維生素化學專題知識

學習概要pp.239維生素的結構、性質、功能特別是維生素與輔酶的關系學習要點：分類及各類中的成員B族維生素及輔酶一些輔酶的氧化形式及還原形式各種維生素的活性形式及縮寫符號2維生素化學專題知識維生素的發現動物實驗證明，給大鼠喂飼純的蛋白質、脂肪、糖類和礦物質后，都不能很好存活；在純化飼料中增加微量牛奶，大鼠則可正常生長。科學家確定動物體正常營養除蛋白質、脂肪、糖類和礦物質外，還必需供給某些必要物質——維生素中國古代名醫孫思邈，用動物肝臟（VA）治療夜盲癥、用谷皮湯（B1）治療腳氣病。人體也能合成某些維生素，如VD，但不能滿足正常需求。植物可合成多種維生素，微生物也可合成一些維生素，如VK，VB2等。可為人類補充維生素不足。3維生素化學專題知識

第一節概述pp.239維生素(vitamin)——生物體維持正常生理功能所必需，但體內不能合成或合成不足，必須由食物供給的一系列低分子有機化合物。是各種生物體重要的營養物之一。維生素不能氧化供能，不作為組織結構主要功能：以輔酶形式參加代謝調節長期缺乏可導致代謝異常而患相應疾病4維生素化學專題知識維生素的分類根據溶解性能分類pp.239-240脂溶性維生素：A（A1，A2）

D（D2，D3，D4，D5）

E（Eα,Eβ,Eγ,Eδ等8種)

K（K1，K2）水溶性維生素：VB族（B1，B2，PP，B6，生物素，葉酸，B12等）

Vc5維生素化學專題知識功能——絕大多數維生素作為酶的輔酶或輔基的組成部分，在代謝中起重要作用。王鏡巖：生物化學（上冊）PP.463脂溶性維生素6維生素化學專題知識王鏡巖生物化學（上）pp.464水溶性維生素7維生素化學專題知識維生素缺乏：

∵多種維生素作為一些代謝途徑不同酶的輔助因子，參加各種代謝。當缺乏時，可使多種代謝途徑受影響。長期缺乏可導致不同的疾病。如：

VB1↓→糖有氧分解↓

VA↓→視覺細胞中視紫紅質合成障礙維生素缺乏疾病被稱為維生素缺乏癥。8維生素化學專題知識維生素的命名①習慣命名法——開始按發現順序命名。稱為：vitA、B、C、D等。后來，把曾被認為是一種物質的混合物，其中各種有效成分，在其右下方標上1，2，3，4…。因而，就有了今天的：B1、B2、B3；VD2、VD3；K1、K2等②根據結構命名：如：B1，(含-S-,-NH2)∴又稱硫胺素

③根據性質和功能命名：如：Vc——可抗壞血病，且具有酸性，∴又稱抗壞血酸9維生素化學專題知識維生素與輔酶的關系功能：維生素，尤其是B族維生素多以衍生物的形式存在于體內，充當各種酶的輔酶。

例如：VB1→焦磷酸硫胺素（TPP）

VB2→黃素單核苷酸(FMN)

黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)VPP→煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)

煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)10維生素化學專題知識第二節脂溶性維生素Lipid-solubleVitamins11維生素化學專題知識脂溶性維生素

Vit別名生理功能長期缺乏

A視黃醛合成視紫紅質夜盲癥、干眼病

D鈣化醇促進鈣磷吸收佝僂病、軟骨病

E生育酚抗氧化生殖性疾病

K凝血Vit合成凝血因子凝血時間延長12維生素化學專題知識一、維生素A（視黃醇、抗干眼病維生素）（一）化學本質與性質﹡天然形式有兩類：異戊二烯聚合的一元醇化合物，食物中多以酯的形式存在。

﹡活性形式：視黃醇、視黃醛、視黃酸3pp.240-243β-白芷酮環13維生素化學專題知識來源：動植物食品中如：咸、淡水魚肝臟及哺乳動物肝臟和肉蛋奶中均豐富，植物中只有β-胡蘿卜素。﹡β-胡蘿卜素(VA源)——VA前體，有α,β,γ形存在于肉蛋奶及植物中

每1個β-胡蘿卜素分子相當于2分子VA，∴稱其為A源。易被氧化及紫外線破壞不同的動物體對β-胡蘿卜素利用率不同14維生素化學專題知識（二）生理功能VA主要功能：增強對弱光及暗光敏感視紫紅質為弱光敏感物，由11-順視黃醛與視蛋白結合生成。當弱光照射后，視紫紅質分解并刺激神經發生視覺。(視網膜)(視網膜)視紫紅質的合成與分解功能性物質

pp.24215維生素化學專題知識缺乏時：1）VA1↓→11-順視黃醛↓→視紫紅質合成↓→暗光適應能力↓→嚴重者夜盲癥；2）VA1↓→糖蛋白合成↓→維持上皮組織的分化與完整性↓→干眼病、上皮細胞組織干燥、增生、角質化。糖蛋白對保持細胞水分具有重要作用，同時影響細胞的分化等功能。16維生素化學專題知識

其他功能：增強免疫力，具有一定的抗癌功能。人體上皮細胞正常分化與視黃酸相關。研究表明：β-胡蘿卜素具有一定抗癌作用。

在pO2較低時（如肌組織細胞中），β-胡蘿卜素具有抗氧化功能→消滅自由基→抵抗腫瘤發生。17維生素化學專題知識（三）VA過量

長期過量→頭痛、惡心、腹瀉、肝脾腫大等，孕婦易出現胎兒畸形。∵VA是脂溶性物質，∴不易排出，當其大過量時可中毒

正常人平均需求量：

5000IU/日=16700μg/日

中毒劑量：5-50萬IU/日18維生素化學專題知識二、維生素D（鈣化醇、抗佝僂病維生素）（一）化學本質和性質屬甾醇類衍生物

（1）種類：D2，D3，D4，D5VitD2（麥角鈣化醇）

VitD3（膽鈣化醇）

﹡VitD2源：麥角固醇

﹡VitD3源：7-脫氫膽固醇﹡VitD3的活性形式：1,25-(OH)2-D3pp.243-24519維生素化學專題知識（2）維生素D來源

pp.244

僅來源于動物體內，魚肝油中豐富；蛋黃、奶、肝、腎、腦、皮膚中均含有。植物體內不含有。

動植物體內含有可轉化為VD的固醇類物質——VD源

紫外線照射后可使VD源→VD。注意：若波長與照射時機不適當，可產生有毒物質20維生素化學專題知識﹡在體內的轉變pp.24425-(OH)-D3（25-羥膽鈣化醇）

24,25-(OH)2-D3（24,25-二羥膽鈣化醇）24-羥化酶（腎,骨,胎盤、軟骨）1-羥化酶（腎,骨,胎盤）肝25-羥化酶

維生素D3（膽鈣化醇）

1,25-(OH)2-D3（1,25-二羥膽鈣化醇）1-羥化酶24-羥化酶1,24,25-(OH)3-D321維生素化學專題知識VD的運輸22維生素化學專題知識（二）生化作用及缺乏癥1.生化作用作用于小腸粘膜、腎及腎小管，促進鈣磷吸收，有利于新骨形成和鈣化。在補充Ca時，要注意VD的補充，否則Ca、P不被很好吸收利用。2.活性型：1,25-(OH)2-D3活性最強，靶細胞：小腸粘膜細胞、腎、腎小管細胞1,24,25-(OH)3-D3活性＜1,25-(OH)2-D323維生素化學專題知識缺乏癥：兒童——佝僂病

成人——軟骨病、骨質疏松癥等易發生手足抽搐和骨折過量：不易排出（脂溶性），將會聚積在體內。24維生素化學專題知識補充VD前后的狀態25維生素化學專題知識三、維生素Epp.245（一）化學本質與性質﹡種類：生育酚(Toc.)、生育三烯酚﹡極易自身氧化，故具有較強的抗氧化功能。

生育酚結構：生育三烯酚結構：26維生素化學專題知識（二）生化作用及缺乏癥pp.246生化作用：1.抗氧化作用是體內最重要的抗氧化劑由于ＶＥ極易氧化，∴可保護其它物質不被氧化。是動物體內最有效的抗氧化劑，可抑制生物膜磷脂中不飽和脂肪酸的過氧化反應，保護生物膜的結構與功能。

VE通過清除自由基，達到保護細胞膜作用。27維生素化學專題知識

2.與動物生殖有關在某種程度上具有抗不孕作用，但對人體作用不明顯

3.與肌組織功能及營養性貧血有關可維持骨骼肌、心肌、平滑肌和周圍血管正常功能，防止肌肉萎縮。與營養性貧血有關。28維生素化學專題知識缺乏癥：pp.247VE與動物的生殖功能有關

☆缺乏時可產生各種生殖性疾病。臨床上用于治療先兆流產和習慣性流產等。☆通常VE不易缺乏，只有當脂肪吸收障礙時，可引起缺乏癥。29維生素化學專題知識VE缺乏癥的表現：紅細胞數減少，壽命縮短。紅細胞脆性增強，導致貧血或血小板增高。原理：30維生素化學專題知識第三節水溶性維生素Water-solubleVitamins31維生素化學專題知識共同特點

﹡易溶于水，無論吸收、運輸、利用、排泄均以水溶液形式進行，故易隨尿液排出。﹡體內不易儲存，必須經常從食物中攝取。32維生素化學專題知識分類①B族維生素

B1、B2、B3、B5(VPP)、B6、B7、B11(葉酸)、B12

②維生素C知識點：化學結構與性質在體內的活性形式及功能部位

輔酶功能及缺乏癥33維生素化學專題知識1.維生素B1（硫胺素）和TPPB1計量單位：1IU=3μgpp.249硫胺素焦磷酸硫胺素（TPP，B1在體內的活性形式）H活性部位34維生素化學專題知識（一）B1的化學本質及性質

﹡維生素B1又稱硫胺素(thiamine)﹡體內活性形式為焦磷酸硫胺素(TPP)35維生素化學專題知識嘧啶環含S的咪噻環TPP形成過程活性部位TPP是B1在TPP合成酶催化下合成的，是B1在體內的活性形式活性部位36維生素化學專題知識性質：TPP可通過下列方法定性及定量檢測，反應如下：

pp.25037維生素化學專題知識（二）生化作用及缺乏癥1.生化作用

﹡TPP是α-酮酸脫羧酶和轉酮酶的輔酶。

﹡在神經傳導和糖代謝中起重要作用，抑制膽堿酯酶的活性。CoASH、NAD+、TPP38維生素化學專題知識在神經傳導中起作用TPP參與神經傳導物質乙酰膽堿的合成VB1↓→TPP↓→乙酰膽堿的合成↓→神經傳導↓穩定性：酸中穩定，堿中易被破壞，較耐熱。

pH＜pH3.5120℃時仍穩定自然界分布：

存在于種子外皮及胚芽、麥麩中∴淘米及谷物加工過細，可將其流失。此外，黃豆、酵母、瘦肉中富含。正常需求量：成人：1.0-1.5mg/日39維生素化學專題知識缺乏癥：pp.250B1↓→α-酮酸脫羧酶活性↓→血液丙酮酸↑→神經功能↓→神經髓鞘磷脂合成↓→神經髓鞘炎表現為：腳氣病（神經性末梢炎）。消化道功能減退。發生群：高糖飲食人群，經常食用精加工米人群，酒精中毒患者，不能正常攝入食物者。40維生素化學專題知識二、維生素B2

pp.251（一）化學本質及性質﹡命名：維生素B2又稱核黃素

——核醇與7.8-二甲基異咯嗪縮合物﹡體內活性形式黃素單核苷酸(FMN)

黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)

（結構如圖）41維生素化學專題知識FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）VitB2FMN（黃素單核苷酸）AMP87215H功能部位42維生素化學專題知識（二）生化作用及缺乏癥生化功能及作用機理：pp.252

FMN及FAD分別是體內氧化還原酶的輔基，主要起遞氫體作用。B2的異咯嗪環上1、5位N與活潑共軛雙鍵相連，可接受H或放出H。可作為輔助因子參與氧化還原性可逆反應如在糖、脂、Pr代謝中；維持皮膚、粘膜和視覺正常機能43維生素化學專題知識H3CH3CNNNNHOOH3CH3CNHNHNNHOORR+2H-2H氧化態（FMN、FAD）還原態（FMNH2、FADH2）44維生素化學專題知識﹡缺乏癥：發生口角炎，唇炎，舌炎、粘膜炎、角膜炎、血管增生等癥狀。需量：成人：1.2-1.6mg/日分布：廣泛地存在于動植物食品中，如：酵母、肝、腎、蛋黃、奶、大豆、米糠等中。所有植物和微生物均可以合成B2pp.25145維生素化學專題知識三、維生素pp(VB5)pp.252（一）化學本質及性質命名：

維生素PP（尼克酸、尼克酰胺；煙酸、煙酰胺），根據功能又可稱為抗癩皮病維生素

——一種吡啶衍生物﹡體內活性形式煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+、CoⅠ)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+、CoⅡ)46維生素化學專題知識—COOHN煙酸(尼克酸)

—CONH2N煙酰胺(尼克酰胺)

47維生素化學專題知識NAD+:X為H;NADP+:X為PO3H2—CONH2NNNNH2NNOOHOO

OCH2—O—P—O—P—O—CH2

OHOH

OOH

HOX+48維生素化學專題知識遞氫體功能及其功能部位：NCONH2HHRHHNCONH2HRHHHH+H++2H-2H+NAD+（NADP+）+2H

NADH(NADPH)+H+功能部位功能部位49維生素化學專題知識（二）生化功能與缺乏癥1.生化功能NAD+(氧化型輔酶Ⅰ，CoⅠ)：在分解代謝中結合H，最終將H傳給呼吸鏈放出能量。

NADP+(氧化型輔酶Ⅱ，CoⅡ)：只從葡萄糖磷酸酯獲得還原能力，用于還原性合成反應及羥化反應。NAD+、NADP+——均為體內不需氧脫氫酶的輔酶（如蘋果酸脫氫酶、乳酸脫氫酶），起遞H體的作用。50維生素化學專題知識Vpp的C4位可作為H和e的受授活性部位(如圖)。

NAD+(NADP+)+2H→NADH(NADPH)+H+作為下列酶的輔酶：

a.脫氫酶;b.脫氨基酶；c.β-羥氧化酶；β-酮脫羧酶；d.醛氧化酶；e.類固醇還原酶；

f.二氫葉酸還原酶等酶的輔酶。要求：認識結構，掌握功能、功能部位、名稱與縮寫NCONH2HHRHHNCONH2HRHHHH+H++2H-2H44+連寫法51維生素化學專題知識Vpp來源：花生、豆類、肉類和酵母中含量較高。人體可用Try（Trp）合成尼克酸，但合成率極低（60:1），而且需要B1、B2、B6協助，所以仍需由食物中攝取。52維生素化學專題知識Vpp生理功能：pp.253作為輔酶參與代謝，是NAD+、NADP+的主要成分，是生物氧化還原反應不可缺少的遞H體；煙酸有舒張血管的作用，可用于治療冠心病；可降低cAMP水平，使血糖及尿酸升高，有誘發糖尿病及痛風的風險。煙酰胺有維持中樞神經及交感神經系統作用；可促進微生物生長（乳酸菌、白喉菌等）。53維生素化學專題知識

2.缺乏癥

賴皮病、皮炎（對稱性）、腹瀉、癡呆（神經性）等；與抗結核藥物異煙肼結構相似，因此，異煙肼有拮抗Vpp功能，長期服用→Vpp缺乏煙酸可抑制脂肪分解→抑制脂肪酸氧化供能↓3.過量:3～8g/日時，可損傷肝臟。54維生素化學專題知識四、維生素B6

pp.254

（一）化學本質及性質﹡維生素B6包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺﹡B6磷酸化→活性型結構

磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺

功能部位功能部位HH55維生素化學專題知識-CH2OHN-CH2OH

HOH3CCH2OHN-CH2OH

HOH3CCHON

HOH3CCH2NH2吡哆醇吡哆醛吡哆胺氧化酶轉氨酶活性形式：N-CH2OPO3H2

HOH3CCHON-CH2OPO3H2

HOH3CCH2NH2磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺--NH2+-NH2轉氨酶56維生素化學專題知識（二）生化作用及缺乏癥磷酸吡哆醛功能：

——氨基酸轉氨酶、脫羧酶及消旋酶的輔酶，參與氨基酸的α脫氨基和脫羧基作用及內消旋反應。此外，還使氨基酸和鉀進入細胞速度加快。例如：Glu

腦中重要的神經遞素：γ-氨基丁酸、多巴胺和組胺等均可通過AA脫羧基得到。57維生素化學專題知識

VB6缺乏癥

pp.255可引起周邊神經病變，因為5-羥色胺、γ-氨基丁酸、去甲腎上腺素等神經遞質的合成都需要VB6（氨基酸脫羧反應）；血紅素前體的合成也需要VB6：

VB6缺乏→血紅素合成↓→小細胞性貧血，同時血中Fe↑。

VB6缺乏可引起高鐵性紅細胞性貧血癥。分布：B6在動植物中分布廣泛，谷皮中尤為豐富，肉、蛋、蔬菜中含量也較多。腸道細菌可合成B6。因此，不易產生缺乏癥。58維生素化學專題知識五、葉酸（VB11，FA）pp.256（一）化學本質及性質

﹡葉酸又稱蝶酰谷氨酸

﹡體內活性形式為

5,6,7,8-四氫葉酸

(FH4THF,)NADPH+H+葉酸二氫葉酸還原酶二氫葉酸二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+四氫葉酸（FH4、THF）NADP+59維生素化學專題知識（二）生化作用及缺乏癥

﹡生化作用：FH4（THF）是一碳單位轉移酶的輔酶，參與一碳單位的轉移。發現于肝臟，但綠葉植物中十分豐富，因而得名。

﹡缺乏癥：巨幼紅細胞性貧血5,6,7,8-四氫葉酸（FH4、THF）功能部位：一碳單位結合部位葉酸（FA）N1N3CH6NH57NH8NH2OHCH29NH10CONHCHHOOC(CH2)2COOH還原部位CH260維生素化學專題知識功能THF（FH4）——除CO2外的所有一碳基團（一碳單位）重要的受體和供體。是由二氫葉酸還原酶將葉酸連續還原而成。一碳單位的連接部位（活性部位）：

N5或N10位。61維生素化學專題知識THF可參與多種合成代謝，凡需一碳單位的合成過程均需THF。例如：嘌呤(A)、胸腺嘧啶核苷酸（TMP）、膽堿和某些氨基酸（Met、Gly、Ser）等合成中均起重要作用。對核酸代謝貢獻極大。甲氨蝶呤抗癌原理：由于抗癌藥物甲氨蝶呤結構類似于葉酸，因此，癌細胞中二氫葉酸還原酶活性部位可受該藥物競爭，因而抑制癌細胞內FH4合成。抑制一碳單位傳遞。從而使癌細胞內嘌呤、TMP等的合成↓→具有抗癌功能62維生素化學專題知識葉酸缺乏癥：

葉酸↓→THF↓→DNA合成↓→骨髓，幼紅細胞DNA合成↓→細胞分裂速度↓→巨紅細胞性貧血分布：自然界廣泛存在（尤其綠色葉片中），肉類中含量較豐富。正常人不易缺乏。但孕婦因需要量大較易缺乏苯巴比妥及口服避孕藥物可干擾葉酸吸收與代謝。63維生素化學專題知識六、維生素B12pp.258（一）化學本質及性質*維生素B12又稱鈷胺素，唯一帶有金屬離子(Co2+)的維生素。分子中含鈷和咕啉。*維生素B12一種抗惡性貧血維生素。

肝臟中豐富

*咕啉與卟啉類似，Co2+有6個配位鍵，第6個配位可結合其他基團，產生各種鈷胺素。*如：①氰鈷胺素、②羥鈷胺素、③甲基鈷胺素、④5‘-脫氧腺苷鈷胺素等。64維生素化學專題知識R=-CH3時為甲鈷胺素

R=5`-脫氧腺苷時，為5`-脫氧腺苷鈷胺素R65維生素化學專題知識（二）生化作用及缺乏癥﹡生化作用：參與體內變位作用和甲基轉移作用（如下圖）。變位作用：COOH

COOHH3C-C-H

H2-C-C-H2CO~SCoACO

S-CoA~L-甲基-丙二酸單酰CoA琥珀酰CoAB12-轉位酶丁二酸單酰CoA66維生素化學專題知識N5-CH3-FH4+B12-酶

FH4+CH3-B12-酶CH2-SHCH2-S-CH3CH2CH2CH-NH2CH-NH2

COOH

COOHCH3-B12-酶

+B12-酶

+

同型半胱氨酸甲硫氨酸甲基轉移作用：甲鈷胺素可接受甲基四氫葉酸提供的甲基，用于合成甲硫氨酸(Met)。67維生素化學專題知識七、泛酸（VB3）pp.252

（一）化學本質及性質*泛酸又名遍多酸體內活性形式：輔酶A(HS～CoA)

分子中帶有–SH基*是酰基載體蛋白(ACP)中重要成分

69維生素化學專題知識泛酸4

輔酶A（HS～CoA）～70維生素化學專題知識（二）生化作用及缺乏癥*CoA及ACP是酰基轉移酶的輔酶，參與酰基的轉移。是脂酸合成酶多酶復合體的主要成分。在脂酸合成與分解代謝中起重要作用71維生素化學專題知識九、維生素C

pp.261（一）化學本質

﹡維生素C又稱L-抗壞血酸，酸性己糖衍生物（二）生化功能及缺乏癥

﹡生化功能：較強的抗氧化作用，參與氧化還原反應和羥化反應，促進膠原蛋白的合成，促進Fe的吸收。

﹡來源：新鮮蔬菜與水果，因為水溶性好，易氧化，因此極易被破壞和流失。因此須經常補充。

缺乏癥：貧血等病變（壞血病）72維生素化學專題知識Vc的氧化還原反應

性質：有L-型、D-型之分，但僅L-型有活性Ⅰ型的2.3位可解離出