文档介绍：第六章维生素和辅酶
维生素维生素是维持生物正常生命过程所必需的一类有机物质,需要量很少,但对维持健康十
分重要。人体一般不能合成它们,必须从食物中摄取。维生素的主要功能是通过作为辅酶的成分调节机体
代谢。
维生素包括两大类,一类是水溶性维生素,另一类是脂溶性维生素。在水溶性维生素中除维生素 C 外,
B 族维生素都作为辅酶的成分在酶反应中担负催化作用,各种维生素见表 6-1。
表 6-1 维生素及其辅酶类型
类别种类辅酶或其它功能生化作用
硫胺素焦磷酸硫胺素(TPP) α-酮酸氧化脱羧等
核黄素黄素单核苷酸(FMN) 氢原子(电子)转移
水黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 氢原子(电了)转移
溶尼克酸(烟酸) 烟酰胺腺嘌吟二核苷酸(NAD) 氢原子(电子)转移
性烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP) 氢原子(电子)转移
维泛酸辅酶 A 酰基基团的转移
生吡哆醛磷酸吡哆醛氨基基团的转移
素生物素胞生物素羧基的转移
叶酸四氢叶酸一碳基团的转移
维生素 B12 辅酶B12 氢原子的 1,2 移(位)
硫辛酸硫辛酰赖氨酸氢原子和酰基基团的转移
维生素 C 羟化作用中的辅助因素
脂
溶维生素 A 11-视黄醛视觉循环,防止皮肤病变
性维生素 D 1,25-羟胆钙化甾醇钙和磷酸的代谢
维维生素 E 抗氧化剂,预防不育症
生维生素 K 凝血酶原的生物合成
素
维生素原能在人及动物体内转化为维生素的物质称为维生素原。
同效维生素化学结构与维生素相似,并有维生素生物活性的物质称为同效维生素。
第一节水溶性维生素
一、硫胺素和羧化辅酶
硫胺素或称维生素 B1,存在于许多植物种子中,尤其是在谷物种子的外皮中,因而在未经研磨的大米
和全麦粒制作的食物中,此种维生素的含量较丰富。在动物组织和酵母中,VB1 主要以辅酶即焦磷酸硫胺
素的形式存在。VB1 在酸性条件下相当稳定,在碱性条件下加热及 SO2 处理易破坏,常因热烫预煮而损失。
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硫胺素
O O H
-
H+
N NH S CH CH O P O P OH CS CS
H3C 2 2 2 +
+ 2 1 N
OH OH N 3
4
N +
CH2 CH3
-
硫胺素焦磷酸(TPP) 噻唑负碳离子(=C-)
焦磷酸硫胺素在α-酮酸脱氢酶,丙酮酸脱羧酶,转酮酶和磷酸酮糖酶中起辅酶的作用。硫胺素分子中
噻唑环的 C-2 位置上的氢原子容易解离出一个质子而形成一个负碳离子,负碳离子与呈正碳离子的酮酸加
成。其加成物经电子重排发生脱羧基反应,以后醛基解离再生成负碳离子。成人每天膳食中宜有 ∼
的硫胺素。人体在摄入糖类多时,对硫胺素的需求量也大。
二、核黄素和黄素辅酶
核黄素即维生素 B2。化学结构中含有二甲基异咯嗪和核醇两部分。核黄素是黄素蛋白(FP)的辅基,有
黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核酸(FAD)两种形式。
OH OH OH O O
CH2 C C C CH2 O P O P OH NH2
N
H H H OH O N
N N O
H C 89
3 7 1 2 CH2 N N
6 3
H3C 5 10 4 NH O
N H H
O H H
OH OH
核黄素
(6,7-二甲基-9-核醇基异咯嗪)
黄素单核苷酸(FMN)
黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)
核黄素可以在绿色植物、细菌和真菌中合成,但不能在动物内合成。在动物中它以黄素辅酶的形式存
在。成人每日约需核黄素量为 ∼。
核黄素辅酶的功能是起氧化还原作用。还原型的核黄素是无色的,暴露在空气中时极易氧化而变为黄
色。VB2 的氧化型及还原型结构如下:
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O O
H
N C - N C
H3C NH +2H H3C NH
-
H3C -2H H3C
N N O N N O
H
R R
氧化型核黄素还原型核黄素
(黄色) (无色)
R=FMN或FAD分子其余部分
上式表明:还原反应是在一个“1,4 加成反应”中加入两个氢原子而生成还原或消色的核黄素。核黄
素在酸性溶液中对热稳定,在碱性溶液及光下易分解。FMN 和 FAD 与蛋白质紧密连结,而且在酶提纯时,
也仍与蛋白质结合。可以用冷酸或用煮沸处理使它们从酶蛋白中分离出来,后一种方法能破坏酶蛋白质性
质,所以是不可逆的;用冷酸分离是可逆的,将核黄素部分与酶蛋白重新混合又可恢复活性。
黄素蛋