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第五章
维生素与无机盐
Vitamins and Minerals
·
1
目录
本章要求
3学时
掌握维生素的概念及分类
一、脂溶性维生素
了解维生素A、D、E、K的化学本质及性质，生化作 用及缺乏症。
二、水溶性维生素
掌握8种B族维生素及维生素C的化学本质、活性形式 （辅酶形式）、生化作用，了解其缺乏症。
三、微量元素
分类:
脂溶性维生素 (lipid-soluble vitamin) 水溶性维生素 (water-soluble vitamin)
·
3
目录
命名
1. 按发现先后以英文字母命名，如维生素A、B、 C、D、E、K等。有些在发现时认为是一种，后经证 明是多种维生素混合体，命名时便在其原拉丁字母下 标注1、2、3等加以区别，如B1、 B2 、 B6等。
肝内星形细胞 (stellate cell)储存
视黄醇酯 肝细胞
视黄醇 视黄醇结合蛋白(RBP)
血液
运甲腺蛋白(TTR)
靶组织特异受体 在细胞内
细胞视黄醇结合蛋白(CRBP)
·
10
目录
（二）视黄醇、视黄醛和视黄酸是维生素A的活性形式
H 3C CH 3
CH 3
CH 3
H 3C CH 3
CH 3
CH 2OH
(二)维生素中毒：摄入过多时可发生中毒，干扰物质
代谢。
·
5
目录
第一节 脂溶性维生素
Lipid-soluble Vitamin
·
6
目录
共同特点：
（1）均为非极性疏水的异戊二烯衍生物
（2）不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂
（3）在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收
（4）吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某
·
18
目录
（四）维生素D缺乏或摄入过量均引起疾病
儿童可患佝偻病（rickets） 缺乏症： 成人可发生软骨病（osteomalacia）
抗佝偻病维生素
·
19
目录
·
20
目录
三、维生素E
（一）维生素E是生育酚类化合物
生育酚(tocopherol):
R1 HO
、、和四种 生育三烯酚(tocotrienol):
R2
O
CH 3
R3
生育酚
R1
、、和四种 HO
R2
O
CH 3
R3
生育生素E具有抗氧化等多方面的功能
1．维生素E是体内最重要的脂溶性抗氧化剂
机制: 捕捉过氧化脂质自由基,保护生物膜的 结构与功能。
维生素E +
过氧化脂 质自由基
生育酚 自由基
维生素C
生育醌 或谷胱甘肽
缺乏: 轻度溶血性贫血（早产新生儿）。
些特殊结合蛋白特异结合而运输
种类：
Vit A, Vit D, Vit E, Vit K
·
7
目录
脂溶性维生素的结构
·
8
目录
一、维生素A
（一）视黄醇是天然维生素A的主要形式
天然形式：
A1（视黄醇） A2（3-脱氢视黄醇）
来源：
动物内脏(视黄醇酯）
植物：维生素A原（如β-胡萝卜素）
·
9
目录
运输形式：
掌握微量元素的概念，了解各微量元素在体内的含量 、分布及作用。
四、钙磷代谢
掌握钙磷代谢的调节，熟悉其分布、功能及其代谢。
·
2
目录
一、维生素
定义：
维生素(vitamin) 是人体内不能合成，或合成 量甚少、不能满足机体的需要，必须由食物供 给，维持正常生命活动过程所必需的一组低分 子量有机化合物。
VitD3在血液中运输：与维生素D结合蛋白(vitamin D
binding protein, DBP)相结合而运输。
·
15
目录
（二）维生素D的活化形式是1,25-二羟维生素D3
维生素D3在体内的转变
·
16
目录
（三）1,25-(OH)2-D3具有调节血钙和组织细胞 分化的功能
1．调节血钙水平是1,25-(OH)2-D3的重要作用
视
全反视黄醇 异构酶
11-顺 视 黄 醇
循
还原酶
还原酶
环
全反视黄醛
11-顺 视 黄 醛
夜盲症
视蛋白
变 视 紫 红 质 II
视紫红质 （ 11-顺 视 黄 醛 ）
光视紫红质
光
视觉神经冲动
（全反视黄醛）
·
12
目录
2．视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用
全反式视黄酸和9-顺视黄酸是执行这一重要功能 的关键物质。与细胞内核受体结合，与DNA反应元件 结合，调节某些基因的表达。
CH 3 CHO
CH 3
视黄醇
CH 3
视黄醛
H 3C CH 3
CH 3
CH 3
CH 3 COOH
全 反 -视 黄 酸
H 3C CH 3
CH 3
9 10
CH 3 H3C
9-顺 -视 黄 酸
COOH
H3C
H 3C CH 3
CH 3
CH 3
*
CH 3
H3C
H 3C CH 3
CH 3
·
11
目录
1．视黄醛与视蛋白的结合维持了正常视觉功能
2. 根据化学结构特点命名，如视黄醇、硫胺素、 核黄素等。
3. 根据功能作用命名，如抗干眼病维生素、抗癞 皮病维生素、抗坏血酸等。
·
4
目录
维生素的生理功能：
（一）许多维生素是构成辅酶或辅基的基本成分
（二）参与特殊蛋白的生成：维生素A
（三）某些维生素是激素的前体：维生素D
维生素的缺乏与中毒
(一)维生素缺乏的原因：主要有摄入量不足；吸收利 用率降低；需要量增加；肠道细菌合成减少。
共济失调；肝细胞损伤和高脂血症；长骨增
厚、高钙血症、软组织钙化以及皮肤干燥、
脱屑和脱发等。
·
14
目录
二、维生素D
（一）维生素D是类固醇衍生物
种 类：VitD2（麦角钙化醇）
VitD3（胆钙化醇）
VitD2原：麦角固醇
VitD3原：7-脱氢胆固醇
麦角固醇 → VitD2
胆固醇 → 7-脱氢胆固醇 → VitD3（紫外照射）
缺乏：干眼病(xerophthalmia)
3．维生素A和胡萝卜素是有效的抗氧化剂
能直接消灭自由基，有助于控制细胞膜和富含 脂质组织的脂质过氧化。
4. 维生素A及其衍生物可抑制肿瘤生长
·
13
目录
（三）维生素A缺乏或过量摄入均引起疾病
缺乏症： 1.夜盲症 2.干眼病 3.对感染性疾病的敏感性增加
过多则可引起中毒症状：头痛、恶心、
·
22
目录
2．维生素E具有调节基因表达的作用
上调或下调生育酚的摄取和降解相关的基因
延缓衰老
脂类摄取与动脉硬化的相关基因:
1,25-(OH)2-D3可通过信号转导系统使钙通道开 放，促进小肠对钙、磷的吸收，影响骨组织的钙代 谢，从而维持血钙和血磷的正常水平，促进骨和牙 的钙化。
·
17
目录
2. 1,25-(OH)2-D3还具有影响细胞分化的功能 ➢ 调节多种组织细胞分化 ➢ 促进胰岛细胞合成与分泌胰岛素 ➢ 抑制某些肿瘤细胞增殖和促进分化
维生素与无机盐
Vitamins and Minerals
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目录
本章要求
3学时
掌握维生素的概念及分类
一、脂溶性维生素
了解维生素A、D、E、K的化学本质及性质，生化作 用及缺乏症。
二、水溶性维生素
掌握8种B族维生素及维生素C的化学本质、活性形式 （辅酶形式）、生化作用，了解其缺乏症。
三、微量元素
分类:
脂溶性维生素 (lipid-soluble vitamin) 水溶性维生素 (water-soluble vitamin)
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目录
命名
1. 按发现先后以英文字母命名，如维生素A、B、 C、D、E、K等。有些在发现时认为是一种，后经证 明是多种维生素混合体，命名时便在其原拉丁字母下 标注1、2、3等加以区别，如B1、 B2 、 B6等。
肝内星形细胞 (stellate cell)储存
视黄醇酯 肝细胞
视黄醇 视黄醇结合蛋白(RBP)
血液
运甲腺蛋白(TTR)
靶组织特异受体 在细胞内
细胞视黄醇结合蛋白(CRBP)
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目录
（二）视黄醇、视黄醛和视黄酸是维生素A的活性形式
H 3C CH 3
CH 3
CH 3
H 3C CH 3
CH 3
CH 2OH
(二)维生素中毒：摄入过多时可发生中毒，干扰物质
代谢。
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目录
第一节 脂溶性维生素
Lipid-soluble Vitamin
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6
目录
共同特点：
（1）均为非极性疏水的异戊二烯衍生物
（2）不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂
（3）在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收
（4）吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某
·
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目录
（四）维生素D缺乏或摄入过量均引起疾病
儿童可患佝偻病（rickets） 缺乏症： 成人可发生软骨病（osteomalacia）
抗佝偻病维生素
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目录
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目录
三、维生素E
（一）维生素E是生育酚类化合物
生育酚(tocopherol):
R1 HO
、、和四种 生育三烯酚(tocotrienol):
R2
O
CH 3
R3
生育酚
R1
、、和四种 HO
R2
O
CH 3
R3
生育生素E具有抗氧化等多方面的功能
1．维生素E是体内最重要的脂溶性抗氧化剂
机制: 捕捉过氧化脂质自由基,保护生物膜的 结构与功能。
维生素E +
过氧化脂 质自由基
生育酚 自由基
维生素C
生育醌 或谷胱甘肽
缺乏: 轻度溶血性贫血（早产新生儿）。
些特殊结合蛋白特异结合而运输
种类：
Vit A, Vit D, Vit E, Vit K
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目录
脂溶性维生素的结构
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一、维生素A
（一）视黄醇是天然维生素A的主要形式
天然形式：
A1（视黄醇） A2（3-脱氢视黄醇）
来源：
动物内脏(视黄醇酯）
植物：维生素A原（如β-胡萝卜素）
·
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目录
运输形式：
掌握微量元素的概念，了解各微量元素在体内的含量 、分布及作用。
四、钙磷代谢
掌握钙磷代谢的调节，熟悉其分布、功能及其代谢。
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目录
一、维生素
定义：
维生素(vitamin) 是人体内不能合成，或合成 量甚少、不能满足机体的需要，必须由食物供 给，维持正常生命活动过程所必需的一组低分 子量有机化合物。
VitD3在血液中运输：与维生素D结合蛋白(vitamin D
binding protein, DBP)相结合而运输。
·
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目录
（二）维生素D的活化形式是1,25-二羟维生素D3
维生素D3在体内的转变
·
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目录
（三）1,25-(OH)2-D3具有调节血钙和组织细胞 分化的功能
1．调节血钙水平是1,25-(OH)2-D3的重要作用
视
全反视黄醇 异构酶
11-顺 视 黄 醇
循
还原酶
还原酶
环
全反视黄醛
11-顺 视 黄 醛
夜盲症
视蛋白
变 视 紫 红 质 II
视紫红质 （ 11-顺 视 黄 醛 ）
光视紫红质
光
视觉神经冲动
（全反视黄醛）
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2．视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用
全反式视黄酸和9-顺视黄酸是执行这一重要功能 的关键物质。与细胞内核受体结合，与DNA反应元件 结合，调节某些基因的表达。
CH 3 CHO
CH 3
视黄醇
CH 3
视黄醛
H 3C CH 3
CH 3
CH 3
CH 3 COOH
全 反 -视 黄 酸
H 3C CH 3
CH 3
9 10
CH 3 H3C
9-顺 -视 黄 酸
COOH
H3C
H 3C CH 3
CH 3
CH 3
*
CH 3
H3C
H 3C CH 3
CH 3
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目录
1．视黄醛与视蛋白的结合维持了正常视觉功能
2. 根据化学结构特点命名，如视黄醇、硫胺素、 核黄素等。
3. 根据功能作用命名，如抗干眼病维生素、抗癞 皮病维生素、抗坏血酸等。
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目录
维生素的生理功能：
（一）许多维生素是构成辅酶或辅基的基本成分
（二）参与特殊蛋白的生成：维生素A
（三）某些维生素是激素的前体：维生素D
维生素的缺乏与中毒
(一)维生素缺乏的原因：主要有摄入量不足；吸收利 用率降低；需要量增加；肠道细菌合成减少。
共济失调；肝细胞损伤和高脂血症；长骨增
厚、高钙血症、软组织钙化以及皮肤干燥、
脱屑和脱发等。
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目录
二、维生素D
（一）维生素D是类固醇衍生物
种 类：VitD2（麦角钙化醇）
VitD3（胆钙化醇）
VitD2原：麦角固醇
VitD3原：7-脱氢胆固醇
麦角固醇 → VitD2
胆固醇 → 7-脱氢胆固醇 → VitD3（紫外照射）
缺乏：干眼病(xerophthalmia)
3．维生素A和胡萝卜素是有效的抗氧化剂
能直接消灭自由基，有助于控制细胞膜和富含 脂质组织的脂质过氧化。
4. 维生素A及其衍生物可抑制肿瘤生长
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目录
（三）维生素A缺乏或过量摄入均引起疾病
缺乏症： 1.夜盲症 2.干眼病 3.对感染性疾病的敏感性增加
过多则可引起中毒症状：头痛、恶心、
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目录
2．维生素E具有调节基因表达的作用
上调或下调生育酚的摄取和降解相关的基因
延缓衰老
脂类摄取与动脉硬化的相关基因:
1,25-(OH)2-D3可通过信号转导系统使钙通道开 放，促进小肠对钙、磷的吸收，影响骨组织的钙代 谢，从而维持血钙和血磷的正常水平，促进骨和牙 的钙化。
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目录
2. 1,25-(OH)2-D3还具有影响细胞分化的功能 ➢ 调节多种组织细胞分化 ➢ 促进胰岛细胞合成与分泌胰岛素 ➢ 抑制某些肿瘤细胞增殖和促进分化