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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,,*,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,目錄,第18章,,維生素與無機(jī)物,Vitamins and Minerals,,,定義,：,,,維生素,(vitamin),是機(jī)體維持正常功能所必需，但在體內(nèi)不能合成或合成量很少，必須由食物供給的一組低分子量有機(jī)物質(zhì)。,脂溶性維生素,,(lipid-soluble vitamin),水溶性維生素,,(water-soluble vitamin),分類,:,一、維生素,,微量元素(trace element),：指人體每日需要量在100mg以下的化學(xué)元素，主要包括,鐵,、碘、銅、鋅、錳、硒、氟、
2、鉬、鈷、鉻等。,二、無機(jī)元素,無機(jī)元素,(minerals),是維持人體正常生理功能也必不可少的元素。,分類,常量元素(macroelement),：鈉、鉀、氯、鈣、磷、鎂等,,,第一節(jié) 脂溶性維生素,Lipid-soluble Vitamin,,共同特點(diǎn)：,,〔1〕均為非極性疏水的異戊二烯衍生物,,〔2〕不溶于水，溶于脂類及脂肪溶劑,,〔3〕在食物中與脂類共存，并隨脂類一同吸收,,〔4〕吸收的脂溶性維生素在血液與脂蛋白及某,,些特殊結(jié)合蛋白特異結(jié)合而運(yùn)輸,,〔5〕膽道排泄〔不經(jīng)腎排泄〕、過多導(dǎo)致中毒,,,種類：,,Vit A, Vit D, Vit E, Vit K,,天然形式：,
3、來源：,〔一〕視黃醇與其特異的結(jié)合蛋白相結(jié)合而在血液中運(yùn)輸,A1〔視黃醇〕,,A2〔3-脫氫視黃醇〕,,運(yùn)輸形式：,血液,運(yùn)甲腺蛋白(TTR),視黃醇酯,肝細(xì)胞,視黃醇,視黃醇結(jié)合蛋白(RBP),肝內(nèi)星形細(xì)胞(stellate cell)儲(chǔ)存,在細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞視黃醇結(jié)合蛋白(CRBP),靶組織特異受體,,〔二〕視黃醇、視黃醛和視黃酸是維生素A的活性形式,視黃醇、視黃醛和視黃酸是維生素,A,的活性形式,反異構(gòu)體〔全反型〕,順異構(gòu)體,11-順視黃醛,9-順視黃醛,,1．視黃醛與視蛋白結(jié)合發(fā)揮其視覺功能,,,視,,循,,環(huán),夜盲癥,,2．視黃酸對(duì)基因表達(dá)和組織分化具有調(diào)節(jié)作用,,全反式視黃酸和9-順視
4、黃酸,是執(zhí)行這一重要功能的關(guān)鍵物質(zhì)。與細(xì)胞內(nèi)核受體結(jié)合，與DNA反應(yīng)元件結(jié)合，調(diào)節(jié)某些基因的表達(dá)。,,缺乏：干眼病,(xerophthalmia),,,3．維生素A和胡蘿卜素是有效的抗氧化劑,,4. 維生素A過量可引起中毒,,能直接消滅,自由基,，有助于控制細(xì)胞膜和富含脂質(zhì)組織的脂質(zhì)過氧化。,,二、維生素D可在體內(nèi)合成,〔一〕維生素D的活化形式是1,25-二羥維生素D,種 類：VitD2〔麥角鈣化醇〕,,VitD3〔膽鈣化醇〕,,VitD2原：麥角固醇,,VitD3原：7-脫氫膽固醇,,麥角固醇 → VitD2,,膽固醇 → 7-脫氫膽固醇 → VitD3〔紫外照射〕,,VitD3在
5、血液中運(yùn)輸：與維生素D結(jié)合蛋白(vitamin D binding protein, DBP)相結(jié)合而運(yùn)輸。,,肝25-羥化酶,維生素D3,,〔膽鈣化醇〕,25-羥維生素D,3,（25-羥膽鈣化醇）,腎，骨，胎盤中的1α - 羥化酶,1, 25-二羥維生素D3,,〔1, 25-二羥膽鈣化醇〕,,VitD,3,的活性形式：,,1, 25- (OH)2-VitD,3,24, 25-二羥維生素D3,,〔24, 25-二羥膽鈣化醇〕,腎，骨，胎盤、軟骨中的24-羥化酶,,〔二〕1,25-(OH)2D3具有調(diào)節(jié)血鈣和組織細(xì)胞分化的功能,1．調(diào)節(jié)血鈣水平是1,25-(OH),2,D,3,的重要作用,,1,
6、25-(OH),2,D,3,可通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)使鈣通道開放，促進(jìn)小腸對(duì)鈣、磷的吸收，影響骨組織的鈣代謝，從而維持血鈣和血磷的正常水平，促進(jìn)骨和牙的鈣化。,,維生素D缺乏: 兒童——,佝僂病(rickets),,,成人——,軟骨病(osteomalacia),。,,2. 1,25-(OH),2,D,3,還具有影響細(xì)胞分化的功能,,調(diào)節(jié)多種組織細(xì)胞分化,,促進(jìn)胰島,?,細(xì)胞合成與分泌胰島素,,抑制某些腫瘤細(xì)胞增殖和促進(jìn)分化,3. 維生素D過量可引起中毒,,,生育酚(tocopherol):,,,?,、,?,、,?,和,?,四種,,,生育三烯酚(tocotrienol):,,,?,、,?,、,?,和
7、,?,四種,,,〔一〕維生素E是生育酚類化合物,苯駢二氫吡喃的衍生物,,〔二〕維生素E具有抗氧化等多方面的功能,1．維生素E是體內(nèi)最重要的脂溶性抗氧化劑,機(jī)制,:,,捕捉過氧化脂質(zhì)自由基,,,保護(hù)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能。,,,,缺乏,:,輕度溶血性貧血。,,維生素,E,過氧化脂質(zhì)自由基,生育酚自由基,或谷胱甘肽,生育醌,+,維生素,C,,2．維生素E具有調(diào)節(jié)基因表達(dá)的作用,,,上調(diào)或下調(diào)生育酚的攝取和降解相關(guān)的基因,,,延緩衰老,,,脂類攝取與動(dòng)脈硬化的相關(guān)基因,:,,,預(yù)防和治療冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病,,,細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的基因、細(xì)胞黏附與炎癥的相關(guān)基因,,,抗炎、維持正常免疫功能,,,細(xì)胞信號(hào)
8、系統(tǒng)和細(xì)胞周期調(diào)節(jié)的相關(guān)基因,,,抑制細(xì)胞增殖，抗腫瘤,,3．維生素E能提高血紅素合成的關(guān)鍵酶,活性?,血紅素合成關(guān)鍵酶：,δ,氨基,γ,酮戊酸(,ALA)合酶 ALA脫水酶,,缺乏：,新生兒貧血,4．維生素E缺乏并不多見,,臨床上：,治療先兆流產(chǎn)及習(xí)慣性流產(chǎn),。,,,天然形式：,〔一〕維生素K是2-甲基1,4-萘醌的衍生物,K,2,-----,腸道細(xì)菌的產(chǎn)物,,K,1,-----,植物甲萘醌或葉綠醌,,〔二〕維生素K是多種?-谷氨酰羧化酶的輔酶,1．維生素K具有促進(jìn)凝血作用,,2．維生素K對(duì)骨代謝具有重要作用,,3．維生素K缺乏可引起出血,,,第二節(jié) 水溶性維生素,Water-solu
9、ble Vitamin,,易溶于水，故易隨尿液排出,,體內(nèi)不易儲(chǔ)存，必須經(jīng)常從食物中攝取,,作用比較單一，主要構(gòu)成酶的輔助因子直 接影響某些酶的催化作用。,概 述,種類,：,B,族維生素，維生素,C,,共同特點(diǎn),,一、維生素,B1,形成輔酶焦磷酸硫胺素,〔一〕焦磷酸硫胺素是維生素B1的活性形式,焦磷酸硫胺素(,thiamine pyrophosphate, TPP,),硫胺素(thiamine),,1. 生化作用,腳氣病，末梢神經(jīng)炎,〔二〕維生素B1在糖代謝中具有重要作用，缺乏可引起腳氣病,2.缺乏癥,,二、維生素B2是FAD和FMN的組成成分,維生素,B,2,又名核黃素,(riboflavi
10、n),,體內(nèi)活性形式為,黃素單核苷酸,(FMN),,,黃素腺嘌呤二核苷酸,(FAD),〔一〕FAD和FMN是維生素B2的是活性形式,,生化作用：FMN及FAD是體內(nèi)氧化還原酶(如脂酰CoA脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、黃嘌呤氧化酶等〕的輔基，主要起氫傳遞體的作用 .,,,,缺乏癥：口角炎，唇炎，陰囊炎等,〔二〕FMN和FAD是體內(nèi)氧化還原酶的輔基,,三、維生素,PP,又稱抗癩皮病維生素,維生素,PP,包括：,,,尼克酸,(nicotinic acid),,,尼克酰胺,(,nicotinamide,),體內(nèi)活性形式：,,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸,(NAD,+,),,,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,(NADP
11、,+,),〔一〕維生素PP是NAD+和NADP+的組成成分,,1. 生化作用,,,〔二〕維生素PP缺乏可引起癩皮病,2. 缺乏癥:,癩皮病,NAD+及NADP+是體內(nèi)多種不需氧脫氫酶〔如蘋果酸脫氫酶、乳酸脫氫酶〕的輔酶，起傳遞氫的作用。,,CoA,及,ACP,是?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，參與?；霓D(zhuǎn)移作用。,〔一〕泛酸在輔酶A和酰基載體蛋白分子中發(fā)揮作用,〔二〕泛酸參與?；D(zhuǎn)移反應(yīng),,五、生物素參與,CO,2,固定反應(yīng),〔一〕生物素(biotin)的來源廣泛,〔二〕生物素是多種羧化酶的輔基,生物素是體內(nèi)多種羧化酶(如,丙酮酸羧化酶、乙酰CoA羧化酶),的輔基，與羧化酶蛋白中,賴氨酸殘基的,?,-,氨基
12、,以酰胺鍵共價(jià)結(jié)合，形成生物胞素殘基，參與,CO,2,固定,過程。,,六、維生素,B,6,包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺,〔一〕維生素B6的磷酸酯是其活性形式,維生素B,6,包括,吡哆醇,(pyridoxine)、,吡哆醛,(pyridoxal)和,吡哆胺,(pyridoxamine)。,,,活化形式：,磷酸吡哆醛,和,磷酸吡哆胺,,磷酸吡哆醛是氨基酸轉(zhuǎn)氨酶及脫羧酶的輔酶，用于治療小兒驚厥、妊娠嘔吐和精神焦慮。,,磷酸吡哆醛也是?-氨基?-酮戊酸合酶〔ALA合酶〕的輔酶。缺乏導(dǎo)致低血色素小細(xì)胞性貧血和血清鐵增高。,,磷酸吡哆醛是同型半胱氨酸分解代謝酶的輔酶，缺乏引起高同型半胱氨酸血癥。,〔二〕磷酸
13、吡哆醛的輔酶作用多種多樣,1．磷酸吡哆醛是多種酶的輔酶,,葉酸,(folic acid),又稱蝶酰谷氨酸,,體內(nèi)活性形式為,四氫葉酸,(FH,4,),七、葉酸以四氫葉酸形式參與一碳單位代謝,〔一〕四氫葉酸是葉酸的活性形式,〔二〕四氫葉酸是一碳單位的載體,FH,4,是,一碳單位,轉(zhuǎn)移酶的輔酶，參與一碳單位的轉(zhuǎn)移。N,5,、N,10,是一碳單位的結(jié)合位點(diǎn)。,,,〔三〕缺乏癥：,,巨幼紅細(xì)胞貧血,,可以降低胎兒脊柱裂和神經(jīng)管缺乏的危險(xiǎn),,維生素,B,12,又稱,鈷胺素,(,coholamine,),,體內(nèi)活性形式為,甲基鈷胺素,,,,,5,?,-,脫氧腺苷鈷胺素,八、維生素B,12,是含鈷維生素,〔
14、一〕維生素B12的吸收需要內(nèi)因子,胃酸,胃蛋白酶,B,12,B,12,蛋白質(zhì),親鈷蛋白,親鈷蛋白,B,12,胰蛋白酶,B,12,內(nèi)因子,IF-B,12,,回腸吸收,,,Vit B12是N5-CH3-FH4轉(zhuǎn)甲基酶〔甲硫氨酸合成酶〕的輔酶，催化同型半胱氨酸甲基化生成甲硫氨酸。,Vit,B12,缺乏：,,相應(yīng)缺乏癥：,巨幼紅細(xì)胞貧血,,,〔二〕維生素B12影響一碳單位的代謝和脂肪酸的合成,一是引起甲硫氨酸合成減少； 二是影響四氫葉酸的再生。,,九、維生素,C,又稱抗壞血病維生素,〔一〕維生素C是對(duì)熱不穩(wěn)定的酸性物質(zhì),維生素C又稱,L-抗壞血酸(ascorbic acid),，
15、呈酸性，,廣泛存在于新鮮蔬菜和水果中,。,動(dòng)物體內(nèi)不能合成維生素C,，必需由食物供給。,抗壞血酸分子中,C2和C3羥基,可以,氧化脫氫,生成脫氫抗壞血酸，后者也可以,加氫還原,。,,,,〔二〕維生素C既是一些羥化酶的輔酶又是強(qiáng)抗氧化劑,1．維生素,C,是一些羥化酶的輔酶,抗壞血酸是維持體內(nèi)含銅羥化酶和,?,-,酮戊二酸-,鐵羥化酶,活性必不可少的輔因子。,2．維生素,C,作為抗氧化劑可直接參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng),3．維生素C具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力的作用,缺乏癥：壞血病〔scurvy〕,,壞血病開始的時(shí)候癥狀是四肢無力，精神消退，煩躁不安，做任何工作都易疲憊，皮膚紅腫。病人覺得肌肉疼痛，精神抑郁。然后
16、他的臉部腫脹，牙齦出血，牙齒脫落，口臭。皮膚下大片出血〔看來像是嚴(yán)重的打傷〕。最后是嚴(yán)重疲憊﹑腹瀉呼吸困難，骨折，肝腎衰竭而致死亡。早年航海人員因壞血病死亡的災(zāi)難不可枚舉，,,1497年7月9日到1498年5月30日，葡萄牙航海家達(dá)伽馬〔Vasco da Gama〕發(fā)現(xiàn)繞過非洲到達(dá)印度的航線，他的160個(gè)船員中，有100多人死于壞血病。,,1519年，葡萄牙航海家麥哲倫率領(lǐng)的遠(yuǎn)洋船隊(duì)從南美洲東岸向太平洋進(jìn)發(fā)。三個(gè)月后，有的船員牙床破了，有的船員流鼻血，有的船員渾身無力，待船到達(dá)目的地時(shí)，原來的200多人，活下來的只有35人，人們對(duì)此找不出原因。,,1536年法國(guó)探險(xiǎn)家Jacques Cartier在發(fā)現(xiàn)圣勞倫斯河之后，溯流而上抵達(dá)魁北克過冬。探險(xiǎn)隊(duì)中24人死于壞血病，其它多人也都病重。有一位印第安人教他們飲用一種arbor vitae〔Thuja occidentalis〕樹葉泡的茶，就治好了這些人。后來發(fā)現(xiàn)這種樹的葉子里每100克含有50毫克的維生素C。,,,
【生物化學(xué)教學(xué)課件】第18章維生素和無機(jī)物（09醫(yī)本）
