維生素與輔酶主要介紹各種維生素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能，維生素與輔酶的關(guān)系。（一）維生素的概念維生素:參與生物生長發(fā)育和代謝、維持細(xì)胞正常功能所必需的,需要量很小,機(jī)體內(nèi)不能合成或合成很少,需由食物供給的一類小分子有機(jī)化合物。（二）分類維生素脂溶性：A、D、E、K水溶性：B族（B1、B2、B3、B5、B6、B7、B11、B12）一、維生素的概念和類別維生素C二、脂溶性維生素（一）維生素A族1、結(jié)構(gòu)維生素A1維生素A2視黃醇多一個雙鍵少一半活性維生素A原（β-胡羅卜素）

2、性質(zhì)維生素A1一般為黃色粘性油體，純體可結(jié)晶為黃色三棱晶體，熔點(diǎn)63℃。維生素A2尚未制成晶體。維生素A不溶于水，而溶于油脂和乙醇，易氧化，在無氧條件下，相當(dāng)耐熱。易被紫外光所破壞。在氯仿和乙醇溶液中，維生素A1的吸收峰在325nm，維生素A2的吸收峰在345nm及350nm。在乙醇溶液中，維生素A1與三氯化鏑作用產(chǎn)生的藍(lán)色溶液在620nm處有一特殊吸收光帶，維生素A2在693nm和697nm各有一吸收光帶。3、功能（1）維持上皮組織的正常結(jié)構(gòu)和功能；（2）維持正常視覺（暗視覺）；（3）促進(jìn)年幼動物生長、有助于動物生殖和泌乳。暗視覺的生化基礎(chǔ)①暗視覺中的感光物質(zhì)——視紫紅質(zhì)視紫紅質(zhì)視蛋白+視黃醛桿狀細(xì)胞中含有感光物質(zhì)——視紫紅質(zhì)VitA（末端—OH）醇脫氫酶視黃醛（末端—CHO）弱光視紫紅質(zhì)中的視黃醛是11-順視黃醛。11-cis-Retinal②

11-順視黃醛與視蛋白以schiffbase結(jié)合視蛋白Schiff堿視紫紅質(zhì)③視循環(huán)4、缺乏癥（1）上皮組織結(jié)構(gòu)改變，呈角質(zhì)化。皮膚干燥，成磷狀。呼吸道表皮組織改變，易受病菌侵襲。有的患者因腸胃黏膜表皮受損而引起腹瀉。兒童還偶有因缺乏A引起眼角膜和結(jié)膜變質(zhì)，牙釉和骨質(zhì)發(fā)育不全。動物缺乏維生素A，生殖和泌乳也不正常，易發(fā)生流產(chǎn)和缺奶。（2）視紫紅質(zhì)不足，對暗光適應(yīng)能力減弱，發(fā)生夜盲癥。（3）引起代謝失調(diào)，如某些器官的DNA含量減少，粘多糖（硫酸軟骨素）的生物合成也受阻礙。維生素D具有抗佝僂病作用，又稱抗佝僂病維生素。已確知有4種，即維生素D2、D3、D4、D5，均為類固醇衍生物，其中D2和D3較為重要。只在動物體內(nèi)含有維生素D，魚肝油中含量最豐富。動、植物組織中含有能轉(zhuǎn)化為維生素D的固醇類物質(zhì)，經(jīng)紫外光照射可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D。目前尚不能用人工方法合成，只能用紫外光照射維生素D原的方法來制造。（二）維生素D族1．結(jié)構(gòu)維生素D和D原都是類固醇化合物，其母核為環(huán)戊烷多氫菲。維生素D的通式食物25-羥膽鈣化醇1,25-二羥膽鈣化醇膽鈣化醇（維生素D3）肝羥化腎羥化2.性質(zhì)維生素D為無色晶體，不溶于水而溶于油脂及脂溶劑，相當(dāng)穩(wěn)定，不易被酸、堿或氧化破壞。3．功能（1）維生素D的主要功能是調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，可促使小腸吸收鈣，使血鈣濃度增加，也可促使小腸吸收磷，使血磷濃度升高，從而促進(jìn)鈣化，使牙齒、骨骼發(fā)育正常。

鈣結(jié)合蛋白VitDVitD受體蛋白小腸粘膜細(xì)胞（2）有助于血液凝固（3）降低神經(jīng)興奮的作用4.缺乏癥維生素D攝食不足，不能維持鈣的平衡，兒童骨骼發(fā)育不良，產(chǎn)生佝僂病。患者骨質(zhì)軟弱，膝關(guān)節(jié)發(fā)育不全，兩腿形成內(nèi)曲或外曲畸形。成人則產(chǎn)生骨骼脫鈣作用；孕婦和授乳婦人的脫鈣作用嚴(yán)重時導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥，患者骨骼易折，牙齒易脫落。機(jī)體只能從膽汁排出過多的維生素D，維生素D如攝食過量則會中毒。早期癥狀為：乏力、疲倦、惡心、頭痛、腹瀉等。較嚴(yán)重時引起軟組織（包括血管、心肌、肺、腎、皮膚等）的鈣化，導(dǎo)致重大病患。維生素E又稱生育酚或抗不育維生素，已知有8種，其中4種（α、β、γ、δ-生育酚）較為重要，α-生育酚的效價最高。動物組織的維生素E都是從食物中取得的。

（三）維生素E族（又稱生育酚、育酚）1．結(jié)構(gòu)6-羥苯駢二氫吡喃衍生物α-Tocopherol12345678R1（CH3orH）R2（CH3orH）2．性質(zhì)維生素E為淡黃色無嗅無味油狀物，不溶于水而溶于油脂。不易被酸、堿和熱破壞，無氧條件下熱至200℃也穩(wěn)定。極易被氧化。易被紫外光破壞。在259nm有吸收峰。維生素E對氧十分敏感，極易被氧化而保護(hù)其他物質(zhì)不被氧化，是動物和人體中最有效的抗氧化劑。3．功能（1）抗不育（2）保護(hù)肌肉（3）維持紅細(xì)胞的正常形態(tài)和功能4.缺乏癥1、生殖系統(tǒng)的上皮細(xì)胞毀壞，雄性睪丸退化，不產(chǎn)生精子，雌性流產(chǎn)或胎兒被溶化吸收。2、肌肉（心肌）萎縮，形態(tài)改變，代謝反常。3、血膽固醇水平增高，紅細(xì)胞破壞，發(fā)生貧血。維生素E攝食過量無毒性。（四）維生素K族維生素K是一類能促進(jìn)血液凝固的萘醌衍生物。1929年，H.Dam發(fā)現(xiàn)。有K1、K2、K3、K4三種，K1、K2為天然產(chǎn)物，K3、K4為人工合成品。1．結(jié)構(gòu)2-甲基-1,4萘醌的衍生物

12342．性質(zhì)維生素K1為黃色油狀物。維生素K2為黃色晶體。溶于油脂及有機(jī)溶劑，如乙醚、丙酮等，耐熱，但易被光破壞。3．功能

促進(jìn)血液凝固，因維生素K是促進(jìn)肝臟合成凝血酶原的重要因素，所以維生素K也稱凝血維生素。VitKHC-CH2-CH2–C-O-NHC=OHC-CH2-CH2–C-O-NHC=OC=OO-谷氨酰羧化酶OO凝血因子7、9、10的合成也依賴于vitK4.缺乏癥動物缺乏維生素K，血凝時間延長。成人一般不易缺乏維生素K。有維生素K缺乏病狀的人，必伴有其他生理功能不正常的情況，如膽管阻塞，或因腸道疾病妨礙維生素K的吸收。脂溶性維生素總結(jié)Vit別名生理功能缺乏癥A視黃醛合成視紫紅質(zhì)夜盲癥、干眼病D鈣化醇促進(jìn)鈣磷吸收佝僂病、軟骨病E生育酚抗氧化治療習(xí)慣性流產(chǎn)K凝血Vit合成凝血因子凝血時間延長三、水溶性維生素和輔酶(一)維生素B1維生素B1為抗神經(jīng)炎維生素（抗腳氣病維生素），由一含S的噻唑環(huán)和一含NH2的嘧啶環(huán)組成，又稱硫胺素（Thiamine）。N—C—CH3HCC—CH2CH2O-SCl1245NH2·HCl3HCCH2124PP焦磷酸硫胺素（TPP）硫胺素+ATPMg2+硫胺素激酶TPP+AMP1．結(jié)構(gòu)噻唑環(huán)嘧啶環(huán)R–C-COO-OE—B︰R1R2–E—B︰HR–C-COO-OE—B︰HR1R2R–COHE—B︰R1R2CO2–（３）功能①以輔酶方式參加糖的分解代謝。TPP是脫羧酶（丙酮酸脫羧酶、α-酮戊二酸脫羧酶）、轉(zhuǎn)酮酶的輔酶。功能部位在噻唑環(huán)的C2上。（2）性質(zhì)維生素B1鹽酸鹽為無色結(jié)晶，溶于水，在酸性溶液中穩(wěn)定，耐熱；在中性和堿性溶液中易被氧化。在普通烹調(diào)條件下?lián)p失并不大。有特殊香氣，微苦。①腳氣病②中樞神經(jīng)和腸胃患糖代謝失常②促進(jìn)年幼動物的生長發(fā)育。維生素B1促進(jìn)腸胃蠕動，增加消化液的分泌，因而能促進(jìn)食欲。③保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)。促進(jìn)糖代謝，為神經(jīng)活動提供能量，又能抑制膽堿酯酶的活性。（４）缺乏癥

因維生素B1嚴(yán)重缺乏而引起的多發(fā)性神經(jīng)炎。患者的周圍神經(jīng)末梢及臂神經(jīng)叢均有發(fā)炎和退化現(xiàn)象，伴有心界擴(kuò)大、心肌受累、四肢麻木、肌肉瘦弱、煩躁易怒和食欲不振等癥狀。同時因丙酮酸脫羧作用受阻，組織和血液中乳酸量大增，濕性腳氣病還伴有下肢水腫。腳氣病

缺乏維生素B1不僅周圍神經(jīng)的結(jié)構(gòu)和功能受損，中樞神經(jīng)系統(tǒng)也同樣受害。因?yàn)樯窠?jīng)系統(tǒng)（特別的大腦）所需的能量，基本由血糖氧化供給，當(dāng)糖代謝受阻時，神經(jīng)組織也就發(fā)生反常現(xiàn)象。（二）維生素B2（1）結(jié)構(gòu)又稱核黃素（riboflavin），是一種核糖醇與7，8—二甲基異咯嗪的縮合物，在自然界多與蛋白質(zhì)結(jié)合成黃素蛋白。（2）性質(zhì)維生素B2是FMN是FAD的組成成分，F(xiàn)MN和FAD是脫氫酶的輔酶。維生素B2的生理功能是作為遞氫輔酶，參與生物氧化作用。維生素B2每人每天需要量：兒童0.6mg，成人1.6mg。動物體內(nèi)不能合成維生素B2。過量則排出。

維生素B2為橘黃色的針狀晶體，味苦，微溶于水，極易溶于堿性溶液，對光和堿不穩(wěn)定。（3）功能FAD黃素腺嘌呤二核苷酸FMN黃素單核苷酸①氧化型的FMN或FAD是黃色的，還原后成無色。②FMN或FAD有強(qiáng)烈的黃綠色熒光，還原后熒光消失。③紫外吸收氧化態(tài)吸收峰為260nm，375nm，450nm，還原后260nm還存在，但375nm，450nm的吸收峰消失。（４）缺乏癥膳食中長期缺乏維生素B2，眼角膜和口角血管增生，引起白內(nèi)障、眼角膜炎、舌炎和陰囊炎等。（三）維生素B3（泛酸，遍多酸pantothenicacid）（1）結(jié)構(gòu)α,γ-二羥-β,β-二甲基丁酸β-丙氨酸（2）性質(zhì)泛酸為淡黃色粘性油狀物，溶于水和醋酸，不溶于氯仿和苯，在中性溶液中對濕熱、氧化和還原都穩(wěn)定。成人每天需要量為5～10mg，一般膳食的泛酸含量豐富。大白鼠缺乏泛酸，毛發(fā)邊灰白，并自行脫落，毛與皮的色素形成可能與泛酸有關(guān)。（3）功能B3是CoA的組成成分，CoA是生物體內(nèi)轉(zhuǎn)酰基酶的輔酶（主要作為轉(zhuǎn)乙酰基酶的輔酶），參與轉(zhuǎn)酰基作用。（四）維生素B5（也稱維生素pp、抗癩皮病維生素或煙酰胺nicotinamide）（1）結(jié)構(gòu)維生素B5是吡啶的衍生物吡啶-3-羧酸nicotinicacid吡啶-3-酰胺nicotinamide

（2）性質(zhì)煙酸及煙酰胺為無色晶體，前者熔點(diǎn)為236℃，后者熔點(diǎn)為129～131℃，是維生素中較穩(wěn)定的，不被光、空氣及熱破壞。溶于水及酒精。與溴化氰作用產(chǎn)生黃綠色化合物，可作為定量基礎(chǔ)。（3）功能①B5是NAD（輔酶Ⅰ）和NADP（輔酶Ⅱ）的組成成分，NAD和NADP是許多脫氫酶的輔酶，參與遞氫。煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamideadeninedinucleotidephosphate，NADP+）煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamideadeninedinucleotide，NAD+）Ox型Red型NAD+NADH+H+(NAD)(NADH2)NADP+NADPH+H+(NADP)(NADPH2)②維持神經(jīng)組織的健康。煙酰胺對中樞及交感神經(jīng)系統(tǒng)有維護(hù)作用，缺乏，則常產(chǎn)生神經(jīng)損害和精神紊亂。③促進(jìn)微生物生長。④煙酸可使血管擴(kuò)張，使皮膚發(fā)赤發(fā)癢，煙酰胺無此作用。大劑量煙酸有降低血漿膽固醇和脂肪的作用。（4）缺乏癥膳食中長期缺乏維生素PP所引起的疾病為對稱性皮炎，又叫賴皮病(pellagra)。賴皮病患者的中樞及交感神經(jīng)系統(tǒng)、皮膚、胃、腸等皆受不良影響。主要癥狀為對稱性皮炎，消化道炎和神經(jīng)損害與精神紊亂，兩手及其裸露部位呈現(xiàn)對稱性皮炎。中樞神經(jīng)方面的癥狀為頭痛、頭昏、易刺激、抑郁等。Trp可轉(zhuǎn)變?yōu)闊燉０罚杂衩诪橹魇骋谆既狈ΠY（玉米中Trp貧乏）。（五）維生素B6（吡哆素）（1）結(jié)構(gòu)吡哆醛吡哆醇吡哆胺為吡啶衍生物，包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。(PLP)(PMP)活性形式：吡哆醇吡哆醇氧化酶吡哆醛吡哆胺吡哆胺轉(zhuǎn)氨酶ATPADP磷酸吡哆醇磷酸吡哆醇氧化酶磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺轉(zhuǎn)氨酶磷酸吡哆胺ATPADP激酶ATPADP激酶激酶（2）吡哆素為無色晶體，易溶于水及乙醇，在酸性中穩(wěn)定，在堿性中易被破壞，對光不穩(wěn)定，吡哆醇耐熱，吡哆醛和吡哆胺不耐高溫。吡哆素+FeCl3→紅色產(chǎn)物吡哆素+重氮化對-氨基苯磺酸→橘紅色產(chǎn)物吡哆素+2，6-二氯醌氯亞胺→藍(lán)色產(chǎn)物（3）功能

PLP和PMP主要作為氨基酸轉(zhuǎn)氨酶、氨基酸脫羧酶、氨基酸消旋酶、β-消除反應(yīng)的輔酶。（4）缺乏癥導(dǎo)致皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和造血機(jī)構(gòu)的損害。（六）維生素B7（生物素biotin）（1）結(jié)構(gòu)（尿素部分）（C5酸根部分）尿素環(huán)上的一個N可與CO2結(jié)合（噻吩環(huán)部分）（3）功能B7作為多種羧化酶的輔酶，起活動羧基載體的作用。（2）性質(zhì)生物素是細(xì)長針狀的晶體，熔點(diǎn)232℃，耐熱和耐酸、堿，微溶于水。功能：羧化酶的輔基

生物素羧化酶生物素羧基載體蛋白轉(zhuǎn)羧化酶（七）維生素B11（葉酸folicacid）（1）結(jié)構(gòu)葉酸由2-氨基-4-羥基-6-甲基蝶呤啶、對氨基苯甲酸與L-谷氨酸連接而成。（3）功能

葉酸的5、6、7、8位置，在NADPH2存在下，可被還原成四氫葉酸（FH4或THFA）。四氫葉酸（CoF）是葉酸的活性輔酶形式；N5和N10位可與多種一碳單位結(jié)合作為它們的載體。葉酸為鮮黃色物質(zhì)，微溶于水，在水溶液中易被光破壞。(2)性質(zhì)一碳單位的氧化水平：甲醇甲醛甲酸一碳單位的幾種形式：N5-甲基-THF；N5，N10–亞甲基-THFN5-甲酰基-THF；N10–甲酰基-THFN5-亞胺甲基-THF；N5，N10–次甲基-THF一碳單位的來源：Ser、Gly、His、甲酸參與嘌呤的合成dUMP→dTMP高半光氨酸→Met

（4）缺乏癥葉酸缺乏時，紅細(xì)胞的發(fā)育受到影響，造成巨紅細(xì)胞性貧血癥。二氫葉酸還原酶——藥物靶點(diǎn)（八）維生素B12（氰鈷胺素cyanocobalamin）（1）結(jié)構(gòu)B12的咕啉核心維生素B12的發(fā)現(xiàn)是多年研究惡性貧血癥的結(jié)果。最初發(fā)現(xiàn)服用全肝可控制惡性貧血癥狀，在1948年從肝臟中分離出一種具有控制惡性貧血效果的紅色晶體物質(zhì)，定名為維生素B12。二甲基苯并咪唑核苷酸異丙醇氰鈷胺素cyanocobalamin（2）性質(zhì)微生素B12為深紅色晶體，熔點(diǎn)甚高，溶于水、乙醇和丙酮，不溶于氯仿。微生素B12晶體及水溶液都相當(dāng)穩(wěn)定。但酸、堿、日光、氧化和還原都使之破壞，有光活性。（3）功能氰鈷胺素在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕妮o酶形式是5′—脫氧腺苷鈷胺素。少量另一種輔酶形式是甲基鈷胺素。-CH3B12輔酶的功能①分子內(nèi)重排變位酶的輔酶琥珀酰CoAL-甲基-丙二酸單酰CoAN5-CH3-FH4+B12-酶FH4+CH3-B12-酶CH2-SHCH2-S-CH3CH2CH2CH-NH2

CH-NH2

COOHCOOHCH3-B12-酶+B12-酶+同型半胱氨酸蛋氨酸②甲基轉(zhuǎn)移③核苷酸還原