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环境生物化学基础维生素与辅酶
四氢叶酸(THF)是叶酸的活性辅酶形式,称为辅酶F(CoF),是通过二氢叶酸还原酶连续的还原叶酸而成。 图5-15 四氢叶酸的形成及结构 (二)功能 叶酸是除了CO2之外的所有一碳基团转移酶的辅酶。如甲基、亚甲基、甲酰基、次甲酰基等一碳基团可结合在它的N5位或N10位,继而参与体内多种物质,如嘌呤、嘧啶、丝氨酸、甲硫氨酸、胆碱等的合成,同时也影响到核酸和蛋白质的合成。 由于叶酸与核酸的合成有关,当叶酸缺乏时,DNA合成受到抑制,骨髓红细胞中DNA合成减少,细胞分裂速度降低,细胞体积较大,细胞核内染色质疏松,称为巨红细胞,这种红细胞大部分在骨髓内成熟前就被破坏造成贫血,称作巨红细胞性贫血。因此叶酸在临床上可用于治疗巨红细胞性贫血。 叶酸广泛存在于肝、酵母及蔬菜中,人类肠道细菌也能合成叶酸,故一般不易发生缺乏症。 八、维生素B12 (一)结构 维生素B12或称作氰钴胺素,是体内唯一含有金属元素的维生素。 维生素B12的结构比较复杂,分子中除含有钴原子外,还有5,6-二甲基苯咪唑、3-磷酸核糖、氨基异丙醇和类似卟啉环的咕啉环成分。 图5-16 维生素B12的结构 (二)功能 维生素B12在体内以辅酶的形式参加代谢反应,如分子内重排、核苷酸还原成脱氧核苷酸和甲基转移。 维生素B12对维持正常生长和营养、上皮组织细胞的正常新生、神经系统髓磷脂的正常等有极其重要的作用。维生素B12参与DNA的合成,对红细胞的成熟很重要,当缺少时易引起恶性贫血。 维生素B12广泛来源于动物性食品,特别是肉类和肝中含量丰富。人和动物的肠道细菌都能合成,故一般情况下不会缺少维生素B12。 九、硫辛酸 (一)结构 硫辛酸是一种含硫的脂肪酸,又称6,8-二硫辛酸,以闭环氧化型二硫化物形式和开链还原形式两种结构混合物存在 图5-17 硫辛酸的氧化型和还原型的互变 (二)功能 硫辛酸是一种酰基载体。存在于丙酮酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶中,是涉及糖代谢的两种多酶复合体。硫辛酸在α-酮酸氧化作用和脱羧作用时行使偶联酰基转移和电子转移的功能。 硫辛酸在自然界广泛分布,肝和酵母中含量尤为丰富。在食物中硫辛酸常和维生素B1同时存在。 十、维生素C (一)结构 维生素C具有防治坏血病的功能,故又称为抗坏血酸。维生素C是一种含有6个碳原子的酸性多羟基化合物,易被氧化成为脱氢抗坏血酸,氧化型抗坏血酸和还原型抗坏血酸可以相互转变,所以维生素C虽无自由羧基,但仍具有有机酸的性质。 图5-18 抗坏血酸的氧化性和还原性的互变 (二)功能 1.参与体内的氧化还原反应 2.参与体内多种羟化反应 3.维生素C的其他功能 防止贫血,涉及组胺代谢和变态反应,调节前列腺素的合成,刺激免疫系统、防止和治疗感染等。 第3节 脂溶性维生素 一、维生素A (一)结构 维生素A又名视黄醇是一个具有脂环的不饱和一元醇,通常以视黄醇酯的形式存在,醛的形式称为视黄醛。维生素A包括A1和A2两种。 CH2OH 视黄醇(A1) 3-脱氢视黄醇 3-脱氢视黄醇(A2) (二)功能 维生素A是构成视觉细胞内感光物质的成分。当维生素A缺乏时,视网膜不能很好的感受弱光,严重时可出现夜盲症。 维生素A在刺激组织生长及分化中也起重要作用。维生素A也能刺激许多组织中的RNA合成。当维生素A缺乏时机体的免疫功能会降低。细胞的粘附也受维生素A的影响。 维生素A主要来自动物性食品,以肝脏、乳制品及蛋黄中含量最多。维生素A原即β-胡萝卜素主要来自植物性食品,以胡萝卜、绿叶蔬菜及玉米等含量较多。 二、维生素D (一)结构 维生素D为类甾醇衍生物,具有抗佝偻病作用,故称为抗佝偻病维生素。维生素D家族最重要的成员是麦角钙化(甾)醇(即维生素D2)及胆钙化(甾)醇(即维生素D3)。 (二)功能 维生素D主要含于肝、奶及蛋黄中。其主要功能是促进肠壁对钙和磷的吸收,调节钙磷代谢,有助于骨骼的钙化和牙齿形成。可防治佝偻病、软骨病和手足抽搐症等。 三、维生素E (一)结构 维生素E与动物生育有关.故称生育酚,主要存在于植物油中,尤以麦胚油、大豆油、玉米油和葵花籽中含量为最丰富。豆类及蔬菜中含量也较多。天然的生育酚共有8种,在化学结构上,均系苯骈二氢吡喃的衍生物。根据其化学结构分为生育酚及生育三烯酚两类,每类又可根据甲基的数目和位置不同,分为α、β、γ,δ几种。 (二)功能 维生素E极易氧化而保护其他物质不被氧化,是动物和人体中最有效的抗氧化剂。它能对抗生物膜磷脂中不饱和脂肪酸的过氧化反应,因而避免脂质中过氧化物产生,保护生物膜
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