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维生素与辅酶. 水溶性维生素: B 1 、 B 2 、泛酸、 PP 、 B 6 、 生物素、叶酸、 B 12 、 C. 脂溶性维生素: A 、 D 、 E 、 K. 维生素 (vitamin ). 概述. 一、 概念. 维生素:机体维持正常功能(主要是调节物质代谢)所必需,但自身不能合成或合成量很少,必需由食物供给的一组低分子量有机物质。长期缺乏某种维生素会导致维生素缺乏症. 二、分类. 三、 缺乏病发生原因 1 、维生素摄入量不足 2 、维生素的吸收障碍 3 、需要量增加 4 、食物以外的维生素供给不足. 水溶性维生素.
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水溶性维生素:B1、B2、泛酸、PP、B6、 生物素、叶酸、B12、C 脂溶性维生素:A、D、E、K 维生素(vitamin) 概述 一、概念 • 维生素:机体维持正常功能(主要是调节物质代谢)所必需,但自身不能合成或合成量很少,必需由食物供给的一组低分子量有机物质。长期缺乏某种维生素会导致维生素缺乏症 二、分类
三、 缺乏病发生原因 1、维生素摄入量不足 2、维生素的吸收障碍 3、需要量增加 4、食物以外的维生素供给不足
水溶性维生素 • 水溶性维生素:维生素B、C
一、维生素B1(抗脚气病维生素或硫胺素) 1、化学本质 • 化学本质:嘧啶环+噻唑环 • 活性形式:焦磷酸硫胺素(TPP) 2、主要生理功能 • TPP是α酮酸氧化脱羧酶系的辅酶 • TPP作为转酮醇酶的辅酶参与磷酸戊糖途径 • TPP在神经传导中起一定作用,参与乙酰胆碱合成
水溶性维生素 硫胺素的结构
水溶性维生素 • 维生素B1主要存在于种子外皮和胚芽中,酵母、肉类、麦麸、豆类中含量最为丰富。 • 需要量:正常成人每日需要1.0~1.5mg。 • 缺乏症:脚气病(与脚气完全不同,水肿及浆液渗出,常见于足部其后发展至膝、大腿至全身,重者可有心包、胸腔及腹腔积液。以消化、神经及心血管系统的症状为主,常发生在以精白米为主食的地区。表现为多发性神经炎、食欲不振、便秘,严重时可出现心力衰竭,称脚气性心脏病)
二、维生素B2(核黄素) 1、化学本质 • 化学本质:核醇+ 6,7-二甲基异咯嗪 • 活性形式:黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 2、主要生理功能 • FMN和FAD是许多氧化还原酶的辅酶,是氢的传递体
水溶性维生素 维生素B2的结构
水溶性维生素 • 维生素B2分布很广,在酵母、肝、肾、蛋、奶及大豆中含量丰富,易于吸收。 • 需要量:正常成人每日需要1.2~1.5 mg。 • 缺乏症:维生素B2缺乏时可引起口角炎、唇炎、舌炎、眼睑炎、角膜血管增生等。
三、泛酸(遍多酸) 1、化学本质 • 化学本质:β丙氨酸+ 二羟二甲基丁酸 • 活性形式:酰基载体蛋白(ACP)和辅酶A 2、主要生理功能 • ACP和辅酶A是酰基转移酶的辅酶,参与酰基运转
水溶性维生素 泛酸的结构
水溶性维生素 • 泛酸在食物中普遍存在,尤其动物组织、谷物及豆类等食物含量丰富 • 缺乏症:在二战时的远东战俘中曾有“脚灼热综合症”,为泛酸缺乏所致。
四、维生素pp(抗癞皮病维生素) 1、化学本质 • 化学本质:吡啶衍生物 • 主要类型:尼克酸及尼克酰胺 • 肝内可将少量色氨酸转变为维生素pp • 活性形式:尼克酰胺二核苷酸(NAD+)和尼克酰胺二核苷酸磷酸(NADP+) 2、主要生理功能 • NAD+和NADP+是多种不需氧脱氢酶的辅酶,是氢的传递体 • 尼克酸可抑制脂肪动员,降低VLDL合成。
水溶性维生素 • 维生素PP广泛存在于自然界,以酵母、花生、谷类、豆类、肉类和动物肝中最丰富;肝中少量色氨酸能转变为维生素pp • 需要量:15~20mg • 缺乏症:尼克酸缺乏病称为糙皮病、癞皮病,主要表现为皮炎、腹泻及痴呆等。新疆少数地区由于偏食玉米,曾有癞皮病的流行。 • 过量症:血管扩张、痤疮、胃肠不适
五、维生素B6(抗皮炎维生素) 1、化学本质 • 化学本质:吡啶衍生物 • 主要类型:吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺 • 活性形式:磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺 2、主要生理功能 • 磷酸吡哆醛是转氨酶和脱羧酶的辅酶,参与传递氨基和脱羧基 • 磷酸吡哆醛也是δ氨基γ酮戊酸(ALA)合成酶的辅酶,参与血红素的合成 • 磷酸吡哆醛是糖原磷酸化酶的重要组分
吡哆醇 吡哆醛 吡哆胺 磷酸吡哆醛 水溶性维生素 维生素B6的结构
水溶性维生素 维生素B6的活化及生理功能
水溶性维生素 维生素B6的功能
水溶性维生素 • 自然界的维生素B6存在于种子、谷类、肝、肉类及绿叶蔬菜中。 • 需要量:2mg • 缺乏症:维生素B6缺乏时可出现低血色素小细胞性贫血。
六、生物素 1、化学本质 • 化学本质:噻吩与尿素相结合的骈环+戊酸 • 主要类型:α生物素(蛋黄)和β生物素(肝) • 活性形式:生物素 2、主要生理功能 • 生物素是体内多种羧化酶的辅酶,参与羧化反应
水溶性维生素 生物素的结构
水溶性维生素 • α生物素主要存在于蛋黄中;β生物素主要存在于肝中 • 缺乏症:生物素来源广泛,人体肠道细菌也能合成,很少出现缺乏症。生物素缺乏时可出现疲乏、食欲不振、恶心呕吐、皮炎及脱屑性红皮病(多见于婴儿,表现为皮肤弥漫性潮红脱屑。可能与胃肠消化吸收功能不良维生素缺乏,生物素较少,食用脂肪过多,低蛋白血症和贫血等有关)
七、叶酸(蝶酰谷氨酸) 1、化学本质 • 化学本质:蝶呤啶+对氨基苯甲酸+L-谷氨酸 • 活性形式:四氢叶酸 2、主要生理功能 • 四氢叶酸是一碳单位转移酶的辅酶,作为一碳单位的载体
水溶性维生素 叶酸的结构
水溶性维生素 叶酸的代谢
水溶性维生素 • 叶酸广泛存在于肉类、鲜果及蔬菜中,人类肠道细菌也能合成叶酸 • 需要量:200~400µg • 缺乏症:叶酸缺乏时,DNA合成受到抑制,可造成巨幼红细胞性贫血(骨髓里的幼稚红细胞量多,红细胞核发育不良,成为特殊的巨幼红细胞,多见于孕妇)。
八、维生素B12(抗恶性贫血维生素或钴胺素) 1、化学本质 • 化学本质:咕啉衍生物 • 是目前所知唯一含有金属元素的维生素 • 活性形式:甲基钴胺素,5′脱氧腺苷钴胺素 2、主要生理功能 • 甲钴胺素是甲基转移酶的辅酶,参与同型半胱氨酸的甲基化反应 • 5′脱氧腺苷钴胺素是L-甲基丙二酸辅酶A变位酶的辅酶,参与丙二酰辅酶A转变为琥珀酰辅酶A的反应 3、缺乏症 • 巨幼红细胞贫血(恶性贫血),同型半胱氨酸尿症
水溶性维生素 维生素B12的结构 咕啉环 氨基丙醇 5,6二甲基苯骈咪唑 3,-磷酸核糖
水溶性维生素 • 维生素B12广泛存在于动物性食品中,常结合于蛋白质上 • 需要量:2~3µg • 缺乏症:偶见于年长者由于内因子产生不足或严重吸收障碍疾病和长期素食者。(内因子是由胃粘膜壁细胞分泌的糖蛋白。与维生素B12结合,是B12肠道吸收的必需因子) • 巨幼红细胞贫血(恶性贫血),同型半胱氨酸尿症。
九、硫辛酸 1、化学本质 • 化学本质:6,8-二硫辛酸 • 活性形式:硫辛酸、二氢硫辛酸 2、主要生理功能 • 硫辛酸是丙酮酸脱氢酶系和α-酮戊二酸脱氢酶系的辅酶,传递酰基和氢。 • 硫辛酸具有抗脂肪肝、降低血胆固醇的作用 • 保护巯基酶免受重金属离子的毒害
水溶性维生素 硫辛酸 二氢硫辛酸
十、维生素C(L-抗坏血酸) 1、化学本质 • 化学本质:6碳多羟基脂肪酸 • 主要类型:抗坏血酸和脱氢抗坏血酸 • 活性形式:L抗坏血酸(主要)和L脱氢抗坏血酸 2、主要生理功能 (1)参与多种羟化反应 • 维生素C是脯氨酸羟化酶及赖氨酸羟化酶的辅助因 子,促进胶原蛋白合成 • 维生素C是7-α羟化酶的辅酶,催化胆固醇转化 • 维生素C参与芳香族氨基酸代谢
(2)参与氧化还原反应 • 维持巯基酶和谷胱甘肽的还原状态,发挥解毒作用 • 使红细胞中高铁血红蛋白还原成血红蛋白,恢复其 运氧能力 • 使难于吸收的三价铁还原成易于吸收的二价铁 • 保护维生素A、E 及B免遭氧化,促进叶酸转变成四 氢叶酸
水溶性维生素 维生素C的功能
水溶性维生素 • 存在于新鲜水果、蔬菜,特别是番茄、橘子、鲜枣中含量较高 • 需要量:60mg • 缺乏症:坏血病(海员、水手易患。长期摄入不足或腹泻、呕吐等情况,都可造成缺乏维生素C,使胶原蛋白不能正常合成导致细胞联结障碍,使毛细血管的脆性增加,从而引起皮、粘膜下出血,医学上称为坏血病)。
脂溶性维生素 • 脂溶性维生素:维生素A、D、E、K
一、维生素A(抗干眼病维生素) 1、维生素A的化学本质及性质 • 化学本质:含β白芷酮环的多聚异戊二烯复合物 • 主要类型:A1(视黄醇)、A2(脱氢视黄醇) • 维生素A的活性形式:视黄醇、视黄醛、视黄酸 • 维生素A原:β胡萝卜素
2、维生素A的代谢转变 • 维生素A在血浆中的运输:与视黄醇结合蛋白结合 • 1分子β胡萝卜素可生成2分子维生素A 3、维生素A的作用 (1)β胡萝卜素可作为抗氧化剂捕捉自由基 (2)11顺视黄醛构成视觉细胞内的感光物质 (3)维生素A磷酸酯参与糖蛋白合成 (4)视黄醇和视黄酸具有类固醇激素样作用,影响细胞分化,促进机体生长和发育
(5)增强机体抵抗力作用 (6)与上皮细胞的正常分化直接相关 (7)与癌症发生呈负相关 4、维生素A的激素作用机理 • 视黄酸与细胞内特异CRBP(细胞视黄醇结合蛋白)结合,进一步与核蛋白结合,调节特定基因表达
脂溶性维生素 β胡萝卜素 顺式视黄醛 反式视黄醛 视黄酸 视黄醇(维生素A) 维生素A的结构 磷酸视黄醇