维生素及其辅酶

二、水溶性维生素与辅酶
• 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）。 • 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。
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 神经组织的正常功能
二、VB2核黄素与脱氢酶的辅基
缺乏：口舌炎、角膜炎
动物肝、米糠富含.
核黄素化学结 构：异咯嗪环、 核糖醇
VB2末端羟基磷酸化--黄素 单核苷酸（FMN）黄素腺 嘌呤二核苷酸（FAD） 脱氢酶的辅基，生化作用 传递2H（电子）
B12辅酶：5’-脱氢腺嘌呤核苷钴胺素
Rearrangement in which a hydrogen atom and another group B 辅酶是变位酶的辅酶
12
生化作用：转移-H，-R
缺乏维生素B12患恶性贫血病
肝、肉、蛋、奶富含。
九、硫辛酸（lipoic acid） 微生物生长因子 含S的八碳酸
Classfication
lipidsoluble vitamin
Vit A（retinol视黄醇） Vit D Vit E（tocopherol生育酚） Vit K
Vit B1（thiamine硫胺素） Vit B2（riboflavi核黄素） Vit B6 Vit B12（cobalamin钴胺素） Vit PP 叶酸、泛酸、生物素
三、Vitamin E（tocopherol生育酚）
目前发现的有6种，其中，，，四种有生理活性。
R1 HO R2 R3 O
富含维生素E食物： 麦胚、鸡蛋、脊椎动物脂肪 缺乏： 影响生育、肌肉萎缩
VE：抗氧化剂、自由基清除剂
Bicyclic oxygen-containing ring with a hydrophobic side chain.
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。 富含vitD的食物：肝、鱼、蛋黄 缺乏：佝偻病(rickets) 软骨病(osteomalacia)
VD是胆固醇的衍生物
维生素D3是7－脱氢 胆固醇在皮肤中经紫 外线照射产生。
化学名称：胆钙化醇
胆固醇
在体内的活性形式是1, 25-二羟胆钙化醇，调 节钙、磷代谢，促使新骨形成和钙化。
水溶性维生素与辅酶
缺乏症 ●维生素C： 羟化酶的辅酶 ●维生素B族： 维生素B1：α-酮酸脱氢酶的辅酶 维生素B2：黄酶的辅基 脚气病 口角糜烂、口腔溃疡 坏血病
维生素B6：氨基酸转氨酶和脱羧酶的辅酶 维生素PP：不需氧脱氢酶的辅酶 生物素： 羧化酶的辅酶 维生素B12和叶酸：一碳单位转移酶的辅酶 恶性细胞贫血 癞皮病
五、VitaminC（抗坏血酸）
含6个碳原子，酸性多羟基化合物
强还原剂；氢的供体和受体
保持巯基酶、谷胱甘肽的活性，使机体处于良好状态 保持血红蛋白血红素辅基中铁原子的还原状态 使食物中难以吸收的Fe3+还原为易于吸收的Fe2+ 恢复维生素E活性 机体免疫反应。
一、VitaminB1和脱羧酶的辅酶 硫胺素（thiamin）--VB1
结合，调节某些基因的表达。
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过量可引起中毒
二、Vitamin D
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
Biochemistry
生物化学
Vitamins and coenzymes 制作人: 海波
一、Vtamin
•
Definition：
vitamin is necessary for body to keep normal function ,but it can’t compose or only a little in our body ,it must be provided by food.
Reduction and reoxidation of FMN and FAD. The conjugated double bonds between N-1 and N-5 are reduced. 活 性部位：两个活泼双键
三、泛酸和辅酶A
泛酸（pantothenate）：VB5
泛酸：β-丙氨酸与α,γ-二羟-β,β-二甲基丁酸缩合
CoA VB3衍生物
酰基转移酶的辅酶
生化作用是转运酰基
TPP 硫胺素焦磷酸
脱羧酶的辅酶，VB1的衍生物 生化作用是脱羧
H3C
CH3
CH3
CH3
*
CH3 CH3 H3C H3C CH3
1．视黄醛与视蛋白结合发挥其视觉功能
视 循 环
夜盲症
全反视黄醇 还原酶 全反视黄醛
异构酶
11-顺视黄醇 还原酶 11-顺视黄醛
视蛋白

变视紫红质II
视紫红质 （11-顺视黄醛） 光视紫红质 （全反视黄醛） 光
视觉神经冲动
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
CoA活性基团是巯基 CoA是典型的酰基载体
CoA: 酰基转移酶的 辅酶 , 生化作用是转 移酰基(acyl group).
四、烟酸、烟酰胺和脱氢酶的辅酶
烟酸、烟酰胺--维生素B5 缺乏患皮炎、呆傻、癞皮病 豆类、肉产品富含
CoI： 烟 酰 胺 腺 嘌 呤 二核苷酸（氧化型）
CoI：烟酰胺腺嘌呤二 核苷酸（还原型）
缺乏：神经炎、心力衰竭
谷物种子外皮、酵母、瘦肉中富含
硫胺素羟基磷酸化后， 形成焦磷酸硫胺素 TPP是脱羧酶的辅酶； 生化作用：脱羧
Reactive center（活性中心）：C-2 of thiazolium ring
噻唑环C-2失去H ＋形成负碳离子， 是很好的亲核基 团
TPP是脱羧酶的辅酶 生化作用：脱羧
（二）视黄醇、视黄醛和视黄酸是维生素A的活性 形式

视黄醇、视黄醛和视黄酸是维生素A的活性形式
H3C CH3 CH3 CH3 CH2OH H3C CH3 CH3 CH3 CHO
CH3
视黄醇
CH3
视黄醛
H3C
CH3
CH3
CH3 COOH
H3C
CH3
CH3
9 10
9-顺-视黄酸
CH3
全反-视黄酸
CH3 H3C COOH H3C
酚基极易释放出一个氢原子（H），氢原子与自由 基结合成非自由基产物，而生育酚自由基则可两两 结合成醌式结构
四、vitamin K
维生素K有3种，K1,K2,K3。其中K3是人工合成的。维生素K是2甲基萘醌的衍生物。
缺乏：皮下出血、贫血、凝血时间长
富含食物： 绿色蔬菜、动物肝、鱼、牛奶、大豆
血凝维生素 凝血酶原加工：谷氨酰羧化酶需要以维生素K作为辅酶
羧化酶的辅基；生化作用：羧基载体
七、叶酸和转移酶的辅酶
叶酸（folic acid）--维生素B11
缺乏：营养障碍性贫血
四氢叶酸是维生素B11的衍生物
生化作用：转移一碳单位(one-carbon unit)，参与核酸合成
八、VitaminB12和辅酶
coba源自文库amin
cobalamin coenzyme
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（氧化型，还原型）
脱氢酶的辅酶，VB5的衍生物； 生化作用是传递氢负离子。
FMN / FMNH2
黄素单核苷酸（氧化型，还原型） 脱氢酶的辅基，VB2的衍生物 生化作用传递2个氢原子
FAD / FADH2
黄素腺嘌呤二核苷酸（氧化型，还原型） 脱氢酶的辅基，VB2的衍生物 生化作用传递2个氢原子
Vit C（ascorbic acid抗坏血酸）
vitamin
watersoluble vitamin
B族
Vita min
第一节 维生素
一、Vitamin A
基本结构单位：异戊二烯 含脂环的不饱和一元醇（化学名称：视黄醇）
－胡萝卜素(维生素A原); －胡萝卜素2 维生素A
1
构 成 视 觉 细 胞 感 光 物 质 的 成 分 Retinal is the prosthetic group of the protein rhodopsin（视紫红质）.
CoII：烟酰胺腺嘌呤二核 苷 酸 磷 酸 (NADP+/NADPH)
NAD-binding region of some dehydrogenases. motif (Rossmann fold). Arrow: C-4
脱 氢 酶 辅 酶 ： NADH 、 NADPH 生化作用：转移氢负离子 Acid-base catalyst and suitable binding sites for the coenzyme and substrate. Two hydride ions are removed, one of which carrying two electrons is transferred to NAD+.
CH2NH2 CH2OP +
COOC R2 O + H+
NH3
+ H3C N H3C N 磷酸吡哆胺
磷酸吡哆醛
磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺是转氨酶的辅酶 生化作用：转氨基
六、生物素与羧化酶的辅基
生物素: VitaminB7
羧化酶的辅基；生化作用：传递羧基
Biotin is covalently linked to the active site of its host enzyme by an amide bond to the -amino group of a lysine residue. Reactive center: N-1
二氢硫辛酸：脱氢酶的辅基
生化作用：转移氢和电子 转移乙酰基
本章重点：重要辅酶、辅基的结构与生化作用
NAD+ / NADH
NADP+ / NADPH FAD / FADH2 FMN / FMNH2 TPP CoA
NAD+/NADH, CoI 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（氧化型，还原型）
脱氢酶的辅酶，VB5的衍生物； 生化作用是传递氢负离子。 NADP+ /NADPH, CoII
五、VitaminB6与转氨酶的辅酶
吡哆醇
吡哆醛
吡哆胺
B6 vitamin family B6 deficiencies: protein metabolism disorder
Reactive center: aldehyde group
COO H C R1
-
CHO HO CH2O P HO