第四章维生素与辅酶解析.doc

第四章 维生素与辅酶 维生素的概念与分类 一、概念与重要性 维生素是维持生命有机体正常生命活动过程所必需的一类物质。其种类很多，结构各异，均为有机小分子。功能上，维生素虽不是构成组织的原料和产能物质，但确是生物生长发育和进行新陈代谢不可缺少的一类物质。因为它(尤其是VB)是辅酶的组成成分。 动物不能合成或只能合成少量的维生素，必须从食物中获得。不同的维生素构成不同的辅酶，缺乏时产生不同的疾病，这些统称为维生素缺乏症。 高等植物一般可以合成自身所需的各种维生素；有些微生物能合成自身所需要的维生素，如核黄菌能合成VB2；人体内的肠道细菌可以合成一定量的维生素。 人类对维生素的认识来源于长期的医疗实践和科学实验。1896年，荷兰医生艾克曼(Eijkman)发现脚气病发生与食米的精、 糙有关。他并发现鸡长期食用精米后，会产生与人相同的脚气病，即多发性神经炎。这可能是由于缺乏米糠中的某种成分引起的。 1910年，波兰学者冯克(Funk)从米糠中提取出一种胺类物质可治疗脚气病。将其命名为“活性胺”(vita-amino)。1926年Jansenhe和Donath从米糠中获取了硫胺素的结晶。 此后，在天然食物中陆续发现了许多动物和微生物生长必需的物质，统称为维生素(Vitamin)。意为维持生命之要素。 二、命名与分类 命名 习惯上用A、B、C、D……命名，中文则相应采用甲、乙、丙、丁……。 根据生物学作用命名；VB1可防止神经炎，也称为神经炎维生素（aneurin）。 根据化学结构命名；因VB1含有硫和氨基，又称为硫胺素。 1956年，国际纯粹和应有化学命名委员会要求按照化学性质命名。 分类 目前，已知维生素有30多种。有胺类、醇类、酚类、醛类等；多按照其溶解性质分为水溶性和脂溶性两类： 脂溶性维生素，如VA、VD、VE和VK等 水溶性维生素，包括VC和VB族。 重要脂溶性维生素 一、维生素A及维生素A原 维生素A（视黄醇，retinol）分为VA1和VA2两种。VA1主要存在于咸水鱼的肝脏，VA2主要存在于淡水鱼的肝脏，商品VA即VA1。 维生素A是含有β-白芷酮环的不饱和一元醇。只是VA2在环中三位比VA1多了一个双键。人体缺乏VA会患干眼病，所以又称为抗干眼病维生素。因其有醇羟基也称为干眼醇。动物肝脏中(尤其是鱼肝中)含量丰富。 有些物质本来不具有维生素活性，但在体内可在体内转化成维生素的物质称为维生素原。如每100g鲜胡萝卜肉含9.9mg胡萝卜素，其中7.7mg为β-胡萝卜素。β-胡萝卜素（无维生素活性）经双加氧酶氧化成两个视黄醛，后被视黄醛还原酶还原成视黄醇。 VA为黄色油状液体，粘性较大。侧链双键易氧化。一个国际单位(i.u.)VA的量相当于0.6μg纯β-胡萝卜素或0.344μg维生素A醋酸酯。 视觉细胞中感受弱光的视紫红质（rhodopsin）由视蛋白（opsin）和11-顺视黄醛（retinene）组成。当光线照在视网膜上时，视紫红质分解成视蛋白和全反视黄醛。全反视黄醛可以异构酶催化转化成11-顺视黄醛；也可以先还原成反视黄醇，后经异构酶转化成11-顺视黄醇，最终还原成11-顺视黄醛。上述转化中一部分反视黄醛被分解成无用物质，所以需要经常补充。 动物缺乏VA，会影响其暗适应能力，出现“夜盲症”。 VA还是维持上皮组织的结构和功能的必需物质。动物缺乏VA，皮肤及粘膜上皮细胞易角质化，引起如眼角膜干燥，皮肤角质化粗糙，呼吸道易感染等疾病。但VA摄入过量易引起中毒。 二、维生素D及维生素D原 维生素D是固醇类衍生物，又称抗佝偻病维生素。维生素D有很多种，其中VD2和VD3较为重要，两者只是侧链R不同。 植物中的麦角固醇经过紫外线照射可转化成VD2，所以它是VD2的维生素原；而VD2又称为钙化醇或麦角钙化醇。人和动物皮下含有7-脱氢胆固醇，经紫外线照射转化成VD3，是VD3的维生素原。 VD3在体内生物活性较低，需先在肝脏中羟基化成25-羟-维生素D3，再在肾脏进一步转化成1,25二羟维生素D3，才能发挥其生理功能。 维生素D为无色结晶体，酸性条件下易被破坏。1国际单位维生素D相当于0.025μg纯VD2。维生素D主要功能是调节钙、磷的代谢，维持血钙和血磷的水平。从而维持牙齿和骨骼的正常生长和发育。儿童时期缺乏维生素D会引起佝偻病，表现为弓形腿、膝内翻和关节肿大等。过量摄入维生素D会引起急性中毒。 三、维生素K 1930年，丹麦科学家H.Dam发现了一种与凝血酶原相关的物质，并命名为维生素K，即凝血维生素。 天然维生素K有两种：VK1和维生素VK2。它们都是2-甲基-1,4-萘醌的衍生物，差异在侧链上。 VK1最初从苜蓿叶中提取出来，黄色油状物。VK2是从腐烂鱼中提取出的淡黄色晶体。蛋黄、苜蓿、绿色蔬菜如菠菜、动物肝脏等含有丰富