生物化学维生素与辅酶

三、水溶性维生素和辅酶
（一）B族维生素
1．维生素B1（硫胺素thiamine） （1）结构
硫胺素+ATP → TPP+AMP
（2）功能
① B1的辅酶形式TPP，是丙酮酸脱羧酶和α-酮 戊二酸脱羧酶的辅酶，参与α-酮酸的氧化脱 羧。另外还是转酮酶的辅酶，参与糖代谢。
② 促进年幼动物的生长发育 ③ 保护神经系统
N
CONH 2 ＋ H+
R
Red型
Ox型
NAD+ (NAD) NADP+ (NADP)
Red型
NADH + H+ (NADH2) NADPH + H+ (NADPH2)
维生素PP在肉类、谷物及花生中含量丰富，此外在体内色 氨酸可转变成尼克酰胺，故人类不感缺乏。玉米中缺乏色氨酸 和尼克酸，故长期单食玉米，则有可能患癞皮病。
叶酸在5、6、7、8位加上四个氢，生成四氢叶酸 （FH4），四氢叶酸是一碳单位的载体，传递一碳单位。
叶酸缺乏时，红细胞的发育和成熟受到影响， 造成巨幼红细胞性贫血症。
8．维生素B12（氰钴胺素cyanocobalamin）
（1）结构
B12的咕啉核心
氨基异丙醇
二甲基苯并咪唑
核苷酸 氰钴胺素cyanocobalamin
维生素B2每人每天需要量：儿童0.6mg， 成人1.6mg。 ➢来源：
（2）功能
B5是NAD和NADP的组成成分，NAD和NADP 是许多脱氢酶的辅酶，参与递氢。
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，CoⅠ 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，CoⅡ
4 3 CONH 2 ＋ 2H
1
N+
2
－ 2H
R
Ox型
HH
43 12
43
5
H
6
1
+
2
N
CH3
H
吡哆胺
( PLP )
( PMP )
（2）功能
PLP（磷酸吡哆醛）和PMP（磷酸吡哆氨） 主要作为氨基酸转氨酶、氨基酸脱羧酶、氨基酸 消旋酶的辅酶。
维生素B6在临床上治疗妊娠呕吐、放射病呕吐、抗肿 瘤药呕吐。促进骨髓造血、参与脂类代谢。
来源：蛋黄、肉、鱼、谷类和卷心菜，很少发生缺乏。
（2）功能
主要的辅酶形式 是5′—脱氧腺苷钴胺 素
另一种辅酶形式 是甲基钴胺素
B12辅酶的功能
① 分子内重排
② 核苷酸还原成脱氧核苷酸（在某些细菌中）
③ 甲基转移
B12还可促使红血球的生成和成熟，缺乏B12得恶性贫血。
临床上常用维生素B12和叶酸合用治疗贫血。
➢功能：
• 促进某些化合物的异构作用。 • 促进甲基转移作用。 • 维持SH的还原型状态。 • 促进核酸和蛋白质的生物合成。 • 维持造血机构的正常运转。 • 促进上皮组织细胞的新生。
➢功能：
• 以NAD+或NADP+形式作为脱氢酶的辅酶而 起到递氢体的作用。
• 维持神经组织的健康。尼克酰胺对中枢及交 感神经系统有维护作用，缺乏，则常产生神 经损害和精神紊乱。
• 促进微生物生长。
• 尼克酸可使血管扩张，使皮肤发赤发痒，尼 克酰胺无此作用。大剂量尼克酸有降低血浆 胆固醇和脂肪的作用。
（1）结构
OH OH OHOH
1′ 2′ 3′ 4′ 5′
H2C—C—C—C—CH 核糖醇基
H H HH
8N N
CCHH33
7 5
9
12C O
10
N
4
C
3
NH
异咯嗪基
O
核黄素
（2）功能
维生素B2是FMN和FAD的组成成分，FMN和 FAD是脱氢酶的辅酶。
FMN: 黄素单核苷酸 FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸
5．维生素B3（泛酸，遍多酸pantothenic acid）
（1）结构
CH3
HO CH2 C CH C NH CH2 CH2 C OH
CH3 OH O
O
α，γ－二羟基－β，β－二甲基丁酸与β－丙氨酸以肽键结合
泛酸
辅酶A
➢主要功能： 代谢过程中作为酰基的载体
（2）功能
B3是CoA的组成成 分，CoA是生物体内转 酰基酶的辅酶（主要作 为转乙酰基酶的辅酶）， 参与转酰基作用。
➢缺乏症
赖皮病(pellagra)：主要症状为对称性皮炎，消 化道炎和神经损害与精神紊乱，头痛、头昏、 易刺激、抑郁等。
4．维生素B6（吡哆素）
（1）结构
CHO
HO CH2
OH
43
5
H
6
1
+
2
N
CH3
H
吡哆醛
CH2OH
HO CH2
OH
43
5
H
6
1
+
2
N
CH3
H
吡哆醇
CH2NH 2
HO CH2
OH
生物素分布广泛。但生鸡蛋清中含有一种抗生物素蛋白，能 与生物素结合成无活性又不易被吸收的结合蛋白。长期食用生 鸡蛋可致生物素缺乏病，出现抑郁、贫血、食欲不振、恶心呕 吐、毛发脱落等。
7．维生素B11（叶酸folic acid）
（1）结构
2-氨基－4-羟基－6-甲基喋呤
PABA
L-谷氨酸
（2）功能
维生素D的通式
18
12 CH3 R
17
H2C 11 13
16
1 2
98 10
Байду номын сангаас
14
15
35
7
HO
4
6
胆固醇
7-脱氢胆固醇
紫外线 VD3 VD2
➢功能：
麦角固醇
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。
➢缺乏症：
缺乏时，儿童可引起佝偻病，成人特 别是孕妇和乳母更易发生骨软化症
由于维生素B1与糖代谢关系密切，所以当B1缺乏时，糖 代谢的中间产物-酮酸氧化受阻而积累，使机体特别是神经 组织的能量来源发生障碍，出现烦躁易怒、肢端麻木、肌肉 萎缩、心力衰竭、四肢无力、下肢水肿等症状，临床上称为 脚气病。
维生素B1与羧化辅酶
➢来源：
2．维生素B2（核黄素riboflavin）
视黄醛
维生素A原（β-胡罗卜素）
• 视紫红质不足，对暗光适应能力减弱，发生 夜盲症。
维生素A缺乏，引起夜盲症，还可使上皮组织干燥、增 生、角化，泪腺上皮受影响后分泌减少，产生干眼病，维生 素A还促进儿童生长发育。
➢来源：
（二）维生素D族
1．结构
维生素D和D原都是类固醇化合物，其母核为环戊烷多氢菲。
• 在临床上为重要辅助药物，常与ATP、 细胞色素C合用于许多疾病治疗。人类极 少发生泛酸缺乏病。
6．维生素B7（生物素biotin）
（1）结构
硫戊烷环
O C HN NH
尿素
HC CH
H2C CH (CH2)4COOH
S
C5酸根
生物素（bioton）
（2）功能
B7作为多种羧化酶的辅酶，起CO2载体的作用。
（3）性质
① 氧化型的FMN或FAD是黄色的，还原后成无色。
② FMN或FAD有强烈的黄绿色荧光，还原后荧光消失。
③ 紫外吸收 氧化态吸收峰为260nm，375nm，450nm，还原 后260nm还存在，但375nm，450nm的吸收峰消 失。
B2缺乏时可发生口角炎、唇炎、舌炎、眼结膜炎和阴囊炎等。
第六章 维生素与辅酶
主要内容：
主要介绍各种维生素的结构、性质和功 能，维生素与辅酶的关系。
维生素（vitamin）：机体维持正常功能
所必需，但在体内不能合成或合成量很 少，必须由食物供给的一组低分子量有 机物质,属外源性物质。
一、维生素的概念和类别
（一）维生素的概念 （二）分类
维生素
脂溶性维生素：A、D、E、K
水溶性维生素： B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸、 B12和维生素C
➢维生素缺乏
• 维生素的摄入量不足 • 维生素的吸收障碍 • 需要量增加 • 食物以外的维生素供给不足
二、脂溶性维生素
（一）维生素A族 1、结构
CH2OH
A1(视黄醇) A2(3-脱氢视黄醇)
CH2OH
视黄醇
CHO
维生素D在体内的活性形式
食物
肝
胆钙化醇（维生素D3） 羟化
肾
25-羟胆钙化醇 羟化
1,25-二羟胆钙化醇
（三）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
12
O
CH2 CH2 CH3
CH2
CH
CH2 3 H
CH3 α-Tocopherol
2．性质
➢来源：
2．性质
➢来源：
The End
• P118
总结
1．结构
O
1
CH3
2
3
2-甲基-1,4萘醌的衍生物
4
R
O
2．功能
促进血液凝固，所以维生素K也称凝血维生素。
Vit K
促
使
肝 凝血酶原激酶原
脏 合 成
凝血酶原
血小板
血小板因子 Ca2+
Ca2+
凝血酶原激酶 凝血酶
血纤维蛋白原
血纤维蛋白 ( 凝固 )
vitK的作用是促使肝脏合成凝血酶原 另外，其它凝血因子7、9、10的合成也依赖于vitK