中国海洋大学生物化学9. 维生素和辅酶-课件

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第三章 生物化学课件 酶与辅酶

第三章 生物化学课件 酶与辅酶

发展史
(1)酶是蛋白质: 1926年,James Summer由刀豆制出脲酶结晶确立 酶是蛋白质的观念,其具有蛋白质的一切性质。 (2)核酶的发现: 1981~1982年,Thomas R.Cech实验发现有催化 活性的天然RNA—Ribozyme。
酶催化进行的反应——酶促反应 底物、产物(P50)
能 量 水 平
E1
ES
E2
E+S
G
途径进行,降低反应所
需活化能,所以能加快 反应速度。
P+ E
反应过程
中间产(络合)物学说
• 第一步是酶与底物形成酶-底物中间复合 物。当底物分子在酶作用下发生化学变化 后,中间复合物再分解成产物和酶。 E + S ==== E-S P + E • 许多实验事实证明了E-S复合物的存在。E -S复合物形成的速率与酶和底物的性质有 关。 • (中间产物很不稳定,存在时间非常短暂)
酶专一性的“诱导契合学说”
三、 酶高效催化的因素
(1)临近效应、定向效应: 在酶促反应中,底物分子结合到酶的活性中心,一方面底 物在酶活性中心的有效浓度大大增加,有利于提高反应速 度; 另一方面,由于活性中心的立体结构和相关基团的诱导和 定向作用,使底物分子中参与反应的基团相互接近,并被 严格定向定位,使酶促反应具有高效率和专一性特点。 (2)“张力”和“形变” : 底物与酶结合诱导酶的分子构象变化,变化的酶分子又使 底物分子的敏感键产生“张力”甚至“形变” ,从而促 使酶-底物中间产物进入过渡态。
消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
(芳香) (硷性)
羧肽酶 羧肽酶
(丙)
胰凝乳 蛋白酶
胃蛋白酶
弹性蛋白酶 胰蛋白酶

第7章维生素和辅酶第一节 概述

第7章维生素和辅酶第一节  概述

食品生物化学
第一节 概述
一、维生素的定义
维生素是维持机体正常生命活动必不可少的一类微量小分 子有机化合物。机体对维生素的需要量很小,但由于这类物质 在体内不能合成,或合成的量很少,必须从食物中摄取,才能 满足机体需要。维生素在体内调节物质代谢和能量代谢中起着 非常重要的作用。大多数维生素是通过辅酶或辅基的形式参与 生物体内的酶反应系统,也有少数维生素还具有一些特殊的生 理功能。机体缺少某种维生素时,会使物质代谢过程发生障碍, 生物不能正常生长、发育,甚至发生疾病。这种因缺乏维生素 而引发的疾病称为维生素缺乏症。
食品生物化学
第七章 维生素和辅酶
• 第一节 概述 • 第二节 脂溶性维生素 • 第三节 水溶性维生素 • 第四节 维生素在食品贮藏加工中的损失
食品生物化学
学习目标
1.掌握维生素的概念与分类方法。 2.了解各种维生素的结构,掌握其性质、生理功能及其食 物来源。 3.了解辅酶或辅基与维生素的联系。 4.掌握维生素损失的原因及加工对维生素的影响。
食品生物化学
2.维生素的命名
(1)习惯上采用拉丁字母A、B、C、D、……来命名,中文 命名则相应的采用甲、乙、丙、丁……,这些字母在什么关系。有的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 l、2、3等 数字加以区别,如 B1、B2、B3、B6等。
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二、维生素的命名和分类
1.维生素的分类
(1)脂溶性维生素 不溶于水而溶于脂肪和脂肪溶剂的维 生素称为脂溶性维生素。如维生素A、维生素D、维生素E、维 生素K和硫辛酸等。它们的消化与吸收都和脂类有关。
(2)水溶性维生素 溶于水而不溶于有机溶剂的维生素称 为水溶性维生素。水溶性维生素包括维生素B族、维生素C,属 于维生素B族的主要有维生素B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、 叶酸和B12等。水溶性维生素特别是维生素B族在生物体内通过 构成辅酶而发挥对物质代谢的影响。这类辅酶在肝脏内含量最 丰富。与脂溶性维生素不同,进入人体的多余的水溶性维生素 及其代谢产物均自尿中排出,体内不能多贮存。

第7章维生素和辅酶 第三节 水溶性维生素

第7章维生素和辅酶 第三节   水溶性维生素
维生素B2是橙黄色针状晶体,味苦,它溶于水,极易溶于 碱性溶液,水溶液在紫外光照射下呈黄绿色荧光,荧光的强弱 与维生素B2含量成正比,利用此性质可定量分析。维生素B2耐 热和酸,对光和碱不稳定。烹调食物时加入碱易破坏维生素B2。
食品生物化学
图7-7 维生素B2分子结构
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FMN、FAD是多种氧化还原酶的辅酶,与酶蛋白紧密结合 组成黄素蛋白。从结构上看,这两种辅基在异咯嗪的N1、N10之 间有一对活泼的共轭双键,容易发生可逆的加氢或脱氢反应, 在细胞氧化反应中,FMN、FAD通过氧化型和还原型的互变, 达到递氢体的作用。在体内参与多种氧化还原反应,促进糖、 脂肪和蛋白质代谢。缺乏时,组织呼吸减弱,代谢强度降低, 主要症状是唇炎、舌炎、口角炎、角膜炎、多发性神经炎等。
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TPP是丙酮酸氧化脱羧酶、α-酮戊二酸氧化脱羧酶和转酮 醇酶的辅酶,因此维生素B1对维持正常糖代谢具有重要作用。若 机体缺乏维生素B1,体内TPP含量减少,从而使丙酮酸氧化脱羧 作用发生障碍,糖代谢作用受阻,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。表现为多发性神经炎、四肢 麻木、肌肉萎缩、心力衰竭、心律加快、下肢水肿等症状,临床 上称为脚气病。
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L-抗坏血酸在组织中的存在形式有两种,即还原型抗坏血 酸和脱氢氧化型抗坏血酸(又称脱氢抗坏血酸)。这两种形式 可以通过氧化还原互变,因而都具有生理活性,若脱氢抗坏血 酸继续氧化或水解,生成L-二酮古洛糖酸或其它氧化物,无维生 素C的活性,在体内不能逆转。
维生素C为无色无嗅的片状结晶,固体维生素C较稳定,有 耐热性,加热到100℃也不分解。维生素C易溶于水,在水溶液 中不稳定,易被氧化,加热易被破坏,在中性或碱性溶液中尤 甚,在酸性条件下较为稳定。遇光、微量金属离子(如Cu2+、 Fe2+等)都可促进维生素C的破坏。

生物化学维生素与微量元素PPT课件

生物化学维生素与微量元素PPT课件

HO
CH 2 OH
H 3C
N+
HO
H
吡哆醇
H 3C
CH 2 NH 2
H 3C
N+
H
CH 2 OHPO3H2
吡哆醛
N + 磷酸吡哆胺
H
(二)辅酶/活性形式:
1、磷酸吡哆醛 2、磷酸吡哆胺
(二)生化作用及缺乏症
1.生化作用
❖作为转氨酶和脱羧酶的辅酶,参 与氨基酸代谢
❖作为ALA 合酶的辅酶,参与血红素合成
❖体内活性形式/辅基: 黄素单核苷酸 (FMN) 黄素腺嘌呤二核苷酸 (FAD)
H2C
O
HCOH
HCOH HCOH CH 3
O PO OH
H3C

N
N


CO
H3C
NH
N
C
O
O
P
O
OH
NH2 N
N
N
CH 3 O
N
OH OH
Vit B2 FMN
FAD
AMP
(二)生化作用及缺乏症
吡哆胺 长期服用异烟肼需补充维生素B6
1. 辅酶A (CoA) 2. 酰基载体蛋白 (ACP)
泛酸
HO
焦 磷 酸 HO
H 3C
O
O
CH3 OH
PO
O N
PO
NH NH2 N
O SH
NH
巯基乙胺
腺嘌呤
O
ON
N
HSCoA的结构
O OH HO P O
3’-磷酸核糖
OH
(二)生化作用 辅四作缺(多长二酶氢为乏二种期、A叶 α症 ) 羧 服维-(酮酸:生化用C生酸o巨化酶异(素AF脱幼作(烟)HD羧4红用如肼() 酶细及丙需抗系胞缺酮补佝的性乏酸充偻辅贫症羧维病酶血化生维,酶素生参)B素6与的)α辅-酮酶酸,的在氧羧化化脱反羧应作中用起着固定CO2和传递羧基的作用

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生物化学
生物化学
第一章 蛋白质化学 第二章 酶化学 第三章 维生素与辅酶 第四章 生物氧化 第五章 糖代谢 第六章 脂代谢 第七章 核酸的生物化学 第八章 蛋白质代谢 第九章 代谢的调节控制
绪论
▪ 生物化学的概念 ▪ 生物化学研究的主要内容 ▪ 生物化学的研究对象 ▪ 生物化学与其他学科的关系 ▪ 生物化学的发展简史 ▪ 生物化学学习方法及参考用书
2 研究它们在生物体内的化学变化及与外界进行 物质和能量交换的规律,即物质代谢和能量代谢 --动态生物化学
3 研究这些物质的结构、代谢和生物功能与复杂 的生命现象之间的关系--功能生物化学
4 生物体遗传信息的传递、表达及代谢调节
三、生物化学的研究对象
1、以所研究的生物对象之不同 动物--动物生物化学 植物--植物生物化学 微生物--微生物生物化学
(一) 学习方法
• 在理解的基础上掌握生物化学的基本原理 • 注重生物化学理论研究的思路和方法 • 结合专业实际或生活实际理解所学知识 • 强化实验技能学习及实际操作能力锻炼 • 善于总结思考并勤于练习
(二)教材及参考书
教材: 金凤燮,生物化学,中国轻工出版社,2005年
参考书:
1.魏述众:生物化学,中国轻工出版社 2.王镜岩等编:生物化学(上、下),人民教育出版社 3.聂剑初等:生物化学简明教程,高教出版社 4. Biochemistry. Worthpublishers.Inc. 5.沈仁权,生物化学教程,高等教育出版社 6.大连轻工业学院主编:生物化学(工业发酵专业用)轻 工出版社85年出版 7.郑集等:普通生物化学(第三版),高教出版社,1998 年出版
生理机能的协调关系,从而对一定的 生理机能给以化学解释。

维生素与辅酶

维生素与辅酶

7.叶酸和叶酸辅酶
叶酸(folic acid)即维生素B11,由蝶呤 啶、对氨基苯甲酸与L-谷氨酸连接而成。
叶酸为鲜黄色物质,微溶于水,在水溶液 中易被光破坏。
叶酸的5、6、7、8位置,在NADPH2存在下, 可被还原成四氢叶酸(FH4或THFA)。四 氢叶酸的N5 和N10位可与多种一碳单位结 合作为它们的载体。
4.维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ
维生素PP过去称抗赖皮病维生素或维生素B5, 包括尼克酸(烟酸)和尼克酰胺。尼克酰胺 的副作用较小(如引起面部、颈部发赤发痒 和烧灼感),医疗及营养上多用尼克酰胺。
COOH
N
尼克酸 (nicotinic acid)
CONH2
N
尼克酰胺 (nicotinamide)
Nicotinic acid + PRPP + ATP→NAD+
OH OH OHOH
1′ 2′ 3′ 4′ 5′
H2C—C—C—C—CH 核糖醇基
8
CCHH33
7 5
H H HH
NN
9
12C O
10
异咯嗪基
N
4
C
3 NH
O
维生素B2为橘黄色的针状晶体,味苦,微溶于水, 极易溶于碱性溶液
VB2 + ATP → FMN + ADP FMN + ATP → FAD +PPi
5.维生素B6和磷酸吡哆醛
维生素B6又称吡哆素,包括吡哆醇、吡哆醛、 吡哆胺。
CH2OH
CHO
CH2NH2
H0
CH2OH H0
H0 CH2OH
CH2OH
H3C
N
H3C
N

生物化学3第三章 维生素与辅酶zjg

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维生素D 为无色针状结晶或白色结晶性粉 末,无臭、无味、化学性质稳定,不易被 酸、碱、氧化剂破坏,但易被紫外线破坏。 在265nm处有特征吸收光谱。 密闭贮藏不易变质,暴露空 气或阳光照射 易变质。
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维生素缺乏症的主要原因 摄入量不足 吸收障碍 需要量增加 某些药物引起的
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二、维生素的命名和分类
1、命名——几种不同命名方法
(1)用拉丁字母A、B、C、D……来命名,但这些字母不 表示发现该种维生素的历史次序(维生素A除外),也不说 明相邻维生素之间存在什么关系。 (2)根据化学结构 和生理功能命名, 如: 从上可知,V命名混乱,1967、1970年国际理论与应 用化学学会、国际营养科学学会先后提出V命名原则的建 议,但一直没被广泛应用。
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2、功能:
维生素B1 在体内经硫胺素激酶催化,转变成焦磷 酸硫胺素(TPP), 是脱羧酶、丙酮酸脱氢酶等 的辅酶,参加糖代谢等。
维生素B1缺乏症
(1)脚气病:四肢无力,肌肉麻木、感觉异常等末梢神 经炎表现。 (2)消化不良:胃肠蠕动减慢、消化液分泌减少,食欲 不振。 来源种子外皮、米糠、黄豆、瘦肉
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《生物化学》维生素


Vit
又名
泛酸 生物素
叶酸
B12
钴胺素
C
抗坏血酸
辅酶形式
主要作用
辅酶A 生物素
FH4
酰基转移反应的辅酶 羧化酶的辅酶 一碳基团转移载体 甲硫氨酸合成酶
胶原中脯氨酰羟化酶、 多巴胺羟化酶等作 用时提供还原物
科学补充维生素
维生素“住”在哪里?
• 维生素A:动物肝脏、蛋类、乳制品、胡萝卜、南瓜、香蕉、
食物来源
酵母。 谷类胚芽、种皮。 瘦肉、坚果、蛋类。
二、维生素B2
构成FMN和FAD
NH2 N
N
H2C
O
HCOH
HCOH HCOH CH3
O PO OH
O
N
P
O
CH3 O
N
OH
OH OH
H3C H3C
N
ⅢⅡ
N
Ⅰ 1C O
10
N
NH C
O
Vit B2 FMN
FAD
AMP
(二)生化作用及缺乏症
FMN及FAD是辅基,传递氢。
缺乏症
1. 脚气病
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 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 酸量大增,湿性脚气病伴有下肢水肿。
2. 中枢神经和肠胃糖代谢失常
中枢神经系统也同样受害。大脑所需的能量,基本由 血糖氧化供给,当糖代谢受阻时,神经组织也就发生 反常现象。
↓ 核酸合成障碍
甲硫氨酸
FH4 N5-CH3-FH4
(VitB12)
N5-CH3-FH4
转甲基酶
同型半胱氨酸

生物化学-维生素辅酶

◆ 来源和缺乏症
结构
NH2 N H 3C N CH2
+
N
S
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H 3C 硫胺素
O O CH2 CH2 O P O P OH OH OH 焦磷酸
焦磷酸硫胺素(TPP)
功能
1.TPP是α -酮酸脱氢酶系的辅酶,参与α -酮酸氧 化脱羧。 2.TPP是转酮醇酶的辅酶,参与磷酸戊糖途径。 3.抑制胆碱酯酶
来源和缺乏症
(四)泛酸维生素(B3)和辅酶A
泛酸是由,-二羟基--二甲基丁酸和一 分子- 丙氨酸缩合而成。 体内活性形式为 ◆ 结构 ◆ 功能 ◆ 来源和缺乏症 辅酶A(CoA) 酰基载体蛋白(ACP)
结构
NH2 N H O H O C HS CH2 CH2 N C CH2 CH2 N N OH OH OH CH3 N N CH C CH2 O P O P O CH 2 O CH3 O O H H H H O OH
◆(一)维生素的概述
◆(二)维生素的发现
◆(三)维生素的分类与辅酶的关系
◆(四)维生素的缺乏与中毒
(一)维生素的概念
维生素是参与生物生长发育和代谢必需的一类微量
有机物质。这类物质由于体内不能合成或合成量不足, 所以需要量虽少,每日mg以ug或计算,但必须由食物 提供。 维生素缺乏症
机体缺乏维生素时,物 质代谢发生障碍,这种 由于维生素缺乏引起的 疾病称维生素缺乏症
(三)维生素的分类与辅酶的关系
维生素 1. B1(硫胺素) 辅酶 TPP 功能 醛基转移、 α -酮酸脱羧
2. B2(核黄素 )
3. PP [尼克酸(酰胺)] 4. 泛酸(遍多酸) 5. B6 [吡哆醇(醛、酸)] 6. 叶酸 7. 生物素 8. C(抗坏血酸) 9. 硫辛酸

生物化学-维生素与辅酶-


NNNN N N
CHC3HC3H3CH3 CHC3HC3H3CH3
NN NNN NN OOHH OHH
CC OCC OO
NN
NN NCNC NNHHCC NNHH
OO OO
NN N N N N NHN2H2NHN2H2
FM FMMNNFNMFNMN
FAD
FAD
FAFDAD FAD
维生素B2和黄素辅酶的结构
维生素原 本来不具有维生素活性,在体内可转化为维生素的物质。
发现历史
可以追溯到东晋的葛宏、梁代的陶宏景。 Lind (1753)和Eijkmann(1896)等人的发现和前期工作, Vitamin一词的来源,是1911年波兰科学家Funk从米糠中分 离出一种对多发性神经炎有效的结晶性物质有关,由于当时不 知道其化学本质,认为是一种生命必须的胺(Amine), 1912年Funk提出了抗脚气病、抗坏血病、抗赖皮病、抗佝偻 病的四种物质,称其为生命胺(Vitamine),后来发现他们 并不是“胺”类,因而将最后一个字母“e”去掉,于1920年 定名为维生素(Vitamin)。
主要症状为口腔发炎,舌炎、角膜炎、皮炎等。
(3)功能:是多种氧化还原酶的辅酶。在脱氢酶催化的氧化-还原反应中,
起着电子和质子的传递体作用。 (4)存在: 小麦、表菜、黄豆、肝脏等。
OOHH OOOHHH OH
OH OH
OOHHOOHOHOHOOHHHOOHHOOHHOO OO CCHH2C2CHHHCCC2HHCH2CHCCHHHCCCHHHCC22HOOHCPPCOHOHCC22HOOH2PP2OOOCCOHH22 NOON
CH3OH O
O
CH2 C CH C NH CH2 CH2 C NH CH2CH2SH
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