第11章维生素、辅酶.ppt

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1、Chapter11 维生素与辅酶,（一）维生素的定义,维生素是机体维持正常生命活动所必不可少的一类有机物质。需要量极微，主要由外界供给；不是细胞组成成分，也不是供能物质，而是参与物质代谢的调节；维生素一般习惯分为脂溶性和水溶性两大类。其中脂溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，而水溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。,一、维生素概论,Chapter11 维生素与辅酶,（二）维生素的发现（433页）,（三）维生素和辅酶的关系（434页）,二、水溶性维生素与辅酶,维生素C：羟化酶的辅酶 坏血病,缺乏症,维生素B族：,维生素B1：-酮酸脱氢酶的辅酶 脚气病,维生素B2：黄酶的辅基 口角糜

2、烂、口腔溃疡,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 癞皮病,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,Chapter11 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。,二、水溶性维生素与辅酶,Chapter11 维生素与辅酶,(1)维生素PP,烟酸和烟酰胺，在体内转变为辅酶I和辅酶II。能维持

3、神经组织的健康。缺乏时表现出神经营养障碍，出现皮炎。,Chapter11 维生素与辅酶,二、水溶性维生素与辅酶,(1)维生素PP和NAD+和NADP+,NAD+(烟酰胺-腺嘌呤二核苷酸，又称为辅酶I)和NADP+(烟酰胺-腺嘌呤磷酸二核苷酸,又称为辅酶II)是维生素烟酰胺的衍生物，,功能：是多种重要脱氢酶的辅酶。,二、水溶性维生素与辅酶,(2)核黄素（VB2),核黄素(维生素B2)由核糖醇和6，7-二甲基异咯嗪两部分组成。缺乏时组织呼吸减弱，代谢强度降低。主要症状为口腔发炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。,二、水溶性维生素与辅酶,(2)核黄素和 FAD和FMN,FAD(黄素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(

4、黄素单核苷酸)是核黄素(维生素B2)的衍生物，,功能：在脱氢酶催化的氧化-还原反应中，起着电子和质子的传递体作用。,二、水溶性维生素与辅酶,(3)泛酸和辅酶A(CoA),维生素(B3)-泛酸是由，-二羟基-二甲基丁酸和一分子-丙氨酸缩合而成。,二、水溶性维生素与辅酶,(3)泛酸和辅酶A(CoA),辅酶A是生物体内代谢反应中乙酰化酶的辅酶，它的前体是维生素(B3)泛酸。,功能：是传递酰基，是形成代谢中间产物的重要辅酶。,二、水溶性维生素与辅酶,(4)叶酸和四氢叶酸(FH4或THFA),四氢叶酸是合成酶的辅酶，其前体是叶酸(又称为蝶酰谷氨酸，维生素B11)。,四氢叶酸的主要作用是作为一碳基团，如-

5、CH3,-CH2-,-CHO 等的载体，参与多种生物合成过程。,二、水溶性维生素与辅酶,(5)硫胺素,硫胺素(维生素B1)在体内以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在。缺乏时表现出多发性神经炎、皮肤麻木、心力衰竭、四肢无力、下肢水肿。,二、水溶性维生素与辅酶,(5)硫胺素和焦磷酸硫胺素(TPP),焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶，它的前体是硫胺素(维生素B1)。,功能：是催化酮酸的脱羧反应,二、水溶性维生素与辅酶,(6)吡哆素,吡多素(维生素B6，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)。,二、水溶性维生素与辅酶,(6)吡哆素和磷酸吡哆素,磷酸吡哆素主要包括磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。它的,磷酸吡多素是转氨酶的辅酶，转氨

6、酶通过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互转换，起转移氨基的作用。,二、水溶性维生素与辅酶,(7)生物素,生物素是羧化酶的辅酶，它本身就是一种B族维生素B7。,生物素的功能是作为CO2的递体，在生物合成中起传递和固定CO2的作用。,二、水溶性维生素与辅酶,(8)维生素B12辅酶,维生素B12又称为钴胺素。维生素B12分子中与Co+相连的CN基被5-脱氧腺苷所取代，形成维生素B12辅酶。维生素B12辅酶的主要功能是作为变位酶的辅酶，催化底物分子内基团(主要为甲基)的变位反应。,二、水溶性维生素与辅酶,（9）硫辛酸,硫辛酸是少数不属于维生素的辅酶。硫辛酸是6,8-二硫辛酸，有两种形式，即硫辛酸（氧化型）和

7、二氢硫辛酸（还原型）.,二、水溶性维生素与辅酶,(10)辅酶Q(CoQ),辅酶Q又称为泛醌，广泛存在与动物和细菌的线粒体中，其结构为：,辅酶Q的活性部分是它的醌环结构，主要功能是作为线粒体呼吸链氧化-还原酶的辅酶，在酶与底物分子之间传递电子。,二、水溶性维生素与辅酶,维生素C,在体内参与氧化还原反应，羟化反应。人体不能合成。,二、水溶性维生素与辅酶,三、脂溶性维生素,维生素A,D,E,K均溶于脂类溶剂，不溶于水，在食物中通常与脂肪一起存在，吸收它们，需要脂肪和胆汁酸。,Chapter11 维生素与辅酶,维生素A：抗夜盲、维持上皮的正常发育、促进幼儿生长发育,维生素D：抗佝偻病的作用,维生素E：

8、抗氧化和抗不育的作用,维生素K：凝血作用,1，维生素A,维生素A分A1,A2两种，是不饱和一元醇类。维生素A1又称为视黄醇，A2称为脱氢视黄醇。,三、脂溶性维生素,2,维生素D,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。,三、脂溶性维生素,维生素D的结构,在生物体内，D2和D3本身不具有生物活性。它们在肝脏和肾脏中进行羟化后，形成1，25-二羟基维生素D。其中1，25-二羟基维生素D3是生物活性最强的。,3，维生素E,又叫做生育酚，目前发现的有6种，其中，四种有生理活性。,三、脂溶性维生素,4，维生素K,维生素K有3种，K1,K2,K3。其中K3是人工合成的

9、。维生素K是2-甲基萘醌的衍生物。,三、脂溶性维生素,四，酶分子中的金属离子,根据金属离子与酶蛋白结合程度，可分为两类：金属酶和金属激酶。在金属酶中,酶蛋白与金属离子结合紧密。如 Fe2+/Fe3+、Cu+/Cu3、Zn2+、Mn2+、Co2 等。金属酶中的金属离子作为酶的辅助因子，在酶促反应中传递电子，原子或功能团。,Chapter11 维生素与辅酶,金属酶中的金属离子与配体,金属离子 配体 酶或蛋白Mn2 咪唑 丙酮酸脱氢酶Fe2+/Fe3+卟啉环，咪唑，血红素，含硫配体 氧化-还原酶，过氧化氢酶Cu+/Cu2+咪唑，酰胺 细胞色素氧化酶Co2+卟啉环 变位酶Zn2+-NH3，咪唑，（-RS）2 碳酸酐酶，醇脱氢酶Pb2-SH d-氨基-g-酮戊二酸脱水酶Ni2-SH 尿酶,金属激酶中的金属离子,激酶是一种磷酸化酶类，在ATP存在下催化葡萄糖，甘油等磷酸化。其中的金属离子与酶的结合一般较松散。在溶液中，酶与这类离子结合而被激活。如Na+、K+、Mg2+、Ca2+等。金属离子对酶有一定的选择性,某种金属只对某一种或几种酶有激活作用。,本节完,