生物化学第11章维生素与辅酶

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1、第11章维生素与辅酶(Vitaminandcoenzyme)一、维生素概论二、脂溶性维生素三、水溶性维生素四、作为辅酶的金属离子一、维生素概论维生素是参与生物生长发育和代谢，维持生命现象所必需的一类微量小分子有机物质。动物体内或者不能合成维生素，或者合成量不足，所以必须从食物中摄取。有些维生素可以由动物肠道内的细菌合成，合成量可以满足动物的需要。动物细胞可将色氨酸转变成烟酸（一种B族维生素），但量不足需要。除灵长类动物（包括人类）及豚鼠外，其它动物都可以自身合成维生素C。植物和多数微生物都能自己合成维生素。(维生素的概念)TheNobelPrizeinPhysiologyo

2、rMedicine1929ChristiaanEijkmanSirFrederickGowlandHopkinsUtrechtUniversitytheNetherlandsUniversityofCambridgeUnitedKingdom"forhisdiscoveryoftheanti-neuriticvitamin""forhisdiscoveryofthegrowth-stimulatingvitamins"维生素的作用维生素在生物体内的作用不同于糖类、脂肪和蛋白质，不作为能量来源，不是结构物质，但它们在调节代谢中起着非常重要的作用。已知绝大多数维生素是作为辅

3、酶或辅基的组成成分起作用。机体缺乏维生素时，会产生各种相应的维生素缺乏症。生物对维生素的需要量非常小。维生素的命名维生素的命名一般是按发现的先后顺序在“维生素”后面加A、B、C等字母来命名。有些维生素在初发现时以为是一种，后来发现是多种维生素的混合物，又在相应的字母下加下标1、2、3等加以区分。每一种维生素还有一个化学名称，如维生素C又叫抗坏血酸。维生素的分类各种维生素在化学结构上没有共同性。通常按其溶解性质分为脂溶性和水溶性两大类。脂溶性的维生素有维生素A、D、E、K等，水溶性的维生素有维生素B1、B2、烟酸和烟酰胺、B6、泛酸、生物素、叶酸、B12（它们都属于B族维生素

4、）和维生素C等。维生素与辅酶的关系见P434表11-1二、脂溶性维生素维生素A维生素A又名视黄醇（retinol），通常以视黄醇酯的形式存在，其氧化态为视黄醛（retinene）。视黄醇是一种类异戊二烯分子，维生素A视黄醇从动物类食品中吸收，或从植物类食品中吸收β－胡萝卜素后自身合成。β－胡萝卜素是维生素A合成的前体。维生素A包括A1和A2两种，A2的生理活性只有A1的一半。视黄醛的顺反异构体911β－胡萝卜素的结构维生素A的生理功能维生素A是构成视觉细胞内感光物质的成分。眼球视网膜上有两类感觉细胞，即圆锥细胞和杆细胞。圆锥细胞对强光及颜色敏感，杆细胞对弱光敏感，对颜色不敏

5、感。杆细胞内含有感光物质视紫红质（rhodopin）。视紫红质在光中分解，在暗中再合成。视紫红质是由9,11－顺视黄醛和视蛋白中赖氨酸残基的ε－氨基通过schiff碱缩合而成的一种缀合蛋白质。眼睛对弱光的感光性取决于视紫红质的合成。当维生素A缺乏时，视紫红质合成受阻，暗中的视力下降，严重时可出现夜盲症。维生素A的来源和需要量维生素A主要来自动物性食品，以肝脏、乳制品和蛋黄中含量最多。维生素A原（β－胡萝卜素）主要来自植物性食品，以胡萝卜、绿叶蔬菜和玉米等含量较多。正常人每日维生素A的需要量为2600～3300国际单位，过多摄入维生素A可引起中毒症状。1个国际单位的维生素A为

6、0.3μg维生素A。维生素D维生素D为类甾醇衍生物。它与动物骨骼的钙化有关，故又称为钙化醇（calciferol），具有抗佝偻病的作用。维生素D家族最重要的成员是麦角钙化醇（维生素D2）及胆钙化醇（维生素D3）。植物或酵母中所含的麦角甾醇经紫外线激活后可转化为D2，动物皮下的7-脱氢胆甾醇经紫外线照射也可以转化为D3。因此麦角甾醇和7-脱氢胆甾醇被称为维生素D原。维生素D2与D3的结构维生素D的活性形式与生理作用维生素D3经过肝和肾中的羟基化，最终形成高活性的1,25-二羟胆钙化醇。1,25-二羟胆钙化醇的生理功能是促进钙、磷的吸收，减少钙、磷从尿中排出，提高血钙、血磷浓度

7、，有利于新骨的生成与钙化。孕妇、婴儿和青少年对维生素D的需要量大，如果此时维生素D不足，会出现骨骼变软及畸形，发生在儿童身上称为佝偻病，在孕妇身上为骨质软化症。维生素D治疗佝偻病维生素D3的前体及转化过程B环开环H重排维生素D3转变成活性形式人体维生素D3的来源及需要量人体中的维生素D主要是D3，除了从食物中摄取外，多晒太阳是预防维生素D缺乏的主要方法之一。肝、奶及蛋黄中维生素D含量较高，尤以鱼肝油中含量最丰富。1克维生素D为4千万国际单位。婴儿、青少年、孕妇及哺乳者每日需要量为400～800单位。长期过量服用会造