维生素与辅酶 概要
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一、概述辅酶在生物体内起着至关重要的作用,它们通常与维生素密切相关。
本文将简要介绍几种常见的辅酶及其功能,并探讨它们与维生素之间的关系。
二、辅酶的功能1. 辅酶A辅酶A是一种广泛存在于细胞内的辅酶,它参与了许多重要的细胞代谢过程,如葡萄糖的分解及脂肪酸的合成。
辅酶A中的辅酶A酯在细胞色素内转运乙酰基团的时候起着重要作用,是细胞内的重要能量分子。
2. 辅酶Q辅酶Q是线粒体内的重要辅酶,它在细胞色素氧化酶复合体中转移质子,并参与线粒体内的呼吸链以及氧化磷酸化过程。
辅酶Q还可以通过抗氧化作用来保护细胞内的膜结构。
3. 辅酶NAD+辅酶NAD+是细胞中的一种重要氧化还原辅酶,它参与了细胞中的多种氧化还原反应,如糖酵解、脂肪酸氧化和细胞色素P450等代谢过程。
NAD+作为一种能量载体,可以将能量转移到细胞中的其他反应中。
4. 辅酶FAD辅酶FAD是一种含有核黄素的辅酶,它在细胞中参与了多种氧化还原反应,如呼吸链和某些酶的催化过程。
FAD在细胞色素氧化酶中也扮演着重要角色。
三、辅酶与维生素的关系1. 辅酶与维生素的来源辅酶通常是一些含有维生素结构的复合物,它们能够在细胞内参与多种生物化学反应。
一些维生素本身就是辅酶的一部分,如核黄素、核膜酸等。
而另一些维生素则是辅酶的前体物质,如烟酰胺、磷酸核糖等。
2. 辅酶与维生素的功能关系维生素在体内通常以辅酶的形式存在,并与特定的酶相结合,以促进生物体内的多种生物化学反应。
辅酶通过将底物分子转运到酶的活性中心,促进了化学反应的进行。
辅酶与维生素之间是一种密切的功能关系。
3. 维生素缺乏与辅酶功能的影响维生素的缺乏会导致对应的辅酶功能的减弱甚至丧失,进而影响相关代谢路径的进行。
以核黄素为例,其缺乏会导致维生素B2的裂解,从而影响体内某些代谢酶的活性。
维生素的摄入与相应辅酶的形成对于维持生物体的正常代谢过程至关重要。
四、结论辅酶在细胞内发挥着不可替代的作用,它们与维生素之间存在着密切的关系。
xx和辅酶概要教学目的:1、掌握xx与辅酶的关系。
2、了解维生素的概念、分类及主要生理功能。
3、了解各辅酶在代谢上的功用和相应的缺乏症。
教学难点及重点:xx与辅酶的关系教学安排:2学时。
教法:讲述法、直观教学法。
教具:课件概述一、xx的概念:xx的英文名为:Vitamin,简写为V。
中文含义:维他命,后来称为xx。
发现:最早是通过实验动物的科学饲养试验而发现的。
1886年,荷兰医生爱克曼在东印度研究亚洲普通流行的脚气病而发现了VB1。
概念:是一类维持生命活动正常进行必不可少的小分子有机化合物。
在生物体作用:不是组织细胞的组成成分。
而是作为辅酶参与物质代谢的调节作用。
二、营养缺乏症。
维生素在生物体体内一般需要量很少,但又必不可少,如果缺少就会影响正常代谢,引起相应的缺乏症。
这种由于缺乏某种维生素而引起的代谢障碍疾病叫—营养缺乏症。
缺乏症主要原因:1、摄入量不足。
食物中供给不足或因贮存、烹调方法不当,造成维生素大量破坏和丢失。
2、吸收障碍。
长期慢性腹泻或肝胆疾病常伴有维生素吸收障碍,而引起缺乏。
3、需要量增加。
生长期儿童,孕妇,乳母,重体力劳动都对维生素需要量增加,但未足够补充。
4、长期使用某些药物。
正常肠道细菌能合成一部分维生素如,K,PP,B6,B7等。
若长期使用抗生素药物,就使肠道细菌生长抑制而引起缺乏。
三、分类:维生素种类很多,约30种。
功能各异,从化学结构上看,各维生素之间差异也很大,无法按结构和功能分类,一般按其溶解度来分,可分为两类:水溶性xx:VB族,VC族;脂溶性xx:VA,VD,VE,VK,硫辛酸。
一、水溶性xx均溶于水,在体内贮存量不大,当肌体饱和时,多余部分可随尿排出体外,一般不会引起中毒。
(一)、VB1硫胺素:1、结构及性质:VB1是有含硫的噻唑环和含氮的嘧啶环组成的。
VB1在水中溶解度大,在酸性溶液中较稳定,加热不分解,在碱性溶液中加热易分解破坏。
因此在烹调过程中,由于淘米过度或加碱煮沸等都可使VB1大量丢失或分解破获。
2、生物功能及缺乏病。
VB1本身无生物活性,在肝脏与焦磷酸结合形成焦磷酸硫胺素(Thiamine pyrophosphate)TPP才是有生物活性。
(1)、TPP功用:是作为α—酮酸氧化脱羟酶的辅酶,参与氧化脱羟基作用。
缺乏病:当VB1缺乏时,TPP减少。
糖代谢中α—酮酸氧化受阻,是产能代谢障碍。
正常情况下,神经组织主要依靠糖的氧化供能,易发生多发性神经炎,临床称为脚气病。
(2)、VB1有促进年幼动物的发育,B1有促进食欲的机制。
(二)、VB2(核黄素)1、结构:是由核酸与7,8—二甲基异咯嗪结合而成的黄色物质,故称为核黄素。
2、性质:在酸性溶液中稳定,耐热,在碱性溶液中受光照易被破坏。
3、功用:VB2本身无生物活性。
但在生物体内,与ATP磷酸化可转化为:黄素单核苷酸(Flavin monudeotidel)FMN黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin adenine dinuckeotide)FAD。
FMN和FAD在体内生物氧化过程中起作用。
4、缺乏病:人类缺VB2时,常见口角炎,唇炎,阴部皮炎,脸缘炎。
(三)、VPP或VB5(抗癞皮xx)1、结构:为吡啶衍生物。
尼克酸(烟酸),尼克酰胺(烟酰胺)2、性质:化学性质稳定,不易被酸、碱、热破坏。
3、功用:Vpp本身无活性,在生物体内转化为:尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinemide ademine dinucleotide)简写NAD;尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Nicotinemide ademine dinucleotide phosph ate)简写NADP;1)NAD和NADP可以作为不需氧脱氢酶的辅酶,参与生物氧化过程。
2)VPP能维持神经系统的健康。
缺VPP时,会引起对称性皮炎俗称癞皮病。
3)烟酸具有降低血浆胆固醇和脂肪的作用。
(四)、泛酸或VB31、结构组成:由β—丙氨酸与α,γ—二羟基—β,β—二甲基丁酸通过肽键缩合而成的酸性物质。
2、性质:淡黄色有状物,易溶与水和酒精,不溶于脂溶剂。
3、功用:构成辅酶A的组成部分。
参P118结构式。
COA—SH作为酰基转移酶的辅酶,起传递酰基的作用。
4、缺乏病:人很少发生泛酸缺乏病。
(五)、VB6或吡哆素。
包括吡哆醇,吡哆醛,吡哆胺。
结构性质:易溶于水和酒精,稍溶于脂溶剂。
对光和碱敏感。
高温被迅速破坏。
功用:VB6在生物体内,经磷酸化转化为磷酸酯。
主要有:磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。
磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶,脱羟酶,消旋酶的辅酶。
缺乏病:长期缺乏VB6,会导致皮肤、中枢神经和造血功能损害。
人类很少有VB6缺乏病。
(六)、生物素或VB7结构:是有带戊酸侧链的噻吩与尿素形成的姘环。
性质:常温下十分稳定,但高温或氧化剂存在时,易失去生理活性。
功用:VB7是多种强化酶的辅酶,催化体内CO2的固定及羟化反应。
缺乏病:人体肠道细菌能合成,一般无此缺乏病。
但在特殊情况下,若大量使用生鸡蛋清则可引起缺乏。
(七)、叶酸或VB11结构组成:由爹呤啶,对氨基苯甲酸与L—谷氨酸连接而成。
性质:微溶于水,易溶于稀乙醇,不溶于脂溶剂。
在酸性溶液中不稳定,易被光破坏。
功用:VB11在生物体内可被还原为四氢叶酸(FH4)或THFA,FH4是一碳单位酶系的辅酶,为多种一碳单位的载体,参与多种反应。
缺乏病:缺乏叶酸可引起多种疾病。
例:恶性贫血,舌炎,肠胃疾病。
(八)、VB12或钴胺素结构:VB12是含三加钴的哆环系化合物,为深红色晶体。
性质:溶于水,乙酸和丙酮。
其晶体和水溶液在弱酸条件下都相当稳定,但在强酸,碱,日光,氧化剂,还原剂存在时,易被破坏。
VB12由多种存在形式,其中5‘—脱氧腺苷钴酸素为B12辅酶。
功用:VB12作为变位酶的辅酶。
参加蛋氨酸,胸腺嘧啶胆碱的生物合成。
并且叶酸辅酶与B12辅酶相互协作。
缺乏病:VB12缺乏时,出现恶性贫血。
九、抗坏血酸(VC)分子结构:VC是烯醇式巳糖内酯,有L,D两种异构体,只有L—型具生物活性。
性质:在空气中易被氧化,易被热破坏。
VC的水溶液极不稳定,在碱性溶液中有Fe2+,Cu2+易被氧化分解。
功用:VC是很强的还原剂,既可作氢供体,可作为氢受体。
1)VC食脯氨基酸羟基化酶的辅酶,有促进胶原蛋白的合成及防止毛细血管出血。
2)VC能促进叶酸转化为四氢叶酸。
3)VC能防止肾上腺素氧化和促进肾上腺皮质激素合成。
4)VC能使某些含硫基的酶维持在还原态。
5)VC能保持不饱和脂肪酸使其不被氧化成过氧化物。
缺乏病:VC缺乏时,一出现坏血病症状,毛细血管易出血,齿骨发育不全或退化。
二、脂溶性xx均不溶于水,而溶于脂肪和脂溶剂中,故称为脂溶性维生素。
存在形式:常与脂类共存,他们的吸收与脂类吸收有关,吸收后的脂溶性维生素可在体内贮存。
(一)、VA(视黄素)结构组成:VA为不饱和一元醇,有A1,A2两种。
VA1为视黄醇,VA2为视黄醛(3—脱氢)。
性质:VA化学性质活泼,易氧化而失去生理活性,紫外线照射可使其破坏。
功用及缺乏病:VA是视紫红质的原料。
视紫红质使视杆细胞内的感光物质,所以VA对维持正常视觉(暗视觉)有重要作用。
缺乏时出现夜盲症。
维持上皮组织的结构和功能的完整和健全。
因为VA是维持一切上皮组织健全所必需的物质。
缺乏时,易出现干眼病。
(二)、VD或抗软骨病xx。
结构:VD为类固醇物质,由四种:D2,D3,D4,D5。
性质:D2,D3均为无色晶体,性质稳定,不易被热、酸、碱破坏。
分布:动物体内有,植物体内没有。
人体皮肤T—脱氢胆固醇VD3;植物体麦菌固醇VD2。
功用:调节钙、磷代谢,维持血钙正常溶度,促进骨骼正常发育。
缺乏病:VD缺乏时,成人软骨病,儿童佝偻病。
(三)、VE(或生育酚)结构组成:VE为苯姘二氢吡喃衍生物。
共有八种,其中以α,β,γ,δ生育酚较为重要,α—生育酚生理活性最高。
性质:对热、弱酸、碱都十分稳定,但极易被氧化,故可保护其他易氧化的物质不易被氧化作用。
功用:VE与动物的生殖有关。
对细胞结构和完整有一定保护作用(不被氧化)。
(四)、VK(抗凝血xx)结构:VK为奈醌的衍生物。
有K1,K2,K3,K4四种。
K1,K2是生物体存在的;K3,K4是人工合成的。
性质:K1,K2对热均稳定,但对光和碱性物质则很敏感,应避光保存。
功用:①促进肝细胞对凝血酶原的合成,并能调节凝血因子Ⅶ,Ⅸ,Ⅹ的合成,具有抗凝血作用。
②能参加氧化磷酸化过程,作为中间传递体。
缺乏病:缺乏VK时,凝血时间延长,流血不止。
人肠道细菌能合成,故一般不缺乏。
新生儿是无菌的,易出现出血症状。
补充:(五)硫辛酸:严格说:硫辛酸不属于维生素,因其功能维生素相似,故列入。
硫辛酸结构为6,8—二硫辛酸。
功用:参与酮酸的氧化脱羧基作用。
作为α—酮酸氧化脱羧酶系的辅酶之一,起传递氢和转移酰基的作用。
本章小结:作业:1、什么叫xx,有哪几类?2、人类易引起维生物缺乏病的主要原因是什么?3、哪些xx缺乏易引起相应缺乏病?4、与维生素有关的辅酶有哪些?试列表对比并写出主要功能。
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