知识整理|《生物化学与分子生物学》第三章：维生素

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知识整理|《生物化学与分子生物学》第三章：维生素

维生素

维生素（vitamin）是人机体不能合成或合成很少，不能满足机体地需要，必须由食物供给，推持正常生命活动过程所必需的低分子有机化合物。维生素不是机体组织的组成成分，也不是供能物质，然而在调节人体物质代谢和维持正常生理功能等方面却发挥着极其重要地作用。按其溶解性不同，可分为脂溶性维生素和水溶性维生素。

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脂溶性维生素

脂溶性维生素包括维生素A、D、E和K，除了直接参与影响特异的代射过程外，多半还与细胞内核受体结合，影响特定基因的表达。脂溶性维生素是有疏水化合物，能溶解于脂肪，常随脂类物质吸收在血液中与脂蛋白或特是性结合造白结合而运输，不易被排泄，在体内主要存在于肝故不需要每日供给。脂溶性维生素结构不一，执行不同的生物化学与生理功能。吸收障碍和食物中长期缺乏此类维生素可引起相应的缺乏症，摄入过多可发生中毒。

1.维生素A

(一)视黄醇是天然维生素A的主要形式

维生素A(vitamin A)是由1分子B-白芷酮环和2分子异戊烯构成的不饱和一元醇，一般所说的天然维生素A指A1(视黄醇，retinol)，主要在在于哺乳类动物和淡水鱼肝中，A2(3-脱氨视黄醇)则存在于淡水鱼肝中。

动物性食品，如肝、肉类、蛋黄、乳制品、鱼肝油等都是维生素A的丰富来源。

(二)视黄醇、视黄醛和视黄酸是维生素A的活性形式

①视黄醛是视蛋白的结合维持了正常视觉功能

②视黄醛对基因表达和组织分化具有调节作用

③维生素A和胡萝卜素是有效的抗氧化剂

④维生素A及其衍生物可抑制肿瘤生长

(三)维生素A缺乏或过量摄入均引起疾病

①若视循环的关键物质1-顺视黄醛的补充不足，视紫红质合成少，对弱光敏感性降低，从明处到暗处看清物质所需的时间即适应时间延长，严重时会发生“夜盲症”，出现干眼病。因此，维生家A又称抗干眼病维生素。

② 视黄酸对于免疫系统细胞的分化具有重要的作用。维生素A缺乏增加机体对感染性疾病的敏感性。

③维生素的摄人量超过视黄醇结合蛋白的结合能力。游离的维生家A可造成组织损伤。成人连续几个月每天摄取50000IU以上、幼儿如果在一天内摄取超过18500IU或一次服用200mg视黄醇或视黄醛，或每日服用40mg维生素A多日均可出现维生素A中毒表现。其在状主要有头痛、恶心共济失调等中枢神经系统表现；肝细胞扭伤和高脂血症、长骨增厚、高钙血症、软组织钙化等钙稳态失调表现以及皮肤干燥脱、屑和脱发等皮肤表现。

2.维生素D

(一)维生素D是类固醇衍生物

维生家D(vitamin D)是类固醇的衍生物为环戊院多氢菲类化合物。天然的维生素D有D2和D3两种。鱼油、蛋黄、肝富合维生素D3（胆化固醇）。人体皮肤储存有从胆固醇生成的7-脱氢胆固醇，即维生素D3原，在紫外线的照射下可转变成维生素D3。植物中含有麦角固醉，在紫外线的照射下，分于内B环断裂转变成维生素D2(麦角钙化醇）

(二)维生素D的活化形式是1，25-二经维生素D3

(三) 1，25-(OH)2-D3具有调节血钙和组织细胞分化的功能

1.调节血钙水平是1，25-(OH)2-D3的重要作用

2. 1,25-(OH)2-D3还具有影响细胞分化的功能

(四)维生素D缺乏或摄入过量均引起疾病

当缺乏维生素D时，儿童可惠佝偻病，成人可发生软骨病。因此，维生素D又称抗佝偻病维生素。

长期每日摄入25μg维生索D可引起中毒。对维生素D较敏感的人更易引起中毒，但长期每天摄人125μ8维生素D则肯定会引起中毒，其症状主要有异常口渴，皮肤瘙痒，厌众、嗜睡、呕吐、腹泻、尿频以及高钙血症、高钙尿症、高血压以及软组织钙化等，由于皮肤储存7-脱氢胆固醇有限，多晒太阳不会引起维生素D中毒。

3.维生素E

(一)维生素E是生育酚类化合物

维生家E(vitamin E)是苯骈二氢吡喃的行生物，包括生育酚和三烯生育酚两类，每类又分a、β、γ和δ四种。天然维生素E主要存在于植物油、油性种子和表芽等中；在机体内，维生索E主要存在于细胞膜、血浆脂蛋白和脂库中。

(二)维生素E具有抗氧化等多方面的功能

1. 维生素E是体内最重要的脂溶性抗氧化剂

2维生素E具有调节基因表达的作用：除具有强的抗抗氧化剂的作用外，还具有调节信号转导过程和基因表达的重要作用

3. 维生素E促进血红素的合成

（三）维生素E缺之可引起轻度贫血

维生素E一般不易缺乏，在严重的脂类吸收障碍和肝严重损伤时可引起缺乏症，表现为红细胞数量减少脆性增加等溶血症贫血症。偶尔也可引起神经功能障碍。动物缺乏维生素E时其生殖器官发有受损，甚至不育。人类尚来发观因维生家形缺乏所致的不孕症。临床常用维生素E治疗先兆流产及习惯性流产维生素

与维生素D不同，人类尚未发现维生索E中毒症 .即使一次服用高出常用量50倍的剂量，也尚来见到中毒现象，然而长期大量服用的副作用不能忽略。

4.维生素K

维生素意K(vitamin K)均是2-甲基-1，4-萘醌的衍生物。广泛存在于自然界的维生素K有维生素K1维生素K2，又称植物甲萘醌或叶绿醌。主要存在于深绿色蔬菜(如甘蓝、菠菜、莴苣等)和植物油中。维生常人是肠道细菌的产物，维生素K3是人工合成的水溶性甲萘醌，可口服及注射。

(二)维生素K的主要功能是促进凝血

1.维生素K是凝血因子合成所必需的辅酶

2.维生素K对骨代谢具有重要作用

此外 维生家K对减少动脉钙化也具有重要的作用。大剂量的维生素K可以降低动脉硬化的危险性。

(三)维生素K缺乏可引起出血

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水溶性维生素

水溶性维生素包括B族准生富(B1、B2、 PP、B6、B12、生物素，泛酸)。水溶性维生素易溶于水，故易随尿液排出，体内不易储存，必须经常从食物中摄取，而且作用比较单一，主要构成酶的辅助因子直接影响某些酶的催化作用。

1.维生素B1

（一）维生素B1形成辅酶焦磷酸硫胺酶

（二）维生素B1在糖代谢中具有重要作用

TPP是α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶，也是转酮酶的辅酶，在神经传导中起一定的作用，抑制胆碱酯酶的活性。

（三）维生素B1缺乏可引起脚气病

脚气病，末梢神经炎，严重者可发生心力衰竭。

2.维生素B2

（一）维生素B2是FAD和FMN的组成成分

维生素B2又名核黄素(riboflavin)，体内活性形式为黄素单核苷酸(FMN)在酶的催化下生成 黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)

（二）FMN和FAD是体内氧化还原酶的辅基

FMN及FAD是体内氧化还原酶(如脂酰CoA脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶等）的辅基，主要起氢传递体的作用 。

（三）维生素B2缺乏病是一种常见的营养缺乏病

维生素B2缺乏时，可引起口角炎，唇炎，阴囊炎等

3.泛酸

泛酸(pantothenic acid)又名遍多酸

体内活性形式为辅酶A(CoA)、酰基载体蛋白(ACP)，CoA及ACP是酰基转移酶的辅酶，参与酰基的转移作用

（一）泛酸是辅酶A和酰基载体蛋白的组成成分

（二）辅酶A和酰基载体蛋白参与酰基转移反应

（三）泛酸缺乏可引起各种胃肠功能障碍等疾病

4.生物素

（一）生物素(biotin)的来源广泛

在肝、酵母、蛋类、花生、牛乳和鱼类等食品中含量较多。

（二）生物素是多种羧化酶的辅基

生物素是体内多种羧化酶(如丙酮酸羧化酶、乙酰CoA羧化酶)的辅基，与羧化酶蛋白中赖氨酸残基的e-氨基以酰胺键共价结合，形成生物胞素残基，参与CO2固定过程。

生物素还可使组蛋白生物素化，从而影响细胞周期、转录和DNA损伤的修复。

（三）生物素缺乏也可诱发机体不适

疲乏、恶心、呕吐、食欲不振、皮炎及脱屑性红皮病

5.维生素B6

（一）维生素B6包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺

维生素B6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

（二）磷酸吡哆醛的辅酶作用多种多样

①磷酸吡哆醛是多种酶的辅酶

磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶，用于治疗小儿惊厥、妊娠呕吐和精神焦虑。

②磷酸吡哆醛也是d-氨基g-酮戊酸合酶（ALA合酶）的辅酶。缺乏导致低血色素小细胞性贫血和血清铁增高。

③磷酸吡哆醛是同型半胱氨酸分解代谢酶的辅酶，缺乏引起高同型半胱氨酸血症。

6.叶酸

（一）四氢叶酸是叶酸的活性形式

叶酸(folic acid)又称蝶酰谷氨酸

体内活性形式为四氢叶酸(FH4)

（二）四氢叶酸是一碳单位的载体

FH4是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的转移。N5、N10 是一碳单位的结合位点。

（三）叶酸缺乏可导致巨幼红细胞性贫血

缺乏症：巨幼红细胞贫血

高同型半胱氨酸血症和DNA低甲基化

7.维生素B12

（一）维生素B12的吸收需要内因子

维生素B12又称钴胺素(coholamine)

体内活性形式为甲基钴胺素

5 -脱氧腺苷钴胺素

（二）维生素B12影响一碳单位的代谢和脂肪酸的合成

Vit B12是N5-CH3-FH4转甲基酶（甲硫氨酸合成酶）的辅酶，催化同型半胱氨酸甲基化生成甲硫氨酸。

整理：菜瓜

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