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目录维生素与无机盐VitaminsandMinerals1目录本章要求掌握内容维生素的分类(脂溶性、水溶性)各种维生素的别名、缺乏症B族维生素相对应的辅酶形式(活性形式)2目录概述一、维生素的概念1、定义:是维持正常生命活动所必需的一类小分子有机化合物。2、特点:既
不供给能量,也不构成组织成分体内不能合成或合成甚微,必须由食物供给需要量很少,但不可缺少(ug—mg/d)维生素缺乏维生素中毒3目录3、功能:构成辅酶或辅基的重要成分,参与物质代谢参与体内某些特殊功能蛋白
质的合成是激素的前体4目录二、维生素的发现维生素的发现至今仅100多年,但维生素缺乏症却困扰了人类几千年,一直到几百年前哥伦布远航探险发现新大陆的时代,人民仍对维生素缺乏所造成的症状感到束手无策。到1911年,波兰化学家CasimirFunk发现糙米中能够防治脚气病的物
质(维生素B1)是一种胺(一类含氮化合物)。因此Funk提议将这种化合物叫做Vitamine,意为“Vitalamine”,中文意思就是“致命的胺”,极言它的重要性。然而随后发现,许多其它的维生素并不含有“胺”结构,遂改为Vitamin(维他
命)。5目录三、维生素的命名维生素有三种命名系统:一是按其被发现的先后顺序用拉丁字母A、B、C、D、E、K等来命名;二是根据它们的化学结构特点来命名,如视黄醇、硫胺素、核黄素等;三是根据它们的生理功能来命名,如
抗干眼病维生素、抗癞皮病维生素、抗坏血酸等。还有些维生素在发现时以为是一种,后来证明是多种维生素混合存在,便又在拉丁字母下方注1、2、3等数字加以区别,如B1、B2、B3、B6等。其间有的名称相互混淆,如有的将泛酸叫B3,
将B2叫维生素G,将烟酸叫B5,将叶酸叫维生素M或R,将生物素叫维生素H。还有人将精氨酸、甘氨酸和半胱氨酸三者的混合物叫维生素B4,将必需脂肪酸叫维生素F等等,但其实它们并非维生素。这些混淆的名称现多废弃不用,这就是目前我们见到的维生素名称无论从拉丁字母或阿拉伯数字顺序来看都是不连贯的
原因。6目录四、维生素缺乏病的原因1、摄入不足:2、吸收障碍:3、消耗量大:儿童、孕妇、乳母。4、食物以外的维生素供给不足:如长期服用抗生素可抑制肠道正常菌群的生长,从而影响某些维生素如维生素K、B6、B12、叶酸、PP等的生成。7目录脂溶性:维生素水溶性
B族:B1、B2、PP、B6、生物素、B12、泛酸、叶酸五、维生素的分类A、D、E、K维生素C8目录两类维生素的区别维生素名称溶解性储存性若过量对摄入要求脂溶性A、D、E、K等水溶性B族、C等溶于脂类储存于可储存不拘脂库与肝中毒溶于水很少储存排走经常、适量9目录第
一节脂溶性维生素特点:1、与脂类共存2、储存在肝中(A、D、K)或脂肪组织中(E)(不易缺乏)3、胆道排泄(不经肾排泄)4、过多导致中毒10目录一、维生素A(视黄醇、视黄醛)(一)化学结构及性质1、结构:-白芷酮环的不饱和多烯醇视黄醛视黄醇-2H11-顺视黄醛9-顺视黄醛A1:
视黄醇A2:3-脱氢视黄醇反异构体(全反型)异构酶光顺异构体(11-顺型)-2HCH2OH全反型视黄醇11-顺视黄醛CHO11目录(二)来源:动物性食品:肝、蛋黄、奶油植物性食品:类胡萝卜素(维生素A原)维生素A原:本身不具有VitA活性,但在体内(小肠、肝脏)可转变为Vi
tA的物质。2、性质:活泼、空气中易氧化,食物中稳定。紫外线照射可破坏——避光保存。SourcesofvitaminASourcesofvitaminA*liver、fishoil、eggyolk、milk.*colored(c
olored(yellow)vegetablesandfruits:carrot、mango.(containβ-carotene)12目录(三)生物化学功用及缺乏病1、构成视觉细胞内感光物质2、维持上皮组
织结构的完整和健全促进上皮细胞糖蛋白的合成。VitA缺乏:粘膜干燥3、促进生长发育参与皮质激素、性激素合成及骨组织形成。4、防癌作用刺激体液及细胞免疫。干眼病夜盲症1、构成视觉细胞内感光物质视紫红质=视蛋白+11-顺视黄醛视杆
细胞:弱光敏感,暗视觉,黑白色(视紫红质)视锥细胞:强光敏感,亮视觉,彩色(视青、红、黄质)13目录(四)维生素A中毒目前多见于1~2岁的婴幼儿,一般是因为“AD”丸服用过多所引起。主要表现有毛发易脱、
皮肤干燥、瘙痒、厌食、烦躁、肝大及易出血等症状。孕妇摄入过多,易发生胎儿畸形。腹痛脱发关节疼痛恶心呕吐14目录二、维生素D(钙化醇)(一)化学结构及性质1、结构:类固醇衍生物D2(麦角钙化醇):麦角固醇(D2
原)D3(胆钙化醇)动物性食品7-脱氢胆固醇(皮下,D3原)2、来源:①7-脱氢胆固醇②动物性食品3、性质:稳定、耐热4、活性形式:1,25-(OH)2-D315目录5、转变:胆固醇动物性食物7-脱氢胆固醇维生素D31,25-(OH)2-VD325-OH-VD3靶细胞(肠、骨骼、肾)uv肾肝
16目录(二)生物化学功用及缺乏病促进Ca、P吸收:使血Ca、血P↑,有利于骨的钙化。缺乏症:小儿:佝偻病成人:软骨病(骨质疏松)(三)维生素D中毒症状:食欲下降、恶心、呕吐、血钙过高、骨破坏、异位钙化及肾功能衰竭等17目录三、维生素E(生育酚)(一)化
学结构及性质1、结构:苯骈二氢吡喃衍生物主要类型:α、β、γ和δ2、性质:对热稳定对氧敏感:抗氧化剂3、来源:植物油:麦胚油、玉米油来源:植物油,小麦胚芽,肝,蔬菜SourcesofvitaminE18目录(二)生物化学功用及缺乏病1、与生殖功能有关2、抗氧化作用:①保护生物膜:去除自
由基,防止脂质过氧化②抗衰老、防癌及增强免疫作用:减少脂褐素沉着、增加皮肤弹性、延迟性腺萎缩、维持白细胞正常功能、阻止致癌物亚硝胺的生成3、降低血浆低密度脂蛋白(LDL)的浓度,可防止动脉硬化等心脑血管系统疾病的发生4、促进血红
素合成:提高ALA合成酶和ALA脱水酶活性不易缺乏,未见中毒19目录四、维生素K(凝血维生素)(一)化学结构及性质1、结构:2-甲基-1,4萘醌衍生物2、来源:K1:绿色植物、肝K2:肠菌合成K3:人工合成,稳定K4:人工合成,稳定
3、性质:耐热、避光(易受光线和碱破坏)20目录(二)生物化学功用及缺乏病1、功能:促进凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的形成。作用:促进上述凝血因子的多数谷氨酸残基的羧化反应维生素K:谷氨酸残基-羧化酶的辅酶羧化:使易与Ca2+螯合2、缺乏症:凝血
时间延长,皮下、肌肉、胃肠出血。不易缺乏:来源广泛,肠道能合成21目录双香豆素的结构与维生素K相类似,作用相拮抗,在临床上可用于治疗血栓病,过量则易造成内出血。22目录特点:1、易溶于水,对酸稳定,易被碱破
坏2、体内很少储存(易缺乏)3、无中毒症,过多既随尿排出4、最丰富的来源是酵母、肝脏和麸糠种皮等所谓的粗糙食物。B族:构成辅酶成分,参与物质代谢包括:B1、B2、B6、B12、PP、泛酸、叶酸、生物素等八种。第二节水溶性维生素23目录一、维生素B1(硫胺素)(一)
化学结构及性质1、结构:硫胺素:含S的噻唑环、-NH2的嘧啶环2、性质:白色、耐热,酸性环境稳定,加碱破坏(烹调不当易损失)3、来源:种子外皮、胚芽、米糠、黄豆维生素B1极易溶于水,故淘米时不宜多洗焦磷酸硫胺素(TPP)NNC
H3CH2NH2SCHN+CH3CH2CH2OPOHOOPOOHOH目录24目录(二)生物化学功用及缺乏病1、功能:Ø活性形式:TPP(焦磷酸硫胺素)TPP:-酮酸脱氢酶系中的辅酶,参与-酮酸的氧化脱羧。2、缺乏症:脚气病•在正常情
况下,神经组织的能量来源主要靠糖的氧化分解供给,当维生素B1缺乏时,首先影响神经组织的能量供应,并伴有丙酮酸及乳酸等在神经组织中的堆积,还可影响神经细胞中鞘磷脂的合成,易出现手足麻木、四肢无力等多发性周围神经炎的症状,严重者引起心跳加快、心脏扩大和心力衰竭,且患者足踝部大多浮肿,
故被称为脚气病(beriberi)。25目录二、维生素B2(核黄素)(一)化学结构及性质1、结构:核醇6,7-二甲基异咯嗪2、性质:碱性条件+光照,易破坏3、来源:较广米糠、酵母、肝、蛋黄中含量丰富核黄素VitB2FMNAMPFADⅠⅡⅢNNCNHNCOOCH3CH3CH3H
COHHCOHHCOHH2CPOOHOOOHOPOCH3OOHOHNNNNNH226目录(二)生物化学功用及缺乏病1、功用:Ø活性形式:FMN:黄素单核苷酸FAD:黄素腺嘌呤二核苷酸Ø黄素酶的辅酶,参
与递氢(N1、N10)2、缺乏症:口角炎,粘膜与皮肤交界处溃疡眼干燥、畏光、视力下降等NNRNNH3C-H3C-O=O-HNNRNNH3C-H3C-O=O-HHH2.HFMN(FAD)(醌型或氧化型)
FMNH2(FADH2)(氢醌型或还原型)101011101011口角炎舌炎皮炎27目录NCOOH尼克酸(nicotinicacid)NCONH2尼克酰胺(nicotinamide)三、维生素PP(一)化学结构及性质1、结构:吡啶衍生物:
尼克酸(烟酸)尼克酰胺(烟酰胺)2、来源:一般食物中含量较多肝脏:色氨酸尼克酸(转变率1/60)3、性质:稳定28目录NAD+:R为HPOOHOHNADP+:R为尼克酰胺目录N+OCH2OPOOHOOHOOPOHOHNNNNNH2OCH2OOHCO
NH2R(二)生物化学功用及缺乏病1、功能:Ø活性形式:NAD+,辅酶Ⅰ:尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸NADP+,辅酶Ⅱ:尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸不需氧脱氢酶的辅酶,参与递氢2、缺乏症:癞皮病3、异烟肼(抗结核药):结构与PP相似
,二者有拮抗作用。29目录四、泛酸(遍多酸)(一)化学结构及性质1、结构:2、性质:酸碱溶液中加热易破坏(二)生物化学功用及缺乏病1、功用:Ø活性形式:辅酶A书写式:CoA-SHØ参与CoA的形成,是酰基转移酶的辅酶2、缺乏症:食物中富含,肠道菌可合成,缺乏病
甚少NNNNNH2OCH2OOHOPO3H2OHOOPPOOOHCH2CCH3CH3COHHCONHCH2CH2CONHCH2CH2SH泛酸4-磷酸泛酰巯基乙胺CoA的结构式目录30目录五、生物素(一)化学结构及性质1、结构:HNNHCO尿素HCCHH2CCHS
噻吩环(CH2)4COOH戊酸2、性质:室温下稳定(二)生物化学功用及缺乏病1、功能:羧化酶的辅酶2、缺乏症:来源广泛,肠道菌可合成,缺乏病甚少;生蛋清:抗生物素蛋白31目录六、维生素B6(一)化学结构及性质1、结构:吡啶衍生物:吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺2、
性质:对光、碱敏感,对热稳定NCH2OHCH2OHHOH3C吡哆醇(pyridoxol)NCH2OHCHOHOH3C吡哆醛(pyridoxal)NCH2OHCH2NH2HOH3C吡哆胺(pyridoxamine)-NH3+
NH3(二)生物化学功用及缺乏病1、功用:活性形式:磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺转氨酶氨基酸脱羧酶ALA合酶32目录镇静剂:谷氨酸-氨基丁酸血红素的关键酶—ALA合成酶的辅酶2、缺乏症:服用异烟肼时:须补充B6小儿高热惊厥、妇女妊娠呕吐、精神焦虑等维生素B6反应
性贫血过量可中毒脱羧33目录七、叶酸(一)化学结构及性质1、结构:谷氨酸+PABA(对氨基苯甲酸)+蝶呤啶2、性质:酸性不稳、易被热、光破坏3、来源:绿叶蔬菜、动物肝脏、肠道细菌叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP+二氢叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP
+四氢叶酸5,6,7,8-四氢叶酸N1N3CH6NH57NH8NH2OHCH29NH10CONHCHHOOC(CH2)2COOH目录34目录(二)生物化学功用及缺乏病1、功用:Ø活性形式:FH4(四氢叶酸)FH4:一碳单位的载体2、缺乏
症:嘌呤、嘧啶的生物合成受阻红细胞成熟受阻巨幼红细胞贫血35目录1、结构:维生素B12因其分子中含有金属钴和许多酰氨基,故又称为钴胺素(cobalamine),是唯一含金属的分子量最大、结构最复杂的维生素。(一)化
学本质、性质及来源维生素B12的吸收与正常胃粘膜分泌的一种糖蛋白密切相关,这种糖蛋白叫做内因子(intrinsicfactor,IF)。八、维生素B12(钴胺素)36目录维生素B12分子中的钴(可以是一、二或三价的)能与
-CN、-OH、-CH3或5′-脱氧腺苷等基团相连,分别称为氰钴胺、羟钴胺、甲基钴胺和5′-脱氧腺苷钴胺。后两者都是维生素B12的辅酶形式,但它们在代谢中的作用却各不相同。2、维生素B12存在形式与活性形式37目录甲基钴胺(CH3
-B12)参与体内甲基移换反应和叶酸代谢,是N5-甲基四氢叶酸甲基移换酶的辅酶。(二)生理功能四氢叶酸的再生,用于“一碳单位”的转运。巨幼红细胞性贫血3、来源:动物性食物:肝、肾、乳、鱼、瘦肉植物性食物:无38
目录甲硫氨酸S-腺苷甲硫酸(SAM)S-腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸RHR-CH3H2O腺苷FH4N5-CH3-FH4ATPPPi+PiN5-CH3-FH4转甲基酶(VitB12)甲硫氨酸循环39目录我国东汉期间,绝代名医华佗就知道用肝治疗贫血。直到1926年美国哈佛大学迈诺特
等也提出恶性贫血患者可用摄取动物肝,来使红细胞数目恢复正常。迈诺特也因此荣获1934年的诺贝尔医学奖。1955年英国牛津的霍奇金等才确定了维生素B12的化学结构,因此在1964年也得到了诺贝尔化学奖。40目录5′-脱氧腺苷钴胺是甲基丙二酰辅酶A变位酶的辅酶,可参与体内丙酸的代谢
。维生素B12缺乏将引起丙酸CoA代谢障碍,将可能造成神经髓鞘的退行性病变。41目录九、维生素C(抗坏血酸)(一)化学结构及性质1、结构:6C,多羟基(-OH),酸性化合物2、性质:易被氧化(还原性)水溶液极不稳定,易被热及氧化破坏3、
来源:新鲜蔬菜、水果CCCHCH2OHOHHOHCCOOOH14CCCHCH2OHOHOHCCOOO14-2H+2H还原型氧化型目录42目录坏血病开始的时候症状是四肢无力,精神消退,烦躁不安,做任何工作都易疲惫,皮肤红肿。病人觉得肌肉疼痛,精神抑郁。然后他的脸部肿胀,牙龈出血,牙齿脱落,口臭。皮肤
下大片出血(看来像是严重的打伤)。最后是严重疲惫﹑腹泻呼吸困难,骨折,肝肾衰竭而致死亡。早年航海人员因坏血病死亡的灾难不可枚举,1497年7月9日到1498年5月30日,葡萄牙航海家达伽马(VascodaGama)发现绕过非洲到达
印度的航线,他的160个船员中,有100多人死于坏血病。1519年,葡萄牙航海家麦哲伦率领的远洋船队从南美洲东岸向太平洋进发。三个月后,有的船员牙床破了,有的船员流鼻血,有的船员浑身无力,待船到达目的地时,原来的200
多人,活下来的只有35人,人们对此找不出原因。1536年法国探险家JacquesCartier在发现圣劳伦斯河之后,溯流而上抵达魁北克过冬。探险队中24人死于坏血病,其它多人也都病重。有一位印第安人教他们饮用一种arborvitae(Thujaoccidentalis)树叶泡的茶,就治好了这些
人。后来发现这种树的叶子里每100克含有50毫克的维生素C。43目录(二)生物化学功用及缺乏病1、功用:(1)参与体内氧化还原反应①保护巯基②使难以吸收的Fe3+还原成易吸收的Fe2+③促进抗体的合成(
2)参与羟化反应①促进胶原形成(羟化酶的辅酶)②促进类固醇羟化③芳香族氨基酸的羟化④促进生物转化坏血病44目录(3)其它生化功能①降低血浆胆固醇②防癌:理论上推测2、缺乏症:坏血病45目录十、硫辛酸生化作用硫辛酸(lipoicacid)是硫辛酸乙酰转移酶的辅酶,起转酰基作用。CH2CH2CHSS(
CH2)4HOOC-2H+2HCH2CH2CHSHSH(CH2)4HOOC氧化型还原型46目录47目录夜盲A脚气B1坏血C佝偻D转氨脱羧是B6脱氢B2和PP,贫血叶酸B1248目录常量元素:Ca、P、K、Na、Cl、Mg微量元素:Fe、I、Cu、Zn、Mn
、Se、F、Co、Mo、Cr第三节微量元素☆人体中每人每日需要量小于100mg➢必需微量元素主要通过形成结合蛋白(如血红蛋白,铜蓝蛋白等)、酶、激素和维生素等而起作用。➢微量元素需要量甚微,一般膳食中
并不缺乏,若补给过多,则有害无益,甚至会发生中毒症。➢必需微量元素缺乏的因素如下:①饮食和饮水中供应的必需微量元素不足;②膳食中必需微量元素的吸收率降低;③需要量增加;④遗传性缺陷病。49目录一、铁铁在微量元素中是体内含量最多的一种。体内的铁约75%
左右存在于铁卟啉化合物中,其他存在于非铁卟啉类含铁化合物中。无机铁以Fe2+形式吸收,Fe3+很难吸收。铁是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素系统、呼吸链的主要复合物、过氧化物酶及过氧化氢酶等的重要组成部分,因而铁缺乏时可导致贫血。50目录二、碘成人体大部分(15mg)集中在甲状腺内。国际标准
,成人每日需碘约150g,儿童则按每日每kg体重35μg计算。碘的主要作用是参与甲状腺素的组成,加速机体生长发育、调节能量的转换、利用和稳定中枢神经系统的结构和功能等重要作用。缺碘可引起地方性甲状
腺肿,严重可致发育停滞、痴呆,如胎儿期缺碘可致呆小病;碘过量又可致高碘性甲状腺肿,表现为甲状腺功能亢进及一些中毒症状。51目录三、铜1、铜的代谢➢人对铜的最低需要量约为每日1.5~2.0mg,而推荐量则为每日2~3mg➢肝是调节体内铜代谢的主要器官2、主要缺乏症➢白细胞减少、骨骼脱盐、贫血、动
脉壁弹性减弱及神经组织脱髓鞘等➢蓝绿粪及唾液,急性溶血及肾功能异常等➢主要功能:合成血浆铜蓝蛋白;铜是许多酶的组分3、铜中毒52目录四、锌1、锌的代谢➢成人每日需锌15~20mg2、主要缺乏症➢儿童缺锌可引起生长不良及生殖器官发育受损,伤口愈合迟缓等。➢缺锌还
可影响皮肤健康,出现皮肤粗糙和干燥。➢唾液中的味多肽含有锌,似为味蕾发育所必需,当锌缺乏时,味觉的敏感性减退。➢主要功能:锌在基因调控过程中有重要作用(锌指结构);锌是许多酶的组分➢铜能竞争血浆清蛋白分子上锌的结合部位53目录五、锰1、锰的代谢➢
需要量:成人每日摄人锰2.0~3.0mg➢锰是精氨酸酶等多种酶的组成成分➢锰是羧化酶等多种酶的激活剂。➢参加糖和脂类代谢及蛋白质、DNA和RNA的合成3、主要缺乏症:罕见➢主要储存于肝及肾中;在亚细胞结构中线粒体含锰最高2、锰的主要功能54目录六、硒1、硒的代谢➢需要量:成人
每天需供给硒50g➢硒是谷胱甘肽过氧化物酶的成分;➢硒还可促进人体生长,保护心血管和心肌的健康,解除体内重金属的毒性作用等3、主要缺乏症:克山病➢广泛分布于除脂肪以外的所有组织中2、硒的主要功能55目录七、氟1、氟的代谢➢需要量:成人每天需供给0.7~1mg➢氟在骨骼及牙齿的形成中有
重要的作用(生成氟磷灰石),可以防止龋齿的发生。3、主要缺乏症:龋齿、骨质硫松症➢90%积存于骨骼及牙齿中2、氟的主要功能➢氟可直接刺激G蛋白,从而激活腺苷酸环化酶或磷脂酶C,启动相关信息系统,引起广泛的生物学效应➢氟是烯醇化酶
的高效抑制剂,使酵解被阻断4、氟中毒:牙釉质受损伤而呈现斑纹;使成骨作用失常56目录八、钼➢钼是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶及亚硫酸盐氧化酶等的组成成分➢先天性缺乏此亚硫酸盐氧化酶的婴儿将丧失其脑的功能,表现为去脑样病九、铬➢铬是葡萄糖耐量因子中的成分之一➢铬缺乏的主
要症状为葡萄糖耐量受损,使胰岛素的效力降低➢钴是维生素B12的组成成分➢钴缺乏可能与甲状腺功能紊乱有关十、钴57目录58