维生素和辅酶

吡哆素 + FeCl3 → 红色产物 吡哆素 + 重氮化对一氨基苯磺酸 → 橘红色产物 吡哆素 + 2，6-二氯醌氯亚胺 → 蓝色产物
功能：作为辅酶参加多种代谢反应，包括脱羧、转氨、 氨基酸内消旋、Trp代谢(包括Trp→ nicotinamide)、 含硫氨基酸的脱硫、羟基氨基酸的代谢和氨基酸 的脱水等。 缺乏症：导致皮肤、中枢神经系统和造血机构的损害。
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)。 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。
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。 医疗上用维生素防治维生素不足而引起的疾病。 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。
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。
缺乏症：
1. 脚气病 2. 中枢神经和肠胃患糖代谢失常
性质和来源
脚气病
—— 因维生素B1严重缺乏而引起的多发性神经炎。 患者的周围神经末梢及臂神经丛均有发炎和退化现象，伴
有心界扩大、心肌受累、四肢麻木、肌肉瘦弱、烦躁易怒
和食欲不振等症状。同时因丙酮酸脱羧作用受阻，组织和
NH2
O
-
-
N H
N
N
N
辅酶 A(CoASH)
9
H
O —
P O P OH2C 5′ O ‖ — ‖ 4′ 1′ O O 3′ 2′
O
-
OH O-
O —
P ‖ O
泛酸为淡黄色粘性油状物，溶于水和醋酸，不溶于氯 仿和苯，在中性溶液中对湿热、氧化和还原都稳定。 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。
功能：生物素是多种羧化酶的辅酶，在CO2固定反应 中起重要作用。 缺乏症：人体一般不会发生生物素缺乏。大白鼠严重 缺乏时，后脚瘫痪，广泛的皮肤病、脱毛和神经过敏。 人类缺少生物素可能导致皮炎、肌肉疼痛、感觉过敏、 怠倦、厌食、轻度贫血等。
七、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。
(磷酸吡哆醛， PLP)
H3C
吡哆醇氧化酶
N
吡哆胺转氨酶
吡哆醇
ATP ADP 磷酸吡哆醇
磷酸吡哆醇 氧化酶
吡哆醛
激酶
吡哆胺
ATP
磷酸吡哆胺 转氨酶
ATP
ADP
磷酸吡哆醛
ADP 磷酸吡哆胺
吡哆素为无色晶体，易溶于水及乙醇，在酸液中稳定，在碱液中 易被破坏，对光不稳定，吡哆醇耐热，吡哆醛和吡哆胺不耐高温。
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。酵母、细菌和高等植物能合成维生素B1。
二、维生素B2和黄素辅酶
维生素B2又称核黄素(riboflavin)，是一种核糖醇与6， 7—二甲基异咯嗪的缩合物，在自然界多与蛋白质结合 成黄素蛋白。 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，对光 CH 3 CH 和碱不稳定 3
功能：THFA是转一碳基团酶系的辅酶，主要的生理功能： 1. Gly → Ser 2. 参与嘌呤环的合成 3. dUMP → TMP 4. 高半光氨酸 → Cys 缺乏症：叶酸缺乏时，红细胞的发育受到影响，造成巨 红细胞性贫血症。
八、维生素B12和B12辅酶
含钴的化合物，又称钴胺素(cyanocobalamine)。维生素 B12的发现是多年研究恶性贫血症(即巨初红细胞症)的结果。 最初发现服用全肝可控制恶性贫血症状，在1948年从肝脏 中分离出一种具有控制恶性贫血效果的红色晶体物质，定 名为维生素B12。 在自然界中只有微生物能合成维生素B12。
五、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 HO
CHO HO
CH2NH2
CH2OH
CH2OH
HO
CH2OH
H3C
N
H3C
N
H3 C
N
吡哆醇 (pyridoxol)
吡哆醛 (pyridoxal)
吡哆胺 (pyridoxamine)
CHO HO CH2O— P
功能： 1.促进某些化合物的异构作用。
2.促进甲基转移作用。
3.维持SH的还原型状态。 4.促进核酸和蛋白质的生物合成。 5.维持造血机构的正常运转。 6.促进上皮组织细胞的新生。 缺乏症： 1.儿童及幼龄动物发育不良。 2.消化道上皮组织细胞失常。
3.造血器官功能失常，不能正常产生红血细胞，导致 恶性贫血。
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。
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C能防治坏血病，又称抗坏血酸(ascorbic acid)。
O=C C—OH C—OH HC HO—C—H CH2OH [还原型] O=C C=O C=O HC HO—C—H CH2OH [氧化型]
O
-2H +2H
O
抗坏血酸为无色晶体，熔点192℃，味酸，溶于水及乙醇。不耐 热，易被光及空气氧化。
维生素B12是含三价钴的多环系化合物，其经验式为 C63H88O14N14RCo。其结构式经多次修正，至1963年确定。1973年 完成人工合成。 微生素B12为深红色晶体，熔点甚高，溶于水、乙醇和丙酮，不 溶于氯仿。微生素B12晶体及水溶液都相当稳定。但酸、碱、日光、 氧化和还原都使之破坏，有光活性。
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， 又叫赖皮病(pellagra)。在狗生黑舌病。赖皮病患者的中枢及 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)。
R
N
10
CH3 CH3
N
1
C
O
N
C NH O +2H
H2R CH3 CH3 N N H
C O C NH O
H N
三、泛酸(维生素B3)和辅酶A
α,γ-二羟-β,β-二甲基丁酸
β-丙氨酸 巯基乙胺
H3C OH H CH2-C—C—C-N-CH2-CH2-COOH NH-CH2-CH2-SH H3 C H O OH
六、生物素
生物素(维生素B7)为含硫维生素，其结构可视为由尿 素与硫戊烷环结合而成CH (CH2)4COOH S C5酸根部分
HN
HC 硫戊烷环部分 H2C
尿素环上的 一个N可与 CO2结合
生物素(bioton)
生物素是细长针状的晶体，熔点232℃，耐热和耐酸、 碱，微溶于水。
OH OH OH OH
1′ 2′ 3′ 4′ 5′
8
7 5
H2C—C—C—C—CH 核糖醇基 H H H H N N 9 1 2C O 10 异咯嗪基 4 3 NH N C
O
VB2 + ATP → FMN + ADP
FMN + ATP → FAD +PPi
OH OH OH
H2C—C—C—C—CH2OH O H CH3 CH3 N H N H C O
第六章 维生素和辅酶
1.维生素B1与羧化辅酶
2.维生素B2与黄素辅酶 8.维生素B12和B12辅酶 9.维生素C 10.维生素A
3.泛酸和辅酶A
4.维生素PP和辅酶Ⅰ、 11.维生素D 辅酶Ⅱ 12.维生素E 5.维生素B6和磷酸吡哆醛 13.维生素K 6.生物素 7.叶酸和叶酸辅酶
维生素是维持生物正常生命过程所必需的一类小分子 有机物，需要量很少，但对维持健康十分重要。维生素不 能供给机体热能，也不能作为构成机体组织的物质，其主 要功能是通过作为辅酶的成分调节机体代谢。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)。
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
一、维生素B1
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)。
NH2· HCl
4 2 1
Cl
CH2
N— 4C—CH3
-O—P=O
O-O—P=O
H
N
NH C O
O
N H
N N
9
H
N
2′ 1′
FMN，flavin mononucleotide FAD，flavin adenine dinucleotide