维生素和辅酶

泛 解 酸 β 丙 氨 酸
泛酸
C NH CH2 CH2 C OH
O
生理功能：CoA主要起传递酰基的作用，是各种酰基转移 酶（酰化反应）的辅酶，在糖类和脂类代谢中起转移酰基 的作用。由于携带酰基部位在-SH上，故通常用CoA-SH 表示。
O R C O Fatty acid + HSCoA
ATP
AMP + PPi O Mg2+ R C acyl-CoA S CoA synthetase acyl-CoA
O=C HO—C HO—C H－C HO—C—H CH2OH
O
-2H +2H
O=C O=C O=C H－C
HO—C—H CH2OH
O
L-抗坏血酸 [还原型]
脱氢抗坏血酸 [氧化型]
• 缺乏症：长期维生素Ｃ缺乏可引起坏血病。主要 表现为全身有出血倾向的疾病 ，尤以皮肤、黏膜 和牙龈出血常见；当有骨膜下出血时 ，表现肢体 肿痛、活动受限；还可导致机体抵抗力降低 ，继 发许多其他疾病。 • 来源：新鲜蔬菜和水果。
一、维生素B1与羧化酶辅酶
维生素B1又叫硫胺素（thiamine）、抗脚气病维生素
嘧啶环 噻唑环
存在形式：焦磷酸硫胺素 （TPP）
硫胺素+ATP →TPP+AMP
焦磷酸

生理功能：TPP是丙酮酸脱氢酶系、-酮戊二酸 脱氢酶系的辅酶。对维持正常的糖代谢具有重要 作用。
丙酮酸脱氢酶系
丙酮酸 脱羧酶
二氢硫辛 酸脱氢酶
乙酰硫辛酸
硫辛酸乙 酰转移酶
二氢硫辛酸

VB1缺乏症：维生素B1缺乏时，TPP不能合成， 糖代谢受阻，丙酮酸、乳酸在组织中积累，从 而影响心血管和神经组织的正常功能，表现出 多发性神经炎、皮肤麻木、心力衰竭、四肢无 力、下肢水肿等症状，俗称脚气病。
古代医学记载：“久食白米，令人身软” 千金翼方载：用谷皮煮汤入粥内，常服之可免脚气
视杆细胞——弱光下视觉（视紫红质） 视觉细胞
视椎细胞——强光及色视觉（视紫蓝质）
• 缺乏症：夜盲症、干眼病、皮肤干燥等。
• 来源：肝脏、乳制品、蛋黄；胡萝卜、黄绿蔬菜、 玉米。
2. 维生素D
• 维生素D又称抗佝偻病维生素。是固醇类衍生 物，其母环为环戊烷多氢菲。主要有D2、D3、 D4、 D5。其中D2、D3活性最高。
1906年英国
纯化饲料
矿物质、 蛋白质、 脂肪、核 酸、糖

纯化饲料+极微量牛奶
牛奶中存在需要量 极少，但生存必需 的食物辅助因子— —维生素


1910年，荷兰学者冯克（Funk）从米糠中提 取出一种胺类物质，可治疗脚气病，命名为 “活性胺”（vita-amino）。 1926年，Jansenhe和Donath从米糠中获得了 硫胺素结晶。 此后，在天然食物中陆续发现了许多为动物 和微生物生长所必需的物质，并证明大多数 并不是胺类物质，故把这类物质统称为维生 素（vitamin），意即维持生命之要素。
• 缺乏症：缺乏叶酸，使红细胞发育过程中DNA合
成障碍，细胞的分裂受阻 ，形成畸形的巨幼红细 胞，造成巨红细胞性贫血症。
• 分布广泛，且人体肠道细菌也能合成，一般不易缺 乏。 • 来源：绿叶蔬菜、肝、肾、菜花、酵母。
七、维生素B12和 B12辅酶
• 维生素B12分子中含金属元素
钴，故又称为钴胺素。 • 维生素 B12 在体内有多种活性 形式。其中，5'-脱氧腺苷钴胺 素是体内的主要形式，它可参 与构成多种变位酶的辅酶，促 进某些化合物的异构化反应。 如甲基钴胺素则是甲基转移酶 的辅酶，可促进甲基转移，促 进红细胞生成。 • 缺乏易导致恶性贫血。

一、维生素的概念
维生素（vitamin）：维持机体正常生命活动所必
比不可少的一类有机物质。

特点： 1. 是一些结构各异的生物小分子； 2. 需要量很少（以mg、µg 计）； 3. 体内不能合成或合成量不足，必须直接或间接从 食物中摄取；
调节物质代谢和维持生理功能。（√）

4. 功能 构成机体组织的主要原料物质（结构物质）。（×）
磷酸吡哆醛与磷酸吡哆胺的分子结构
• 生理功能：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺作为氨基酸转氨酶、
氨基酸脱羧酶的辅酶，与氨基酸代谢密切相关。
肠道细菌可以合成，人类很少患维生素B6缺乏症。 • 来源：酵母、肝脏、谷粒、肉、鱼、蛋、豆类、花生。
六、叶酸和叶酸辅酶 • 维生素B9 ，叶酸（folic acid），又称蝶酰谷
• 缺乏症：由于人类肠道中的细菌可合成泛酸， 所以尚未发现泛酸缺乏症，但其可 广泛用于各 种疾病的辅助治疗药物，如白细胞减少症、各种 肝炎、动脉硬化。 • 泛酸在酵母、肝、肾、蛋、小麦、米糠、花生 和豌豆中含量丰富。
五、磷酸吡哆醛与维生素B6
• 维生素B6 ，包括：吡哆醇，吡哆醛，吡哆胺
• 存在形式：磷酸吡哆醛（pyridoxal-5phosphate，PLP）和磷酸吡哆胺 （pyridoxamine-5-phosphate，PMP)
二、维生素的命名与分类
（一）维生素的命名
1. 习惯上采用英文字母A、B、C、D来命名 2. 根据生理功能 维生素B1：抗脚气病维生素 3. 根据其化学结构 维生素B1，分子中含有S和氨基，也称为硫胺素
（二）维生素的分类
第二节 水溶性维生素
共同特点：
• 易溶于水，故易随尿液排出；
• 体内不易储存，必须经常从食物中摄取。
氨酸。
• 存在形式：四氢叶酸（FH4或THF）
生理功能： FH4是一碳基团转移酶系的辅酶，主要作用 是作为一碳基团的载体，参与多种反应。 一碳基团：氨基酸分解过程中产生的含一个碳
原子的活性基团。
甲基
亚甲基
-CH3,
-CH2-,
甲酰基
-CHO ，
亚氨甲基 -CH=NH,
次甲基
-CH=
• 叶酸参与嘌呤、嘧啶的合成，间接影 响蛋白质合成。 • 磺胺类药物可竞争性地抑制细菌叶酸 的合成，导致繁殖中断。
3. 维生素E
• 又叫做生育酚、育酚，目前发现的有6种，其中， ，，四种有生理活性。 • 结构：6-羟苯并二氢吡喃衍生物
三、维生素PP与辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ

维生素PP：包括烟酸（尼克酸）和烟酰胺 （尼克酰胺）两种，又称抗癞皮症维生素。
COOH
N N
CONH2
尼克酸 （nicotinic acid）
尼克酰胺 （nicotinamide）
存在形式：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) — 辅酶I（Co Ⅰ）； 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+) — 辅酶II （Co Ⅱ）。
• 来源：肝脏、牛肉、肉、蛋、 鱼、蚌、心、肾等。
辅酶B12的分子结构
八、生物素和羧化辅酶 • 生物素，由一个噻吩环和一分子尿素结合而成
的双环化合物，侧链上有一分子戊酸。 • 存在形式：生物胞素
尿素
噻吩环
戊酸
• 生理功能：多种羧化酶的辅基，参与CO2的羧化（固 定）过程。
• 生物素广泛地存在于动物及植物的组织中，在 酵母菌、肝、肾中含量特丰富； • 肠道细菌还可合成一部分。 • 一般不易缺乏。 • 1916年，贝特曼(Bateman)首先观察到蛋清的 毒性。蛋清中含有抗生物素蛋白，能与生物素 结合而使生物素成为不易被吸收的物质，若较 长时间吃生蛋清，会导致生物素缺乏。
第三章 维生素和辅酶
• 概述 • 辅酶与水溶性维生素 • 脂溶性维生素 重点掌握各种维生素与辅酶的关 系（维生素的存在形式）及辅酶 的生理学功能； 了解维生素来源及缺乏症。
第一节 概述
维生素发现记


19世纪初，在航海和探险的传记中记载了许多 坏血病的病例，这些病人不能用当时已知的营 养素来治疗。 1896年，被荷兰殖民者囚禁的爪哇人中普遍发 生脚气病，荷兰医生艾克曼（Eijkman）发现 此病与食米的精、糙有关，认为可能是由于缺 乏米糠中的某种成分引起的。
维生素A1称为视黄醇，A2称为脱氢视黄醇。
CH2OH A1
CH2OH A2
• 视黄醇可由植物来源的β- 胡萝卜素合成， β- 胡萝卜 素为维生素A原。
生理功能：促 进生长发育， 维持上皮组织 结构的完整性； 构成视觉细胞 内感光物质— 视紫红质。 眼球
视锥 细胞
视网膜
视杆 细胞 视杆细胞扫 描电镜图

来源：种子的外皮、胚芽中；米糠、酵母、瘦肉中。
常见食物维生素B1含量(mg/100g)
二、维生素B2与FMN、FAD

维生素B2，又叫核黄素（riboflavin），因其溶液 呈黄色而得名。
存在形式：核黄素以黄素单核苷酸（flavin mononucleotide， FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（flavin adenine dinucleotide， FAD）。
②——e——D
③——b——A ④——a——B ⑤——d——C
第三节 脂溶性维生素
• • • • 维生素A、D、E、K均溶于脂类溶剂，不溶于水； 在食物中通常与脂质共存，并随脂质一同吸收； 多需运输蛋白； 过量服用易中毒（不易排泄）。
1. 维生素A
• 维生素A分A1， A2两种，是脂环的不饱和一元醇类。
供能物质。 （×）

因缺乏维生素而产生的疾病统称为维生素缺乏症 （avitaminosis）。
人体获取维生素的途径： 1. 主要由食物直接提供； 2. 由肠道菌合成： 人体肠道菌能合成某些维生素， 如维生素K、维生素B12、吡哆醛、泛酸、生物素和 叶酸等，可补充机体不足； 3. 维生素原在体内转变： 能在体内直接转变成维 生素的物质称为维生素原，如类胡萝卜素被称为 维生素A原，可在小肠壁和肝脏氧化转变成维生素 A； 4. 体内部分合成： 储存在皮下的7-脱氢胆固醇经 紫外线照射，可转变成VD3。
九、维生素C
• 又称抗坏血酸，具有L-糖构型的不饱和多羟基化合 物。含有烯醇式结构，易解离释放出质子而呈酸性。
O C HO C HO C H C HO C H CH2OH
L-抗坏血酸
O C O O C O C H C HO C H CH2OH
脱氢抗坏血酸
O

生理功能：供氢体，保护需巯基的酶的活性 ；还原高铁 血红蛋白等；提高某些金属酶活性：参与体内的羟化作 用，促进胶原合成。
维生素 ①VPP（烟酸和烟酰胺） ②泛酸
存在形式 a、TPP b、FMN、FAD
主要功能 A、黄素酶辅基 B、脱羧酶辅酶
③VB2（核黄素）
④VB1（硫胺素）
c、NAD+、NADP+ C、转氨酶辅酶
d、PLP、PMP D、酰化反应的辅酶 E、脱氢酶的辅酶
⑤VB6（吡哆醛、醇、胺） e、CoA
①——c——E
+ H+
NAD+和NADP+的分子结构
生理功能：维生素PP是NAD+和NADP+的组成成分， NAD+和NADP+是许多脱氢酶的辅酶，参与递氢。
+H+
• 缺乏症：出现神经营养障碍，表现为口角炎、皮 炎等，俗称癞皮病。
• 分布广泛，以酵母、肉类、花生、谷类和动物肝中含量丰 富，在体内色氨酸能转变为维生素PP 。
FAD
FMN
核 黄 素
FMN和FAD的分子结构

生理功能：FMN或FAD存在氧化型和还原型两种 形式，常作为黄素脱氢酶（琥珀酸脱氢酶、脂酰 辅酶A脱氢酶）的辅基，通过氧化态与还原态的 互变，促进底物脱氢或起递氢的作用。促进糖、 脂肪和蛋白质代谢。
FMN (FAD) +2e+2H+→FMNH2 (FADH2)
R
HO
• 维生素D均为不同的维生素D原经紫外线照射后的衍生物。 • 人、动物皮下的7-脱氢胆固醇：维生素D3原； • 植物中的麦角固醇：维生素D2原
• 生理功能：调节钙、磷代 谢，可促使小肠吸收钙， 使血钙浓度增加，也可促 使小肠吸收磷，使血磷浓 度升高；有助于血液凝固； 降低神经兴奋的作用。 • 缺乏症： • 儿童：佝偻病；成人：软 骨病。 • 来源：鱼肝油含量最丰富； 蛋黄、牛奶、肝、肾、脑、 皮肤。
氧化型
2H
还原型
2H FMN FAD FMNH2 FADH2 传递体-2H 传递体 1/2O2 H2O
代谢物-2H 代谢物
2H
黄色
蓝色
无色
• VB2缺乏症：缺乏维生素B2时，组织呼吸减弱， 代谢强度降低，临床上表现为口腔发炎、角膜炎、 视觉模糊、皮炎等。
• 来源：肝、蛋、肉、乳、绿叶蔬菜及豆类。
常见食物烟酸含量（每100g）
四、泛酸与辅酶A

泛酸（pantothenic acid），又叫遍多酸，由α,γ-二 羟基-β,β-二甲基丁酸和β-丙氨酸脱水缩合而成。 存在形式：泛酸与巯基乙胺、3’,5’- ADP缩合形成 辅酶A （Co A） 。
OH CH2 H3C C CH CH3 OH O