生物化学与分子生物学课件:维生素.ppt
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- 生物化学 分子生物学 课件 维生素
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1、维生素概述维生素概述脂溶性维生素脂溶性维生素水溶性维生素水溶性维生素化学本质及性质化学本质及性质生理功能及缺乏症生理功能及缺乏症维生素(Vitamins)维生素维生素是机体维持正常功能所必需,但体是机体维持正常功能所必需,但体内不能合成或合成很少,须由食物供给的内不能合成或合成很少,须由食物供给的一组一组小分子有机化合物小分子有机化合物。调节物质代谢调节物质代谢促进生长发育促进生长发育维持生理功能维持生理功能 1. 不不能合成(或量很少)能合成(或量很少) 2. 不不能供能能供能 3. 不不是构成组织的原料是构成组织的原料 4. 不不可缺少可缺少来源:来源:食物食物特点特点: A、D、E、K分
2、分类类脂溶性维生素脂溶性维生素水溶性维生素水溶性维生素 B族维生素族维生素 维生素维生素C 硫辛酸硫辛酸 两类维生素的区别两类维生素的区别 维生素名称维生素名称 溶溶 解解 性性 储储 存存 性性 若过量若过量 对摄入要求对摄入要求脂溶性脂溶性: A、D、E、K水溶性水溶性: B族、族、C 等等 溶于脂类溶于脂类 储于脂库、肝储于脂库、肝 可储存可储存 不拘不拘溶于水溶于水 很少储存很少储存 排走排走 经常、适量经常、适量 由维生素供应不足引起的机体代谢失调。由维生素供应不足引起的机体代谢失调。如:佝偻病,脚气病,坏血病、癞皮病如:佝偻病,脚气病,坏血病、癞皮病共同特点共同特点不溶于水,溶于脂
3、类溶剂不溶于水,溶于脂类溶剂食物中与脂类共存,与脂类一同吸收食物中与脂类共存,与脂类一同吸收在血液中与蛋白质结合而运输在血液中与蛋白质结合而运输 可储存可储存 一、维生素一、维生素A又称抗干眼病维生素又称抗干眼病维生素动物内脏动物内脏(视黄醇酯)视黄醇酯)植物:维生素植物:维生素A原(如原(如-胡萝卜素)胡萝卜素)(一)视黄醇与其特异的结合蛋白相结合而在(一)视黄醇与其特异的结合蛋白相结合而在血液中运输血液中运输A1(视黄醇)(视黄醇)A2(3-脱氢视黄醇)脱氢视黄醇)天然形式:天然形式:来源:来源:CH2OHCH2OHA1A231517 161视觉细胞视觉细胞视杆细胞视杆细胞弱光下视觉(暗)
4、弱光下视觉(暗)视椎细胞视椎细胞强光及色视觉(明)强光及色视觉(明)眼球眼球视网膜视网膜视杆视杆细胞细胞视锥视锥细胞细胞1.视黄醛与视蛋白结合发挥其视觉功能视黄醛与视蛋白结合发挥其视觉功能视紫红质视紫红质视蛋白视蛋白11-顺视黄醛顺视黄醛全反视黄醛全反视黄醛暗处暗处光光(视网膜视网膜)异构酶异构酶11-顺视黄醇顺视黄醇全反视黄醇全反视黄醇(肝肝)异构酶异构酶视黄醛还原酶视黄醛还原酶2.视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用与细胞内受体结合,与与细胞内受体结合,与DNA调控区结合,调节某调控区结合,调节某些基因的表达。些基因的表达。缺乏:干眼病缺乏:干眼病(
5、xerophthalmia)3.维生素维生素A和胡萝卜素是有效的抗氧化剂和胡萝卜素是有效的抗氧化剂4.维生素维生素A过量可引起中毒过量可引起中毒 能直接消灭自由基,有助于控制细胞膜和富含脂质能直接消灭自由基,有助于控制细胞膜和富含脂质组织的脂质过氧化。组织的脂质过氧化。二二 、维生素、维生素D种类:种类: VitD2 VitD3VitD2原:原:麦角固醇麦角固醇VitD3原:原: 7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇VitD3的活性形式:的活性形式: 1, 25- (OH)2-VitD37-脱氢胆固醇脱氢胆固醇维生素维生素D325-(OH)-VD31,25-(OH)2-VD325-羟化酶羟化酶 (肝)(肝
6、)1-羟化酶羟化酶(肾)(肾)UV维生素维生素D在体内的转变在体内的转变 调节钙、磷代谢,维持血液正常的钙、磷浓度,调节钙、磷代谢,维持血液正常的钙、磷浓度,促进骨骼和牙齿的钙化。促进骨骼和牙齿的钙化。 儿童佝偻病:儿童佝偻病:维生素维生素D摄食不足,不能维持摄食不足,不能维持钙的平衡,骨骼发育不良,骨质软弱,膝关节发育钙的平衡,骨骼发育不良,骨质软弱,膝关节发育不全,两腿形成内曲或外曲畸形。不全,两腿形成内曲或外曲畸形。 成人软骨病:成人软骨病:产生骨骼脱钙作用;孕妇和产生骨骼脱钙作用;孕妇和授乳妇女的脱钙作用严重时导致骨质疏松,患者易授乳妇女的脱钙作用严重时导致骨质疏松,患者易骨折,牙齿易
7、脱落。骨折,牙齿易脱落。(二)(二)1,25-(OH)2D3具有调节血钙和组织细胞具有调节血钙和组织细胞分化的功能分化的功能1调节血钙水平是调节血钙水平是1,25-(OH)2D3的重要作用的重要作用 佝佝 偻偻 病病佝偻病佝偻病VD治疗前治疗前VD治疗治疗1414个月后个月后2. 影响细胞分化的功能影响细胞分化的功能 调节多种组织细胞分化调节多种组织细胞分化 促进胰岛促进胰岛 细胞合成与分泌胰岛素细胞合成与分泌胰岛素 抑制某些肿瘤细胞增殖和促进分化抑制某些肿瘤细胞增殖和促进分化3. 维生素维生素D过量可引起中毒过量可引起中毒 早期症状:乏力、疲倦、恶心、头痛、腹泻等。早期症状:乏力、疲倦、恶心
8、、头痛、腹泻等。较严重时引起软组织(包括血管、心肌、肺、肾、较严重时引起软组织(包括血管、心肌、肺、肾、皮肤等)钙化,导致重大病患。皮肤等)钙化,导致重大病患。三、维生素三、维生素E(一)化学本质(一)化学本质生育酚,生育三烯酚生育酚,生育三烯酚(二)抗氧化等多方面的功能(二)抗氧化等多方面的功能1最重要的脂溶性抗氧化剂最重要的脂溶性抗氧化剂机制:机制:捕捉过氧化脂质自由基,保护生物膜的捕捉过氧化脂质自由基,保护生物膜的 结构与功能。结构与功能。缺乏:缺乏:轻度溶血性贫血轻度溶血性贫血维生素维生素E过氧化脂过氧化脂质自由基质自由基生育酚生育酚自由基自由基或谷胱甘肽或谷胱甘肽生育醌生育醌维生素维
9、生素C2调节基因表达的作用调节基因表达的作用u 调节生育酚的摄取和降解相关的基因调节生育酚的摄取和降解相关的基因 延缓衰老延缓衰老u 脂类摄取与动脉硬化的相关基因脂类摄取与动脉硬化的相关基因 预防和治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病预防和治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病u 细胞外基质蛋白的基因、细胞黏附与炎症的相关基因细胞外基质蛋白的基因、细胞黏附与炎症的相关基因 抗炎、维持正常免疫功能抗炎、维持正常免疫功能u 细胞信号系统和细胞周期调节的相关基因细胞信号系统和细胞周期调节的相关基因 抑制细胞增殖,抗肿瘤抑制细胞增殖,抗肿瘤3. 提高血红素合成的酶提高血红素合成的酶活性活性血红素合成关键酶:血红素合成关
10、键酶:氨基氨基酮戊酸酮戊酸(ALA)合酶合酶 ALA脱水酶脱水酶缺乏:缺乏:新生儿贫血新生儿贫血4维生素维生素E缺乏并不多见缺乏并不多见 临床上:临床上:治疗先兆流产及习惯性流产治疗先兆流产及习惯性流产四、维生素四、维生素K(二)维生素(二)维生素K是多种是多种 -谷氨酰羧化酶的辅酶谷氨酰羧化酶的辅酶1具有促进凝血作用具有促进凝血作用2对骨代谢具有重要作用对骨代谢具有重要作用3缺乏可引起出血缺乏可引起出血促进肝脏合成凝血酶原促进肝脏合成凝血酶原 (凝血因子凝血因子),调,调节凝血因子节凝血因子、的合成。的合成。新生婴儿新生婴儿: 维生素维生素K不能通过胎盘,出生后肠不能通过胎盘,出生后肠道内又
11、无细菌,不能合成维生素道内又无细菌,不能合成维生素K,易因维,易因维生素生素K的缺乏而出血。的缺乏而出血。The only known symptom of vitamin K deficiency in man is increased coagulation time. The most common deficiency is seen in newborn infants when the intestinal flora have not been established. Vitamin K deficiency is also seen in patients with obst
12、ructive jaundice and other diseases leading to severe fat malabsorption and patients on long-term antibiotic therapy (which may destroy vitamin K synthesizing bacteria in the intestine). Vitamin K deficiency should be suspected in any patient demonstrating easy bruising and prolonged clotting time.
13、As with vitamin C, deficiency can result in petichiael bleeding, but other signs of scurvy, such as corkscrew hairs, impacted hair follicles, pain in joints (frog position), are missing. 共同特点共同特点易溶于水,易随尿排出。易溶于水,易随尿排出。体内储存少,必须常从食物中摄取。体内储存少,必须常从食物中摄取。B1,B2,B3(PP),B5(泛酸泛酸), B6,B12,叶酸,生物素叶酸,生物素 焦磷酸硫胺素焦磷
14、酸硫胺素 (TPP )NH2NNCH3CH2SCHN+CH3CH2CH2OPOHOOPOOHOHOH硫胺素硫胺素(thiamine)一、维生素一、维生素B1 (硫胺素硫胺素)(一)化学本质(一)化学本质1. TPP是是-酮酸氧化脱羧酶的辅酶酮酸氧化脱羧酶的辅酶 参加糖分解,促进糖代谢,为神经活动提供能量。参加糖分解,促进糖代谢,为神经活动提供能量。2.维生素维生素B1抑制胆碱酯酶的活性抑制胆碱酯酶的活性 保持神经正常传导功能;促进肠胃蠕动,增加保持神经正常传导功能;促进肠胃蠕动,增加消化液的分泌,因而能促进食欲。消化液的分泌,因而能促进食欲。维生素维生素B1在糖代谢中具有重要作用,缺乏可在糖代
15、谢中具有重要作用,缺乏可引起脚气病引起脚气病缺乏症:缺乏症:1. 脚气病脚气病2. 中枢神经和肠胃糖代谢失常中枢神经和肠胃糖代谢失常缺乏引起的多发性神经炎。缺乏引起的多发性神经炎。周围神经末梢及臂神经丛均有发炎和退化现象,伴有周围神经末梢及臂神经丛均有发炎和退化现象,伴有心界扩大、心肌受累、四肢麻木、肌肉瘦弱、烦躁易心界扩大、心肌受累、四肢麻木、肌肉瘦弱、烦躁易怒和食欲不振等症状。同时丙酮酸脱羧作用受阻,乳怒和食欲不振等症状。同时丙酮酸脱羧作用受阻,乳酸量大增,湿性脚气病伴有下肢水肿。酸量大增,湿性脚气病伴有下肢水肿。中枢神经系统也同样受害。大脑所需的能量,基本由中枢神经系统也同样受害。大脑所
16、需的能量,基本由血糖氧化供给,当糖代谢受阻时,神经组织也就发生血糖氧化供给,当糖代谢受阻时,神经组织也就发生反常现象。反常现象。 食物来源:食物来源:酵母中含维生素酵母中含维生素B1最多最多,其他食物中含量多不高。其他食物中含量多不高。五谷类多集中在胚芽及种五谷类多集中在胚芽及种皮中。皮中。瘦肉、核果和蛋类瘦肉、核果和蛋类的含量也较多。酵母、细的含量也较多。酵母、细菌和高等植物能合成维生菌和高等植物能合成维生素素B1。脚气病:脚气病: 因因维生素维生素B1严重缺乏严重缺乏而引起的多发性神经炎。而引起的多发性神经炎。脚气:脚气: 又称香港脚,是由又称香港脚,是由真菌感染真菌感染引起的一种皮肤病。
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