第11章_维生素

• 主要存在场所：生物素在自然界中存在广泛，肝 脏和酵母中含量较丰富。因为生鸡蛋清中含抗生 素羧基载体蛋白，所以长期食用生鸡蛋则缺乏生 物素。
2020/9/28
27
（八）叶酸及叶酸辅酶
• 自然界广泛存在的维生素，因为在绿叶中含量丰 富，故名叶酸，亦称蝶酰谷氨酸
2020/9/28
28
辅酶形式：在体内作为辅酶的是叶酸加氢的还原产 物-5，6，7，8四氢叶酸（tertra hydrogenic folic acid，THFA或FH4）
• 维生素A主要来自动物性食品，以肝脏、乳制品 及蛋黄中含量最多。
2020/9/28
3
（二）维生素D和紫外线
• 维生素D和胆固醇的化学结构中具有环戊烷多氢 菲的结构。维生素D包括维生素D3维生素D2两种。 它们的维生素原经过紫外线照射后激活为相应的 维生素D3或维生素D2。人的皮肤含有的维生素原 为7-脱氢胆固醇，得到阳光中的紫外线激活后转 化为维生素D3，化学名称为胆钙化醇。麦角、酵 母或其它真菌中含有维生素D2原为麦角固醇，经 过紫外线照射后，激活为维生素D2，化学名称为 麦角钙化醇。
NN
OH
CH3
CO
CH3
NH NC
O
2020/9/28
14
辅酶形式： 在生物体内以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷 酸（FAD）的形式存在，它们是多种氧化还原酶的辅基
OH OH
OHOHOH O
CH2CHCHCHCH2OPOCH2 O
N
N
CH3
NN
OH
CO
N
N
CH3
N FMN
NH C O
NH2
H
H2N
N NH H
N
N
CH2 NH H
OH H
2020/9/28
COOH
CH2

CH2
C NH CH COOH
29
• 生化功能：四氢叶酸是转一碳基团酶系的辅酶， 它是甲基、亚甲基、甲酰基、甲川基的载体，其 携带甲酰基等一碳单位的位置在四氢叶酸N5和 N10上，在嘌呤、嘧啶、丝氨酸、甲硫氨酸的生 物合成中起作用。四氢叶酸的主要作用是作为一 碳基团，参与多种生物合成过程。
2020/9/28
7
2020/9/28
羧化辅酶（TPP）
8
辅酶形式：焦磷酸硫胺素(TPP)是脱羧酶的辅酶， 催化丙酮酸或α–酮戊二酸的氧化脱羧反应，所以又 称为羧化辅酶。
NH2 N
ClCH2 N+
CH3
OO
H3C N
S CH2CH2 O P O P OH
焦磷酸硫胺素(TPP)
OH OH
生化功能： TPP作为丙酮酸或α-酮戊二酸氧化脱羧反应的辅酶。
21
辅酶形式：维生素B6在体内经磷酸化作用转变为相应的磷酸 酯，即维生素B6的辅酶形式：磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺
HO H3C
CHO O
CH2 O P OH HO OH H3C
N
磷酸吡哆醛
CH2NH2
O
CH2 O P OH OH
N
磷酸吡哆胺
2020/9/28
22
• 生化功能：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺在氨 基酸代谢中非常重要，它是氨基酸转氨作 用、脱羧作用及消旋作用的辅酶。
丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系催化下，经脱羧、脱氢，生成乙酰 -CoA进入三羧酸循环。整个反应中，除TPP外，还需要硫 辛酸、CoASH、NAD+和FAD等多种辅酶参加
2020/9/28
9
• 5. 缺乏症：由于维生素B1与糖代谢有密切 关系，所以当维生素B1缺乏时，体内TPP 含量减少，从而使丙酮酸氧化脱羧作用发 生障碍。缺乏时易患脚气病。
• NAD+和NADP+的分子结构中都含有尼克酰胺的 吡啶环，可通过它可逆地进行氧化还原，在代谢 反应中起递氢作用。
2020/9/28
13
（三）维生素B2和黄素辅酶
• 维生素B2又称核黄素（riboflavin），化学 结构中含有核糖醇和二甲基异咯嗪两部分
OHOHOH O
CH2CHCHCHCH2OPOH
• 缺乏症：人类未发现缺乏症。 • 主要存在场所：动物和植物细胞中均含有，
存在广泛。
2020/9/28
20
（五）维生素B6和磷酸吡哆醛
• 维生素B6包括三种物质：即吡哆醇（pyrodoxol）、吡哆 醛（pyridoxal）和吡哆胺（pyridoxamine），在体内这三 种物质可以互相转化
2020/9/28
还需要一些无机化学元素。大量元素和微量元 素。 大量元素：钙、镁、钠、钾、磷、硫和氯，每天需 要近1克。 微量元素：（15种在动物营养中必需的） 铁、碘、铜、锰、锌、钴、钼、硒、钒、镍、 铬、锡、氟、硅、砷 人体中每人每日需要量小于100mg 作为酶的辅因子或辅基起作用，参与多种生化过程。
已知许多含巯基的酶，在体内需要有自由的-SH基 才能发挥其催化活性，而抗坏血酸能使这些酶分 子中的巯基处于还原状态，从而维持其催化活性。
• 缺乏症：缺乏时造成坏血病。
• 主要存在场所：新鲜蔬菜和水果中含量丰富。
2020/9/28
34
四、作为辅酶的金属离子
（一）概论 动物和人为了生长和发育在饮食中除了维生素外，
• 维生素D主要存在于肝、奶和蛋黄中，以鱼肝油 最丰富。可防治佝偻病、软骨病、手足抽搐等。
2020/9/28
4
（三）维生素E
• 维生素E又名为生育酚（tocopherol）。系苯骈二 氢吡喃衍生物，天然有八种生育酚，化学结构大 同小异分为生育酚和生育三烯酚两种，又根据甲 基数目和位置分为αβγδ四种，α型活性最高。缺 乏维生素E时，雌鼠生殖不育，雄鼠睾丸退化， 大鼠、豚鼠、兔、犬和猴等则出现营养性肌肉委 缩，猴缺乏维生素E时还出现贫血、血细胞和骨 髓细胞形态异常。维生素E极易氧化，是一个抗 氧化剂，对保护线粒体膜上的磷脂有抗自由基的 作用。一般不缺乏，缺乏症为红细胞数量减少， 表现为贫血病。
• 水溶性维生素（water-soluble vitamin）有维生素 B1、B2、B3、B5、B6、B12、生物素、叶酸、 维生素C和硫辛酸等；
• 脂溶性维生素（fat-soluble vitamin）有维生素A、 D、E、K等。
2020/9/28
2
二、脂溶性维生素
• （一）维生素A和胡萝卜素 • 维生素A的化学名称为视黄醇（retinol），跟视觉
式中R代表黄素辅基的其它部分
2020/9/28
16
• 缺乏症：缺乏维生素B2时，有口舌炎、唇 炎、舌炎、眼角膜炎和眼球多呈血管等症 状。
• 主要存在场所：动物肝脏、酵母中含量较 多，大豆、小麦、青菜、蛋黄、胚和米糠 中也含有核黄素。
2020/9/28
17
（四）泛酸和辅酶
• 泛酸（pantothenic acid）又称遍多酸或维 生素B3，是含有肽键的酸性物质 ，它在自 然界中广泛存在。
• 缺乏症：人类未发现典型的缺乏症。
• 主要存在场所：酵母、蛋黄、肝脏、谷类 等中含量丰富，肠道细菌可以合成
2020/9/28
23
（六）维生素B12和B12辅酶
• 维生素B12分子中 • 含有金属元素钴， • 又称钴胺素（cobalamin）
2020/9/28
24
辅酶形式： 主要有5'-脱氧腺苷钴胺素、氰钴胺素、羟钴胺素和甲基钴胺
素等。5'-脱氧腺苷钴胺素是维生素B12在体内的主要存在形式
2020/9/28
25
（七）生物素
• 生物素又称为维生素B7或维生素H • 生物素的化学结构中，包括并合着的两个
杂五员环和一个五碳的羧酸侧链
O
C
HN
NH
H 2C S
C H (C H 2)4C O O H
2020/9/28
26
辅酶形式：
• 生物素与酶蛋白结合催化体内CO2的固定以及羧 化反应，它是多种羧化酶的辅酶。生物素与其专 一的酶蛋白通过生物素的羧基与酶蛋白中赖氨酸 的个ε氮-氨原基子以结酰合胺，键然相后连再。将首生先物C素O上2与结尿合素的环C上O2的转一 给适当的受体，因此生物素在代谢过程中起CO2 载体的作用。
• 维生素K的生理功能与血凝有关，血凝过程中有 许多血凝因子的生物合成与维生素K有关。
2020/9/28
6
三、水溶性维生素
（一）维生素B1和硫胺素
化学结构：硫胺素的化学结构包括嘧啶环 和噻唑环两部分。一般使用的维生素B1都 是化学合成的硫胺素盐酸盐。硫胺素分子 用中性亚硫酸钠溶液在室温下处理，即分 解为嘧啶和噻唑两部分：嘧啶·SO3H和噻唑
2020/9/28
硫辛酸（还原型）
31
• 辅酶形式及生化功能：硫辛酸是丙酮酸脱 氢酶系和α-酮戊二酸脱氢酶系的多酶复合物 中的一种辅助因素，在此复合物中，硫辛 酸起着转酰基作用，同时在这个反应中硫 辛酸被还原以后又重新被氧化。在糖代谢 中有重要作用。
• 缺乏症：人类未发现缺乏症。
• 主要存在场所：动物的肝脏和酵母中含量 丰富。
• 缺乏症：叶酸能治疗营养障碍性贫血，又是许多 微生物生长的专一因素。
• 主要存在场所：青菜、肝脏和酵母中含量丰富。
2020/9/28
30
（九）硫辛酸
• 硫辛酸（thioctic acid）是一种含硫的脂肪酸。硫辛酸呈氧 化型和还原型存在，可以传递氢，其氧化型和还原型之间 可互相转化
硫辛酸（氧化型）
2020/9/28
18
辅酶形式：辅酶A（coenzyme A，简写为CoASH） 分子中含有泛酰巯基乙胺，是含泛酸的复合核苷酸
2020/9/28
19
生化功能：
• 辅酶A是酰基转移酶的辅酶。它的巯基与酰 基形成硫酯（thioester），其重要的生化功 能是在代谢过程中作为酰基载体起传递酰 基的作用