第六章 维生素和辅酶

R1 HO
R2
O
R3
又叫做生育酚，目前发现的有6种，其中，，，四 种有生理活性。
功能：抗氧化作用 性质：对热和酸较稳定，对碱不稳定 来源：维生素E主要存在于植物性食品中，在棉子油、
玉米油、花生油、芝麻油及菠菜、莴苣叶、甘薯等食 物中含量较多
O O
4.维生素K
CH2 [CHC(CH3)CH2CH2]5CHC(CH3)2 O
Pb2
-SH
d-氨基- g-酮戊二酸脱水酶
Ni2
-SH
尿酶
金属激酶中的金属离子
激酶是一种磷酸化酶类，在ATP存在下催化葡 萄糖，甘油等磷酸化。
其中的金属离子与酶的结合一般较松散。在溶 液中，酶与这类离子结合而被激活。
如Na+ 、K+、 Mg2+、 Ca2+ 等。金属离子对 酶有一定的选择性,某种金属只对某一种或几种 酶有激活作用。
CH3
CH3O O
(CH2CH C CH2)nH CH3
n=6-10
辅酶Q的活性部分是它的醌环结构，主要功能是 作为线粒体呼吸链氧化-还原酶的辅酶，在酶与 底物分子之间传递电子。
辅酶在酶促反应中的作用特点
辅酶在催化反应过程中，直接参加了反应。 每一种辅酶都具有特殊的功能，可以特定地催
化某一类型的反应。 同一种辅酶可以和多种不同的酶蛋白结合形成
缺乏症：坏血病 来源：含维生素C的食物很多，猕猴桃和辣椒中含量非
常丰富
一、水溶性维生素与辅酶
（10）硫辛酸（P107）
S CH CH2CH2CH2CH2COOH S CH CH2
硫辛酸是少数不属于维生素的辅酶。硫辛酸是6,8-二 硫辛酸，有两种形式，即硫辛酸（氧化型）和二氢硫 辛酸（还原型）.
OH H
COOH
CH2
Owk.baidu.com
CH2
C NH CH COOH
四氢叶酸的主要作用是作为一碳基团，如-CH3, -CH2-, -CHO 等的载体，参与多种生物合成过程。
一、水溶性维生素与辅酶
(8) 维生素B12辅酶
维生素B12又称为钴胺素。维生素B12分子中与Co+相 连的CN基被5’-脱氧腺苷所取代，形成维生素B12辅酶。
能量 缺乏病：癞皮病 来源：酵母、动物的肝脏，肾脏，麦芽和糙米 烟酰胺也具有与烟酸相似的生物活性。因此在使用烟酸的名称时，
往往是指的这一组化合物。 烟酸和烟酰胺是最稳定的一种维生素
COOH N
烟酸
CONH2
N
烟酰胺
一、水溶性维生素与辅酶
烟酰胺和NAD、 NADP
NAD (烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，又称为辅酶I) （CoI)和NADP(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,又 称为辅酶II ) （CoII)是维生素烟酰胺的衍生 物
金属酶中的金属离子作为酶的辅助因子，在酶
促反应中传递电子，原子或功能团。
金属酶中的金属离子与配体
金属离子 配体
酶或蛋白
Mn2
咪唑
丙酮酸脱氢酶
Fe2+/Fe3+ 卟啉环，咪唑，
血红素，
含硫配体
氧化-还原酶，
过氧化氢酶
Cu+/Cu2+ 咪唑，酰胺
细胞色素氧化酶
Co2+
卟啉环
变位酶
Zn2+ -NH3，咪唑，（-RS）2 碳酸酐酶，醇脱氢酶
一、水溶性维生素与辅酶
(2) VB2与黄素辅酶 （P101）
核黄素------维生素B2 功能：核黄素辅酶参与机体氧化还原过程
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。
OHOHOH O
CH2CHCHCHCH2OPOH
NN
OH
CH3
CO
CH3
NH NC
O
一、水溶性维生素与辅酶
不同的全酶。 一般来说，全酶中的辅酶决定了酶所催化的类
型（反应专一性），而酶蛋白则决定了所催化 的底物类型（底物专一性）。
二， 酶分子中的金属离子
根据金属离子与酶蛋白结合程度，可分为两类： 金属酶和金属激酶。
在金属酶中,酶蛋白与金属离子结合紧密。如 Fe2+/ Fe3+ 、Cu+/Cu3、Zn2+ 、Mn2+、 Co2 等。
坦成功地进行了维生素C的人工合成，并于1934年在瑞士实现了 维生素C的大量工业生产，投放市场。
维生素的定义
➢维生素是机体维持正常生命活动所必不 可少的一类有机物质。
水溶性维生素 维生素
脂溶性维生素
通过转变成辅 酶对代谢起调 节作用
在体内可直接参 与代谢的调节作 用
维生素的特点
1. 种类多 2. 外源性 3. 微量性 4. 大部分充当辅酶 5. 特异性
功能：是多种重要脱氢酶的辅酶。
一、水溶性维生素与辅酶
(5)吡哆素 （P104）
吡多素(维生素B6，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)。 功能：是转氨酶、氨基酸脱羧酶的辅酶
CHO
HO
CH2 OH
H3C
N
HO H3C
CH2NH2 CH2 OH
N
一、水溶性维生素与辅酶
(5)吡哆素和脱羧辅酶 （P104）
CH2CH2 O P O P OH OH OH
焦磷酸硫胺素（TPP）
硫胺素激酶
硫胺素 + ATP Mg2+
TPP + AMP
VB1的来源： ①谷类的谷皮和谷胚、豆类、硬果②动 物的内脏、瘦肉、蛋黄
VB1（硫胺素）是焦磷酸硫胺素的前体 功能：在а-酮酸脱氢酶、丙酮酸脱羧酶、转酮酶和磷
酸酶中起辅酶作用（主要功能是调节糖代谢）
磷酸吡哆素主要包括磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。它的
CHO O
CH2NH2
O
HO
CH2 O P OH HO
CH2 O P OH
H3C
N
OH
H3C
N
OH
磷酸吡哆醛
磷酸吡哆胺
磷酸吡多素是转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅酶， 参与氨基酸的代谢
一、水溶性维生素与辅酶
(6) 生物素 （P104）
生物素是羧化酶的辅酶，又称维生素B7或维生素H
R
维生素D HO
在生物体内，D2和D3本身不具有生物活性。它们在 肝脏和肾脏中进行羟化后，形成1，25-二羟基维生素 D。其中1，25-二羟基维生素D3是生物活性最强的。
功能：促进钙和磷的吸收 缺乏症：软骨病 鱼肝油是含维生素D较多的食品。各种鱼类、蛋黄、
牛奶、肝中也含有维生素D
3. 维生素E
维生素(B3)——泛酸是由，-二羟基--二甲基丁 酸和一分子- 丙氨酸缩合而成。
功能：乙酰化作用的辅酶
CH3OH O
O
CH2 C CH C NH CH2 CH2 C COOH
OH CH3
一、水溶性维生素与辅酶
(3) 泛酸和辅酶A(CoA)
❖ 辅酶A是乙酰化酶的辅酶，它的前体是维生
功 素(B3)泛酸。
O
C
HN
NH
H2C S
CH (CH2)4COOH
生物素的功能是作为CO2的递体，在生物合成中起传递和 固定CO2的作用。
一、水溶性维生素与辅酶
(7) 叶酸和四氢叶酸(FH4或THFA)
四氢叶酸是合成酶的辅酶，其前体是叶酸(又 称为蝶酰谷氨酸，维生素B11)。
H
N NH
H2N
H
N
N
CH2 NH H
➢辅酶是一类具有特殊化学结构和功能的化 合物。参与的酶促反应主要为氧化-还原反 应或基团转移反应。
➢大多数辅酶的前体主要是水溶性 B 族维生 素。许多维生素的生理功能与辅酶的作用 密切相关。
水溶性维生素
NH2 N
ClCH2 N+
H3C N
S
（1）VB1与焦磷酸硫胺素（TPP） （P100）
CH3 CH2CH2 OH
维生素的分类
1. 水溶性维生素 （9种）
2. 脂溶性维生素 （4种）
B族维生素（8种） 维生素C
维生素A 维生素D 维生素E 维生素K
维生素的生理功能
1. 辅酶或辅酶的前体 2. 抗氧化剂 3. 调节因子 4. 某些特殊功能
第一节 水溶性维生素（P100）
➢某些小分子有机化合物与酶蛋白结合在一 起并协同实施催化作用，这类分子被称为 辅酶（或辅基）。
缺乏病：夜盲症 来源：维生素A只存在于动物的组织中，在蛋黄、奶、
奶油、鱼肝油以及动物的肝脏中含维生素A较多
2. 维生素D
维生素D是固醇类化合物，主要有D2,D3, D4, D5。其中D2,D3活性最高。
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
第六章 维生素和辅酶（P100）
要求：
了解维生素的名称、功能、缺乏病及来源 了解食品在贮藏加工中维生素的变化
人类认识和发现维生素C的历史
16世纪，航海家哥伦布的大西洋探险 理查得·哈金斯爵士1593年用柠檬汁治疗坏血病的记载 巴赫斯特如姆是第一个认为坏血病是一种营养缺乏病的人 1747年，詹姆斯·林德对坏血病的治疗开始进行实验研究。 詹姆斯.柯克演示了林德实验的有效性 1933年，霍沃思等人确定了维生素C的化学结构。同年，雷池斯
维生素B12辅酶的主要功能是作为变位酶的辅酶，催化 底物分子内基团(主要为甲基)的变位反应。
动物肝、肾及牛奶、奶酪、蛋中含有较多的维生素B12
一、水溶性维生素与辅酶
（9）维生素C（抗坏血酸） （P106）
功能：参加体内的氧化还原过程，促进人体的生长发育， 增强人体对疾病的抵抗能力，促进细胞间质中胶原的形 成，维持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能，增强肝 脏的解毒能力。
➢ VB1化学名称：硫胺素 ➢ 别名：抗脚气病维生素、抗神经炎维生素
➢ 活性形式：焦磷酸硫胺素（TPP）------辅酶
➢ 缺乏症：多发性神经炎、脚气病、下肢瘫痪、浮 肿和心脏扩大等症状
水溶性维生素
（1）硫胺素和羧化辅酶（P100）
硫胺素（维生素B1）
NH2 N
-
CH2 N+
H3C N
S
CH3 OO
功能：抗氧化作用
二、脂溶性维生素
维生素A,D,E,K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 收它们，需要脂肪和胆汁酸。
A1
1.维生素A A2
CH2OH CH2OH
维生素A分A1, A2两种。维生素A1又称为视黄醇， A2称为脱氢视黄醇。
❖ 功能：维持眼睛在黑暗情况下的视力；还可促进上皮 细胞的正常形成
种类：维生素K有3种，K1,K2,K3。其中K3是人工合成的。
功能：促进凝血酶原的合成
来源：维生素K在绿色蔬菜中含量丰富
性质：可被空气中氧缓慢氧化分解，并迅速被光破坏， 对热稳定，但对碱不稳定
(10) 辅酶Q(CoQ)
辅酶Q又称为泛醌，广泛存在与动物和细菌的
线粒体中，其结O构为：
CH3O
(2)核黄素和 FMN 和FAD
FMN(黄素单核苷酸）和FAD(黄素
腺嘌呤二核苷酸)是核黄素(维生素
B2)的衍生物
OH OH
OHOHOH O
CH2CHCHCHCH2OPOCH2 O
N
N
NN
OH
CH3
CO
N
N
CH3
NH
NC
NH2
O
FMN
FAD
和 质 子 的 传 递 体 作 用 。
-
化 还 原 反 应 中 ， 起 着 电 子
功 能 ：
在 脱 氢 酶 催 化 的 氧
维生素B2的食物来源主要有动物肝、肾等内脏， 以及干酵母，奶、蛋、豆类、硬果类和叶菜类 等
维生素Ｂ２的两个性质是造成其损失的主要原 因：（1）可被光破坏；（2）在碱溶液中加热 可被破坏。
一、水溶性维生素与辅酶
(3) 泛酸和辅酶A(CozA-SH或CoA)（P102）
能
：
CH3OH O
O
传 递 酰 基
CH2 C CH C NH CH2 CH2 C NH CH2CH2SH
CH3
O
NH2
O P OH N
N
O
O
P
O
CH2
N O
N
OH
O HO P O OH
OH
一、水溶性维生素与辅酶
（4）烟酰胺、烟酸和辅酶（P103）
烟酸又称为尼克酸、维生素B5、抗癞皮病因子或维生素PP 功能：制造抗体,增强免疫力,辅助糖类、脂肪及蛋白质产生人体