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1、,生物化学教程,绪论,第一章糖类的化学 2.3,第二章脂质化学 2.4,第三章蛋白质化学 2.5,第四章 核酸化学 2.6,维生素(辅酶)、激素 3.8、9,第七章生物氧化 3.10,第八章糖代谢 3.11、12,第九章 脂代谢 3.13,第五章酶化学 3.7,第十章蛋氨代谢 3.14,第 11 章 核酸代谢4.16、17,第 12 章蛋白质合成 4.18,第 13 章 代谢调控 3.15,4.19,1.1、2;4.20;5.21 5.23(未讲的,自看),第六章 维生素、激素、抗生素 3.8、9,2023/8/20,3,概 述,.概述,一.维生素与辅酶:维生素(vitamin)是维持机体正常
2、生命活动不可缺少的一类小分子有机化合物。维生素在机体内需要量很少,但在人和动物体内不能合成,或合成的量不足机体的需要,需从食物中摄取。维生素不是机体的结构物质和能源物质,但在物质代谢中起着重要作用。机体缺少某种维生素时,代谢过程发生障碍,因而使生物不能正常生长,以至发生维生素缺乏病。植物和微生物一般可合成自身所需的维生素。,2023/8/20,4,概述,.概述,维生素可以分为脂溶性和水溶性两类:脂溶性:A、D、E、K等;水溶性:C、B1、B2、B6、B12、PP、泛酸、生物素、叶酸等;硫辛酸在氧化型时是脂溶的,而还原型则是水 溶性的。,2023/8/20,5,概述,.概述,辅酶(或辅基):在酶
3、促反应中的作用机制,主要是作为氧化还原酶类的辅助因子,起到递氢体或递电子体作用;或者是作为基团转移酶的辅助因子,充当被转移基团的载体。,2023/8/20,6,概述,.概述,2023/8/20,7,概述,.概述,2023/8/20,8,概述,一.概述,二、激素:生物体内的化学讯息,由体内特定组织(细胞)产生,经体液输送到作用部位,引起特殊激动效应(调控物质代谢及生理作用)(自看)名称,结构,作用,2023/8/20,9,2023/8/20,10,2023/8/20,11,概述,一.概述,三、抗生素:生物机体(主要M)产生或化学(半)合成的,能抑制或杀死其它生物(组织、细胞)的微量物质;作用特点
4、:选择作用(对特定代谢作用,方式的类群);选择毒力(化疗基础;杀抑特定物种,组织细胞);引起耐(抗)药性(定向选择);作用机理:抑制核酸合成;抑制蛋白合成;改变膜透性;抑制细胞壁形成;,维生素(Vitamin)是机体维持正常生命活动所必不可少的一类有机物质。,一.维生素的概念,第一节 维生素的概念和类别,在生命活动中,维生素既不构成组织的基础物质,也不是能量物质.多数维生素是通过转变为酶的辅酶对代谢起调节作用,人体动物及多数微生物都不能自行合成维生素,必须从食物中取得.植物体能够合成维生素,因此植物是维生素的主要来源,一.维生素的概念,定义:,作用:,来源:,维生素的种类很多,化学结构各不性同
5、,因此难按结构分类.现在一般是按溶解性分为脂溶性和水溶性两类,二.维生素的命名及分类,第一节 维生素的概念和类别,维生素没有统一的命名法,通常沿用习惯名称,维生素,脂溶性维生素:维生素A、D、E、K,水溶性维生素,B族维生素,维生素C,二.维生素的命名及分类,分类:,命名:,维生素的命名和分类见下表:,2023/8/20,14,硫胺素即维生素B1,硫胺素的衍生物称为焦磷酸硫胺素(缩写为TPP),是体内脱羧酶的辅酶.,硫胺素+ATP,焦磷酸硫胺素+AMP,在植物中分布很广,谷类、豆类的种皮含量最高,米糠和酵母含量也很丰富,某些生鱼肌肉中含有的酶能分解硫胺素,所以多吃生鱼肉会导致维生素B1缺乏,一
6、.硫胺素和脱羧辅酶,第二节 水溶性维生素及辅酶,(一)辅酶形式,反应如下:,(二)来源,一.硫胺素和脱羧辅酶,1.硫胺素在体内以TPP形式作为脱羧酶的辅酶参与糖代谢2.硫胺素能抑制胆碱酯酶的活性,减少乙酰胆碱的水解.乙酰胆碱能增加肠胃蠕动,有助于消化,硫胺素缺乏时,糖代谢受阻,丙酮酸、乳酸在组织中积累,影响心血管和神经组织的正常功能,表现出神经炎、心力衰竭等症状,称为脚气病,一.硫胺素和脱羧辅酶,第二节 水溶性维生素及辅酶,(三)生理功能,(四)缺乏症,核黄素即维生素B2,在机体内,核黄素主要以两种形式存在:黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),核黄素分布于植物和许多微生物,动
7、物不能合成,但哺乳动物肠道内寄生的微生物能合成而被动物吸收;,核黄素+ATP,FMN+ADP,FMN+ATP,FAD+PPi,二.核黄素和黄素辅酶,第二节 水溶性维生素及辅酶,(二)来源,(一)辅酶形式,二.核黄素和黄素辅酶,FMN及FAD作为一类脱氢酶黄素酶的辅基,通过氧化态和还原态的互变,起传递氢的作用,核黄素广泛参与体内的氧化还原反应,缺乏时代谢强度降低,表现为口腔炎、舌炎、角膜炎等等,(三)生理功能,(四)缺乏症,二.核黄素和黄素辅酶,第二节 水溶性维生素及辅酶,广泛分布于肉类,蔬菜,酵母,花生中。植物和少数细菌能合成;,维生素PP又叫维生素B5,包括尼克酸和尼克酰胺,在体内主要转变为
8、辅酶和辅酶。辅酶的名称为尼可酰胺腺嘌呤二核苷酸(简称NAD);辅酶的名称为尼可酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,(简称NADP),第二节 水溶性维生素及辅酶,(一)辅酶形式,(二)来源,三.维生素PP和辅酶、辅酶,2.维生素PP在生物氧化中起重要作用,还能维持神经组织的健康。缺乏时表现出神经营养障碍,出现皮炎,称为癞皮病;,1.NAD和NADP是脱氢酶的辅酶,在酶催化底物脱氢时参与氢的传递:,第二节 水溶性维生素及辅酶,(三)生理功能及缺乏症,在体内主要以辅酶形式参与氨基酸代谢,以及不饱和脂肪酸大的代谢,人体很少发生缺乏症;,广泛存在于肝肾肌肉和植物中,人体的某些肠道细菌也能合成;,吡哆素即维生素B6,
9、包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺三种化合物。在体内磷酸化为磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺,是转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅酶;,四.吡哆素,第二节 水溶性维生素及辅酶,(一)辅酶形式,(二)来源,(三)生理功能,四.吡哆素,泛酸因在自然界分布广泛而得名,在体内形成为辅酶A(缩写为CoA),泛酸广泛的分布在动植物组织中,尤以肝脏酵母中等含量丰富,第二节 水溶性维生素及辅酶,CoA是重要的辅酶,与糖脂蛋白质代谢均有密切关系辅酶A含有巯基(故也可写为HSCoA),可与酰基形成硫酯,在代谢中起转移酰基作用,人体很少发生缺乏症,(一)辅酶形式,(二)来源,(三)生理功能,五.泛酸和辅酶 A,叶酸在体内主要以四氢叶酸(FH4)
10、形式作为辅酶存在,又称为辅酶F;,叶酸广泛分布于植物叶酵母及动物肝肾中;,第二节 水溶性维生素及辅酶,四氢叶酸在体内作为一碳基团转移体系的辅酶,是一碳集团的传递体.一碳集团包括甲基甲酰基甲烯基,叶酸辅酶参与核苷酸某些氨基酸的合成代谢。人体缺乏时,会出现贫血症状;,(一)辅酶形式,(二)来源,(三)生理功能及缺乏症,六.叶酸和叶酸辅酶,生物素是唯一以自身形式作为辅酶的维生素;,在动植物界分布很广,许多生物都能合成,人体虽不能合成,但人肠道内的微生物能合成生物素;,第二节 水溶性维生素及辅酶,生物素是羧化酶的辅酶,在CO2的固定中起重要作用,动物缺乏时有毛发脱落,皮肤发炎等症状,鸡蛋清中有抗生物素
11、蛋白,故过多吃生鸡蛋,会造成缺乏症;,(一)辅酶形式,(二)来源,(三)生理功能及缺乏症,七.生物素,维生素B12是一种含钴的化合物,又称为钴胺素,是维生素中结构最复杂的化合物,维生素B12在体内可形成甲基钴素,辅酶B12等辅酶形式;,维生素B12主要存在于肝脏酵母中,只有微生物能合成,动物肠道细菌也可合成;,第二节 水溶性维生素及辅酶,(一)辅酶形式,(二)来源,八.维生素 B12和辅酶 B12,2023/8/20,26,1.维生素B12及其类似物对维持动物正常生长和营养,上皮组织细胞的新生以及红细胞的新生和成熟都有很重要作用;,(三)生理功能及缺乏症,第二节 水溶性维生素及辅酶,2.维生素
12、B12还参与体内一碳集团代谢,是合成核酸、蛋白质所必须的因素,维生素B12与叶酸的作用是相互关联的,缺乏时表现为巨幼红细胞贫血;,维生素C又称为抗坏血酸,是一种酸性的己糖衍生物,可发生氧化还原互变而具有生物活性,新鲜水果及蔬菜含有丰富的维生素C,尤以橙子、番茄、辣椒以及鲜枣、松针等含量最富。除人体、灵长类及豚鼠不能合成外,其他生物都能合成;,第二节 水溶性维生素及辅酶,(一)化学结构,(二)来源,九.维生素 C,1.维生素C在体内参与氧化还原反应,可作为供氢体.羟化反应;2.维生素C能促进胶原蛋白和粘多糖的合成,增加微血管的致密性,减低其通透性和脆性,增加机体抵抗力;3.维生素C缺乏时,引起造
13、血机能障碍,血管易破裂,严重时肌肉内脏出血死亡,统称为坏血病,(三)生理功能及缺乏症,第二节 水溶性维生素及辅酶,维生素A是不饱和一元醇类,分为A1和A2两种,A1又称为视黄醇,A2又称为脱氢视黄醇;,维生素A存在于动物性食物中,A1存在于哺乳动物及咸水鱼的肝脏中,A2存在于淡水鱼肝脏中;植物中无维生素A,但植物中存在的一些色素和维生素A结构相似,进入动物体内后,受酶作用能转变为维生素 A,称为维生素A原,包括、胡萝卜素和玉米黄素.;,第三节 脂溶性维生素,(一)化学结构,(二)来源,一.维生素 A,胡萝卜素在胡萝卜、菠菜、番茄中含量丰富,人体和动物利用维生素A原的能力不相等,人体能将、胡萝卜
14、素转化为维生素A,但效率不同,胡萝卜素的转化率最高,胡萝卜素的转化率最低;动物中,鱼、鼠的利用能力较高,鸡、兔、猪次之,猫则完全不能利用;,第三节 脂溶性维生素,1.维持正常视觉和形成暗视觉:,反式视黄醛视蛋白,顺式维生素A,反式维生素A,视蛋白顺式视黄醛,视紫红质,暗光,强光,形成暗视觉,快,慢,若维生素A供应不足,即导致视紫红质恢复缓慢,因而造成暗视觉障碍,即夜盲症,第三节 脂溶性维生素,(三)生理功能及缺乏症,2.维持上皮组织结构的完整与健全 维生素A是维持一切上皮组织健全所必须的物质,缺乏时导致角膜干燥而产生干眼病;,第三节 脂溶性维生素,(三)生理功能及缺乏症,维生素D是固醇类化合物
15、,主要有D2、D3、D4、D 5几种.,以D 2和D 3的活性最高,几种维生素D都是由相应的维生素D原经紫外线照射转变而来;,第三节 脂溶性维生素,(一)化学结构,二.维生素 D,在体内,不论维生素D 2或维生素D 3,本身并不具有生物活性,必须在肝脏或肾脏中进行羟化反应,生成1,25 二羟维生素D,称为活性维生素D,维生素D都由维生素D原转变而来,维生素D原在动植物中均存在.。麦角固醇存在于植物中,7脱氢胆固醇存在于人和动物的皮下组织和血液中;维生素D在动物的肝、肾、脑以及蛋黄、牛奶含量较高,鱼肝油含量最丰富常与维生素A共存;,第三节 脂溶性维生素,(二)来源,维生素D主要以1,25 二羟维
16、生素D的形式发挥作用,在体内的主要功能是促进肠壁对钙和磷的吸收,调节钙磷代谢,有助于骨骼钙化和牙齿的形成;维生素D缺乏时,钙磷吸收不足,骨骼钙化不全,骨骼变软,结果两腿受体重影响引起弯曲和畸形,称为佝偻病;,(三)生理功能及缺乏症,第三节 脂溶性维生素,维生素E又称为生育酚,有六种,都是苯骈二氢吡喃的衍生物;,维生素E存在于植物油,豆类及蔬菜中。动物组织中的维生素E都来自于食物;,维生素E能抗动物不育症,还能治疗营养性巨幼红细胞贫血;,第三节 脂溶性维生素,(一)化学结构,(二)来源,(三)生理功能,三.维生素 E,维生素K有三种,即K1、K2、K3.。都是2 甲基萘醌的衍生物。其中K2和K1 是天然存在的,K3.是人工合成的产物;,K1在绿叶植物及动物肝中含量最丰富,K3.则是细菌代谢的产物,人体肠道细菌也能合成;,维生素K能促进血液凝固,又称为凝血维生素,缺乏时,凝血时间延长,导致皮下肌肉出血;,第三节 脂溶性维生素,(三)生理功能,(二)来源,(一)化学结构,四.维生素 K,