第十四章??? 維生素和輔酶

第一節(jié)? 水溶性維生素

可以直接作為輔酶和輔基，或者是轉(zhuǎn)變?yōu)檩o酶或輔基

1.B家族維生素

（1）維生素B1（硫胺素）

含有噻唑環(huán)和含氨基的嘧啶環(huán)噻唑環(huán)位于N和S之間的C上的氫原子（可以以質(zhì)子的形式釋放出去留下親核性較強的碳負(fù)離子）

在細(xì)胞內(nèi)受激酶催化被磷酸化成硫胺素焦磷酸（TTP），是催化α-酮戊酸脫羧的酶的輔酶，也是磷酸戊糖途徑中轉(zhuǎn)酮酶的輔酶。在反應(yīng)的噻唑環(huán)上的碳負(fù)離子直接作為親核試劑參與催化

維生素B1還有抑制乙酰膽堿酯酶（催化神經(jīng)遞質(zhì)的水解）的作用

缺乏維生素B1會導(dǎo)致外周性神經(jīng)炎并可能會引起心跳加快、心臟擴大和心力衰竭。還會導(dǎo)致腳氣病

（2）維生素B2（核黃素）

是核糖醇與7，8-二甲基異咯臻結(jié)合而成結(jié)合而成，氧化型的維生素呈現(xiàn)黃色。

異咯環(huán)上的N1和N5可以加氫和脫氫，具有可逆氧化還原的特性

在體內(nèi)經(jīng)過磷酸化，可轉(zhuǎn)變?yōu)辄S素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD），在體內(nèi)作為各種黃酶[注]?或黃素蛋白的輔基參與生物氧化 缺乏維生素B2時，會導(dǎo)致口角炎，舌炎，陰囊炎，皮疹以及角膜血管增生和鞏膜充血

[注]黃酶有NADH脫氫酶（生物氧化）、二硫辛酸脫氫酶和琥珀酸脫氫酶（三羧酸循環(huán)）、脂酰-CoA脫氫酶（脂肪酸代謝）、3-磷酸甘油脫氫酶（脂肪、磷脂、糖脂代謝）、氨基酸氧化酶（氨基酸代謝）、黃嘌呤氧化酶（核苷酸代謝）和光復(fù)活酶（DNA的損傷和修復(fù)）

（3）維生素PP（維生素B3）

包括煙酸和煙酰胺，均為嘧啶衍生物，在體內(nèi)可互相轉(zhuǎn)變

在動物組織中，大部分是以煙酰胺的形式存在，煙酰胺是構(gòu)成輔酶I（NADH+）和輔酶Ⅱ（NADP+）的主要成分之一，具有可逆的加氫和脫氫的性質(zhì)

輔酶Ⅰ還可以做細(xì)菌的DNA連接酶；真核細(xì)胞依賴于輔酶I的組蛋白去乙酰酶；催化蛋白發(fā)生ADP-核糖基化修飾的核糖基轉(zhuǎn)移酶（如霍亂毒素、百日咳病毒和白喉毒素）

輔酶Ⅱ相比于輔酶Ⅰ還原性更強（輔酶I絕大多數(shù)是以氧化狀態(tài)存在，輔酶Ⅱ大多數(shù)是以還原狀態(tài)存在）

（4）維生素B6

包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺，可以互相轉(zhuǎn)變

磷酸化變成相應(yīng)的磷酸酯，其中主要作為輔酶的是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。在體內(nèi)參與氨基酸代謝和糖原的磷酸化

（5）泛酸（維生素B5）

是由α，γ-β，β-二甲基丁酸與β-丙氨酸通過氨酰鍵縮合而成，

泛酸在體內(nèi)與巰基氨酸、焦磷酸、3‘-AMP結(jié)合成輔酶A(CoA)，其上巰基常作為脂酰基的載體

（6）葉酸（維生素B9）

由蝶酸和谷氨酸縮合而成

攝取的寡聚谷氨酸葉酸在結(jié)合酶的幫助下轉(zhuǎn)變?yōu)閱喂劝彼崛~酸才可被吸收

葉酸的受體是位于細(xì)胞膜上的糖基磷脂酰肌醇，

葉酸在細(xì)胞內(nèi)的輔酶形式是5，6，7，8-四氫葉酸（FH4或THF），參與細(xì)胞內(nèi)“一碳單位“（甲基、亞甲基、甲?；⒓状ɑ┲饕饔糜诤塑账岽x，氨基酸代謝。

許多抗癌藥物就是葉酸的類似物，抑制癌細(xì)胞對葉酸的利用和轉(zhuǎn)化

（7）生物素（維生素H或B7）

由帶有戊酸側(cè)鏈的噻吩與尿素駢合而成

作為多種羧化化酶

缺乏生物素會導(dǎo)致鱗狀皮炎、精神憂郁、脫發(fā)、無食欲

（8）維生素B12（鈷胺素）

含有類似于卟啉環(huán)的咕啉環(huán)結(jié)構(gòu)

含有活潑的C-Co鍵，斷裂將產(chǎn)生自由基，引發(fā)催化

甲鈷胺素（CH3-B12,參與身體內(nèi)的轉(zhuǎn)甲基反應(yīng)和葉酸代謝，是N5-甲基轉(zhuǎn)移酶的輔酶，進(jìn)行甲基化修飾）和5‘-脫氧甲鈷胺素是維生素B12的兩種輔酶形式（在體內(nèi)作為幾種變構(gòu)酶的輔酶，參與反應(yīng)的是C-Co鍵，如甲基天冬氨酸變位酶

2.維生素C（L-抗壞血酸）

內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的酸性多羥基化合物，在水溶液中有較強的酸性，

有強還原性，可被氧化成脫氫維生素C，此反應(yīng)是可逆的，具有光學(xué)異構(gòu)體

可以參與體內(nèi)的羥基化反應(yīng)（保護(hù)羥化酶的亞鐵離子），抗氧化作用（保護(hù)肽和酶分子上游離得巰基和促進(jìn)巰基的再生；防止鐵的氧化、促進(jìn)鐵的吸收），還參與膠原蛋白的穩(wěn)定

第二節(jié)? 脂溶性維生素

均是異戊二烯的衍生物

1.維生素A

由β-白芷酮環(huán)和兩個異戊二烯單位縮合成的不飽和的一元醇，有視黃醇，3-脫氫視黃醇。

視黃醇和視黃酸可作為脂溶性激素，通過與它們的細(xì)胞核受體的結(jié)合來啟動某些基因的表達(dá)，還可以阻止角蛋白的合成，并有一定的抗癌作用。視黃醇的磷酸酯——磷酸視黃醇作為糖基供體參與糖蛋白的合成（調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長）

視黃醛構(gòu)成視網(wǎng)膜的感光物質(zhì)，作為視蛋白的輔基參與視覺的形成

有抗氧化作用

2.維生素D

固醇類衍生物，人體內(nèi)的維生素D是由7-脫氫膽固醇經(jīng)紫外線照射轉(zhuǎn)變而成，這種類型的維生素D為維生素D3（膽鈣化醇）

麥角固醇經(jīng)紫外線照射之后可產(chǎn)生維生素D2（鈣化醇）

7-脫氫膽固醇是由膽固醇脫氫而來

兩種維生素D都需要經(jīng)過兩次羥基化反應(yīng)，最終形成有活性的1，25-二羥維生素D（可誘導(dǎo)基因的表達(dá)）

維生素D在體內(nèi)和甲狀旁腺素有協(xié)同作用

3.維生素E（生育酚）

α-、β-、γ-和δ-4，其中以α-生育酚的生理效應(yīng)最強

強抗氧化性，防止自由基和過氧化物對脂質(zhì)（尤其是不飽和脂肪酸）的氧化

參與生物的氧化，在呼吸鏈中既可以穩(wěn)定輔酶Q又可以協(xié)助電子的傳遞

4.維生素K

是2-甲基1，4-萘醌的衍生物

主要作為依賴于維生素K的羧化酶的輔酶，參與某些蛋白質(zhì)的后加工

與凝血有關(guān)