维生素★

脂溶性维生素 种类： Vit A, Vit D, Vit E, Vit K 一、维生素A又称抗干眼病维生素 （一）视黄醇与其特异的结合蛋白相结合而在血液中运输 天然形式：A1（视黄醇） A2（3-脱氢视黄醇） 来源：动物内脏(视黄醇酯） 植物：维生素A原（如β-胡萝卜素） （二）视黄醇、视黄醛和视黄酸是维生素A的活性形式 1．视黄醛与视蛋白结合发挥其视觉功能 2．视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用 全反式视黄酸和9-顺视黄酸是执行这一重要功能的关键物质。与细胞内核受体结合，与DNA反应元件结合，调节某些基因的表达。 缺乏：干眼病(xerophthalmia) 3．维生素A和胡萝卜素是有效的抗氧化剂 能直接消灭自由基，有助于控制细胞膜和富含脂质组织的脂质过氧化。 4. 维生素A过量可引起中毒 二、维生素D可在体内合成 （一）维生素D的活化形式是1,25-二羟维生素D 种 类：VitD2（麦角钙化醇） VitD3（胆钙化醇） VitD2原：麦角固醇 VitD3原：7-脱氢胆固醇 麦角固醇 → VitD2 胆固醇 → 7-脱氢胆固醇 → VitD3（紫外照射） VitD3在血液中运输：与维生素D结合蛋白(vitamin D binding protein, DBP)相结合而运输。 · VitD3的活性形式： 1, 25- (OH)2-VitD3 （二）1,25-(OH)2D3具有调节血钙和组织细胞分化的功能 1．调节血钙水平是1,25-(OH)2D3的重要作用 1,25-(OH)2D3可通过信号转导系统使钙通道开放，促进小肠对钙、磷的吸收，影响骨组织的钙代谢，从而维持血钙和血磷的正常水平，促进骨和牙的钙化。 维生素D缺乏: 儿童——佝偻病(rickets) 成人——软骨病(osteomalacia)。 2. 1,25-(OH)2D3还具有影响细胞分化的功能 · 调节多种组织细胞分化 · 促进胰岛(细胞合成与分泌胰岛素 · 抑制某些肿瘤细胞增殖和促进分化 3. 维生素D过量可引起中毒 三、维生素E是体内最重要的脂溶性抗氧化物质 （一）维生素E是生育酚类化合物,苯骈二氢吡喃的衍生物 生育酚(tocopherol): (、(、(和(四种 生育三烯酚(tocotrienol): (、(、(和(四种 （二）维生素E具有抗氧化等多方面的功能 1．维生素E是体内最重要的脂溶性抗氧化剂 机制: 捕捉过氧化脂质自由基,保护生物膜的结构与功能。 缺乏: 轻度溶血性贫血。 2．维生素E具有调节基因表达的作用 · 上调或下调生育酚的摄取和降解相关的基因 延缓衰老 · 脂类摄取与动脉硬化的相关基因: 预防和治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病 · 细胞外基质蛋白的基因、细胞黏附与炎症的相关基因 抗炎、维持正常免疫功能 · 细胞信号系统和细胞周期调节的相关基因 抑制细胞增殖，抗肿瘤 3．维生素E能提高血红素合成的关键酶活性( 血红素合成关键酶：δ氨基γ酮戊酸(ALA)合酶 ALA脱水酶 缺乏：新生儿贫血 4．维生素E缺乏并不多见 临床上：治疗先兆流产及习惯性流产。 四、维生素K又称凝血维生素 （一）维生素K是2-甲基1,4-萘醌的衍生物 天然形式： K1-----植物甲萘醌或叶绿醌 K2-----肠道细菌的产物 人工合成：K3 （二）维生素K是多种(-谷氨酰羧化酶的辅酶 1．维生素K具有促进凝血作用 2．维生素K对骨代谢具有重要作用 3．维生素K缺乏可引起出血 水溶性维生素 · 共同特点 易溶于水，故易随尿液排出 体内不易储存，必须经常从食物中摄取 作用比较单一，主要构成酶的辅助因子直 接影响某些酶的催化作用。 种类：B族维生素，维生素C 一、维生素B1形成辅酶焦磷酸硫胺素 （一）焦磷酸硫胺素是维生素B1的活性形式 焦磷酸硫胺素(thiamine pyrophosphate, TPP) （二）维生素B1在糖代谢中具有重要作用，缺乏可引起脚气病 1. 生化作用 · TPP是α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶，也是转酮酶的辅酶 · 在神经传导中起一定的作用，抑制胆碱酯酶的活性 2.缺乏症：脚气病，末梢神经炎 二、维生素B2是FAD和FMN的组成成分 （一）FAD和FMN是维生素B2的是活性形式 · 维生素B2又名核黄素(riboflavin) · 体内活性形式为黄素单核苷酸(FMN) 黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) （二）FMN和FAD是体内氧化还原酶的辅基 · 生化作用：FMN及FAD是体内氧化还原酶(如脂酰CoA脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶等）的辅基，主要起氢传递体的作用 . · 缺乏症：口角炎，唇炎，阴囊炎等 三、维生素PP又称抗癞皮病维生素 （一）维生素PP是NAD+和NADP+的组成成分 维生素PP包括：尼克酸(nicotinic acid) 尼克酰胺(nicotinamide) 体内活性形式： 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+) （二）维生素PP缺乏可引起癞皮病 1. 生化作用 NAD+及NADP+是体内多种不需氧脱氢酶（如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶）的辅酶，起传递氢的作用。 2. 缺乏症: 癞皮病 3. 大量长期服用会中毒,肝损伤 四、泛酸主要参与酰基转移反应 （一）泛酸在辅酶A和酰基载体蛋白分子中发挥作用 · 泛酸(pantothenic acid)又名遍多酸 · 体内活性形式为辅酶A(CoA)、酰基载体蛋白(ACP) （二）泛酸参与酰基转移反应 CoA及ACP是酰基转移酶的辅酶，参与酰基的转移作用。 五、生物素参与CO2固定反应 （一）生物素(biotin)的来源广泛 （二）生物素是多种羧化酶的辅基 生物素是体内多种羧化酶(如丙酮酸羧化酶、乙酰CoA羧化酶)的辅基，与羧化酶蛋白中赖氨酸残基的(-氨基以酰胺键共价结合，形成生物胞素残基，参与CO2固定过程。 （三）生物素参与细胞信号转导和基因表达 生物素还可使组蛋白生物素化，从而影响细胞周期、转录和DNA损伤的修复。 六、维生素B6包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺 （一）维生素B6的磷酸酯是其活性形式 维生素B6包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。 活化形式：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺 （二）磷酸吡哆醛的辅酶作用多种多样 1．磷酸吡哆醛是多种酶的辅酶 · 磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶，用于治疗小儿惊厥、妊娠呕吐和精神焦虑。 · 磷酸吡哆醛也是(-氨基(-酮戊酸合酶（ALA合酶）的辅酶。缺乏导致低血色素小细胞性贫血和血清铁增高。 · 磷酸吡哆醛是同型半胱氨酸分解代谢酶的辅酶，缺乏引起高同型半胱氨酸血症。 2．磷酸吡哆醛可终止类固醇激素的作用 · 作用机制：将类固醇激素-受体复合物从DNA中移去，终止这些激素的作用。 · 维生素B6缺乏：可增加人体对雌激素、雄激素、皮质激素和维生素D作用的敏感性。 3．维生素B6缺乏不多见，而过量可引起中毒 日摄入量超过200mg可引起神经损伤，表现为周围感觉神经病。 七、叶酸以四氢叶酸形式参与一碳单位代谢 （一）四氢叶酸是叶酸的活性形式 · 叶酸(folic acid)又称蝶酰谷氨酸 · 体内活性形式为四氢叶酸(FH4) （二）四氢叶酸是一碳单位的载体 FH4是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的转移。N5、N10 是一碳单位的结合位点。 缺乏症：巨幼红细胞贫血、高同型半胱氨酸血症和DNA低甲基化 八、维生素B12是含钴维生素 （一）维生素B12的吸收需要内因子 维生素B12又称钴胺素(coholamine) 体内活性形式为甲基钴胺素、5 -脱氧腺苷钴胺素 （二）维生素B12影响一碳单位的代谢和脂肪酸的合成 Vit B12是N5-CH3-FH4转甲基酶（甲硫氨酸合成酶）的辅酶，催化同型半胱氨酸甲基化生成甲硫氨酸。 Vit B12 缺乏： 一是引起甲硫氨酸合成减少；二是影响四氢叶酸的再生。 相应缺乏症：巨幼红细胞贫血 高同型半胱氨酸血症 5’-脱氧腺苷钴胺素是L-甲基丙二酰CoA变位酶的辅酶，催化琥珀酰CoA的生成。 B12缺乏时，L-甲基丙二酰CoA大量堆积，影响脂肪酸的正常合成。 相应缺乏症：神经疾患 九、维生素C又称抗坏血病维生素 （一）维生素C是对热不稳定的酸性物质 维生素C又称L-抗坏血酸(ascorbic acid)，呈酸性，广泛存在于新鲜蔬菜和水果中。 动物体内不能合成维生素C，必需由食物供给。 抗坏血酸分子中C2和C3羟基可以氧化脱氢生成脱氢抗坏血酸，后者也可以加氢还原。 （二）维生素C既是一些羟化酶的辅酶又是强抗氧化剂 1．维生素C是一些羟化酶的辅酶 抗坏血酸是维持体内含铜羟化酶和(-酮戊二酸-铁羟化酶活性必不可少的辅因子。 2．维生素C作为抗氧化剂可直接参与体内氧化还原反应 3．维生素C具有增强机体免疫力的作用 缺乏症：坏血病 钙、磷代谢 一、钙、磷在体内分布广泛、功能重要 （一）钙既是骨的主要成分又具有重要的调节作用 骨钙占体内总钙99%，以羟基磷灰石 (hydroxyapatite)的形式存在 血清钙(9(11mg/dl)，占总钙0.1% 其他钙占总钙1% 血钙的正常水平对于维持骨骼内骨盐的含量、血液凝固过程和神经肌肉的兴奋性具有重要的作用。 胞液钙作为第二信使在信号转导中发挥许多重要的生理作用。肌肉中的钙可启动骨骼肌和心肌细胞的收缩。 （二）磷是体内许多重要生物分子的组成成分 二、钙和磷的代谢与骨的代谢密切相关 （一）钙和磷的吸收与排泄的影响因素颇多 · 小肠对钙的重吸收 主要来源: 牛奶、豆类和叶类蔬菜 主要吸收部位:十二指肠和空肠上段 影响钙吸收因素: 1. 酸性食物均有利于钙的吸收。 2. 碱性磷酸盐、草酸盐和植酸盐不利于钙的吸收。 3. 钙的吸收随年龄的增长而下降。 4. 维生素D能促进钙和磷的吸收。 肾对钙的重吸收 正常成人肾小球每日滤过约9g游离钙。 （1）肾小管对钙的重吸收量与血钙浓度相关。 血钙浓度降低可增加肾小管对钙的重吸收率，而血钙高时吸收率下降。 （2）肾对钙的重吸收受甲状旁腺激素的严格调控。 （二）骨内钙和磷的代谢是体内钙磷代谢主要组成 （二）骨内钙和磷的代谢是体内钙磷代谢主要组成 三、钙和磷代谢受三种激素的调节 主要调节激素：维生素D、甲状旁腺激素和降钙素 主要调节靶器官：小肠、肾和骨 （一）维生素D促进小肠钙的吸收和骨盐沉积 （1）1,25-(OH)2D3与小肠黏膜细胞特异的胞浆受体结合，进入细胞核，刺激钙结合蛋白的生成，促进小肠对钙的吸收，磷的吸收也随之增加。 （2）1,25-(OH)2D3可促进骨盐沉积，刺激成骨细胞分泌胶原，促进骨基质的成熟，有利于成骨。 （二）甲状旁腺激素具有升高血钙和降低血磷的作用 （1）PTH刺激破骨细胞的活化，促进骨盐溶解，使血钙与血磷增高。 （2）PTH促进肾小管对钙的重吸收，抑制对磷的重吸收。 （3）PTH还可刺激肾合成1,25-(OH)2D3，间接地促进小肠对钙、磷的吸收。 PTH的总体作用是使血钙升高。 （三）降钙素是唯一降低血钙浓度的激素 降钙素(calcitonin，CT)是甲状腺C细胞合成的由32个氨基酸残基组成的多肽，其作用靶器官为骨和肾。 （1）CT抑制破骨细胞、激活成骨细胞，促进骨盐沉积，降低血钙与血磷。 （2）CT抑制肾小管对钙、磷的重吸收。 · CT的总体作用是降低血钙与血磷。 维生素D缺乏：儿童佝偻病(rickets)、成人骨软化症 中、老年人骨质疏松 甲旁亢与维生素D中毒：高血钙症(hypercalcemia) 尿路结石 微量元素 概念： 微量元素是指人体中每人每天的需要量在100㎎以下的元素。 种类：主要包括有铁、碘、铜、锌、锰、硒、氟、钼、钴、铬等10种。 一、铁是体内含量最多的微量元素 （一）体内铁主要存在于含铁卟啉和非铁卟啉的蛋白质中 铁卟啉化合物：75% 非铁卟啉类含铁化合物：25% （如含铁的黄素蛋白、铁硫蛋白、运铁蛋白等）。 （二）运铁蛋白和铁蛋白分别是铁的运输和储存形式 · 铁(Fe3+)在血液中与运铁蛋白(transferrin)结合而运输。 · 多余的铁以铁蛋白的形式主要储存于肝、脾、骨髓、小肠黏膜、胰等器官。 · 体内铁的唯一排泄途径：细胞内有铁蛋白铁随着小肠黏膜上皮细胞脱落而排泄于肠腔。 （三）铁的缺乏与中毒均可引起严重的疾病 铁的缺乏：小细胞低血色性贫血 铁摄入过剩：血色素沉着症 二、锌是含锌金属酶和锌指蛋白的组成成分 锌(zinc)在人体内的含量仅次于铁，约为1.5～2.5g。成人每日需锌15～20mg。 · 血锌水平：0.1～0.15mmol/L · 运输形式：清蛋白或运铁蛋白结合而运输 · 储存形式：与金属硫蛋白(metallothionein)结合 · 排泄方式：主要经粪排泄，其次为尿、汗、乳汁 · 功能：含锌金属酶的组成成分、锌指蛋白中锌指模体的成分。 · 缺乏症： 皮肤炎、伤口愈合缓慢、脱发、神经精神障碍，儿童发育不良、睾凡萎缩等。 三、铜是体内多种含铜酶的辅基 成人体内铜(copper)的含量约为80~110mg，肌肉中约占50%，10%存在于肝。 · 运输形式：60%的铜与铜蓝蛋白(ceruloplasmin) 紧密结合，其余的与清蛋白疏松结合或与组氨酸形成复合物。 · 排泄方式：主要随胆汁排泄 功能： 1）体内多种酶的辅基，含铜的酶多以氧分子或氧的衍生物为底物。 2）增强血管生成素(angiogenin)对内皮细胞的亲和力、增加血管内皮生长因子(VEGF)和相关细胞因子的表达与分泌，促进血管生成 。 缺乏症：小细胞低色素性贫血、白细胞减少、出血性血管改变、骨脱盐、高胆固醇血症和神经疾患。 中毒：蓝绿粪便、唾液，以及行动障碍。 四、锰是多种酶的组成成分和激活剂 人体内含锰(manganese)约12～20mg。成人每日需2～5mg。 运输形式：大部分与血浆中-球蛋白和清蛋白结合而运输，少量与运铁蛋白结合。 储存部位：骨、肝、胰和肾 排泄方式：主要经胆汁，少量随胰液排出，尿中排泄很少。 功能： 1）多种酶的组成成分和激活剂 2）体内正常免疫功能、血糖与细胞能量调节、生殖、消化、骨骼生长、抗自由基等均需要锰。 缺乏症：生长发育受到影响 。 中毒：抑制呼吸链中复合物Ⅰ和ATP酶的活性，造成氧自由基的过量产生；干扰多巴胺的代谢，导致精神病和帕金森神经功能障碍（锰疯狂）。 五、硒以硒半胱氨酸形式参与多种重要硒蛋白的组成 人体含硒(selenium)约为14mg~21mg。成人日需要量在30 (g ~50(g。 运输形式：与和球蛋白结合，小部分与VLDL结合而运输。 排泄方式：主要随尿及汗液排泄。 功能：以硒半胱氨酸(selenocysteine)的形式存在于硒蛋白。 谷胱甘肽过氧化物酶是重要的含硒抗氧化蛋白，降低细胞内H2O2的含量，保护细胞膜，并加强维生素E的抗氧化作用。 硒蛋白P是血浆中的主要硒蛋白，可表达于各种组织，既是硒的转运蛋白，也是内皮系统的抗氧化剂。 硫氧还蛋白还原酶参与调节细胞内氧化还原过程，参与DNA合成的修复机制。 碘甲腺原氨酸脱碘酶可激活或去激活甲状腺激素，以维持机体生长、发育与代谢。 硒参与辅酶Q和辅酶A的合成。 缺发症： 可引发糖尿病、心血管疾病、神经变 性疾病、某些癌症等，如：克山病。 六、碘是甲状腺激素的组成成分 成人体内含碘(iodine)30mg~50mg，其中约30%集中在甲状腺内，用于合成甲状腺激素。60%(80%以非激素的形式分散于甲状腺外。 功能：主要参与甲状腺激素的合成，也具有抗氧化作用； 缺乏症: 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； 中毒：高碘性甲状腺肿，表现为甲状腺功能亢进及一些中毒症状。 七、钴以维生素B12的形式发挥作用 · 人体对钴的最小需要量为1(g，主要从尿中排泄，人体排钴能力强，很少有钴蓄积的现象发生。 · 钴主要以B12的形式发挥作用，钴缺乏可致B12缺乏，而B12缺乏可引起巨幼红细胞性贫血等疾病。 八、氟与骨、牙的形成与钙磷代谢密切相关 成人体内含氟(fluorine)约2g~6g，其中90%分布于骨、牙中，少量存在于指甲、毛发及神经肌肉中。 血中水平：20mol/L 运输形式：与球蛋白结合，小部分以氟化物形式运输。 排泄方式：尿 功能：氟与骨、牙的形成及钙磷代谢密切相关。氟可被羟基磷灰石吸附，生成氟磷灰石，从而加强对龋牙的抵抗作用。 缺乏症:骨质疏松，易发生骨折；牙釉质受损易碎。 中毒：骨脱钙和白内障，并可影响肾上腺、生殖腺等多种器官的功能。 九、铬与胰岛素的作用关系密切 铬作为铬调素的组成成分，增强胰岛素的生物学效应。 铬缺乏的主要表现在胰岛素的有效性降低，造成葡萄糖耐量受损，血清胆固醇和血糖上升。