯甲酸(PABA)和谷氨酸三部 分组成。 广泛存在于绿叶中
(3)保护神经系统的作用。
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缺乏病∶
脚气病：表现为食欲不振、皮肤麻木、四肢乏力和神经系 统损伤等症状。
性质∶
易溶于水，水溶液呈酸性， 在酸溶液中稳定，在中性和碱性易破坏。
来源 它广泛分布于植物中 谷类、豆类的种皮中含量丰富，酵母中含量也很多。
维生素与辅酶PPT课件
同的化合物，可相互替代。如VA1、VA2， VD2和VD3，吡多醇、吡多醛、吡多胺等。
4、维生素缺乏症和过多症
长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病(维 生素缺乏症)。
摄入维生素过量会导致疾病：
* 长期大量使用维生素A和维生素D会引起中毒； * 维生素B1用量过多会引起周围神经痛觉缺失； *长期大量使用维生素B12会引起红细胞过多； *口服维生素C过多可破坏膳食中维生素B12而引起贫血。
尼克酰胺核 苷酸
R
nicotinamide 2e+ H+
2e+ H+
NAD(P)++2H
NAD(P)H+H+
缺乏症
癞皮病（pellagra）常见于以玉米为主食而
副食较少的人群。玉米中烟酸含量并不低， 但主要是与大分子化合物络合的结合型，人 体不能吸收。
主要损害皮肤、口、舌、胃肠道粘膜以及神
4.1.2 维生素B2和FAD、FMN
VB2又称核黄素； 化学结构：核糖醇和6，7-二甲基异咯嗪的缩合物。
化学活性：在异咯嗪的1、5位N原子上有两个活泼的
双键，易加氢脱氢起氧化还原反应，可在氧化型 （黄色）和还原型（无色）之间转换。在生物体内 的氧化还原过程中起递氢体(氢受体、氢供体)的作 用，可作为体内一些氧化还原酶（黄素蛋白）的辅 基，在体内参与广泛的氧化还原反应。
经系统。
典型症状：皮炎（dermatitis）、腹泻
（diarrhea）、神经性痴呆（depression）， 即三“D”症状。
过量摄入
可见皮肤发红、眼部感觉异常、高尿酸
血症，偶见高血糖等。
极少见。
人类需要量食物来源及含量
4、维生素缺乏症和过多症
长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病(维 生素缺乏症)。
摄入维生素过量会导致疾病：
* 长期大量使用维生素A和维生素D会引起中毒； * 维生素B1用量过多会引起周围神经痛觉缺失； *长期大量使用维生素B12会引起红细胞过多； *口服维生素C过多可破坏膳食中维生素B12而引起贫血。
尼克酰胺核 苷酸
R
nicotinamide 2e+ H+
2e+ H+
NAD(P)++2H
NAD(P)H+H+
缺乏症
癞皮病（pellagra）常见于以玉米为主食而
副食较少的人群。玉米中烟酸含量并不低， 但主要是与大分子化合物络合的结合型，人 体不能吸收。
主要损害皮肤、口、舌、胃肠道粘膜以及神
4.1.2 维生素B2和FAD、FMN
VB2又称核黄素； 化学结构：核糖醇和6，7-二甲基异咯嗪的缩合物。
化学活性：在异咯嗪的1、5位N原子上有两个活泼的
双键，易加氢脱氢起氧化还原反应，可在氧化型 （黄色）和还原型（无色）之间转换。在生物体内 的氧化还原过程中起递氢体(氢受体、氢供体)的作 用，可作为体内一些氧化还原酶（黄素蛋白）的辅 基，在体内参与广泛的氧化还原反应。
经系统。
典型症状：皮炎（dermatitis）、腹泻
（diarrhea）、神经性痴呆（depression）， 即三“D”症状。
过量摄入
可见皮肤发红、眼部感觉异常、高尿酸
血症，偶见高血糖等。
极少见。
人类需要量食物来源及含量
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。
维生素与辅酶
6
二、维生素B2与FAD、FMN
1. 名 称：维生素B2又称核黄素 2. 化学结构：
核黄素的化学结构中含有核糖醇和二甲基异咯嗪 两部分。核黄素的化学结构式及异咯嗪、咯嗪的 化学结构式一并列在下图
3. 辅酶形式：
在生物体内维生素 B2 以黄素单核苷酸（FMN） 和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的形式存在，它 们是多种氧化还原酶（黄素蛋白）的辅基，一般 与酶蛋白结合较紧，不易分开
ADP
17
4.生化功能：
辅酶A是酰基转移酶的辅酶，在代谢过程中作为酰 基载体起传递酰基的作用，可充当多种酶的辅酶 参加酰化反应及氧化脱羧等反应。 4‘-磷酸泛酰巯基乙胺可作为酰基载体蛋白（ACP） 的辅基，参与脂肪酸合成代谢。 辅酶A参与体内一些重要物质如乙酰胆碱、胆固醇、 卟啉等的合成，并能调节血浆脂蛋白和胆固醇的 含量。
一、维生素B1和TPP 1. 名 称：维生素B1又称硫胺素 2. 化学结构：硫胺素的化学结构包括嘧啶环 和噻唑环两部分。一般使用的维生素B1都是 化学合成的硫胺素盐酸盐。硫胺素分子用 中性亚硫酸钠溶液在室温下处理，即分解 为嘧啶和噻唑两部分。体内维生素B1可转 化为焦磷酸硫胺素（TPP），又成为辅羧化 酶。
5. 缺乏症：
缺乏维生素B2时，有口舌炎、唇炎、舌炎、眼角膜炎 和眼球多呈血管等症状。
9
三、维生素B5与辅酶I、辅酶II
1. 名 称：维生素B5又称维生素PP或抗糙皮病 因子 2. 化学结构：维生素B5在体内主要以尼克酰 胺形式存在，尼克酸是尼克酰胺的前体， 它们的结构式如下图 3. 辅酶形式：已知的烟酰胺核苷酸类辅酶有 两种。一个是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，简 称NAD+ ，又称为辅酶I；另一个是烟酰胺腺 嘌呤二核苷酸磷酸，简称NADP+ ，又称为辅 酶Ⅱ。 NAD+及NADP+的结构如下图
二、维生素B2与FAD、FMN
1. 名 称：维生素B2又称核黄素 2. 化学结构：
核黄素的化学结构中含有核糖醇和二甲基异咯嗪 两部分。核黄素的化学结构式及异咯嗪、咯嗪的 化学结构式一并列在下图
3. 辅酶形式：
在生物体内维生素 B2 以黄素单核苷酸（FMN） 和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的形式存在，它 们是多种氧化还原酶（黄素蛋白）的辅基，一般 与酶蛋白结合较紧，不易分开
ADP
17
4.生化功能：
辅酶A是酰基转移酶的辅酶，在代谢过程中作为酰 基载体起传递酰基的作用，可充当多种酶的辅酶 参加酰化反应及氧化脱羧等反应。 4‘-磷酸泛酰巯基乙胺可作为酰基载体蛋白（ACP） 的辅基，参与脂肪酸合成代谢。 辅酶A参与体内一些重要物质如乙酰胆碱、胆固醇、 卟啉等的合成，并能调节血浆脂蛋白和胆固醇的 含量。
一、维生素B1和TPP 1. 名 称：维生素B1又称硫胺素 2. 化学结构：硫胺素的化学结构包括嘧啶环 和噻唑环两部分。一般使用的维生素B1都是 化学合成的硫胺素盐酸盐。硫胺素分子用 中性亚硫酸钠溶液在室温下处理，即分解 为嘧啶和噻唑两部分。体内维生素B1可转 化为焦磷酸硫胺素（TPP），又成为辅羧化 酶。
5. 缺乏症：
缺乏维生素B2时，有口舌炎、唇炎、舌炎、眼角膜炎 和眼球多呈血管等症状。
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三、维生素B5与辅酶I、辅酶II
1. 名 称：维生素B5又称维生素PP或抗糙皮病 因子 2. 化学结构：维生素B5在体内主要以尼克酰 胺形式存在，尼克酸是尼克酰胺的前体， 它们的结构式如下图 3. 辅酶形式：已知的烟酰胺核苷酸类辅酶有 两种。一个是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，简 称NAD+ ，又称为辅酶I；另一个是烟酰胺腺 嘌呤二核苷酸磷酸，简称NADP+ ，又称为辅 酶Ⅱ。 NAD+及NADP+的结构如下图
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)
生物化学-维生素辅酶
◆ 来源和缺乏症
结构
NH2 N H 3C N CH2
+
N
S
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H 3C 硫胺素
O O CH2 CH2 O P O P OH OH OH 焦磷酸
焦磷酸硫胺素（TPP）
功能
1.TPP是α -酮酸脱氢酶系的辅酶，参与α -酮酸氧 化脱羧。 2.TPP是转酮醇酶的辅酶，参与磷酸戊糖途径。 3.抑制胆碱酯酶
来源和缺乏症
（四）泛酸维生素（B3）和辅酶A
泛酸是由，-二羟基--二甲基丁酸和一 分子- 丙氨酸缩合而成。 体内活性形式为 ◆ 结构 ◆ 功能 ◆ 来源和缺乏症 辅酶A(CoA) 酰基载体蛋白(ACP)
结构
NH2 N H O H O C HS CH2 CH2 N C CH2 CH2 N N OH OH OH CH3 N N CH C CH2 O P O P O CH 2 O CH3 O O H H H H O OH
◆（一）维生素的概述
◆（二）维生素的发现
◆（三）维生素的分类与辅酶的关系
◆（四）维生素的缺乏与中毒
（一）维生素的概念
维生素是参与生物生长发育和代谢必需的一类微量
有机物质。这类物质由于体内不能合成或合成量不足， 所以需要量虽少，每日mg以ug或计算，但必须由食物 提供。 维生素缺乏症
机体缺乏维生素时，物 质代谢发生障碍，这种 由于维生素缺乏引起的 疾病称维生素缺乏症
（三）维生素的分类与辅酶的关系
维生素 1. B1(硫胺素) 辅酶 TPP 功能 醛基转移、 α -酮酸脱羧
2. B2(核黄素 )
3. PP [尼克酸（酰胺）] 4. 泛酸（遍多酸） 5. B6 [吡哆醇（醛、酸）] 6. 叶酸 7. 生物素 8. C（抗坏血酸） 9. 硫辛酸
结构
NH2 N H 3C N CH2
+
N
S
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H 3C 硫胺素
O O CH2 CH2 O P O P OH OH OH 焦磷酸
焦磷酸硫胺素（TPP）
功能
1.TPP是α -酮酸脱氢酶系的辅酶，参与α -酮酸氧 化脱羧。 2.TPP是转酮醇酶的辅酶，参与磷酸戊糖途径。 3.抑制胆碱酯酶
来源和缺乏症
（四）泛酸维生素（B3）和辅酶A
泛酸是由，-二羟基--二甲基丁酸和一 分子- 丙氨酸缩合而成。 体内活性形式为 ◆ 结构 ◆ 功能 ◆ 来源和缺乏症 辅酶A(CoA) 酰基载体蛋白(ACP)
结构
NH2 N H O H O C HS CH2 CH2 N C CH2 CH2 N N OH OH OH CH3 N N CH C CH2 O P O P O CH 2 O CH3 O O H H H H O OH
◆（一）维生素的概述
◆（二）维生素的发现
◆（三）维生素的分类与辅酶的关系
◆（四）维生素的缺乏与中毒
（一）维生素的概念
维生素是参与生物生长发育和代谢必需的一类微量
有机物质。这类物质由于体内不能合成或合成量不足， 所以需要量虽少，每日mg以ug或计算，但必须由食物 提供。 维生素缺乏症
机体缺乏维生素时，物 质代谢发生障碍，这种 由于维生素缺乏引起的 疾病称维生素缺乏症
（三）维生素的分类与辅酶的关系
维生素 1. B1(硫胺素) 辅酶 TPP 功能 醛基转移、 α -酮酸脱羧
2. B2(核黄素 )
3. PP [尼克酸（酰胺）] 4. 泛酸（遍多酸） 5. B6 [吡哆醇（醛、酸）] 6. 叶酸 7. 生物素 8. C（抗坏血酸） 9. 硫辛酸
第四章-维生素与辅酶
二、水溶性维生素与辅酶
1.VitB1和脱羧辅酶
• 别名：硫胺素 • 结构特点：含有嘧啶环和噻唑环 • 嘧啶环 噻唑环
NH2
Cl-
N
CH2 N+
CH3
H3C N
S CH2CH2 OH
• 形成的辅酶：焦磷酸硫胺素(TPP)
NH2 N
ClCH2 N+
H3C N
S
CH3
OO
CH2CH2 O P O P OH OH OH
分子-丙氨酸缩合而成。
• 形成的辅酶：与巯基乙胺、核苷酸 形成辅酶A(CoA-SH)
• 功能：传递酰基
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
4.维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ
O
维生素K2
调节凝血因子Ⅶ、 Ⅸ、Ⅹ的合成。
麦角固醇 7-脱氢胆固醇 22-双氢麦角固醇 7-脱氢谷固醇
维生素D2 维生素D3 维生素D4 维生素D5
维生素D的结 构
• 其中1,25-二羟基 维生素D3是生物活 性最强的。
• 主要功能：促进肠 壁对钙和磷的吸收， 调节钙磷代谢，有 助骨骼钙化和牙齿 的形成。
• 来源及缺乏症：佝 偻病或软骨病
• 别名：蝶酰谷氨酸、VitB11 • 组成：蝶啶、对氨基苯甲酸，L－Glu
• 形 成 的 辅 酶 ： 5,6,7,8- 四 氢 叶 酸 (FH4 或 THFA)，是转一碳基团酶系的辅酶
生物化学第四章 维生素与辅酶
•来源；肝、蛋黄、鱼肝油、奶等，其中鱼肝油最多。 •缺乏症：佝偻病，软骨病，手足抽筋。 •使用维生素Ｄ先补充钙
维生素d缺乏性佝偻病可以
３、维生素E族（又称生育酚、育酚）
1．结构
6-羟苯骈二氢吡喃衍生物
CH3
HO
5
4
6
3
CH3
7 8
H3C
1 2 CH2 CH2 CH2 CH
O
CH3
CH2 3 H
CH3
FMN 和FAD的分子结构
•功能：作为递氢体（双递氢体），把氢从底物传到受体
FMN（FAD）
2H
FMNH2（FADH2） 2H
来源；小麦、青菜、黄豆、蛋黄、肝等
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。
3.VitPP（维生素B5或抗癞皮病维生素）：
• 化学本质：是吡啶的衍生物；包括尼克酸（烟酸）和尼克酰 胺（烟酸胺，体内主要存在形式）。
第四章 维生素与辅酶
本章学习目标
一 、 掌握维生素的概念、分类。 二 、 掌握 B 族维生素与辅酶的关系及功能, 三 、 理解 B 族维生素和维生素 C 的性质，来源和缺乏
症, 了解化学结构特点。 四 、 了解脂溶性维生素的来源、生理功能和缺乏症，了
解其化学结构。
维生素的概念、基本功能和分类
➢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， 或者合成量不足，必须从食物中摄取。
③ 视循环
视紫红质 （11-顺视黄醛-视蛋白）
光
暗 视蛋白 + 11-顺视黄醛
异构酶
全反视黄醛 + 视蛋白
NADH + H+ 醇脱氢酶
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VA1 视黄醇
CH3 CH3 H C
CH3 CH2OH
C C CH C
HH
H
H3C CH3
VA2 脱氢视黄醇
存在形式：视紫红质 功能：弱光下感光
视黄醛
缺乏：夜
盲症、影响 发育等
视紫 红质
弱光 全反式 视黄醛
NADH+E1
全反型VA
暗 视蛋白
E2
处
11-顺型 NADH+E1
视黄醛
11-顺型VA
E2 视黄醛异构酶 E1 醇脱氢酶
还原型
来源： • 广泛存在于乳、蛋、肝肾、豆类、谷类等； • 耐一定高温，但遇碱极易分解； • 对光十分敏感。 缺乏症： • 主要症状为粘膜发炎，如口腔发炎，舌炎、
角膜炎、皮炎等。
三、VB3（泛酸）和辅酶A
分布广泛，蜂王浆中含量最多，肠道 细菌也可合成
缺乏症（脱发、脱皮）很少发生。但 长期服用抗生素时，应注意补充
化学结构：噻吩环 + 尿素 + 戊酸
尿素 噻吩
O C HN NH HC CH H2C CH
(CH2)4
COOH
S
戊酸
功能：羧化 酶的辅酶，在 生物合成中起 传递和固定 CO2的作用
生物素来源广泛，肠道细菌也可以合成， 一般不会出现缺乏症（毛发脱落、皮肤 容易发炎）。
生蛋清可使生物素失去活性，并抑制它 在小肠的吸收。加热煮熟则可避免。
L-古洛内 酯氧化酶
L-抗坏血酸
3-氧-L-古洛内酯
功能：1、抗坏血病（保护细胞膜）
2、参与氧化还原反应
还原态
氧化态
3、脯氨酸羟化酶的辅酶（胶原蛋白的合成）
维生素 B1
B2
B3
B5
B6 B7 B11 B12
别名 硫胺素
核黄素
泛酸 烟酸与 烟酰胺 吡哆素 生物素 叶酸 钴胺素
辅酶
辅酶功能
焦磷酸硫胺素（TPP）
12 4
VK2
来源：食物或肠道细菌合成，不易缺乏
功能：促进凝血
维生素K
血纤维蛋白质
凝血酶
促凝血蛋白原 血浆凝血酶原 磷脂、Ca2+ 凝血酶原
不溶性血纤 维蛋白凝块
学习要求
掌握水溶性维生素的名称（包括别 名）、结构特点、辅酶形式（包括 缩写符号）及生理功能
熟悉维生素缺乏症
FMN + 2H = FMNH2 FAD + 2H = FADH2
五、VB6（吡哆素）和磷酸吡哆醛
包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺
CHO
CH2NH2
HO
CH2 OH
HO
CH2 OH
H3C
N
H3C
N
CHO H
CH2NH
HO
CH2 OH
H3C
N
HO
H3C
N
辅酶：
磷酸吡哆醛（PLP）和磷酸吡哆胺（PMP）
H
结构： 二甲基异咯嗪 + 核糖醇
核糖醇 核苷键
二甲基异咯嗪
辅酶：
黄素单核苷酸 FMN
黄素腺嘌呤二核苷酸 FAD
FAADMP
FMN
功能：在氧化还原反应中，起着传递氢 的作用—脱氢酶的辅酶。
FMN + 2H == FMNH2 FAD + 2H == FADH2
氧化型
半醌型
机理：二甲基 异咯嗪上的N1、 N5载运H
第四章 维生素与辅酶
Vitamins ＆ Coenzymes
概述 √ 水溶性维生素和辅酶 脂溶性维生素
第一节 概述
1、概念
维生素是机体维持正常生命活动所必需 的一类微量小分子有机化合物。 在代谢中起调节作用； 含量很少； 缺乏会导致疾病（维生素缺乏症）
2、维生素的发现
1906年 英国 Hopkins
一碳基团转移酶的辅酶 变位酶的辅酶
第三节 脂溶性维生素
均溶于脂类溶剂，不溶于水 在食物中通常与脂肪一起存在，吸收需 要脂肪和胆汁酸。
一、VA（视黄醇）
来源：动物；胡萝卜素（VA原） 化学结构
不饱和的一元醇（萜类衍生物）
CH3 CH3 H
CH3
C
CH2OH
C C CH C
HH
H
H3C CH3
脂溶性：VA、VD、VE、VK
第二节 水溶性维生素和辅酶
一、VB1（硫胺素）和焦磷酸硫胺素（TPP）
最早发现的B族维生素
结构：
嘧啶环
噻唑环
NH2 N
ClCH2 N+
H3C N
S
CH3 CH2CH2 OH
辅酶：焦磷酸硫胺素（TPP）
NH2 N
ClCH2 N+
H3C N
S
CH3
OO
CH2CH2 O P O P OH OH OH
功能：脱羧酶的辅酶（糖代谢中α-酮酸的氧化 脱羧反应、醛基转移反应所必须）
缺乏症：脚气病
来源：
& 米糠、麦麸、酵母、黄豆、瘦肉中含量较高 & 加工过程易造成其损失 & 酸性条件下耐一定高温 & 某些食物中含有抗VB1因子，如某些海产品
（特别是鲤鱼、鲱鱼、虾）、茶和酒精。
二、VB2（核黄素）和黄素辅酶
（主要为甲基）的变位反应。 来源：广泛，肠道细菌可合成。 缺乏症：巨红细胞性贫血症。
5’-脱氧腺苷
VB12
VB12辅酶
九、硫辛酸
是不属于维生素的辅酶，本身即为辅酶 形式：硫辛酸（氧化型）和二氢硫辛酸（还原
型）
S CH CH2CH2CH2CH2COOH S CH CH2
功能： a）氢载体； b）酰基载体
十、VC（抗坏血酸）
广泛存在于水果及蔬菜中（特别是猕猴桃、 橙类、辣椒）
许多动物都可以合成VC，必须从食物中获取 的现在所知只有人、猿猴和豚鼠。
缺乏症：坏血病（毛细血管脆弱、易破碎） 结构：酸性多羟基化合物
D-葡萄糖醛酸
故只能通过食物获取VC
4
1
L-葡萄糖酸
L-古洛内酯
人、猴、 豚鼠体 内缺乏
纯化饲料
矿物质、 蛋白质、 脂肪、核 酸、糖
动物合成某些 维生素的功能 退化，必须依 靠植物和微生 物提供，一旦 缺乏即病或死
纯化饲料+极微量牛奶
说明：牛奶中 存在含量极少， 但生存必须的 食物辅助因子 （维生素）
3、维生素的分类
水溶性：VB1、VB2、VB3（泛酸）、 VB5、VB6、生物素（VB7）、VB11 （叶酸）、VB12、VC
二、VD
化学结构：固醇类衍生物
CH3
CH3
CH3
H
CCCCC
H H2 H2 H2
CH3 CH3
人体皮肤： 7-脱氢胆固醇
HO
UV 230~300nm
HO
CH2
CH3
CH3
H
CCCCC
H H2 H2 H2
CH3 CH3
VD3
功能：促进Ca、P的吸收 缺乏症：佝偻病（小儿）、软骨病（成人）
三、VE（生育酚）
结构：
泛 解 酸
泛
酸
OH
β 丙 氨
酸
辅酶：辅酶A
（CoA~SH）
功能：传递酰基
O CR
巯基乙胺
酰胺键
泛酸
磷酸酯键
5’ 3’
3’,5’ADP
四、VB5（维生素PP）和烟酰胺辅酶
包括尼克酸（烟酸）和尼克酰胺（烟酰 胺）；
来源：肉、豆类及花生中含量丰富，在体 内可由Trp（玉米缺乏）转变；
功能：抗氧化剂；影响生殖
缺乏：流产、细胞异型 化学结构： 植物性食物中含量丰富，很少缺乏
HO H3C
CH3
6 5 10 7 89
CH3
43
12
O
CH3
1
CH3
4
CH3
8
CH3
12 CH3
13
三甲基苯酚 + 一甲基环氧己烷 + 三甲基十三烷
四、VK（凝血维生素）
化学结构：
VK3：2-甲基-1,4萘醌 VK1
脱羧酶的辅酶
黄素单核苷酸（FMN） 黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）
脱氢酶的辅酶
辅酶 A（CoA~SH）
传递酰基
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+，CoI） 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+，CoI）
脱氢酶的辅酶
磷酸吡哆醛（PLP）、磷酸吡哆胺（PMP） 氨基酸代谢的辅酶
生物素
羧化酶的辅酶
四氢叶酸（THFA、FH4） 5’-脱氧腺苷钴胺素
缺乏症：癞皮病（糙皮症）。
结构
O CNH2
N 烟酰胺
辅酶：
烟酰胺腺嘌呤二核苷 酸（CoI） NAD+
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 磷酸（CoII）NADP+
NMP
NNAADDP++
AMP
O
磷酸
功能：脱氢酶辅酶，传递氢
机理：
氧化态
还原态
NAD+ + 2H = NADH + H+
注意 区别
NADP+ + 2H = NADPH + H+
CHO O
CH2NH2
O
HO
CH2 O P OH HO
CH2 O P OH
H3C
N
OH
H3C
N
OH
功能：磷 酸 吡 哆 醛
磷酸吡哆胺
氨基酸代谢（转氨、脱羧、消旋）的辅酶
来源：分布极广，谷类外皮含量最丰 富，肠道细菌可以合成。
临床上用于治疗婴儿昏厥和缓解呕吐