生物化学-6维生素.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,一 维生素B,1,与羧化辅酶,二 维生素B,2,与黄素辅酶,三 泛酸和辅酶A,四 维生素PP和辅酶、辅酶,五 维生素B,6,和磷酸吡哆醛,六 生物素,七 叶酸和叶酸辅酶,八 维生素B,12,和B,12,辅酶,九 维生素C,十 维生素A,十一 维生素D,十二 维生素E,十三 维生素K,维生素,是维持生物正常生命过程所必需的一类小分子有机物，需要量很少，但对维持健康十分重要。维生素不能供给机体热能，也不能作为构成机体组织的物质，其主要功能是通过作为辅酶的成分调节机体代谢。长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病（维生素缺乏症）。,最早分离出的维生素（维生素B,1,）是一种胺类（,amine,），将维生素取名为,Vitamine,（生命胺，最初中译为维他命），但并非所有的维生素都含氨基，改为,Vitamin,（V）。,6、7 世纪前，我国已有脚气病和“雀目症”的记载。,生物对维生素的需要情况取决于：1.在代谢过程中是否需要；2.自身能否合成。,维生素,水溶性维生素,脂溶性维生素,：,维生素B族（B,1,、B,2,、泛酸、维生素PP、B,6,、生物素、叶酸，B,12,）和维生素C等。,：维生素A、D、E、K等,一 维生素B,1,N,CCH,3,HC,CCH,2,CH,2,OH,S,Cl,维生素B,1,由一含S的噻唑环和一含NH,2,的嘧啶环组成，又称硫胺（素）（Thiamine）。,1,2,4,5,NH,2,HCl,3,HC,CH,2,1,2,4,P,P,焦磷酸硫胺素（TTP）,硫胺素+ATP,Mg,2+,硫胺素激酶,TPP+AMP,主要功能：,1.以辅酶方式参加糖的分解代谢。TPP是脱羧酶、脱氢酶的辅酶。功能部位在噻唑环的C,2,上。,2.促进年幼动物的发育。维生素B,1,促进肠胃蠕动，增加消化液的分泌，因而能促进食欲。,3.保护神经系统。促进糖代谢，为神经活动提供能量，又能抑制胆碱酯酶的活性。,缺乏症：,1.脚气病,2.中枢神经和肠胃患糖代谢失常,性质和来源,因维生素B,1,严重缺乏而引起的多发性神经炎。患者的周围神经末梢及臂神经丛均有发炎和退化现象，伴有心界扩大、心肌受累、四肢麻木、肌肉瘦弱、烦躁易怒和食欲不振等症状。同时因丙酮酸脱羧作用受阻，组织和血液中乳酸量大增，湿性脚气病还伴有下肢水肿。,脚气病,维生素B,1,盐酸盐为无色结晶，溶于水，在酸性溶液中稳定，在中性和碱性溶液中易被氧化。在普通烹调条件下损失并不大。有特殊香气，微苦。,酵母中含维生素B,1,最多，其他食物中含量多不高。五谷类多集中在胚芽及皮层中。瘦肉、核果和蛋类的含量也较多。酵母、细菌和高等植物能合成维生素B,1,。,H,2,CCCCCH,2,OH,OH,OH,OH,H,H,H,N,N,N,C,C,O,NH,O,CH,3,CH,3,-,OP=O,O,O,-,FMN，flavin mononucleotide,O,H,2,C,OH,OH,1,2,3,4,5,N,N,N,N,H,H,H,9,-,OP=O,O,FAD，flavin adenine dinucleotide,V,B2,+ATP FMN+ADP FMN+ATP FAD+PPi,三 泛酸（维生素B,3,）和辅酶A,CH,2,-CCC-N-CH,2,-CH,2,-COOH,H,3,C,H,3,C,OH,H,O,H,OH,-二羟-,-二甲基丁酸,-丙氨酸,NH-CH,2,-CH,2,-,SH,巯基乙胺,O,OH,2,C,O,OH,1,2,3,4,5,N,N,N,N,H,H,9,P,-,O,O,P,O,-,O,O,P,-,O,O,O,-,NH,2,辅酶A（CoA,SH,）,泛酸为淡黄色粘性油状物，溶于水和醋酸，不溶于氯仿和苯，在中性溶液中对湿热、氧化和还原都稳定。,泛酸的生物功能是以CoA形式参加代谢，是酰基的载体，是体内酰化酶的辅酶，对糖、脂、蛋白质代谢过程中的乙酰基转移有重要作用。,成人每天需要量为510mg，一般膳食的泛酸含量丰富。大白鼠缺乏泛酸，毛发边灰白，并自行脱落，毛与皮的色素形成可能与泛酸有关。,四 维生素PP和辅酶、辅酶,维生素PP过去称抗赖皮病维生素或维生素B,5,，包括尼克酸（烟酸）和尼克酰胺。尼克酰胺的副作用较小（如引起面部、颈部发赤发痒和烧灼感），医疗及营养上多用尼克酰胺。尼克酰胺为维生素B,5,的化学名。,N,COOH,尼克酸（nicotinic acid）,N,CONH,2,尼克酰胺（nicotinamide）,N,CONH,2,O,OH,2,C,OH,OH,N,N,N,N,H,H,9,P,-,O,O,NH,2,O,H,2,C,OH,OH,O,P=O,-,O,O,+,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD,+,）,P,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADP,+,）,Nicotinic acid+PRPP+ATPNAD,+,NAD,+,+ATP NADP,+,+PPi,尼克酸及尼克酰胺为无色晶体，前者熔点为236，后者熔点为129131，是维生素中较稳定的，不被光、空气及热破坏。溶于水及酒精。与溴化氰作用产生黄绿色化合物，可作为定量基础。,功能：,1.以NAD,+,或NADP,+,形式作为脱氢酶的辅酶而起到递氢体的作用。,N,CONH,2,R,+2H,N,CONH,2,R,H,H,1,4,-2H,NAD(P),+,+2H,-2H,NAD(P),H,+,H,+,五 维生素B,6,和磷酸吡哆醛,维生素B,6,又称吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。,N,CH,2,OH,CH,2,OH,HO,H,3,C,吡哆醇(pyridoxol),N,CH,2,OH,CHO,HO,H,3,C,吡哆醛(pyridoxal),N,CH,2,OH,CH,2,NH,2,HO,H,3,C,吡哆胺(pyridoxamine),N,CH,2,O,CHO,HO,H,3,C,P,（磷酸吡哆醛，PLP）,吡哆醇,吡哆醇氧化酶,吡哆醛,吡哆胺,吡哆胺转氨酶,ATP,ADP,磷酸吡哆醇,磷酸吡哆醇 氧化酶,磷酸吡哆醛,磷酸吡哆胺转氨酶,磷酸吡哆胺,ATP,ADP,激酶,ATP,ADP,六 生物素,生物素（维生素B,7,）为含硫维生素，其结构可视为由尿素与硫戊烷环结合而成，并有一个C,5,酸枝链。,HN,NH,C,O,尿素部分,HC,CH,H,2,C,CH,S,硫戊烷环部分,(CH,2,),4,COOH,C,5,酸根部分,生物素（bioton）,尿素环上的一个N可与CO,2,结合,生物素是细长针状的晶体，熔点232，耐热和耐酸、碱，微溶于水。,功能：,生物素是多种羧化酶的辅酶，在CO,2,固定反应中起重要作用。,缺乏症：,人体一般不会发生生物素缺乏。大白鼠严重缺乏时，后脚瘫痪，广泛的皮肤病、脱毛和神经过敏。人类缺少生物素可能导致皮炎、肌肉疼痛、感觉过敏、怠倦、厌食、轻度贫血等。,八 维生素B,12,和B,12,辅酶,维生素B,12,是含钴的化合物，又称钴胺素(cyanocobalamine)。维生素B,12,的发现是多年研究恶性贫血症（即巨初红细胞症）的结果。最初发现服用全肝可控制恶性贫血症状，在1948年从肝脏中分离出一种具有控制恶性贫血效果的,红色晶体,物质，定名为维生素B,12,。,在自然界中只有微生物能合成维生素B,12,。,维生素B,12,是含三价钴的多环系化合物，其经验式为,C,63,H,88,O,14,N,14,RCo,。其结构式经多次修正，至1963年确定。1973年完成人工合成。,微生素B,12,为深红色晶体，熔点甚高，溶于水、乙醇和丙酮，不溶于氯仿。微生素B,12,晶体及水溶液都相当稳定。但酸、碱、日光、氧化和还原都使之破坏，有光活性。,功能：,1.促进某些化合物的异构作用。,2.促进甲基转移作用。,3.维持SH的还原型状态。,4.促进核酸和蛋白质的生物合成。,5.维持造血机构的正常运转。,6.促进上皮组织细胞的新生。,缺乏症：,1.儿童及幼龄动物发育不良。,2.消化道上皮组织细胞失常。,3.造血器官功能失常，不能正常产生红血细胞，导致恶性贫血。,4.髓磷脂的生物合成减少，引起神经系统的损害，表现症状为手足麻木、刺痛、体位不易维持平衡、肌肉动作不协调、忧郁易怒、思想迟缓和健忘等。,维生素B,12,的吸收需要一种胃壁细胞分泌的糖蛋白（称为内因子），两者结合后才能被小肠吸收。恶性贫血患者的胃液中常缺乏内因子，须注射维生素B,12,治疗。,抗坏血酸为无色晶体，熔点192，味酸，溶于水及乙醇。不耐热，易被光及空气氧化。,抗坏血酸可还原2，6-二氯靛酚使之褪色，亦可与2，4-二硝基苯肼结合成有色的腙，定性或定量测定。,功能：,1.促进各种支持组织及细胞间粘合物的形成。是脯氨酸羟化酶的辅酶。,2.对生物氧化有重要作用。,缺乏症：,坏血病 毛细血管易出血和齿、骨发育不全或退化。,十 维生素A,维生素A只存在于动物性食物中，包括A,1,和 A,2,两种。A,1,即视黄醇，主要存在于咸水鱼的肝脏；A,2,即3-脱氢视黄醇，主要存在于淡水鱼肝脏。在高等植物和动物中普遍存在的-胡萝卜素可转变为维生素A。,CH,2,OH,视黄醇,3-脱氢视黄醇,CH,2,OH,CHO,维生素A,1,一般为黄色粘性油体，纯体可结晶为黄色三棱晶体，熔点63。维生素A,2,尚未制成晶体。,维生素A不溶于水，而溶于油脂和乙醇，易氧化，在无氧条件下，相当耐热。易被紫外光所破坏。在氯仿和乙醇溶液中，维生素A,1,的吸收峰在328nm，维生素A,2,的吸收峰在345nm及350nm。在乙醇溶液中，维生素A,1,与三氯化鏑作用产生的蓝色溶液在620nm处有一特殊吸收光带，维生素A,2,在693nm和697nm各有一吸收光带。,维生素A除了促进年幼动物生长外，其主要功能为维持上皮组织的健康及正常视觉，还有助于动物生殖和泌乳。,在视觉过程中维生素A的变化。,缺乏症：,1.上皮组织结构改变，呈角质化。皮肤干燥，成磷状。呼吸道表皮组织改变，易受病菌侵袭。有的患者因肠胃黏膜表皮受损而引起腹泻。在儿童还偶有因缺乏A引起眼角膜和结膜变质，牙釉和骨质发育不全。大人、小孩长期缺乏维生素A都会导致泪腺分泌障碍产生干眼病（眼结膜炎）。动物缺乏维生素A，生殖和泌乳也不正常，易发生流产和缺奶。,2.视紫红质不足，对暗光适应能力减弱，发生夜盲症。,3.引起代谢失调，如某些器官的DNA含量减少，粘多糖（硫酸软骨素）的生物合成也受阻碍。,维生素A较易被正常肠道吸收，但不直接随尿排泄，因而摄取过量是有害的。,十一 维生素D,维生素D具有抗佝偻病作用，又称抗佝偻病维生素。已确知有4种，即维生素D,2,、D,3,、D,4,、D,5,，均为类固醇衍生物，其中D,2,和D,3,较为重要。,只在动物体内含有维生素D，鱼肝油中含量最丰富。动、植物组织中含有能转化为维生素D的固醇类物质，经紫外光照射可转变为维生素D。目前尚不能用人工方法合成，只能用紫外光照射维生素D元的方法来制造。,维生素D为无色晶体，不溶于水而溶于油脂及脂溶剂，相当稳定，不易被酸、碱或氧化破坏。,功能：,调节钙、磷代谢，维持血液正常的钙、磷浓度，从而促进钙化，使牙齿、骨骼发育正常。,缺乏症：,维生素D摄食不足，不能维持钙的平衡，儿童骨骼发育不良，产生,佝偻病,。患者骨质软弱，膝关节发育不全，两腿形成内曲或外曲畸形。成人则产生骨骼脱钙作用；孕妇和授乳妇人的脱钙作用严重时导致,骨质疏松症,，患者骨骼易折，牙齿易脱落。,机体只能从胆汁排出过多的维生素D，维生素D如摄食过量则会,中毒,。早期症状为：乏力、疲倦、恶心、头痛、腹泻等。较严重时引起软组织（包括血管、心肌、肺、肾、皮肤等）的钙化，导致重大病患。,十二 维生素E,维生素E又称生育酚或抗不育维生素，已知有8种，其中4种（、-生育酚）较为重要，-生育酚的效价最高。动物组织的维生素E都是从食物中取得的。,维生素E为淡黄色无嗅无味油状物，不溶于水而溶于油脂。不易被酸、碱和热破坏，无氧条件下热至200也稳定。极易被氧化。易被紫外光破坏。在259nm有吸收峰。,缺乏症：,1.生殖系统的上皮细胞毁坏，雄性睾丸退化，不产生精子，雌性流产或胎儿被溶化吸收。,2.肌肉（包括心肌）萎缩，形态改变，代谢反常。,3.血胆固醇水平增高，红细胞破坏，发生贫血。,维生素E摄食过量无毒性。,十三 维生素K,维生素K是一类能促进血液凝固的萘醌衍生物。1929年，H.Dam发现。有K,1,、K,2,、K,3,三种，K,1,、K,2,为天然产物，K,3,为人工合成品。,维生素K,1,为黄色油状物。维生素K,2,为黄色晶体。溶于油脂及有机溶剂，如乙醚、丙酮等，耐热，但易被光破坏。,维生素K的主要作用是促进血液凝固，因维生素K是促进肝脏合成凝血酶原的重要因素。,缺乏症：,动物缺乏维生素K，血凝时间延长。成人一般不易缺乏维生素K。有维生素K缺乏病状的人，必伴有其他生理功能不正常的情况，如胆管阻塞，或因肠道疾病妨碍维生素K的吸收。,新生婴儿肠内无菌，不能合成维生素K，身体本身又无贮存，故易因维生素K的缺乏而出血，应当在出身前增加母体的维生素K含量。,大剂量维生素K可引起动物贫血、脾肿大和肝肾伤害。对皮肤和呼吸道有强烈刺激，有时还引起溶血。,