最新环境生物化学基础维生素与辅酶..ppt
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1、第5章 维生素与辅酶,率拍膘线痈桨厩抓隧鼻庙荔荡墟啤账饰教仆说间篇幕履趟悍但戚边癸驻初环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,第5章 维生素与辅酶,第1节 维生素的概念与分类 一.概念 二.命名与分类第2节 水溶性维生素与辅因子 一.维生素B1与焦磷酸硫胺素 二.维生素B2与FAD、FMN 三.维生素B5与NAD、NADP 四.生物素 五.维生素B6与磷酸吡哆醛 六.泛酸与辅酶A,俭抿惭玫淀抽壕掘问爆豌颊这刘桂购赊宪献汲证蠢瓣垮悸吃包蒂迄章匙旨环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,七.叶酸与四氢叶酸 八.维生素B12 九.硫辛酸 十.维生素C第3节 脂溶性
2、维生素 一.维生素A 二.维生素D 三.维生素E 四.维生素K,祁蒂匿潮达典驱暖笺囚吾恨某诧墅磁差尾砷肛乎腊焉柏筷蹦专捏莆晨使陌环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,第1节 维生素的概念与分类,一、概念 维生素是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质。这类物质由于体内不能合成或者合成量不足,所以虽然需要量很少,每日仅以mg或g计算,但必须由食物供给。,丸书该脑宁沈憨穴肺硫枣例俭券唆铡抗璃隙兢晃隐罗韧盛当修哈距铝瘟亿环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,已知绝大多数维生素作为酶的辅酶或辅基的组成成分,在物质代谢中起重要作用。机体缺乏维生素时,物质代
3、谢会发生障碍。因为各种维生素的生理功能不同,缺乏不同的维生素产生不同的疾病,这种由于缺乏维生素而引起的疾病称为维生素缺乏症。,槽谩疏见雌巧仪泡涵眠伍蜂八酞微圾裙疹囤婿贪踩岔爹殿弛掖一灵壮背釜环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,二、命名与分类(一)命名 维生素是由vitamin一词翻译而来,其名称一般是按发现的先后,在“维生素”(简式用V表示)之后加A、B、C、D等拉丁字母来命名。初发现时以为是一种,后来证明是多种维生素混合存在,便又在拉丁字母右下方注以1、2、3等数字加以区别,例如B1、B2、B6及B12等。,催匈免棉钾肇惕蚀缄著者财擂科熔乙蛀记紫率缴己汉漆搓庸购端乔割缉
4、扁环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,(二)分类 1、脂溶性维生素 脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K等,它们不溶于水,而溶于脂肪及脂溶剂(如苯、乙醚及氯仿等)中,故称为脂溶性维生素。2、水溶性维生素 水溶性维生素包括维生素B族、硫辛酸和维生素C。属于B族的主要维生素有维生素B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸及B12等。维生素B族在生物体内通过构成辅酶而发挥对物质代谢的影响。,倘辱路鸽佳窍眷淡斥伙唾烩橡凶捷蹈磊硼薯阁譬斟枢酬户哇谐脂调众垒锣环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,第二节 水溶性维生素与辅因子,一、维生素B1与焦磷酸硫胺素(一)结
5、构 维生素B1为抗神经炎维生素(又名抗脚气病维生素),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(thiamine)。在生物体内多以焦磷酸硫胺素(TPP)的辅酶形式存在。硫胺素在氧化剂存在时易被氧化产生脱氢硫胺素(硫色素),后者在紫外照射下呈现蓝色荧光,利用这一特性可进行定性定量分析。,苛宠夯没们惠收鲍韦还匝链嗜替掩瞒珊嚼强毗撬灯跃伦玉雅酱悟芋达奇硫环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,图5-1 维生素B1的结构,图5-2 TPP的结构,致澳糕纳募仕茎焕汁妖桅侨耐零贯琉昂琳缉静角鹰啪酿情邮铀臭县溢侯割环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,(
6、二)功能 焦磷酸硫胺素(TPP)是涉及到糖代谢中羧基碳(醛和酮)合成与裂解反应的辅酶。特别是-酮酸的脱羧和-羟酮的形成与裂解都依赖于焦磷酸硫胺素。例如:在乙醇发酵过程中,TPP作为脱羧酶的辅酶,丙酮酸通过酵母丙酮酸脱羧酶产生CO2和乙醛;在糖分解代谢过程中,TPP作为丙酮酸脱氢酶复合体和-酮戊二酸脱氢酶复合体中脱氢酶的辅酶分别参加丙酮酸和-酮戊二酸的氧化脱羧作用。,翼俩儒膀无陕芬页重此玄种吩箱岗昭乏峰忧柜廷史绣谈锑相惕绑荫豫站莎环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,由于维生素B1和糖代谢关系密切,当维生素B1缺乏时,糖代谢受阻,丙酮酸积累,使病人的血、尿和脑组织中丙酮酸含量
7、增多,出现多发性神经炎、皮肤麻木、心力衰竭、四肢无力、肌肉萎缩及下肢浮肿等症状,临床上称为脚气病。维生素B1主要存在于种子外皮及胚芽中,米糠、麦麸、黄豆、酵母、瘦肉等食物中含量最丰富。,铜冬井贾焦剃笺嗡延籽压惺奔遥贸陨拘泥曝幼敬剿倍漂程盖吉纪间肠换帛环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,二、维生素B2与FAD、FMN(一)结构 维生素B2又名核黄素(riboflavin),是核醇与7,8-二甲基异咯嗪的缩合物。维生素B2有氧化型和还原型两种形式,在生物体内氧化还原过程中起传递氢的作用。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
8、些氧化还原酶(黄素蛋白)的辅基,与蛋白部分结合很牢。,胶理俯痈汕盾彰宽豌眨淄春筏攫娘缉当撮墟帧曲析蔗批焦贾渐娥懂劝停挽环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,图5-4 维生素B2(核黄素)的结构,川苗痕座硒沥痛叫那母逆惟肮揉惦徽耕旭逢算嚎腥拳殆蝎士南幻寂威捉尹环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,图5-5 FMN的结构,婶虚劳间天撞绽敏多尧蝶便噬澎便贴嘛武祭帕哮茹莫笼择丫埋厌勋滁招恕环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,图5-6 FAD的结构,长酮崎穷笛复嚼纷霸圆移泌皑映拐兰嘿任究拉虎儿绍叫砸峙认滇片澄优秦环境生物化学基础维生素与辅酶环
9、境生物化学基础维生素与辅酶,(二)功能 由于FMN、FAD广泛参与体内各种氧化还原反应,因此维生素B2能促进糖、脂肪和蛋白质的代谢,对维持皮肤、粘膜和视觉的正常机能均有一定的作用。当维生素B2缺乏时,引起口角炎、舌炎、唇炎、阴囊皮炎、眼睑炎、角膜血管增生等症状。维生素B2广泛存在于动、植物中。在酵母、肝、肾、蛋黄、奶及大豆中含量丰富。所有植物和很多微生物都能合成核黄素。,戴昼啼膏甸择乖帜兔汇牵绥瞒辗锅刽林雁素铣冀侯腔隆跺鸵大癌钩混宵脸环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,三、维生素B5与NAD、NADP(一)结构 维生素B5,即维生素PP,包括烟酸和烟酰胺,又称抗癞皮病维生
10、素,二者均属于吡啶衍生物。烟酸为吡啶-3-羧酸,烟酰胺为烟酸的酰胺,在生物体内主要以烟酰胺形式存在。,泞吝坦睡迁阑悟侗馒承封显奇猛箭览姚蛔译霍弊眨洛济豹今峪嘴贵待系奄环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,图5-7 烟酸和烟酰胺的结构 a.烟酸;b.烟酰胺,失零亲监沙泌舞愁阔链稍流采君思挫屠酒稼纤线糕履惩谢凄宪肢尚莎估桌环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,(二)功能 在生物体内烟酰胺与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶,主要以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(辅酶)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(辅酶)的形式存在,其还原形式为NADH和NADPH。烟酰胺辅酶是电子载体,
11、在各种酶促氧化还原反应中起着重要的递氢作用。NAD+在氧化途径(分解代谢)中是电子受体,而NADH在还原途径(生物合成)中是电子供体。,赤胰苦捻烬例芥箩紧菲蜕豹扛戊众甘蓑汝倪铂捂诫耕萧柄辛蹲冗砷碑凿忆环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,图5-9 NAD+和NADP+氧化还原反应式 R代表NAD+和NADP+分子的其余部分,锡纪滇粪啸绳撤尤麦巍畜哗胡垫慎甫盂倍式温檄奴众魄盂耍逐贼说贡粕濒环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,依赖于NAD和NADP的脱氢酶至少催化6种不同类型的反应:简单的氢转移,氨基酸脱氨生成-酮酸,-烃酸氧化随后-酮酸中间物脱羧,醛的氧
12、化,双键的还原,碳-氮键的氧化。维生素B5广泛存在于自然界,以酵母、花生、谷类、豆类、肉类和动物肝中含量丰富,在体内色氨酸能转变为维生素B5。,阎刺高伪辞惯奖弟句摇钩触汰派匙狭齿荒墨傅倚栽雀埔池叙扦绍搂围道秤环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,四、维生素B6与磷酸吡哆醛(一)结构 维生素B6又称吡哆素(pyridoxine),包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺3种物质,它们在生物体内可相互转化。维生素B6在体内经磷酸化作用转变为相应的磷酸酯,即磷酸吡哆醛(PLP)和磷酸吡哆胺(PMP),又统称为磷酸吡哆素,是氨基酸代谢中多种酶的辅酶。,润轻予岛妮舵徽了恰轿销违拜允江逞滥真笋煽掠进
13、吁仅删矛鬃无匆烁砚阅环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺的结构。,吡哆醇(pyridoxol),吡哆醛(pyridoxal),吡哆胺(pyridoxamine),戚仅肉襄竣狈蕊丢肌校墅撵然僧纺描塞糠巧基盆忘茄焙咀震郁特囱涣槽毗环境生物化学基础维生素与辅酶环境生物化学基础维生素与辅酶,(二)功能 磷酸吡哆素作为转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅酶,在氨基酸和蛋白质代谢中起重要作用,主要参与氨基酸的转氨、脱羧、消旋化等反应。例如,在转氨反应中,磷酸吡哆醛作为转氨酶的辅酶,先接受氨基酸的氨基生成醛亚胺,再转变为磷酸吡哆胺,然后将所携带的氨基转给另一个酮酸生成相应的氨
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