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第一节

水溶性维生素

一、焦磷酸硫胺素和维生素B 1

1 生理生化功能

(1)可抑制胆碱酶的活性。胆碱酶是一类糖蛋白,以多种同工酶形式存在于体内。一般可分为真性胆碱酯酶和假性胆碱脂酶。真性胆碱酯酶也称乙酰胆碱酯酶,主要存在于胆碱能神经末梢突触间隙,特别是运动神经终板突触后膜的皱摺中聚集较多;也存在于胆碱能神经元内和红细胞中。此酶对于生理浓度的Ach作用最强,特异性也较高。

(2)与糖代谢密切相关。焦磷酸硫胺素是糖代谢过程中α-酮酸氧化脱羧酶及转酮酶的辅酶,涉及糖代谢中羰基碳(醛和酮)合成与裂解反应。

2 作用机制

焦磷酸硫胺素(TPP)是糖代谢过程中α-酮酸氧化脱羧酶及转酮酶的辅酶,涉及糖代谢中羰基碳(醛和酮)合成与裂解反应。特别是α-酮酸的脱羧和α-羟酮的形成与裂解都依赖于硫胺素焦磷酸。

3 维生素B 1 的化学名称

维生素B 1 的化学结构是由含硫的噻唑环和含氨基的嘧啶环组成,故称硫胺素。在生物体内常以硫胺素焦磷酸的辅酶形式存在。

二、FMN、FAD和维生素B 2

1 生理生化功能

(1)作为氧化还原酶的辅基或辅酶促进糖代谢、脂代谢以及蛋白质代谢。

(2)维持皮肤、黏膜和视觉的正常功能。

2 作用机制

由于在异咯嗪的1位和5位N原子上具有两个活泼的双键,易起氧化还原反应,故维生素B 2 有氧化型和还原型两种形式。在体内核黄素是以黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)形式存在,是生物体内一些氧化还原酶的辅基,在生物体内氧化还原过程中起传递氢的作用。

3 维生素B 2 的化学名称

维生素B 2 又名核黄素,是核醇与7,8-二甲基异咯嗪的缩合物。

三、辅酶A和维生素B 3

1 辅酶A(CoA)生成过程

辅酶A是泛酸的主要活性形式,常简写为CoA,是由3′,5′-ADP以磷酸酐键连接4-磷酸泛酰巯基乙胺而成。

2 作用机制

辅酶A主要起传递酰基的作用,是各种酰化反应中的辅酶。由于携带酰基的部位在-SH基上,故通常以CoASH表示。CoA的腺苷酸部分起识别部位的作用,增强结合CoA酶的亲和力和专一性。

3 维生素B 3 的化学名称

维生素B 3 又可称为烟酸,化学名称3-吡啶甲酸。主要用于饲料添加剂,可提高饲料蛋白的利用率。

四、NAD+、NADP+和维生素B 5

1 生理生化功能

维生素PP包括烟酸和烟酰胺,在体内烟酰胺与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶,主要是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD ,辅酶I)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP ,辅酶Ⅱ),其还原形式为NADH和NADPH。参与体内的氧化还原反应。NAD 和NADP 起两个电子载体的作用,生理生化功能为传递电子。

2 作用机制

烟酰胺辅酶是电子载体,在各种酶促氧化-还原反应中起着重要作用。NAD 在氧化途径(分解代谢)中是电子受体,而NADPH在还原途径(生物合成)是电子供体。这些反应涉及转移氢负离子给NAD ,或者从NADH转移出。促进这种转移的酶是熟知的脱氢酶类。

3 维生素B 5 的化学名称

维生素B 5 称作泛酸,化学名称为(R)-N-(3,3-二甲基-2,4-二羟基-1-氧代丁基)-3-丙氨酸钙盐。其一般作用是参加体内能量的制造,并可以控制脂肪的新陈代谢。

五、转氨酶的辅酶-磷酸吡哆醛

1 作用机制

维生素B 6 在体内以磷酸酯形式存在,磷酸吡哆醛(PLP)和磷酸吡哆胺是其活性形式,是氨基酸代谢中多种酶的辅酶。PLP参加催化涉及氨基酸的各种反应,包括转氨基作用、α-和β-脱羧作用等。维生素B 6 在动植物中分布很广,谷类外皮含量尤为丰富。

2 维生素B 6 衍生物的化学名称

维生素B 6 包括3种物质,即吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺,皆属于吡啶衍生物。

六、生物素

1 生物素的生理生化功能

生物素是水溶性维生素,也属于维生素B族,B 7 。它是合成维生素C的必要物质,是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质,是一种维持人体自然生长、发育和正常人体机能健康必要的营养素。生物素在许多酶促羧化反应中起着活动性的羧基载体作用。

2 作用机制

生物素作为羧化酶(如丙酮酸羧化酶、乙酰-CoA羧化酶等)的辅基,都是通过酶蛋白上Lys残基的ε-NH 2 被共价结合到酶上的,形成的生物素-赖氨酸官能团称为生物胞素残基,生物胞素是生物素的辅酶形式。生物素来源广泛,如在肝、肾、蛋黄、酵母、蔬菜和谷类中都含有生物素,但大量食用生鸡蛋清可引起生物素缺乏。

七、四氢叶酸

1 生物化学作用

四氢叶酸是叶酸的辅酶形式,是通过二氢叶酸还原酶连续的还原叶酸而成,是各种氧化水平一碳单位的重要受体和供体。

2 叶酸的化学结构

叶酸是由2-氨基-4-羟基-6-甲基蝶啶、对氨基苯甲酸和L-谷氧酸三部分组成,又称蝶酰谷氨酸。

图1-5-1 叶酸的结构

八、维生素B 12 辅酶

维生素B 12 即氰钴胺素,是最后发现的一个维生素,是一种抗恶性贫血因子。维生素B 12 在体内转变为两种辅酶。主要的辅酶形式是5′-脱氧腺苷钴胺素,也称辅酶B 12 另一个辅酶形式足甲基钴胺素。主要参与分子内重排、核糖核苷酸还原成脱氧核苷酸(在某些细菌中)、甲基转移三种反应。

维生素B 12 为细胞生长分裂和维持神经组织髓鞘完整所必需,有利于受损神经纤维的修复。甲钴胺为辅酶型维生素B 12 ,其主要药理作用为增强神经细胞内核酸和蛋白质的合成,促进神经髓鞘主要成分(卵磷脂)的合成。

九、硫辛酸

硫辛酸是以闭环二硫化合物形式和开链还原形式两种结构的混合物存在,这两种形式通过氧化-还原相互转换。硫辛酸在自然界很少以游离状态存在,而是同酶蛋白分子中赖氨酸残基的ε-NH 2 以酰胺键共价结合,形成的硫辛酰胺残基是硫辛酸的辅酶形式。硫辛酸是一种酰基载体。它存在于涉及糖代谢的两种多酶复合物中,在α-酮酸氧化和脱羧中起偶联酰基转移和电子转移的作用。

十、维生素C

1 缺乏症的病理表现

维生素C又称抗坏血酸,缺乏会导致坏血病。坏血病是由于人体缺乏维生素C所引起的疾病。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。坏血病也可见于喂养不当的婴幼儿。

2 维生素C的作用机制

维生素C具有防治坏血病的功能,故又称为抗坏血酸。抗坏血酸是一种强的还原剂,抗坏血酸的生物化学和生理功能是由于它的还原性质起电子载体的作用。主要作用如下:

(1)参与体内的氧化还原反应:保持巯基酶的活性和谷胱甘肽的还原状态,起解毒作用;与红细胞内的氧化还原过程有密切联系;能促进肠道内铁的吸收;能保护维生素A、E及B免遭氧化。

(2)参与体内多种羟化反应:促进胶原蛋白的合成;与胆固醇代谢的相关;参与芳香族氨基酸的代谢。

(3)其他:防止贫血的作用;涉及组胺代谢和变态反应;可防止和治疗感染。 +hB5B5r1xAVc9L/BkoBv6bcBikEGahCDdV+/2CIxDv7+TSyfdsc5EWHFXQ7s1Mv4

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