第三章 维生素和辅酶

一、维生素的概念（Vitamin） 1、维生素：参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物 质。体内不能合成或合成量不足，以mg或ug计算，必需从食物中 补充，不作为能源物质，不参与生物体组成，代谢中作为辅酶或 辅基，在物质代谢中起重要作用。
2、维生素缺乏症：缺乏维生素引起的疾病。
二、维生素的发现 唐代医学家，孙思邈，肝脏－防治夜盲症－VA；谷皮－治疗脚气 －VB 大鼠－纯化饲料不能存活－缺乏维生素。
（三） 泛酸（维生素B3）和辅酶A
1 、泛酸是β- 丙氨酸与α，γ- 二羟 -β- 二甲基丁酸结合而 成的化合物。分子中有一肽键。
在机体内泛酸与 ATP 和半胱氨酸经一系列反应 可合成辅酶A（CoA），是泛酸的主要活性形式， 传递酰基的作用。
2、来源：肝脏、蛋、花生、豆类、蜂王浆；动物性食物，肝 脏，酵母，蛋黄，豆类中量丰富，蔬菜水果中则量偏少。
杆状细胞
Schematic drawing of a rod cell
圆锥细胞
视网膜
The chemical changes in photoreception
4、缺乏症： 1. 上皮组织结构改变，呈角质化。皮肤干燥，成磷状。呼吸 道表皮组织改变，易受病菌侵袭。有的患者因肠胃黏膜表皮 受损而引起腹泻。在儿童还偶有因缺乏A引起眼角膜和结膜变 质，牙釉和骨质发育不全。大人、小孩长期缺乏维生素A都会 导致泪腺分泌障碍产生干眼病（眼结膜炎）。动物缺乏维生 素A，生殖和泌乳也不正常，易发生流产和缺奶。 2. 视紫红质不足，对暗光适应能力减弱，发生夜盲症。
（三）
维生素E－生育酚
1、结构：维生素E又称生育酚或抗不育维生素，已知有8种， 其中4种（α、β、γ、δ-生育酚）较为重要，α-生育酚 的效价最高。动物组织的维生素E都是从食物中取得的。
维生素E为淡黄色无嗅无味油状物，不溶于水而溶于油脂。 不易被酸、碱和热破坏，无氧条件下热至200℃也稳定。极 易被氧化。易被紫外光破坏。在259nm有吸收峰。
（二 ）
维生素B2和黄素辅酶
1 、结构：维生素 B2 又称核黄素（ riboflavin ），是一种含 核糖醇基的黄色物质，在自然界多与蛋白质结合存在，这种 结合体称黄素蛋白。维生素B2由异咯嗪与核糖醇所组成
性质：维生素 B2 为桔黄色的针状晶体，味苦，微溶于水，极
易溶于碱性溶液，水溶液呈黄绿色荧光，在波长 565 nm ，
2、来源：肝脏、乳制品、蛋黄、禽类、鱼类
3、功能 1）构成视觉细胞内的感光物质的成分。
视网膜上有圆锥细胞和杆细胞，圆锥细胞对强光及 颜色敏感，杆细胞内含有视紫红质，该物质在强光 中分解，在弱光中合成，所以对弱光敏感，对颜色 不敏感，当VA缺乏时，视紫红质合成受阻，使视网 膜不能很好的感受弱光，在暗处不能辨别物体，暗 适应能力下降，严重时出现夜盲症。 2）维生素A除了促进年幼动物生长外，其主要功能 为维持上皮组织的健康及正常视觉，还有助于动物 生殖和泌乳。
（四） 维生素K－凝血维生素
1、结构：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、K3三种，K1、 K2 为 天 然 产 物 ， K3 为 人 工 合 成 品，临床上常 用。
维生素K1 为黄色油状物。维生素 K2为黄色晶体。溶于油脂及 有机溶剂，如乙醚、丙酮等，耐热，但易被光破坏。
2、来源：米糠、麦麸、黄豆、瘦肉，酵母中含维生素B1最 多.
3、主要功能：
1）以辅酶方式参加糖的分解代谢。TPP是脱羧酶、脱氢酶 的辅酶。功能部位在噻唑环的C2上。
2 ）促进年幼动物的发育。维生素 B1 促进肠胃蠕动，增加消化 液的分泌，因而能促进食欲。 3）保护神经系统。促进糖代谢，为神经活动提供能量，又能 抑制胆碱酯酶的活性。
1、结构：维生素B1由一含S的噻唑环和一含NH2的嘧 啶环组成，又称硫胺（素）（Thiamine）。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。
维生素B1在活体组织中可经硫胺素激酶催化与ATP作用转化成 硫胺素焦磷酸（thiamine pyrophosphate，TPP），作为脱 羧酶的辅酶。
肝、胆疾病可阻碍维生素的吸收。
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。
妊娠、哺乳、强体力劳动、高温操作，维生素 B1和 B2 的需要 量相应增加。 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。
2、来源：植物油、豆类、蔬菜 3、功能：抗动物不育症，抗衰老作用（由于维生素E的强抗氧 化性质，能保护不饱和脂酸使其不被氧化成脂褐色素 （lipofuscin）及自由基，从而维护细胞的完整和功能，故有 一定的抗衰老作用。）
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。
N 尼克酰胺 （nicotinamide）
VPP在体内以辅酶形式存在，NAD+与NADP+皆是脱氢酶 的辅酶。
3、功能：泛酸的生物功能是以CoA形式参加代谢，是酰基的载 体，是体内酰化酶的辅酶，对糖、脂、蛋白质代谢过程中的乙 酰基转移有重要作用。 4、缺乏症：很少有证实人体会缺乏泛酸，因为它广泛存在一 般食物中，但是还是有一些例子显示：缺乏导致--头痛、呕吐、 肌肉酸痛,肾上腺机能不足和减退，头发泛白，皮肤布满皱纹， 容易疲劳晕倒等。成人每天需要量为5～10mg，一般膳食的泛 酸含量丰富。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。
（一）
维生素A
1 、结构：维生素 A 又名视黄醇，只存在于动物性食物中， 包括A1 和 A2两种。A1即一般所说的视黄醇； A2即3- 脱氢视 黄醇，在高等植物和动物中普遍存在的β-胡萝卜素可转变 为2分子视黄醇，但是在体内的利用率低，仅相当于1／6VA 的活性。 CH2OH
3-脱氢视黄醇
A2
CH2OH 视黄醇 A1 CHO
新生婴儿肠内无菌，不能合成维生素 K ，身体本身又无贮 存，故易因维生素 K 的缺乏而出血，应当在出生前增加母 体的维生素K含量。 大剂量维生素 K 可引起动物贫血、脾肿大和肝肾伤害。对 皮肤和呼吸道有强烈刺激，有时还引起溶血。
五、水溶性维生素：包括B族、VC、硫辛酸
（一）
ห้องสมุดไป่ตู้维生素B1－抗神经炎维生素
大肠杆菌－合成VK，核杆菌－合成VB,一般来说植物可以合成维 生素，高等动物一般不能合成，但也有例外，人可以合成VD，鼠 能合成VC
最早分离出的维生素（维生素 B1 ）是一种胺类（ amine ）， 将维生素取名为Vitamine（生命胺，最初中译为维他命）， 但并非所有的维生素都含氨基，改为Vitamin（V） 6、7 世纪前，我国已有脚气病和“雀目症”的记 载。生物对维生素的需要情况取决于： 1. 在代谢过程中 是否需要；2. 自身能否合成。
pH4～ 8之间荧光最大，可作定量依据。对光和碱都不稳定， 对酸相当稳定。在碱液中经光作用产生光咯嗪
（lumichrome）。
自然界中，维生素B2在机体内与ATP作用转化为核黄素磷酸，
即黄素单核苷酸（简称 FMN ）。后者再经 ATP作用进一步磷酸
化即产生黄素腺嘌呤二核苷酸（简称FAD）。 2 、来源 维生素 B2 的分布较广。酵母、肝脏、乳类、瘦肉、 蛋黄、花生、糙米、全粒小麦、黄豆等含量较多；蔬菜及水 果也略含有。人体不能合成维生素 B2 ，所有植物和某些微生 物能合成。
VB2体内以FAD和FMN辅基形式存 在，转移氢原子（电子）
3、功能及作用机制 主要功能是作为辅酶促进代谢。核黄素（即维生素 B2 ） 经ATP磷酸化产生的FMN与FAD是许多脱氢酶的辅酶，是很重要 的递氢体。可促进生物氧化作用，对糖、脂和氨基酸的代谢 都很重要。 4、缺乏及过量摄取的影响 维生素 B2 的每人每天最低需要量：儿童为 0.6 mg ，成人 为1.6 mg ，即可不致发生缺乏病。膳食中长期缺乏维生素 B2 会导致细胞代谢失调。首先受影响的为眼、皮肤、舌、口角 和神经组织。缺乏症状有眼角膜和口角血管增生，白内障、 口角炎、眼角膜炎等症，还可导致舌炎和阴囊炎。 过量的维生素B2可从粪便和尿中排出，无毒。
（四）
维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ
1、结构：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。尼克酰胺为维生素B5的化学名。
COOH
CONH2
N 尼克酸 （nicotinic acid）
4、缺乏和过多的影响 (1)脚气病 维生素 B1 和糖代谢密切相关，多食糖类食物， VB1 的需求量也 增加，当 VB1 缺乏时，糖代谢受阻，丙酮酸积累，病人的血、 尿、脑组织中丙酮酸增加，引起的多发性神经炎。 (2)引起中枢神经和胃肠道疾病 VB1抑制胆碱酯酶的活性，当VB1缺乏时，该酶活性增加，乙酰 胆碱水解加速，使得神经传导受到影响，胃肠道蠕动缓慢，消 化液分泌减少，食欲不振，消化不良等。
第三章 维生素和辅酶
一 二 维生素B1与羧化辅酶 维生素B2与黄素辅酶
三
四 五
泛酸和辅酶A
维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ 维生素B6和磷酸吡哆醛
六
七 八
生物素
叶酸和叶酸辅酶 维生素B12和B12辅酶
九 十
十一 十二 十三
维生素C 维生素A
维生素D 维生素E 维生素K
维生素、辅酶形式和相应的代谢活动一览表
3. 引 起 代 谢 失 调 ，如某些器官的 DNA 含量减少 ，粘多 糖 （硫酸软骨素）的生物合成也受阻碍。 4. 维生素A缺乏引起干眼病和夜盲症
（二）
维生素D
1、结构：维生素D为无色晶体，不溶于水而溶于油脂及脂 溶剂，相当稳定，不易被酸、碱或氧化破坏。 维生素 D 具有抗佝偻病作用，又称抗佝偻病维生素。已确 知有4种，即维生素D2、D3、D4、D5，均为类固醇衍生物 ， 其中D2和D3较为重要。 2、来源：鱼肝油中含量最丰富。动、植物组织中含有能转 化为维生素D的固醇类物质，经紫外光照射可转变为维生素 D。目前尚不能用人工方法合成，只能用紫外光照射维生素 D原的方法来制造。肝脏、奶、蛋黄、鱼肝油。
3、功能：调节钙、磷代谢，维持血液正常的钙、磷浓度，
从而促进钙化，使牙齿、骨骼发育正常。7－脱氢胆固醇－ 紫 外线－前VD3－－VD3－－VD3活性形式。 4、缺乏症：维生素D摄食不足，不能维持钙的平衡，儿童 骨骼发育不良，产生佝偻病。患者骨质软弱，膝关节发育 不全，两腿形成内曲或外曲畸形。成人则产生骨骼脱钙作 用，得软骨病；孕妇和授乳妇人的脱钙作用严重时导致骨 质疏松症，患者骨骼易折，牙齿易脱落。 过量：机体只能从胆汁排出过多的维生素D，维生素D如摄食 过量则会中毒。早期症状为：乏力、疲倦、恶心、头痛、腹 泻等。较严重时引起软组织（包括血管、心肌、肺、肾、皮 肤等）的钙化，导致重大病患。
2、来源：蛋黄、红花油、大豆油、鱼肝油、海藻类、绿叶蔬 菜、肝脏、肠道细菌可合成。
3、功能：维生素K的主要作用是促进血液凝固，因维生素K是 促进肝脏合成凝血酶原的重要因素。 4、缺乏症：动物缺乏维生素K，血凝时间延长。成人一般不 易缺乏维生素K。有维生素K缺乏病状的人，必伴有其他生理 功能不正常的情况，如胆管阻塞，或因肠道疾病妨碍维生素K 的吸收。
三、维生素的分类和辅酶的关系 水溶性维生素 ： 维生素 B 族（ B1 、 B2 、泛酸、 维生素PP、B6、生物素、叶酸， B12）和维生素C等。
维生素
脂溶性维生素 ：维生素A、D、E、K等
四、脂溶性维生素
脂溶性维生素：不溶于水，而溶于脂肪和 脂溶剂，苯、乙醚、氯仿。肠道在吸收时 与脂质吸收相关，脂质吸收不良，脂溶性 维生素吸收也少，甚至缺乏，吸收后脂溶 性维生素存在体内，可在肝脏存储。