第六章维生素?
维生素是机体维持正常生理功能所必需，但在体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一组低分子量有机物质。维生素在体内既不参与构成人体细胞，也不为人体提供能量，但维生素在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。我们在本周将与大家介绍常见的几种常见的维生素及其生理功能。
教学目标
1.掌握每种维生素的别称，结构特征，活性形式，生理功能及缺乏会导致的疾病。
2.了解维生素原的概念，并熟记维生素A和维生素D的维生素原。?
教学内容
维生素按溶解性分为脂溶性维生素和水溶性维生素。脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K，在食物中多与脂类共同存在，并随脂类一同吸收，当摄入量超过机体需要量时，身体可出现不适，甚至中毒反应。
维生素A是β-白芷酮环与不饱和一元醇所组成的具有活性的二十碳不饱和碳氢化合物。维生素A包括维生素A1和维生素A2。植物和真菌中没有维生素A，但其中含有的类胡萝卜素进入人体后可代谢为维生素A，并具有维生素A活性，通常称之为维生素A原。维生素A能增强视网膜感光力，参与视紫红质的合成，缺乏时视紫红质合成减少，对弱光敏感性降低，在弱光下视物模糊，称为夜盲症。
维生素D是一类含有环戊烷多氢菲结构的固醇类物质。维生素D无生理活性，需先在肝内转变为25-羟维生素D2，再在肾内转变成1，25-二羟维生素D才具有活性。其主要作用是参与钙、磷代谢。缺乏时，钙、磷吸收减少，表现为低钙血症，低磷血症，可出现手足抽搐和惊厥等；缺乏维生素D还会使成骨过程受阻，甚至骨盐再溶解，儿童引起佝偻病，成年人引起骨软化症。
维生素E是生育酚和生育三烯酚的总称，是一种优良的天然抗氧化剂，能通过提供酚羟基氢质子和电子来捕捉自由基。在肉类腌制中，亚硝酸盐与含氨基物质合成亚硝胺是通过自由基机制进行的，维生素E可清除自由基，从而阻止亚硝胺的生成，动物饲料中维生素E的含量会影响屠宰后动物肉的抗氧化能力，从而影响其食用品质。
维生素K是一系列2-甲基-1,4萘醌衍生物的统称。天然的维生素K有维生素K1和维生素K2。维生素K对热相当稳定，且又不溶于水，故在正常的食品加工和烹调过程中损失很少。维生素K具有还原性，在食品体系中可淬灭自由基，可以保护食品中其他成分(如脂类)不被氧化，并减少肉品腌制过程中亚硝胺的生成。维生素K可以促进肝脏合成凝血因子，肝脏中的凝血酶原前体并没有凝血作用，只有在维生素K的作用下将此前体转变成凝血酶原，才能促进凝血。
水溶性维生素包括B族维生素和维生素C两大类，B族维生素又包括维生素B1、B2、B6、B12、维生素PP、泛酸、叶酸、生物素等。体内过剩可由尿排出体外，因而在体内很少蓄积，不会发生中毒。
维生素B1又称硫胺素，由一个含氨基的嘧啶环和一个含硫的噻唑环通过甲烯基桥连接而成。维生素B1的生物活性形式为硫胺素焦磷酯（TPP），TPP是丙酮酸脱氢酶复合体（PDHC）、α-酮戊二酸脱氢酶复合体（KGDHC）和磷酸戊糖途径的转酮醇酶（TK）反应中的重要辅助因子。维生素B1缺乏时，糖代谢障碍，糖氧化受阻形成丙酮酸和乳酸堆积，影响机体能量供应，出现多发性神经炎、心力衰竭、四肢无力、水肿等症状，临床上称为“脚气病”，故维生素B1又称为抗脚气病维生素。
维生素B2，又称核黄素，是含有核糖醇侧链的异咯嗪衍生物。维生素B2有氧化型和还原型两种形式，在生物体内的氧化还原过程中传递氢的作用。活性形式是黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。FMN及FAD是体内氧化还原酶的辅基，起到递氢的作用。维生素B2广泛参与体内各种氧化还原反应，能促进糖、脂肪和蛋白质的代谢。人类缺乏维生素B2时，可引起口角炎、唇炎、阴囊炎、眼睑炎等症状。
维生素PP，又称抗癞皮病因子，包括烟酸和烟酰胺，两者在体内可以相互转化。维生素PP在体内的活性型有尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(又称辅酶I，或NAD+)和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(又称辅酶II，或NADP+)。这两种辅酶结构中的尼克酰胺部分，具有可逆的加氢和脱氢特性，故在氧化还原过程中起传递氢的作用。维生素PP能维持神经组织的健康，对中枢及交感神经系统有保护作用，缺乏会导致癞皮病。
维生素B6，又称吡哆素，其包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺，在体内以磷酸酯的形式存在。磷酸吡哆醛（PLP）和磷酸吡哆胺（PMP）是其活性形式。PLP与氨基酸代谢有关，是转氨酶和脱羧酶的辅酶。PLP还是血红素合成的限速酶δ-氨基-γ-酮戊酸（ALA）合酶的辅酶，维生素B6缺乏时血红素的合成受阻，造成低血色素小细胞性贫血和血清铁增高。
泛酸，又称遍多酸，体内活性形式为辅酶A(CoA)和酰基载体蛋白(ACP)。它们是构成酰基转移酶的辅酶，广泛参与糖、脂类、蛋白质代谢及肝的生物转化作用。
生物素是由噻吩环和尿素结合而形成的一个双环化合物。生物素与酶结合参与体内二氧化碳的固定和羧化过程，与体内的重要代谢过程如丙酮酸羧化而转变成为草酰乙酸，乙酰辅酶A羰化成为丙二酰辅酶A等糖及脂肪代谢中的主要生化反应有关。生鸡蛋清中有一种抗生物素的蛋白质能和生物素结合，结合后的生物素不能由消化道吸收，造成动物体生物素缺乏，此时出现食欲不振、舌炎、皮屑性皮炎、脱毛等。然而，尚未见人类生物素缺乏病例，可能是由于除了食物来源以外，肠道细菌也能合成生物素之故。
叶酸，又称蝶酰谷氨酸，其分子由蝶啶、对氨基苯甲酸和谷氨酸三部分组成。叶酸的生物活性形式为四氢叶酸。四氢叶酸是人体重要生化反应中一碳单位的运载体，在嘌呤、胸腺嘧啶和肌酐-5磷酸的合成，甘氨酸与丝氨酸的相互转化，组氨酸向谷氨酸转化，同型半胱氨酸向蛋氨酸转化过程中充当一碳单位载体，因此不仅影响DNA和RNA合成，还可以通过蛋氨酸的代谢，影响磷脂、肌酸、神经介质以及血红蛋白的合成。因此，叶酸在快速的细胞分裂和生长过程中(如婴儿发育、胎儿期)有极重要的作用。叶酸能促进骨髓中的幼稚细胞发育成熟，形成正常形态的红细胞，从而避免巨幼红细胞贫血。人类肠道细菌能合成叶酸，故一般不易缺乏。当吸收不良、代谢失常或长期使用肠道抑菌药物时，可造成叶酸缺乏。此外，叶酸还广泛存在于动植物性食品中。
维生素B12又叫钴胺素，是一种含有3价钴的多环系化合物，作为甲基转移酶的辅助因子，参与蛋氨酸、胸腺嘧啶等的合成，还可保护叶酸在细胞内的转移和贮存。
α-硫辛酸的化学结构是6,8-硫辛酸，能还原为二氢硫辛酸，为硫辛酸乙酰转移酶的辅酶。α-硫辛酸具有抗脂肪肝和胆固醇的作用，且可保护巯基酶免受重金属离子毒害。
维生素C，又称L-抗坏血酸，是一个多羟基羧酸的内酯，具有烯二醇结构。维生素C具有酸性和较强的还原性。羟化反应是体内许多重要物质合成或分解的必要步骤，在羟化过程中，必须有维生素C参与。维生素C也可促进叶酸还原为四氢叶酸，故对巨幼红细胞性贫血也有一定疗效。维生素C还能参与体内氧化还原反应，增强机体的免疫力。
参考教材：《生物化学》第8版，姚文兵主编，人民卫生出版社，年
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