第五章 维生素与辅酶

第五章 维生素与辅酶

参与生物生长发育和代谢所必需的一类小分子有机化合物，由于体内不能合成或合成不足，所以必须由食物供给。 

脂溶性： A 、 D 、 E 、 K ，单独具有生理功能。水溶性： B1 、 B2 、 B6 、 B12 、 C 等，辅酶。

第一节   脂溶性维生素

一、  维生素 A 和胡萝卜素

化学名称：视黄醇

1    、 结构 P435

环己烯不饱和一元醇，包括两种： A1 、 A2

2    、 维生素 A 的来源

肝脏、乳制品、蛋黄

胡萝卜、绿叶蔬菜、玉米

β- 胡萝卜素、 α- 胡萝卜素、γ- 胡萝卜素、黄玉米色素在肝脏、肠粘膜内转化成 A 。

β- 胡萝卜素 转化成二个维生素 A （一切有色蔬菜）

α- 胡萝卜素 γ- 胡萝卜素 黄玉米色素

转化成一个维生素 A

3    、 功能与视觉有关。缺乏症：夜盲症。活性形式： 11- 顺式视黄醛

P436 视循环 

视紫红质为弱光感受物，当弱光射到视网膜上时，视紫红质分解，并刺激视神经而发生光觉。

11- 顺式视黄醛，在暗光下经视网膜圆锥细胞作用后，与视蛋白结合成视紫红质，形成一个视循环。

当全反视黄醛变成 11- 顺式视黄醛时，部分全反视黄醛被分解为无用物质，故必需随时补充维生素A ，每日补充量 1 mg 。

二、  维生素 D

1 、结构 P437

固醇衍生物

D3 ：胆钙化固醇（动物）D2 ：麦角钙化固醇（植物）

植物体内只有维生素 D2 原，没有维生素 D

（ 2 ） D 原转化酵母、真菌、植物中：

麦角固醇（ D2 原）维生素 D2 （麦角钙化固醇）

动物体内：

7 一脱氢胆固醇（ D3 原） 维生素 D3 （胆钙化固醇）

2    、 来源

（ 1 ） D3 来源 ：鱼肝油、牛奶、蛋黄、肝、肾等

3    、 功能

与洚钙素、甲状旁腺素一起调节钙磷代谢，维持血中钙磷正常水平。

D3 ：提高血钙、血磷水平，促进新骨的生成与钙化。

缺乏症：佝偻症等。

活性形式： 1 ， 25 一二羟基胆钙固醇。

维生素 D3 （胆钙化固醇）→ 25- 羟基胆钙固醇（肝脏）→ 1 ， 25 一二羟基胆钙固醇（肾脏）

靶组织：小肠（促进 Ca2+ 的吸收、运输 ）骨骼（促进 Ca2+ 的沉积 ）中。肾小管：促进钙磷的重吸收

三、  维生素 E

化学名称：生育酚，共有 8 种，直接具有活性。

1    、 结构 P363苯骈二氢吡喃的衍生物

2    、 来源植物油：麦胚油、玉米油、花生油、棉子油、蛋黄、牛

奶、水果等。

3    、 功能机理： 抗氧剂，清除氧自由基，对抗生物膜中不饱和

脂肪酸的过氧化，保护生物膜的结构与功能

生理功能：（ 1 ）抗器质性生殖不育（ 2 ）促进血红素合成，延长红细胞寿命，防止非缺

铁性贫血缺乏症：（ 1 ）器质性生殖不育（ 2 ）红细胞减少，贫血

四、  维生素 K

1、结构 P439

2- 甲基 -1 、 4- 萘醌的衍生物

2    、 来源

K1 ：绿色蔬菜、动物肝脏、牛奶、大豆，

K2 ：肠道微生物合成（大肠杆菌、乳酸菌）

K3 ：临床使用的合成物

K4 ：凝血活性更高

3    、 功能凝血酶原谷氨酸羧化酶的辅因子，促进肝脏中凝血

酶原（因子 II ）的活化，并调节其他凝血因子的合成（因子 VII 、 IX 、 X ）。

缺乏症：凝血时间延长，肌肉、胃肠道出血 。

凝血过程中，许多凝血因子的生成与维生 K 有关。①凝血酶原， 即因子 II

②转变加速因子前体， 因子 VII

③血浆凝血酶激酶 因子 IX

④司徒氏因子 因子 X

凝血酶原： N — （ Glu ） 10—X—

凝血酶原： N— （ γ- 羧化 Glu ） 10 —X—

维生素 K 依赖性的谷氨酰羧化酶

Ca2+

因子 Xa

凝血酶： N—X—

第二节   水溶性维生素与辅酶

（ 1 ）主要是 B族维生素，绝大多数都是辅酶。

（ 2 ）硫辛酸（ 3 ）维生素 C

一、  维生 B1 与焦磷酸硫胺素（ TPP ）

化学名称：硫胺素别名：抗神经炎维生素、抗脚气病维生素

1    、 结构 P441

结构：嘧啶 -噻唑衍生物活性形式：硫胺素焦磷酸（ TPP ）

硫胺素 + ATPMg2+

TPP + AMP硫胺素激酶

2、功能（ TPP ）

α-酮酸脱羧酶的辅酶：丙酮酸、 α-酮戊二酸脱羧酶。乙酰乳酸合成酶辅酶转酮酶辅酶磷酸酮酶辅酶

P441-443 图 11-7 、 11-9 、 11-10

缺乏症：脚气病、多发性神经炎。

3    、 来源：

谷类的外皮及胚芽、麦麸、米糠、瘦肉

二、  维生素 B2 与黄素辅酶（ FAD 、 FMN ）

化学名称：核黄素1    、 结构 P445

 7 、 8- 二甲基异咯嗪与核醇的衍生物

FMN/FMNH2 ， FAD /FADH2

核黄素 +ATP→FMN+ADP ， FMN+ATP→FAD+ppi

2    、 功能FMN 、 FAD 作为氧化还原型黄素辅基，可分别与酶蛋白结合

（称黄素蛋白），构成脱氢酶的辅基。

P446 表 11-2 黄素蛋白催化的反应

酶 底物 产物 辅酶脂酰 -CoA 脱氢酶 脂酰 -CoA FAD

琥珀酸脱氢酶 琥珀酸 反丁烯二酸 FAD

D-a.a 氧化酶 D-a.a α-酮酸 FAD

羟基乙酸氧化酶 羟基乙酸 乙醛酸 FMN

★黄素辅酶通过三种不同的氧化还原态转移 1个或 2 个电子

P446 图 11-15 FAD 、 FMN 的氧化还原态

3    、 来源

肝脏、酵母、大豆和米糠等

4 、缺乏症状

皮肤炎及黏膜炎：口角炎、舌炎、唇炎、

三、  维生素 B3— 泛酸与辅酶 A （ CoA ）

Pantothenic acid

维生素 B3也称泛酸、遍多酸，是辅酶 A 、 ACP的组成成分

1 、结构 P447 图 11-16 CoA 、 ACP 的结构

VB3 ： α 、 γ- 二羟基 -β 、 β – 二甲基丁酸与 β-丙氨酸通过肽键形成的缩合物

辅酶 A （ CoA-SH ）： 3’,5’ADP 、 Pi 、泛酸、 β-巯基乙胺

活性位点： β-巯基乙胺的 -SH

2    、 功能：

（ 1 ）组成 CoA-SH ：

CoA-SH是主要的脂酰基载体，乙酰辅酶 A是糖代谢、脂肪代谢、氨基酸代谢的枢纽。

（ 2 ）组成酰基载体蛋白（ acylcarrier protein,ACP) ：

4- 磷酸泛酰巯基乙氨通过共甲键与酰基载体蛋白的 Ser-OH相连。

3 、来源

肝脏、肾、蛋、小麦、米糠、花生、豌豆蜂王浆

四、  维生素 B5 与烟酰胺辅酶

维生素 B5 包括：烟酸（尼克酸， nicotinic acid ）烟酰胺（尼克酰胺， nicotinamide ）

烟酰胺是合成 NAD 、 NADP 的前体 

1 、结构：吡啶衍生物

P444 烟酸、烟酰胺、 NAD 、 NADP 的结构

2 、 NAD+ 、 NADP+ 是许多脱氢酶的辅酶。

NAD+ ：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶 I

NADP+ ：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶 II

3 、 B5 来源广泛

肝脏、酵母、花生、谷类、豆类、肉类

五、  维生素 B6 与磷酸吡哆醛辅酶

维生素 B6 包括：吡哆醛、吡哆胺、吡哆醇

1 、结构 P449

吡啶衍生物

活性形式：磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺

2 、磷酸吡哆醛 / 磷酸吡哆胺参加的反应 P450 、 460

磷酸吡哆醛 / 磷酸吡哆胺作为辅酶，广泛参与涉及氨基酸的各种反应：

转氨基作用脱羧作用脱氨基作用消旋作用

3 、来源广泛：

五谷杂粮肠道细菌合成

六、  维生素 B7 生物素与羧化辅酶

 1 、结构： P454 生物素的结构尿素 -噻吩 -戊酸衍生物活性位点： N-1

2 、生物素是多种羧化酶的辅基

生物素的戊酸羧基与羧化酶中 Lys侧链的 -NH2 共价相连， 通过尿素 -N1H 的羧化 /去羧化作用传递羧基

P455 图 11-28 羧化酶中的 Biotin-Lys complex

P456 biotin 参与羧基转移反应

3 、依赖生物素的羧化酶

P455 表 11-4

乙酰 CoA羧化酶：

生物素羧化酶 (biotin carboxylase)

生物素羧基载体蛋白（ biotin carboxyl carrier protein ,

BCCP)

转羧基酶（ transcarboxylase)

4 、来源广泛

肝脏、肾、蛋黄、酵母、蔬菜、五谷杂粮肠道细菌合成

★抗生物素蛋白（亲和素）， avidin

七、  维生素 B11 叶酸 P371

维生素 B11又名叶酸，喋血谷氨酸 

1 、 结构 及功能 P456 

活性形式：四氢叶酸（ THF ），传递一碳单位的辅酶

传递的一碳单位有：甲基、亚甲基（甲叉）、甲川基、甲酰基、亚胺甲基

活性位点： N5 、 N10

2 、来源广泛肝脏、肾、酵母肠道细菌合成

八、  维生素 B12 钴胺素

化学名称：钴胺素。

活性形式；（ 1 ） 5’— 脱氧腺苷钴胺素——

甲基丙二酸单酰辅酶 A 变位酶的辅酶（ 2 ）甲基钴胺素

九、  硫辛酸

1 、结构 P459

2 、硫辛酸是丙酮酸脱氢酶、 α- 酮戊二酸脱氢酶的辅酶

P460 图 11-35丙酮酸脱氢酶：

十、  维生素 C 化学名称：抗坏血酸1    、 结构

2    、 来源 : 食物。3    、 功能 : 抗氧化剂缺乏症：坏血病，毛细血管脆弱，牙龈发炎出血。

P463表 11-1 ：重要维生素的生理功能、来源及缺乏症