第2章酶与维生素
简述几种辅酶的功能及其与维生素的关系。
一、概述辅酶在生物体内起着至关重要的作用,它们通常与维生素密切相关。
本文将简要介绍几种常见的辅酶及其功能,并探讨它们与维生素之间的关系。
二、辅酶的功能1. 辅酶A辅酶A是一种广泛存在于细胞内的辅酶,它参与了许多重要的细胞代谢过程,如葡萄糖的分解及脂肪酸的合成。
辅酶A中的辅酶A酯在细胞色素内转运乙酰基团的时候起着重要作用,是细胞内的重要能量分子。
2. 辅酶Q辅酶Q是线粒体内的重要辅酶,它在细胞色素氧化酶复合体中转移质子,并参与线粒体内的呼吸链以及氧化磷酸化过程。
辅酶Q还可以通过抗氧化作用来保护细胞内的膜结构。
3. 辅酶NAD+辅酶NAD+是细胞中的一种重要氧化还原辅酶,它参与了细胞中的多种氧化还原反应,如糖酵解、脂肪酸氧化和细胞色素P450等代谢过程。
NAD+作为一种能量载体,可以将能量转移到细胞中的其他反应中。
4. 辅酶FAD辅酶FAD是一种含有核黄素的辅酶,它在细胞中参与了多种氧化还原反应,如呼吸链和某些酶的催化过程。
FAD在细胞色素氧化酶中也扮演着重要角色。
三、辅酶与维生素的关系1. 辅酶与维生素的来源辅酶通常是一些含有维生素结构的复合物,它们能够在细胞内参与多种生物化学反应。
一些维生素本身就是辅酶的一部分,如核黄素、核膜酸等。
而另一些维生素则是辅酶的前体物质,如烟酰胺、磷酸核糖等。
2. 辅酶与维生素的功能关系维生素在体内通常以辅酶的形式存在,并与特定的酶相结合,以促进生物体内的多种生物化学反应。
辅酶通过将底物分子转运到酶的活性中心,促进了化学反应的进行。
辅酶与维生素之间是一种密切的功能关系。
3. 维生素缺乏与辅酶功能的影响维生素的缺乏会导致对应的辅酶功能的减弱甚至丧失,进而影响相关代谢路径的进行。
以核黄素为例,其缺乏会导致维生素B2的裂解,从而影响体内某些代谢酶的活性。
维生素的摄入与相应辅酶的形成对于维持生物体的正常代谢过程至关重要。
四、结论辅酶在细胞内发挥着不可替代的作用,它们与维生素之间存在着密切的关系。
生物化学第三章-酶(Enzyme)与维生素PPt课件
12
3.趋近效应与定向排列 酶可以将它的底物结合在它
的活性部位。 酶与底物之间的靠近具有一
定的取向,大大增加了ES复合 物进入活化状态的概率。
13
4.诱导契合学说
酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的,
而是在酶和底物的结合过程中,底物分子或酶
分子、有时是两者的构象同时发生了一定的变
在反应中起运载体的作用,传递电 子、质子或其它基团。
18
相同的辅助因子与不同的酶蛋白结合成催化特 异性不相同的结合酶。
举例:
乳酸脱氢酶
苹果酸脱氢酶
含相同:辅助因子 NAD+(递氢体)
含不同:酶蛋白, 有不同的催化特异性 : L-乳酸 + NAD+ LDH 丙酮酸 + NADH + H+ 苹果酸 + NAD+ 苹果酸脱氢酶 草酰乙酸 + NADH+H+
19
三、酶的催化活性与活性中心
在酶分子表面特定区域上有些特殊基团,可与底物 结合,并催化底物转变为产物,这个区域称为酶的 活性中心(active center)。
1.活性中心只占酶分子总体积的很小一部分,往 往只占整个酶分子体积的1%-2%。 2.酶的活性部位是一个三维实体,具有三维空间 结构。
20
3
一. 酶的概念和作用特点
酶(Enzyme) 是由活细胞产生的具有催化作用的蛋白质,
又称为生物催化剂(biocatalyst)。 目前将生物催化剂分为两类 酶 、 核酶(脱氧核酶)
反应通式
E
S
P
(substrate)
(product )
4
二. 酶的分类及命名
酶和维生素1.ppt
第二节 酶催化作用的特性
酶促反应(Enzymatic reaction):酶催化的生物化 学反应。 底物(substrate):由酶催化,发生化学变化的物 质。
新陈代谢不可缺少,受多种因素调节控制。
一.与一般催化剂的共性
1.用量少而催化效率高; 2.稳定底物形成过渡态,降低反应的活化能,加速反 应; 3.改变化学反应的速度,不改变化学反应平衡。 4.反应前后酶本身不变化。
一般在常温、常压和接近中性的酸碱度( pH 5-8 ) 水溶液中进行,反应温度范围为20-40C。
4)酶易失活
酶高度不稳定,凡能使蛋白质变性的因素(如强酸、 强碱高温等)都能使酶破坏而完全失去活性。
5)酶活力可调节控制
①酶和代谢物的区域化分布 ②酶活性的调节: 6)酶原某激些活酶、催共化价活修力饰与、辅变酶构、调辅节基和及酶金含属量 离的代子调谢有节物关(对。合酶成 活的 性诱 的导 抑、 制阻 和遏 激和 活降 、解激)素调、节
(4)二个功能部位:
结合部位:结合底物
多催通化过部相 位对:弱催的化力底;物转化为产物 结合特异性取决于活性部位精确原 子排列。
一些酶活性中心的氨基酸残基
酶
残基总数
活性中心残基
牛胰核糖核酸酶 溶菌酶 牛胰凝乳蛋白酶 牛胰蛋白酶 木瓜蛋白酶 弹性蛋白酶 枯草杆菌蛋白酶 碳酸酐酶
124 His12, His119,Lys41
二. 生物催化剂的特性
1.高效性 2.专一性 3.反应条件温和 4.酶易失活 5.酶活力可调节控制 6.某些酶催化活力与辅酶、辅基及金属离子有关。 7.酶促反应无副反应
1)高效性 ①酶显著降低反应活化能
维生素与辅酶
﹡抑制胆碱酯酶的活性,在神经传导中 起一定的作用。
2. 缺乏症
﹡脚气病:早期主要表现神经系统症状 晚期可累及心脏
二、维生素B2
(一)化学本质及活性形式 ﹡维生素B2 又名核黄素(riboflavin) ﹡体内活性形式为:
黄素单核苷酸(FMN)
黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)
维生素B2, 又称核黄素
O
﹡VitD3的活性形式: 1, 25- (OH)2-VitD3
OH
OH
﹡在体内的转变
维生素D3
(肝)25-羟化酶
25-羟维生素D3
(肾等) 1α-羟化酶
1, 25-二羟维生素D3
(二)生化作用及缺乏症 1. 生化作用
作用于小肠粘膜、肾及肾小管,促进钙 磷吸收,)生化作用及缺乏症
﹡生化作用:以FMN、FAD的形式构成各种 黄素酶的辅基,参与体内氧化还原反应,主 要起递氢体的作用。
递 氢 机 制
﹡缺乏症:口角炎,唇炎,阴囊炎等。
三、维生素PP(V-B3)
(一)化学本质及活性形式
﹡维生素PP是吡啶的衍生物,包括: 尼克酸(烟酸)、尼克酰胺(烟酰胺)
COOH N
N
H3C H3C
NH O
N
HCH (HCOH)3
N 异咯嗪
核醇
CH2OH
NH2 N N O H2C HCOH HCOH HCOH CH3 H3C N N C H3C C O NH O OH OH O P OH O O P OH O N CH3 N O
N
Vit B2 黄素单核苷酸(FMN) AMP
黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)
14
维生素C
脱氢维生素C 脱氢维生素C
维生素C主要生理功能
维生素和辅酶-PPT
缺乏症:导致皮肤、中枢神经系统和造血机构得损害。
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,并有一个C5酸枝链。
6、7 世纪前,我国已有脚气病和“雀目症”得记载。
生物对维生素得需要情况取决于:1、 在代谢过程中就是否 需要;2、 自身能否合成。
肝、胆疾病可阻碍维生素得吸收。 长期口服抗生素可抑制肠道菌生长,引起Vk、生物素、叶酸、 泛酸等得缺乏。 妊娠、哺乳、强体力劳动、高温操作,维生素B1和B2得需要量 相应增加。 医疗上用维生素防治维生素不足而引起得疾病。 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。
CONH2
NAD+ + ATP → NADP+ +PPi
+
O
H2C O N
-
P=O O
尼克酰胺腺嘌呤二 核苷酸
—O
OH OH (nicotinamide
NH2 N
N
adenine
dinucleotide,NAD+) H
H N
9
N
尼克酰胺腺嘌呤二
-
O
P OH2C ‖
O
—O
核苷酸磷酸 (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADP+)
COOH
归纳b族维生素和辅酶的关系
归纳b族维生素和辅酶的关系归纳B族维生素和辅酶的关系随着营养学的发展,人们对维生素和辅酶之间的关系有了更加深入的了解。
B族维生素与辅酶之间关系密切,它们广泛参与人体生理和代谢过程。
本文将从不同的角度归纳B族维生素和辅酶之间的关系。
第一部分:B族维生素的概述B族维生素是一类水溶性的营养素,它们包括B1(硫胺素)、B2(核黄素)、B3(烟酸)、B5(泛酸)、B6(吡哆醇)、B7(生物素)、B9(叶酸)和B12(氢钴胺素)等多种维生素。
它们广泛存在于动、植物中,也可以通过人类膳食中获取。
B族维生素在人体内能转化为辅酶,进而参与生物化学反应之中。
第二部分:辅酶的概述辅酶是广泛存在于人体内的一种小分子物质,能与酶结合形成活性复合物,进而参与生物化学反应。
人体内的辅酶种类繁多,其中包括NAD+/NADH、NADP+/NADPH、辅酶A、硫辅酶、生物素、FAD/FMN等。
第三部分:B族维生素与辅酶的关系B族维生素与辅酶之间的关系密不可分。
在人体内,绝大部分B族维生素能够转化为相应的辅酶,并参与相关的生物化学反应。
比如,B1能够转化为辅酶二磷酸硫胺素(TPP),在糖、蛋白质、脂质等代谢过程中起重要作用;B2能够转化为辅酶FAD和FMN,参与细胞色素、蛋白质、脂类的合成和代谢过程;B3能转化为辅酶NAD+和NADH,参与氧化还原反应、糖类代谢、呼吸等过程;B5能转化为辅酶A,介导脂肪和糖类的代谢;B6能够转化为辅酶P5P,参与蛋白质、脂质和氨基酸的代谢等;B7是生物素,转化为辅酶生物素,参与氨基酸、脂肪酸和葡萄糖等的代谢;B9能够转化为辅酶THF,参与核酸和蛋白质代谢过程,并且在胎儿神经系统的发育中发挥着重要作用;B12能够转化为辅酶甲基转移酶(MMT),参与DNA的合成和细胞分裂。
第四部分:结论在人体内,B族维生素与辅酶之间的关系密切,它们能相互转化并参与人体代谢过程。
B族维生素和辅酶的缺乏或过量摄入会引起多种疾病,如脚气病、口角炎、贫血等。
维生素和辅酶
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水溶性维生素
(1)维生素B1(抗神经炎维生素)
化学本质: 硫胺素:一含S的噻唑环和一含NH2的嘧啶环;
体内以焦磷酸硫胺素(TPP)存在。 生理功能: 是脱羧酶辅酶,促进糖代谢,为神经活动提供能量。 来源:酵母中含维生素B1最多,其他食物中含量多不高。五谷类 多集中在胚芽及种皮中。瘦肉、核果和蛋类的含量也较多。 缺乏:脚气病: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。
化学本质:维生素B7,含硫维生素 生理功能:作为羧化酶的辅酶,在体内参与CO2的固定或脱羧反
应。
分布及来源:蔬菜、蛋、肝、肾中丰富,肠道菌可合成。 缺乏症:人体一般不会发生生物素缺乏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。
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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。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。他发 现,日本水兵吃的是蔬菜、鱼和白米饭,而英国水兵不大 吃米,而是吃大麦之类的其他粮食,高木将军让士兵在吃 饭时也吃一些大麦,结果日本海军中的脚气病消失了。
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2.分类
按照其溶解性质将其分为脂溶性和水溶性两大类。
脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K。
在机体的吸收往往与机体对脂肪的吸收有关,且排泄效率 不高,摄人过多可在体内蓄积,以至产生有害影响。 水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。排泄率高,一般 不在体内蓄积,毒性较低,但超过生理需要量过多时,可
维生素与辅酶
1-生育三烯酚
生育酚
生育酚自由基
取代基 5,7,8—三甲基
生育酚 α—
X=C15H31
三烯生育酚
X=C15H25Βιβλιοθήκη α—5,8—二甲基
7,8—二甲基 8—甲基
β—
γ — δ—
β—
γ — δ—
(三)性质与功能 • 1.性质: • 状态:α-生育酚为黄色油状液体, • 溶解性:溶于油脂及脂溶剂, • 稳定性:对热和酸、碱 • 易被氧化,金属离子如Fe2+能促进维生素E的氧化。
第4章
维生素
●掌握维生素与辅酶或辅基的关系。 ●了解各种辅酶或辅基的结构,熟悉各种辅酶 或辅基功能。 ●了解维生素的分类和主要生理功能,熟悉缺乏时所引 起的缺乏症。
第一节 维生素的概念和分类 一、维生素(Vitamin,V) 概念:是维持机体正常生命活动不可缺少的一类小 分子有机化台物。尽管机体时这类物质的需要量很少, 但由于这类物质在体内不能合成,或合成的量不能满 足机体的需要,大多数必需从食物中摄取。 功能:绝大多数作为辅酶或辅基的组成成分,参与 机体物质代谢。
硫辛酸是一种酰基载体,存在于丙酮酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶 中,与糖代谢关系密切。硫辛酸在α-酮酸氧化作用和脱羧作用时具有 偶联酰基转移和电子转移的功能。
硫辛酸(lipoic acid )的氢载体作用和酰基载体作用
S S C C
(CH2)4COO-
C
氧化型硫辛酸
OH
CH3-C- H
O
(CH2)4COO-
表 若干食物中维生素E的含量
单位:μg/g
食 物 小麦胚油 棉籽油 花生油 大豆油 橄榄油
含 量 1 000-3 000 600-900 260-360 100-400 50-300
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
酶与维生素2
六、酶促反应的特点: 1.具有极高的催化效率:酶的催化效率可比一般催化剂高106~1020倍。 酶能与底物形成ES中间复合物,从而改变化学反应的进程,使反应所 需活化能阈大大降低,活化分子的数目大大增加,从而加速反应进行。 2.具有高度的底物特异性:一种酶只作用于一种或一类化合物,以促进 一定的化学变化,生成一定的产物,这种现象称为酶作用的特异性。 ⑴绝对特异性:一种酶只能作用于一种化合物,以催化一种化学反 应,称为绝对特异性,如琥珀酸脱氢酶。 ⑵相对特异性:一种酶只能作用于一类化合物或一种化学键,催化一类 化学反应,称为相对特异性,如脂肪酶。 ⑶立体异构特异性:一种酶只能作用于一种立体异构体,或只能生成一 种立体异构体,称为立体异构特异性,如L-精氨酸酶。 3.酶的催化活性是可以调节的:如代谢物可调节酶的催化活性,对酶分 子的共价修饰可改变酶的催化活性,也可通过改变酶蛋白的合成来改 变其催化活性。 七、酶促反应的机制: 1.中间复合物学说与诱导契合学说:酶催化时,酶活性中心首先与底物 结合生成一种酶-底物复合物(ES),此复合物再分解释放出酶,并 生成产物,即为中间复合物学说。当底物与酶接近时,底物分子可以 诱导酶活性中心的构象以生改变,使之成为能与底物分子密切结合的 构象,这就是诱导契合学说。 2.与酶的高效率催化有关的因素:①趋近效应与定向作用;②张力作用; ③酸碱催化作用;④共价催化作用;⑤酶活性中心的低介电区(表面 效应)。
八、酶促反应动力学: 酶反应动力学主要研究酶催化的反应速度以及影响反应速度 的各种因素。在探讨各种因素对酶促反应速度的影响时, 通常测定其初始速度来代表酶促反应速度,即底物转化量 <5%时的反应速度。 1.底物浓度对反应速度的影响: ⑴底物对酶促反应的饱和现象:由实验观察到,在酶浓度不 变时,不同的底物浓度与反应速度的关系为一矩形双曲线, 即当底物浓度较低时,反应速度的增加与底物浓度的增加 成正比(一级反应);此后,随底物浓度的增加,反应速 度的增加量逐渐减少(混合级反应);最后,当底物浓度 增加到一定量时,反应速度达到一最大值,不再随底物浓 度的增加而增加(零级反应)。 ⑵米氏方程及米氏常数:根据上述实验结果,Michaelis & Menten 于1913年推导出了上述矩形双曲线的数学表达式, 即米氏方程: ν = Vmax[S]/(Km+[S])。其中,Vmax为最 大反应速度,Km为米氏常数。
生物化学复习资料-酶与维生素(含试题及解析)
第三章酶与辅酶一、知识要点在生物体的活细胞中每分每秒都进行着成千上万的大量生物化学反应,而这些反应却能有条不紊地进行且速度非常快,使细胞能同时进行各种降解代谢及合成代谢,以满足生命活动的需要。
生物细胞之所以能在常温常压下以极高的速度和很大的专一性进行化学反应,这是由于生物细胞中存在着生物催化剂——酶。
酶是生物体活细胞产生的具有特殊催化能力的蛋白质。
酶作为一种生物催化剂不同于一般的催化剂,它具有条件温和、催化效率高、高度专一性和酶活可调控性等催化特点。
酶可分为氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类和合成酶类六大类。
酶的专一性可分为相对专一性、绝对专一性和立体异构专一性,其中相对专一性又分为基团专一性和键专一性,立体异构专一性又分为旋光异构专一性、几何异构专一性和潜手性专一性。
影响酶促反应速度的因素有底物浓度(S)、酶液浓度(E)、反应温度(T)、反应pH值、激活剂(A)和抑制剂(I)等。
其中底物浓度与酶反应速度之间有一个重要的关系为米氏方程,米氏常数(K m)是酶的特征性常数,它的物理意义是当酶反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。
竞争性抑制作用、非竞争性抑制作用和反竞争性抑制作用分别对Km 值与V max的影响是各不相同的。
酶的活性中心有两个功能部位,即结合部位和催化部位。
酶的催化机理包括过渡态学说、邻近和定向效应、锁钥学说、诱导楔合学说、酸碱催化和共价催化等,每个学说都有其各自的理论依据,其中过渡态学说或中间产物学说为大家所公认,诱导楔合学说也为对酶的研究做了大量贡献。
胰凝乳蛋白酶是胰脏中合成的一种蛋白水解酶,其活性中心由Asp102、His57及Ser195构成一个电荷转接系统,即电荷中继网。
其催化机理包括两个阶段,第一阶段为水解反应的酰化阶段,第二阶段为水解反应的脱酰阶段。
同工酶和变构酶是两种重要的酶。
同工酶是指有机体内能催化相同的化学反应,但其酶蛋白本身的理化性质及生物学功能不完全相同的一组酶;变构酶是利用构象的改变来调节其催化活性的酶,是一个关键酶,催化限速步骤。
生物化学习题-维生素
什么是发动机的压缩比
压缩比:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比,国标以ε表示,也等于气缸总容积与燃烧室容积的比值。
汽油机在运转时,吸进的是汽油与空气混合气,压缩比越大,压缩终了的混合气的压力和温度就越高,混合气中的汽油分子就能气化得更完全,燃烧也更迅速更充分,因而发动机发出的功率越大,经济性越好,排气质量也能相应得到改善。
反过来说,低压缩比的发动机燃烧时间相对延长,增加了能量消耗从而降低动力输出。
压缩比越大,通常伴随着的是发动机工作时抖振会明显增大(现在的发动机大都经过专门的调校,因而不是很明显),压缩比过大不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现“爆燃”和“表面点火”等不正常燃烧现象。
爆燃会引起发动机过热,功率下降,油耗增加,甚至损毁发动机。
表面点火也会增加发动机的负荷,使其寿命降低。
另外,压缩比的提高还受到排气污染法规的限制。
通常的低压缩比指的是压缩比在10以下,数值在10以上的就算是高压缩比发动机了。
压缩比的高低对发动机使用汽油等级的要求有很大影响,一般来说,压缩比越大,要求使用的汽油标号越高。
如果使用了低于建议标号的汽油,可能会产生“敲缸”、发动机振动加剧、不匀速行驶等问题,还会损害发动机性能,缩短使用寿命。
通常,压缩比低于7.5可使用90号汽油,压缩比在7.5~8.0应选用90或93号汽油;压缩比在8.0~10.0应选93或95号汽油;压缩比在10.0以上的应选用97号汽油。
维生素和辅酶
维生素和辅酶
第28页
CoI: 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(氧化型)
维生素和辅酶
第29页
CoI: 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(还原型)
维生素和辅酶
第30页
CoII: 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADP+/NADPH)
维生素和辅酶
第31页
维生素和辅酶
NAD-binding region of some dehydrogenases. motif (Rossmann fold).Arrow: C-4
carrying two electrons is transferred to NAD+.
维生素和辅酶
第34页
五、维生素B6与转氨酶辅酶
吡哆醇
吡哆醛
吡哆胺
B6 vitamin family
B6 deficiencies: protein metabolism disorder
维生素和辅酶
第35页
维生素和辅酶
第18页
Reactive center: C-2 of thiazolium ring
维生素和辅酶
第19页
噻唑环C-2失去H+形成负碳离子, 是很 好亲核基团
维生素和辅酶
第20页
维生素和辅酶
TPP是脱羧酶辅酶 生化作用: 脱羧
缺乏时糖代谢受阻, 丙 酮酸、乳酸就会在组织 中积累, 影响心血管和 神经组织正常功效
维生素和辅酶
第14页
维生素和辅酶
脚气
第15页
第二节 B族维生素与辅酶、辅基
维生素和辅酶
第16页
一、维生素B1和脱羧酶辅酶
硫胺素(thiamin)--VB1
缺乏: 神经炎、心力衰竭
生化习题集第二章 维 生素
第二章维生素一、名词解释1.维生素 2.维生素需要量3.脂溶性维生素 4.水溶性维生素5.辅酶Ⅰ 6.辅酶Ⅱ7.辅酶A 8.黄素酶9.维生素A原 10.维生素D原二、填空题1.维生素D是_________类化合物,它在人体内具有生物活性的分子形式为_________。
2.FMN、FAD是_________的辅基,它们在反应中起_________作用。
3.维生素PP的化学本质是_________,缺乏它会引起_________病。
4.脂溶性维生素包括_________、_________、_________和_________。
5.水溶性维生素包括维生素B族和_________。
维生素B族有_________、_________、_________、_________、_________、_________、_________和_________等。
6.维生素B1构成的辅酶是_________,如果缺乏,糖代谢发生障碍,_________和_________在神经组织堆积,引起脚气病。
7.维生素B6包括_________、_________和_________。
其中_________ 和_________ 磷酸化成为辅酶,起_________作用。
8.维生素PP包括_________、__________两种物质,它们都是_________的衍生物,在体内主要由_________生成。
9.尼克酸或尼克酰胺具有_________特性,它的主要功能是________。
10.维生素E又名_________,与________有关,它还具有抗_________作用。
三、选择题A型题:1.下列关于维生素的叙述正确的是:A.维生素是一类高分子有机化合物 B.维生素每天需要量约数克C.B族维生素的主要作用是构成辅酶或辅基 D.维生素参与机体组织细胞的构成E.维生素主要在机体合成2.关于水溶性维生素的叙述错误的是:A.在人体内只有少量储存B.易随尿排出体外C,每日必须通过膳食提供足够的数量D.当膳食供给不足时,易导致人体出现相应的缺乏症E.在人体内主要储存于脂肪组织3.关于脂溶性维生素的叙述错误的是:A.溶于脂肪和脂溶剂 B.不溶于水C.在肠道中与脂肪共同吸收 D.长期摄入量过多可引起相应的中毒症E.可随尿排除体外4.有关维生素A的叙述错误的是:A.维生素A缺乏可引起夜盲症 B.维生素A是水溶性维生素C.维生素A可由β-胡萝卜素转变而来 D.维生素A有两种形式,即A1和A2 E.维生素A参与视紫红质的形成5.胡萝卜素类物质转为维生素A的转变率最高的是:A.α-胡萝卜素 B.β-胡萝卜素C.γ-胡萝卜素 D.玉米黄素E.新玉米黄素6.关于维生素D的叙述错误的是:A.在酵母和植物油中的麦角固醇可以转化为维生素D2B.皮肤的7-脱氢胆固醇可转化为维生素D3C.维生素D3的生理活性型是25-(OH)D3D.化学性质稳定,光照下不被破坏E.儿童缺乏维生素D可引起佝偻病7.下面关于维生素E的叙述正确的是:A.是6-羟苯骈二氢吡喃衍生物,极易被氧化 B.易溶于水C.具有抗生育和抗氧化作用 D.缺乏维生素E,可产生癞皮病E.主要存在于动物性食品中8.儿童缺乏维生素D时易患:A.佝偻病 B.骨质软化症C.坏血病 D.恶性贫血E.癞皮病9.脚气病由于缺乏下列哪种维生素所致:A.钴胺素 B.硫胺素C.生物素 D.遍多酸E.叶酸10.关于维生素PP叙述正确的是:A.以玉米为主食的地区很少发生缺乏病 B.与异烟肼的结构相似,二者有拮抗作用C.本身就是一种辅酶或酶 D.缺乏时可以引起脚气病E.在体内可由色氨酸转变而来,故不需从食物中摄取11.维生素B6辅助治疗小儿惊厥和妊娠呕吐的原理是:A.作为谷氨酸转氨酶的辅酶成分 B.作为丙氨酸转氨酶的辅酶成分C.作为蛋氨酸脱羧酶的辅酶成分 D.作为谷氨酸脱羧酶的辅酶成分E.作为羧化酶的辅酶成分12.维生素B2以哪种形式参与氧化还原反应:A.辅酶A B.NAD+、NADP+C.辅酶Ⅰ D.辅酶IIE.FMN、FAD13.以下哪种对应关系正确:A.维生素B6→磷酸吡哆醛→脱氢酶 B.泛酸→辅酶A→酰基移换酶C.维生素PP→NAD+→黄酶 D.维生素B1→TPP→硫激酶E.维生素B2→NADP+→转氨酶14.哪种维生素能被氨甲喋呤所拮抗:A.维生素B6 B.叶酸C.维生素B2 D.维生素B1E.遍多酸15.惟一含金属元素的维生素是:A.维生素B1 B.维生素B2C.维生素C D.维生素B6E.维生素B1216.哪种维生素是天然的抗氧化剂并常用食品添加剂:A.维生素B1 B.维生素KC.维生素E D.叶酸E.泛酸17.与凝血酶原生成有关的维生素是:A.维生素K B.维生素EC.硫辛酸 D.遍多酸E.硫胺素18.维生素B1缺乏时出现的消化道蠕动减慢、消化液比较少、食欲不振等症状的原因是因为:A.维生素B1能抑制胆碱酯酶的活性 B.维生素B1能促进胃蛋白酶的活性C.维生素B1能促进胰蛋白酶的活性 D.维生素B1能促进胆碱酯酶的活性E.维生素B1能促进胃蛋白酶原的激活19.有关维生素C功能的叙述哪项是错误的:A.与胶原合成过程中的羟化步骤有关 B.保护含巯基的酶处于还原状态C.维生素C缺乏易引起坏血病 D.促进铁的吸收E.在动物性食品中有大量存在20.肠道细菌可给人体合成那几种维生素:A.维生素A和维生素D B.维生素K和维生素B6C.维生素C和维生素E D.泛酸和尼克酰胺E.硫辛酸和维生素B12B型题:A.维生素K B.维生素B12 C.维生素E D.维生素C E.维生素A 1.吸收时需要有内因子协助的维生素:2.与合成视紫红质有关:3.与生育有关:A.磷酸吡哆醛 B.生物素 C.维生素B1 D.维生素K E.四氢叶酸4.参与氨基转移的辅酶是:5.参与α-酮酸氧化脱羧作用的是:6.能够转移一碳单位的是:A.辅酶A B.生物素 C.FAD D.硫胺素 E.磷酸吡哆醛7.能够转移酰基的是:8.能够转移氢原子的是:9.能够转移CO2的是:10.能够转移氨基的是:A.维生素B1 B.维生素B12 C.维生素C D.维生素D E.维生素E 11.缺乏可引起坏血病的维生素是:12.缺乏可引起脚气病的维生素是:13.缺乏可引起恶性贫血的维生素是:14.缺乏可引起佝偻病的维生素是:A.维生素A B.维生素C C.维生素K D.维生素D E.维生素E 15.可促进凝血酶原合成的维生素是:16.含有β-白芷酮环结构的维生素是:17.属于类固醇衍生物的维生素是:A.转移酰基 B.转移氨基 C.转移一碳单位 D.转移氢原子 E.转移二氧化碳18.磷酸吡哆醛的作用是:19.生物素的作用是:20.四氢叶酸的作用是:C型题:A.维生素B6 B.维生素B12 C.两者均是 D.两者均不是1.能引起低色素小细胞贫血的是:2.能引起巨幼红细胞贫血的是:A.维生素PP B.维生素B6 C.两者均是 D.两者均不是3.服用异烟肼抗结核药时,需补充的维生素:4.能引起脚气病的维生素:A.含有维生素B2 B.含有钴元素 C.两者均是 D.两者均不是5.FMN中:6.NAD+中:A.维生素A B.维生素D C.两者均是 D.两者均不是7.过多摄入可引起中毒症状:8.为类固醇的衍生物:A.维生素B6 B.叶酸 C.两者均是 D.两者均不是9.参与氨基酸代谢:10.参与脱羧基反应:四、问答题1.引起维生素缺乏症的常见原因有哪些?2.当维生素A缺乏时为什么会患夜盲症?3.叶酸和维生素B12在生理功能上有何关系?4.脂溶性和水溶性维生素的体内代谢各有何特点?5.试写出各种维生素缺乏症的名称?参考答案一、名词解释1.维生素是一类维持机体正常生理功能所必需,人体内不能合成或合成数量不能满足机体需求,必须由食物提供的有机化合物。
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点强调酶分为六大类,每一类都是固定的,酶可用分
类号表示。 举例说明酶的俗名和系统命名的区别与联系。
用通俗的 语言说明
2.4 酶的作用机理
利用挂图
2.4.1反应活化能
复习无机有分析化学中化学反应速率的知识,复
习活化能的概念。活化能的概念较难,教师可通过化
学反应活化能图说明。在讲解时,举具体的实例,帮
板书
呲哆胺。
磷酸呲哆醛和磷酸呲哆胺是氨基酸转氨酶、消旋
酶及脱羧酶的辅酶,催化氨基酸的分解代谢。
2.1.5.2来源及缺乏症 酵母、蛋黄、肝脏、肉
类含维生素B6丰富。肠道细菌可以合成维生素B6。人
类未发现典型的维生素B6缺乏症。但长期服用抗结核
药异烟肼可导致维生素B6缺乏症。
2.1.6生物素
生物素又称维生素B7或维生素H。是无色针状晶
助学生理解。
2.4.2中间产物学说 中间产物学说涉及酶催化反应的反应机理,它与 利用模型
一般化学反应的反应机理相似,老师通过复习一般化
2.2 脂溶性维生素 2.2.1维生素A 2.2.1.1化学结构及生理功能 维生素A是以类异 戊二烯单位组成的不饱和一元醇,包括A1和A2两种形 式。维生素A可由β-胡萝卜素转化得到,因此,β胡萝卜素又称维生素A原。维生素A在体内的活性形式 是11-顺视黄醛。 维生素A是构成视觉细胞内感光物质的成分,当 维生素A缺乏时,感光物质合成受阻,暗适应能力降 低;维生素A参与膜糖蛋白的合成,缺乏导致上皮组 织不健全,抵抗微生物侵袭能力降低,易感染疾病。 2.2.1.1来源及缺乏症 维生素A主要来自动物食 品,肝脏、鸡蛋、牛奶等含量丰富。植物性食物如胡 萝卜、玉米、绿叶蔬菜等含有β-胡萝卜素。当维生 素A缺乏时,会导致夜盲症。维生素A严重缺乏时,导 致眼、肺、胃肠、尿道的上皮组织角质化。伴随黏膜 分泌作用的降低,眼上皮组织恶化,产生干眼病。 2.2.2维生素D 维生素D又称骨化醇、抗佝偻病维生素。无色晶 体,不易被酸、碱或氧化破坏。 2.2.2.1化学结构及生理功能 维生素D是类固醇 的衍生物,具有维生素D活性的化合物有十几种,但
体,对热和酸碱均稳定,易被氧化剂破坏。
2.1.6.1化学结构及生理功能 生物素是由带有
戊酸侧链的噻吩环和尿素结合成的双环化合物,其结
构如下:
生物素作为羧基的载体,是多种羧化酶如丙酮酸羧化
酶、乙酰COA羧化酶、丙酰COA羧化酶等的成分,催化
底物发生羧化反应。
2.1.6.2来源及缺乏症 肝、肾、蛋黄、谷类、 蔬菜都含有生物素,肠道细菌也能合成。因此,人缺 乏生物素不是由于食物中缺乏,而是由于利用障碍引 起。因此,常吃生鸡蛋会导致生物素缺乏。其症状包 括:抑郁、幻觉、肌肉疼痛和皮炎。 教学内容与设计:
素。它的性质稳定不易破坏。
板书课题
2.1.4.1化学结构及生理功能 维生素PP包括烟酸
和烟酰胺,在体内有两种活性形式,即烟酰胺腺嘌呤
二核苷酸(辅酶I)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸
(辅酶II)。辅酶I和辅酶II的氧化型和还原型的转
变可以起到双电子载体的作用。是氧化还原酶的辅
酶。
2.1.4.2来源及缺乏症 维生素B5存在广泛,在花
醇转化而来,强调维生素D多过的危害。 维生素E又称生育酚,复习有机化学油脂的内
容,说明它与豆油等植物油一同存在。
展示挂图
教学内容与设计: 第2章 酶与维生素 生物体生命活动的基本特征之一是不断地进行新
陈代谢,而新陈代谢是由各种化学反应所组成,这些 化学反应都是在常温、常压、酸碱适中的温和条件下 迅速进行。如果在实验室中进行这些反应,则需要高 温、高压、强酸或强碱等剧烈条件才能进行,甚至有 些反应还难以实现。这是因为生物体内含有一类特殊 的催化剂-酶。
缺乏症。 2.1.9维生素C 维生素C又称抗坏血酸,无色片状结晶,呈酸
性,在碱性溶液中稳定,易被热、光和氧化剂破坏。 2.1.9.1化学结构及生理功能 维生素C是6个碳
原子的多羟基化合物,因双键相连的两个羟基能电离 出氢离子而呈酸性,容易被氧化成氧化型的维生素 C,结构如下:
维生素C作为还原剂参与体内的氧化还原反应, 保护巯基酶的活性,使谷胱甘肽和血红蛋白呈还原 型,促进肠道铁离子的吸收,使叶酸变为有生物活性 的四氢叶酸;维生素C参与体内多种羟化反应,促进 胶原蛋白的合成,参与体内芳香族氨基酸和胆固醇的 代谢; 教学内容与设计:
多酸)、B5(也称维生素PP)、B6、B7(生物素或维
生素H)B12、叶酸和维生素C的来源、结构、生理功
能及缺乏症。
在介绍B族维生素时结合学生的日常经验,介绍
学生日常食用的食物中维生素的含量,结合营养学知
识向学生介绍。
第2节 脂溶性维生素
脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K。这些维生
素的结构较复杂,在介绍时老师可介绍它们的结构特
维生素是生物体内不可缺少的生理活性物质,它 对机体的新陈代谢起促进和调节作用。维生素的生理 作用经常和酶联系在一起,这是因为许多维生素是辅 酶或辅基的组成成分,参与酶的催化作用。
2.1. 水溶性维生素 维生素是人和动物维持正常生命活动和生理功能 不可缺少的,必须从食物中获得的一类小分子有机 物。这类物质与糖类、蛋白质和脂肪不同,它不是供 给能量或构成生物体的主要原料,它们只是在物质代 谢中起重要作用。人对维生素的每日需要量很少,但 各种维生素缺乏时,会因物质代谢发生障碍而产生疾 病。这些疾病称为维生素缺乏症。 维生素常根据溶解性分为水溶性维生素和脂溶性 复习 维生素两类。水溶性维生素除维生素C外统称B族维生 素。B族维生素大多数是辅酶或辅基的组成成分。 2.1.1 维生素B1 维生素B1又称硫胺素或抗脚气病维生素。它在碱 中易破坏,在酸中稳定,加热到120℃也不被破坏。 2.1.1.1 化学结构及生理功能 维生素B1由噻 唑环和含氨基的嘧啶环组成。它在体内以硫胺素焦磷 酸(TPP)的形式存在。 硫胺素焦磷酸是α-酮戊二酸脱氢酶系、丙酮酸 脱氢酶系和转酮酶的辅酶。
教学内容与设计: 2.1.1.2 来源及缺乏症 维生素B1主要存在于种
子外皮及胚芽中,在米糠、麦麸、黄豆、花生、瘦肉 等含量丰富。当维生素B1缺乏时,可出现多发性神经 炎、皮肤麻木、四肢无力、心力衰竭、肌肉萎缩、下 肢浮肿等。维生素B1缺乏引起的这些症状临床上称为 脚气病;此外,维生素B1缺乏还可造成食欲不振、消 化不良等症状。
课题
第2章 酶与维生素 第1节 水溶性维生素 第2节 脂溶性维生素
教学要点与 理解维生素的概念,掌握水溶性和脂溶性维生素的生理功能及缺乏
目标
症,了解其结构和用途。
教具与 材料
教材、教学参考书、挂图
教学内容与设计:
教学提示
从学生的日常经验出发导入新课。 第2章 酶与维生素
板书课题
第1节 水溶性维生素
维生素是学生日常生活中较熟悉的物质,在讲授 用学生易
2.1.2 维生素B2 维生素B2也称核黄素,呈黄色莹光,微溶于水, 在中性或酸性溶液中稳定,光照或碱中加热易分解。 2.1.2.1 化学结构及生理功能 维生素B2是核醇 和7,8-二甲基异咯嗪的缩合物,它可以接受两个氢 原子,易发生氧化还原反应, 维生素B2在体内以黄素单核苷酸(FMN)和黄素 腺嘌呤二核苷酸(FAD)两种形式存在,它们是生物 体内黄素蛋白等氧化还原酶的辅基。 FMN和FAD可以接受或失去氢原子而催化氧化还原 反应。 2.1.2.2来源及缺乏症 维生素B2存在于肉、蛋 黄、肝、肾、玉米和豆制品中。维生素B2缺乏时,引 起口角炎、舌炎、唇炎、眼睑炎等各种粘膜及皮肤炎 症。 2.1.3生素B3 维生素B3常称泛酸或遍多酸,因自然界存在广泛 而得名。泛酸为淡黄色油状物,在酸性溶液中易分 解。 2.1.3.1化学结构及生理功能 泛酸由α,γ-二 羟基-β,β-二甲基丁酸与β-丙氨酸通过酰胺键结 合而成。泛酸在体内的活性形式为辅酶A(COA-SH或 COA)和酰基载体蛋白(ACP)。
点,不必要求学生记忆结构。
板书
教师强调脂溶性维生素一般与脂一同存在,主要
来自动物性食品,植物性食品中含量很少,植物油中 利用模型
含有维生素E。
维生素A又称视黄醇,抗干眼病维生素,结合学
生的日常经验,说明维生素A的来源及缺乏症。
维生素D又称骨化醇,教师通过与胆固醇结构比
较,介绍甾环的基本结构,强调维生素D是激素类固
生、豆类、谷类、肉类和动物肝脏中含量丰富。体内
色氨酸能转变成维生素B5。当维生素B5缺乏时出现癞
皮病。
2.1.5维生素B6
维生素B6是无色晶体,对酸稳定,在碱中易被破
坏。
2.1.5.1化学结构及生理功能 维生素B6包括呲
哆醇、呲哆醛和呲哆胺三种,它们在体内可相互转
化。维生素B6在体内的活性形式是磷酸呲哆醛、磷酸
主要的为维生素D2和D3。在动物体内7-脱氢胆固醇在 紫外线照射下,可转变成维生素D3。维生素D在体内 的活性形式是1,25-二羟维生素D3,结构如下:
课后作业与练习:
课后记:
课题
第2节 酶的概述 第3节 酶的作用机理
教学要点与 理解酶的概念和酶的作用机理,掌握酶的性质和酶 目标 的催化特点,了解酶的分类、命名和酶的用途。
时从学生的日常经验出发,联系学生所知道的维生 理解的语
素,引导学生总结维生素的概念。
言介绍
教师强调维生素是一类小分子有机化合物,人体
的需要量很少,但是维持人的正常生理功能所必需
的。维生素这类化合物结构没有必然的联系,因此,
只能根据溶解性将维生素分为水溶性生素维生素C外都称为B族维生 板书 素,教师主要介绍维生素B1、B2、B3(也称泛酸或遍
教学内容与设计:
辅酶A(COA-SH)中的巯基可以与酰基结合,在 糖代谢、脂肪分解代谢和氨基酸代谢中起结合与活化 酰基的作用。
2.1.3.2来源及缺乏症 泛酸广泛存在于酵母、