维生素与辅酶
维生素(vitamins)是动物维持正常功能所必需的一类有机化合物,需要量极小,但动物本身不能合成或合成量不足,必须从消化道中获得。各种维生素在化学结构上并无共同性,有脂肪族、芳香族、脂环族、杂环和甾类化合物等。
目前已知为人体所必需的维生素有 14 种,根据溶解度不同分脂溶性维生素和水溶性维生素两类。脂溶性维生素有维生素 A、维生素 D、维生素 E、维生素 K;水溶性维生素有硫胺素(B1)、核黄素(B2)、尼克酸(B3)、泛酸(B5)、吡哆醇(B6)、生物素(B7)、叶酸(B9)、钴胺素(B12)、硫辛酸和维生素 C。
脂溶性维生素
脂溶性维生素(fat-soluble vitamins)A、D、E、K 均是异戊二烯或异戊烯的衍生物。它们不溶于水,而溶于脂肪及有机溶剂中,均可在肝、脂肪等组织中贮存,因此只有长期摄入不足才会发生相应的缺乏症。食物中的脂溶性维生素通常与脂质共存,必须和脂类一起吸收,因此影响脂类消化吸收的因素(如胆汁酸缺乏)均可造成脂溶性维生素吸收减少,甚至引起缺乏症。
维生素 | 别名 | 结构 | 化学本质 | 来源 | 功能 | 机理 | 缺乏症 |
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VitA | 抗干眼病维生素,视黄醇 | 类异戊二烯,由β-胡萝卜素合成而来 | ① 主要来自动物性食物(人体不可合成),其中肝脏(特别是鱼的肝脏)、乳制品和蛋黄中含量较多
② 植物不含VA,但含有β-胡萝卜素,以小肠黏膜处经β-胡萝卜素双加氧酶作用下,可生成 2分子视黄醇。但β-胡萝卜素在体内利用率较低 |
① 构成与暗视觉相关的感觉物质成分
② 具有脂溶性激素的特性 ③ 维持上皮细胞的完整性 ④ 促进生长发育和维持生殖功能 ⑤ 促进免疫功能 ⑥ 抗氧化和抗癌作用 ⑦ 参与铁的转动 |
②与胞内受体结合,启动某些基因的表达,调节细胞生长分化,抑制角蛋白的合成
③参与糖蛋白和黏多糖的合成,对上皮细胞膜起稳定作用 ④参与类固醇激素的合成,促进生长发育 ⑤VA与核受体结合后对基因表达的调节可促进B细胞产生抗体、T细胞分泌淋巴因子 ⑥VA和β-胡萝卜素都具有氧化作用,能清除自由基 ⑦VA控制转铁蛋白的合成,从而控制铁从肝细胞转动至其他细胞 |
夜盲症、VitA缺乏症 | |
VitD | 抗佝偻病维生素 | 类固醇衍生物
有两种形式:VD2(麦角钙化醇)和VD3(胆钙化醇) |
① 动物性食物,植物性食物基本不含VD
② 酵母和植物油中含有能被人体吸收的麦角固醇,经紫外线照射后能转变为VD2 ③ 人体内的胆固醇可转变成7-脱氢胆固醇,在皮下经紫外线照射后转化为VD3 |
①提高机体对钙、磷的吸收,使血浆钙和血浆磷的水平达到饱和程度。
②促进生长和骨骼钙化,促进牙齿健全; ③通过肠壁增加磷的吸收,并通过肾小管增加磷的再吸收; ④维持血液中柠檬酸盐的正常水平; ⑤防止氨基酸通过肾脏损失。 |
①1,25-(OH)2-VitD3与胞内受体(VDR)结合,受体入核,启动下游转录。
②维生素D3能诱导许多动物的肠黏膜产生一种专一的钙结合蛋白(CaBP),增加动物肠粘膜对钙离子的通透性,促进钙在肠内的吸收。 |
佝偻病(儿童)、VitD缺乏症、骨软化症 | |
VitE | 生育酚 | 一种酚类物质 | ①豆类、蔬菜、植物油中含量丰富
②人体合成 |
① 促进垂体促性腺激素的分泌,促进精子的生成和活动,增加卵巢功能,卵泡增加,黄体细胞增大并增强孕酮的作用。
② 改善脂质代谢,降低TG(总甘油三酯)与TC(总胆固醇) ③对氧敏感,易被氧化,故可保护其他易被氧化的物质,如不饱和脂肪酸,维生素A和ATP等。减少过氧化脂质的生成,保护机体细胞免受自由基的毒害,充分发挥被保护物质的特定生理功能。 ④稳定细胞膜和细胞内脂类部分,减低红细胞脆性,防止溶血。缺乏时出现溶血性贫血。 ⑤大剂量可促进毛细血管及小血管的增生,改善周围循环。[1] |
亲脂性抗氧化剂[2] | 因VitE含量丰富,不易出现缺乏症. 认为一些贫血与血小板增多症与维生素E缺乏有关。
同时,维生素E缺乏易引起生殖机能障碍(参见作用①),因此维生素E又称生育酚。 | |
VitK | 凝血维生素 | 苯骈二氢吡喃的衍生物 | VitK1:植物/动物的肝脏
VitK2:人体肠道细菌合成 VitK3:人工合成(临床常用,活性最高) VitK4:人工合成 |
①促进凝血
②增加骨密度 |
①参与凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的合成代谢
②正常骨骼中代谢所需的两种骨基质蛋白质(骨钙素BGP、骨基质蛋白MGP)是维生素K依赖的[3] |
不易出现缺乏症,缺乏时易出血 |
水溶性维生素
维生素 | 别名 | 结构 | 化学本质 | 来源 | 功能 | 机理 | 缺乏症 |
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VitC | 抗坏血酸 | 3- 酮基-L- 呋喃古洛糖酸内酯(另有烯醇式)
ps:仅L-抗坏血酸具有生物活性 |
水果蔬菜(如柑橘、柚子、韭菜、猕猴桃。)
(人体不可合成) |
参与体内如抗氧化反应在内的诸多还原反应 | 自身可被氧化为氧化型维生素C(脱氢维生素C,相当于脱去了烯二醇结构的一个氢原子),起到还原剂的作用。 | 坏血病 | |