第6章维生素与辅酶.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第六章 维生素和辅酶,维生素（,vitamin）,是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质。这类物质由于体内,不能合成或者合成量不足,，所以,必需由食物,供给。已知绝大多数维生素作为酶的辅酶或辅基的组成成分，在物质代谢中起重要作用。机体缺乏维生素时，引起维生素缺乏症。,1,维生素的,分类与功能,水溶性,维生素,脂溶性,维生素,2,维生素的发现 在第一种维生素被发现之前，许多特定食物的一些特殊的预防疾病的作用就早已被人们发现。中国唐代医学家孙思邈,(,公元,581-682,年,),曾经指出，用动物肝可以防治夜盲症，用谷皮熬粥可以防治脚气病。实际起作用的因素正是维生素，动物肝中多含丰富的维生素,A,，而谷皮中多含维生素,B1,，分别是夜盲症和脚气的对症良药。,18,世纪，发现在食物中添加柑橘类水果可以防治坏血病的扩散。,1886,年，年轻的荷兰军医艾克曼,(Christian Eijkman,，,1858-1930),在荷属东印度研究亚洲普遍流行的脚气病，最初企图找出引起该病的细菌，但是没有成功,本来不是细菌引起的疾病，又怎么可能成功呢？,1890,年，在他的实验鸡群中爆发了神经性皮炎，表现与脚气病极为类似。直到,1907,年，艾克曼经过专心研究，才终于查明，脚气病起因于白米。鸡吃白米得了脚气病，将丢弃的米糠放回饲料中即可治愈。他自己也开始改吃糙米，于是感染的脚气病随后也好了。艾克曼于是推测白米中含有一种毒素，而米糠中则含有一种解毒的物质。荷兰的格林却不这样认为，而是从另一个角度推测：白米中缺少一种关键的成分，而这种成分就在米糠里。事实证明，格林的推测是正确的，白米中缺少的正是维生素。,为了赞誉艾克曼医生发现维生素的先驱作用，,1929,年，他荣获了诺贝尔医学和生理学奖,3,发现记,(1906年英国,霍普金斯,),纯化饲料,矿物质、蛋白质、脂肪、核酸、糖,纯化饲料+,极微量牛奶,人和动物合成某些维生素的功能退化，必须依靠食物提供，一旦缺乏,病或死,。,说明什么？,牛奶中存在需要量极少，但生存必须的食物辅助因子,维生素,4,1912,年，波兰科学家丰克，经过千百次的试验，终于从米糠中提取出一种能够治疗脚气病的白色物质。这种物质被丰克称为,维持生命的营养素,，简称,Vitamin(,维他命），也称维生素。随着时间的推移，越来越多的维生素种类被人们认识和发现，维生素成了一个大家族。人们把它们排列起来以便于记忆，维生素按,A,、,B,、,C,一直排列到,L,、,P,、,U,等几十种。,5,第一节 维生素的分类与功能,1.1 分类,依据,溶解性,水溶性,V,V,B,族,、,V,C,脂溶性,V,V,A,、V,D,、V,E,、V,K,2.2 功能,水溶性,V,辅酶,，,参与酶催化反应中底物基团的转移,调节代谢,脂溶性,V,调控某些生物机能，,维持生理功能,6,TPP,催化丙酮酸或,-,酮戊二酸氧化脱羧反应的辅酶，又称,羧化辅酶。,+,丙酮酸脱羧酶,8,在酶催化反应中的作用举例,丙酮酸脱羧酶的辅酶,乙酰乳酸合成酶的辅酶,乙酰乳酸,9,缺乏症：,当,V,B1,缺乏时，,糖代谢,受阻，丙酮酸积累，使病人血、尿、脑组织中丙酮酸含量升高，从而影响心血管和神经组织正常功能，出现多发性神经炎、,皮肤麻木、心力衰竭、四肢无力、肌肉萎缩、下肢浮肿,等症状，临床上称为,脚气病,。,另外，由于,V,B1,还能抑制胆碱酯酶的活性，使神经传导所需的乙酰胆碱不被破坏，保持神经的正常传导功能。缺乏时，可,产生胃肠蠕动缓慢、消化液分泌减少食欲不振，,消化不良等症状,。,主要存在,种子的外皮和胚芽,中，例如米糠和麦麸。,酵母,中的含量最多，此外，,瘦肉、白菜和芹菜,中含量也很丰富。,10,11,V,B2,H,化学结构,二甲基异咯嗪,+,核糖醇,二甲基异咯嗪,B,.,V,B2,（,核黄素,）,核糖醇,？,键相连,核苷键,存在形式,核黄素,单,核苷酸,F,M,N,核黄素,腺嘌呤,二核苷酸,F,A,D,AMP,FMN,V,B2,FAD,功能,脱氢酶,辅基,传递,H,9,8,7,6,10,5,1,4,3,2,12,氧化态,还原态,机理,FMN,+2e+2H,+,FMNH,2,FAD,+2e+2H,+,FADH,2,二甲基异咯嗪上的,N1、N5,载运,H,缺乏病,唇炎、舌炎、口角炎、眼角膜炎等症状,补充物,小麦、青菜、黄豆、动物的肝和心。,绿色植物、某些细菌和霉菌能合成核黄素，但在动物体内不能合成，必须由食物供给。,13,C.,V,B3,（,维生素,PP,，,烟酰胺或尼克酰胺,）,化学结构,存在方式,烟酰胺,腺嘌呤,二核苷酸,（,辅酶,I,）,N,A,D,+,烟酰胺,腺嘌呤,二核苷酸,磷酸,（,辅酶,）,N,A,D,P,+,烟酰胺,NAD,+,磷酸,NADP,+,提问：,为什么称,？,NMP,AMP,O,烟碱(尼古丁),14,氧化态,还原态,功能,脱氢酶,辅酶,传递,H,机理,分布：肉类、谷物及花生，色氨酸转化，不缺乏。,酶活性中心,+,底物,15,在脱氢酶的活性中心辅助,H,传递,NAD(P)H,脱氢酶,活性中心,底物,NAD(P),+,NAD(P)H,再到其他酶活性中心将,H,传递出去。,16,D,.,V,B5,（,泛酸，或,遍多酸,）,泛存在广泛,化学结构,存在方式,辅酶,A,（,CoASH,）,3.5-,ADP,3,5,巯基乙胺,酰胺键,磷酸酯键,泛酸,17,CoA-SH,主要起传递酰基(,acyl group),的作用,。在其分子中，-,SH,可接受或供出酰基。所以,CoA-SH,与各种酰化反应关系密切，是各种酰化反应的辅酶。,酰基辅酶,A,的形成,：,R-CO,OH+H,S-CoA,R-CO-S-CoA,酰基的转移：,R-CO,-S-CoA+,底物,R-CO-,底物,+,HS-CoA,辅酶,A,和泛酸的功能,H,2,O,泛酸以辅酶的形式参与糖、脂和蛋白质的代谢。例如在糖代谢中，丙酮酸氧化脱羧后，必须转变成乙酰,CoA,才能进入三羧酸循环进一步被氧化。,18,机理简介,H,2,O,脂酰,CoA,H,+,19,缩合反应,H,2,O,来源何处？,-,20,E.,V,B9,（,叶酸造血维生素,）,叶,广泛存在于绿叶中,化学结构,2-氨基-4-羟基-6-亚甲基,蝶呤,对氨基苯甲酸,谷氨酸,叶酸,蝶酰谷氨酸,蝶酸,21,叶酸的辅酶形式是四氢叶酸，用,FH,4,或,THFA,表示。,谷氨酸,叶酸,功能,一碳单位脱除酶的辅酶,传递一碳基团,如（,CH,3,、CH,2,、C(O)H、,=,C）,甲基 亚甲基 甲酰基 次甲基,四氢叶酸,5,6,7,8,H,22,传递亚甲基,谷氨酸,谷氨酸,传递甲基,谷氨酸,传递次甲基,23,缺乏症,:,由于,叶酸参与嘌呤、嘧啶的合成,，进而间接影响到,蛋白质的合成,，一旦缺乏会影响红细胞合成。叶酸缺乏时，血红细胞的发育和成熟受到影响，造成,巨幼红细胞贫血症,。,磺胺类药物（抗菌药）作用机理,:,可以,竞争性地抑制细菌叶酸,的合成（很多细菌只自身合成），导致繁殖中断，而人体利用食物中的叶酸，因而不会受这类药物影响。,24,坏血（坏血病）,毛细管脆弱、易碎,表现为牙龈发炎出血，皮肤出现小血斑、牙齿松动，严重者死亡,V,C,防治坏血病,抗坏血酸,化学结构,酸性多羟基化合物,2.2,V,C,（,抗坏血酸,）,D-,葡萄糖醛酸,L-,葡萄糖酸,L-,古洛内酯,L-,古洛内酯氧化酶,3-,氧-,L-,古洛内酯,L-,抗坏血酸,1，4内脂,1,4,还原,人、猴、豚鼠体内缺乏,故只能通过食物获取。,？,反应,25,功能,1.还原作用：抗坏血病,（保护细胞膜）；,保护 巯基,；,氢传递体,通过本身的氧化和还原反应；,还原态,氧化态,2.,参与羟化反应：脯氨酸羟基化酶的辅酶，,促进胶原蛋白的合成,;,促进胆固醇转变为胆酸；促进药物或毒物的代谢转变,。,3,、其他功能,26,27,第三节 脂溶性维生素,3.1,V,A,（视黄醇）,只存在动物性食物,中，鱼肝油含量较高。植物中的,-,胡萝卜素在动物的小肠内可转化而来。故,-,胡萝卜素称为维生素,A,原。,化学结构,具有脂环的不饱和的一元醇,(脂类中萜类衍生物），有,A,1,和,A,2,两种，视黄醇可以被氧化成视黄醛。,V,A,1,（视黄醇）,V,A,2,（,3-,脱氢视黄醇）,28,弱光,存在形式,视紫红质（视黄,醛,+糖蛋白,（视蛋白）,）,视黄醛,功能,暗视野下感光,视紫红质,全反式视黄醛,11-顺型视黄醛,视蛋白,暗处,E2,E2,视黄醛异构酶,缺乏：,夜盲症,；影响发育，使上皮组织干燥以及抵抗病菌能力降低，因而易于感染病。,全反型维生素,A,NADH+,E1,11-顺型维生素,A,NADH+,E1,E1,醇脱氢酶,29,30,3.2,V,D,（抗佝偻病维生素）,化学结构,类固醇衍生物,人体皮肤中的,7-脱氢胆固醇,功能,1.,促进,Ca,2+,在骨骼中的沉积,V,D,紫外线,230300,nm,31,缺乏：,佝偻病、严重的蛀牙、软骨病、老年性骨质疏松症,多喝奶制品！,2.帮助吸收,V,A,烟雾,会遮断制造维生素,D,的太阳光线；,强烈的日晒,灼伤后，皮肤将停止制造维生素,D。,32,33,3.3,V,E,（,生育酚,）,一种典型的生育酚,化学结构,死胎,少量生菜、麦胚,三甲基苯酚,+,一甲基环氧己烷,+,三甲基十三烷,？,34,功能与分布,抗不育症,抗氧化剂的能力，防止细胞膜上的不饱和脂肪酸被氧化。从而,防止红细胞破裂溶血而延长红细胞的寿命。,保护巯基,不被氧化，而保持酶的活性。,抗衰老，防治肿瘤,。,分布广泛，多存在植物组织中。尤其是麦胚油、玉米油、花生油中含量较高。豆类和蔬菜中的含量也比较丰富。,35,36,3.4,V,K,（,凝血维生素,）,化学结构,VK,1,VK,2,2-,甲基-1，4萘醌,1,2,4,37,功能,促进肝脏合成凝血酶原,，调节凝血因子,、,、,的合成，因而,促进血液凝固,。,作为电子传递体系的一部分，,参与氧化磷酸化,过程。,来源：,食物（各种）、肠道中微生物（大肠杆菌、乳酸菌）的合成，,不易缺乏,38,39,40,41,42,维生素与辅酶,名称,别名,辅酶,生理功能,来源,缺乏病,V,B1,1.,硫胺素,2.,抗脚气病维生素,TPP,1.,参与,-,酮酸氧化脱羧反应,2,.,抑制胆碱酯酶活性，保护神经正常传导,酵母、谷类种子的外皮和胚芽,脚气病（多发性神经炎）,V,B2,核黄素,FMN,FAD,H,载体,小麦、青菜、黄豆、蛋黄、肝等,口角炎、唇炎、舌炎等,V,B5,泛酸,遍多酸,HSCoA,酰基载体,动植物细胞中均含有,人类未发现缺乏病,V,B3,维生素,PP,1.,尼克酸,/,尼克酰胺,2.,抗癞皮病维生素,NAD,NADP,H,载体,肉类、谷物、花生等，人体可自色氨酸转变一部分,癞皮病,V,B6,吡多醇,/,吡多醛,/,吡多胺,磷酸吡多醛和磷酸吡多胺,参与氨基酸转氨、脱羧和消旋作用,酵母、蛋黄、肝、谷类等，肠道细菌可合成,人类未发现典型缺乏病,生物素,V,H,羧化酶的辅酶，参与体内二氧化碳的固定,动植物组织均含有，肠道细菌可合成,人类未发现典型缺乏病,V,B9,叶酸,THFA,一碳基团载体,青菜、肝、酵母等,恶性贫血,43,名称,别名,辅酶,生理功能,来源,缺乏病,V,B12,钴胺素,5-,脱氧腺苷钴胺素,1,.,参与某些变位反应,2.,甲基的转移,肝、肉、鱼等，肠道细菌可合成,恶性贫血,Vc,1.,抗坏血酸,2.,抗坏血病维生素,1.,氧化还原作用,2.,作为脯氨酸羟化酶的辅酶，促进细胞间质形成,新鲜水果、蔬菜，特别是番茄、柑橘、鲜枣等,坏血病,硫辛酸,1.,酰基载体,2.H,载体,肝、酵母等,人类未见缺乏病,V,A,1.,视黄醇,2.,抗干眼病维生素,1.,合成视紫红质,2.,维持上皮组织的结构完整,3.,促进生长发育,肝、蛋黄、鱼肝油、胡萝卜、青菜、玉米等,1.,夜盲症,2.,上皮组织角质化,3.,生长发育受阻,V,D,抗佝偻病维生素,促进骨骼正常发育,鱼肝油、肝、蛋黄、奶等,佝偻病、软骨病,V,E,生育酚,1.,维持生殖机能,2.,抗氧化作用,麦胚油及其他植物油,人类未发现缺乏病,V,K,凝血维生素,1.,促进合成凝血酶原,2.,与肝脏合成凝血因子,、,、,等有关,肝、菠菜等，肠道细菌可合成,成人一般不缺乏，新生儿及胆管阻塞患者，表现凝血时间过长,44,复习题,1,、维生素的概念与分类,2,、维生素与辅酶的关系,3,、了解常见的维生素缺乏症,45,