生物化学第11章节维生素与辅酶幻灯片.pptVIP

人体对维生素B6的需要量 维生素B6在动植物中分布很广，酵母、肝、瘦肉、卷心菜等食物中均含量丰富。人体每日需要量约1.5～2毫克，因为食物中富含维生素B6，同时肠道细菌也可以合成维生素B6，所以人类很少发生维生素B6缺乏病。 维生素B12（氰钴胺素）及其辅酶 维生素B12的化学名称为氰钴胺素（cyanocobalamin），它在体内转变成两种辅酶形式，主要辅酶形式是5’-脱氧腺苷钴胺素，次要的辅酶形式是甲基钴胺素。该结构由一个咕啉环和一个中心钴离子组成，钴离子同4个吡咯氮相配位，钴轴向的一个配位是二甲基苯并咪唑基的氮，另一个轴向配位可以是－CN、－CH3、－OH、或者5’-脱氧腺苷基的5’-碳。 维生素B12及其辅酶形式的结构式 维生素B12辅酶参与反应的类型 分子内重排 核苷酸还原成脱氧核苷酸 甲基转移 从氰钴胺素合成5’-脱氧腺苷钴胺素 维生素B12的缺乏症 维生素B12参与DNA的合成，对红细胞的成熟很重要，当缺少维生素B12时，巨红细胞中DNA的合成受到障碍，影响了细胞分裂，不能分化成红细胞，引起恶性贫血。人体对维生素B12需要量极少，每日注射1μg即可治疗缺乏症。维生素B12广泛来源于动物性食品，特别是肉类和肝中含量丰富。人和动物的肠道细菌都能合成，故在一般情况下不会缺少维生素B12。 生物素 生物素（biotin）是由噻吩环和尿素结合而成的一个双环化合物，噻吩环2位侧链上有一分子戊酸。它在多种酶促羧化反应中作为羧基的活动载体起作用。生物素通过其侧链羧基与酶蛋白上赖氨酸的ε氨基共价结合，生物素与酶蛋白主肽链之间有一个 长长的柔性链，这使得生物素可以在酶活性部位的一个亚位上接受羧基，并运动到另一个亚位上释放羧基。 生物素与酶蛋白中赖氨酸的连接 依赖生物素的酶上的3个亚位 依赖生物素的酶具有3个亚位：羧化作用亚位；羧基载体亚位；羧基转移亚位。有些酶在一条多肽链上携带所有的3个亚位，但是许多依赖生物素的酶是由单功能亚基的聚集体组成，不同的亚位分布在不同的亚基上。 生物素参与催化的转羧基反应机理 人体对生物素的需要量 人体每天对生物素的需要量约100～300毫克。生物素来源广泛，肝、肾、蛋黄、酵母、蔬菜和谷物中都有，肠道细菌也能合成，所以一般很少出现缺乏症。 叶酸和四氢叶酸 叶酸（folic acid）由2-氨基-4-羟基-6-甲基蝶啶（6-甲基蝶呤）、对氨基苯甲酸和L-谷氨酸三部分组成，因其在绿叶中含量十分丰富，因此命名为叶酸。叶酸是除了CO2以外所有氧化水平一碳单位的重要受体和供体，参与催化一碳单位的转移反应。四氢叶酸是叶酸的活性辅酶形式，又称为辅酶F（CoF）。 叶酸的结构 叶酸还原成四氢叶酸 二氢叶酸 四氢叶酸 四氢叶酸携带的一碳单位中碳的氧化态 四氢叶酸携带各种一碳单位的形式 叶酸类似物 可抑制二氢叶酸还原酶，它们是抗肿瘤药物 人体对叶酸的需要量和缺乏症 由于叶酸与核酸的合成有关，当叶酸缺乏时，DNA的合成受到抑制，造成巨红细胞性贫血。叶酸广泛存在于肝、酵母及蔬菜中，人类肠道细菌也能合成叶酸，故一般不易发生缺乏症。当吸收不良，代谢失常或长期使用肠道抑菌药时，可引起叶酸缺乏症。人体每日需要量约400μg，孕妇需要量增加一倍。 硫辛酸的结构 硫辛酸（lipoic acid）是6,8-二巯基辛酸，以氧化态和还原态两种形式存在，这两种形式可以通过氧化还原互相转变。在酶分子中，硫辛酸的羧基与肽链中的赖氨酸侧链氨基以酰胺键连接。 硫辛酸的作用 硫辛酸是一种酰基载体，存在于丙酮酸脱氢酶和α－酮戊二酸脱氢酶中，这两种酶是糖代谢中的两种多酶复合体，分别催化丙酮酸脱羧产生乙酰CoA和α－酮戊二酸脱羧形成琥珀酰CoA。硫辛酸在α－酮酸氧化作用和脱羧作用时行使偶联酰基转移和电子转移的功能。此反应在后面会详细介绍。 维生素C 维生素C具有防治坏血病的功能，故又称为抗坏血酸（ascorbic acid）。维生素C是一种含有6个碳原子的酸性多羟基化合物，分子中C2及C3位上两个相邻的烯醇式羟基易解离而释放H+，所以维生素C虽无自由羧基，但仍具有酸的性质。 L型有高活性 D型只有低活性 维生素C 维生素C广泛分布于动物界和植物界，仅人类和其他灵长类、豚鼠、一些鸟类和某些鱼类不能合成，因为人类和这些动物的肝脏中缺少L-古洛糖酸-γ-内酯氧化酶，所以不能合成抗坏血酸，必须从食物中获得。 维生素C的生物合成 维生素C的降解 氧化型的抗坏血酸（脱氢抗坏血酸）易降解 维生素C的氧化还原 维生素C的功能 维生素C参与体内的多种氧化还原反应，通过偶联氧化还原，使一些分子保持还原态。维生素C是羟化酶维持活性所必需的辅因子之一，体内有