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生物素的結構圖 ! "4$葉酸與四氫葉酸的結構 $$食物中的葉酸多以含 5或 3分子谷氨酸的結合型存在,在腸道中受消化酶的作用,水解為游離型而被 吸收。若缺乏此種消化酶則可因吸收障礙而致葉酸缺乏。 $$葉干式恒溫器酸在體內必須還原成四氫葉酸(67! 或 876%)(圖 ! "4)才有生理活性。小腸黏膜、肝及骨髓等 "!第一篇 ’生物分子的結構與功能 組織含有葉酸還原酶,在 !"#$%和維生素 &的參與下,催化葉酸的還原。 ’’(二)生化作用及缺乏癥 ’’體內核苷酸和某些氨基酸的合成需要提供“一碳單位”以作碳源,而四氫葉酸是一碳基團轉移酶系統(tǒng) 的輔酶,在四氫葉酸結構的 !(、!)*部位可攜帶一碳單位(見第九章 ’蛋白質的分解代謝)。四氫葉酸尤其 在體內嘌呤和嘧啶的合成中起重要作用。當體內缺乏葉酸時,“一碳基團”的轉移發(fā)生障礙,核苷酸特別 是胸腺嘧啶脫氧核苷酸的合成減少。幼紅細胞可因分裂障礙而使細胞增大,但卻不具備運氧功能,造成巨 幼紅細胞性貧血(+,-./01/.2345 +.56057345 .8,+4.)。 ’’人類腸道細菌能合成葉酸,故一般不發(fā)生缺乏癥。但當吸收不良、代謝失常或組織需要過多,以及長 期使用腸道抑菌藥物或葉酸拮抗藥等狀況下,則可造成葉酸缺乏?诜茉兴幓蚩贵@厥藥物能干擾葉酸 的吸收及代謝,如長期服用此類藥物時應考慮補充葉酸。 ’’孕婦因細胞分裂增快,代謝旺盛,若缺乏葉酸將造成胎兒先天性缺陷和易流產等,孕婦和乳母更應補 充葉酸。 八、維生素 !"# ’’(一)化學本質、性質及來源 ’’維生素 9): 因其分子中含有金屬鈷和許多酰氨基,故又稱為鈷胺素( 501./.+48,),是唯一含金屬的,而 且是相對分子質量最大、結構最復雜的維生素。維生素 9): 廣泛存在于動物性食品中,尤其在肝中含量最 為豐富。人體對它的需要量甚少,但體內貯存量很充裕,所以因攝入不足而致維生素 9): 缺乏者在臨床上 比較少見。 ’’(二)生化作用及缺乏癥 ’’維生素 9): 分子中的鈷能與— &!、—=%、—&%> 或 (?脫氧腺苷等基團相連,分別稱為氰鈷胺、羥鈷 胺、甲基鈷胺和 (?脫氧腺苷鈷胺(圖 ; )<)。 ’’甲基鈷胺(&%> 9): )參與體內甲基移換反應和 葉酸代謝,是 !(甲基四氫葉酸甲基移換酶的輔酶。 此酶催化 !( &%> @%; 和同型半胱氨酸之間不可 逆的甲基移換反應,產生四氫葉酸和蛋氨酸(見第九
章’蛋白質的分解代謝)。缺乏維生素 9): 同缺乏葉 酸一樣,也將造成巨幼紅細胞性貧血。蛋氨酸經活 化后可作為甲基供體促進膽堿和磷脂等有機物的合 成,防止脂肪肝的發(fā)生,有利于肝的代謝。所以臨床 上也把葉酸和維生素 9): 作為治療肝病的輔助藥物。 ’’維生素 9): 的吸收與正常胃黏膜分泌的一種糖 蛋白密切相關,這種糖蛋白叫做內因子( 483648245 A.5B 306,C@)。維生素 9): 必須與內因子結合生成復合物才能被回腸下段黏膜上的受體接納而被吸收。某些疾 病如萎縮性胃炎、胃全切除的病人或者先天缺乏內因子,均可因維生素 9): 的吸收障礙而致維生素 9): 的缺 乏。對這類病人只有采取注射的方式給予維生素 9): 才有效。 九、維生素 $ ’’(一)化學本質、性質及來源 ’’維生素 &又名 D抗壞血酸( .2506145 .54E),它是含有內酯結構的多元醇類,其特點是具有可解離出 圖 ; )<’維生素 9): 的結構 第四章 ’維’生’素"! !"的烯醇式羥基,因而其水溶液有較強的酸性。維生素 #有很強的還原性,可被脫氫而氧化,但在供氫體 存在時仍可被可逆性還原。維生素 #的氧化產物是草酸和蘇阿糖酸(圖 $ %&)。 圖 $ %&’維生素 #的結構與分解 ’’維生素 #在酸性水溶液( (! )$)中較為穩(wěn)定,在中性及堿性溶液中易被破壞,有微量金屬離子(如 #*% "、+, -"等)存在時,更易被氧化分解;加熱或受光照射也可使維生素 #分解。 ’’維生素 #主要存在于綠色新鮮蔬菜和水果。但在植物組織中還含有抗壞血酸氧化酶,能使之氧化分 解,所以蔬菜和水果貯存越久,其中維生素 #遭到破壞就越嚴重。 ’ ’(二)生化作用及缺乏癥 ’ ’維生素 #具有廣泛的生理作用,因此是目前臨床應用最多的一種維生素。 ’ ’ ./維生素 #是體內重要的還原劑 ’ ’(.)保護巰基和促使巰基再生 ’巰基( —0!)是體內許多重要的酶、蛋白質的極其重要的活性基團, 還原性谷胱甘肽(10!)對其具有保護作用。當它們遭遇體內產生的過氧化物時, 10!就可以將其還原, 從而保護生物大分子免遭氧化破壞。但 10!一旦被氧化后,生成氧化型谷胱甘肽( 1001),不再具有保護 功能。維生素 #是強還原劑,能在 10!還原酶的作用下使其重新還原。換句話說,維生素 #是 10!的強 大后盾,可以保護 10!,促使其再生,維持其保護功能(圖 $ %.)。 圖 $ %.’維生素 #與谷胱甘肽氧化還原反應的關系 (
.):10!還原酶;(%):10!過氧化酶 ’’(%)促進鐵的吸收與利用 ’食物中的鐵一般是 +, -",難以吸收,需經過維生素 #的還原,成為 +,% ", 才利于吸收。維生素 #使體內 +,% "濃度得以保證,有利于血紅蛋白的合成。此外,血紅蛋白在攜氧過程中 難免被氧化成高鐵血紅蛋白(2!3)而喪失運氧功能,維生素 #可以將其重新還原。 ’’(-)促進抗體的合成 ’抗體的合成需要半胱氨酸,維生素 #可使體內胱氨酸還原成半胱氨酸,且維 持半胱氨酸的數量足以滿足合成抗體的需要。它還能增強白細胞對流感病毒的反應性以及促進 !%4% 在 粒細胞中的殺菌作用等。因此確認維生素 #可以增強人體免疫力。 "!第一篇!生物分子的結構與功能 !!(")維生素 #可促進維生素 $、%、&族的吸收,還可以保護它們免受破壞;促進葉酸還原成有活性的 ’(" 。 ! !)*參與體內的羥化反應 !!維生素 #參與許多物質的羥化反應過程。例如,膠原的生成、類固醇的合成與轉變,以及許多非代謝 物如有機藥物或毒物的生物轉化等。 !!(+)膠原的合成!膠原是組成細胞間質的重要成分,而羥脯氨酸和羥賴氨酸是膠原分子中脯氨酸和 賴氨酸殘基的羥化衍生物。維生素 #是羥化酶的輔酶,是羥化反應必需的輔助因素之一。當維生素 #缺 乏時,膠原和細胞間質合成減少,毛細血管壁脆性增大,通透性增強,輕微碰撞或摩擦即可使毛細血管破 裂,引起出血現象,臨床上,稱為維生素 #缺乏癥(舊稱壞血病,,-./01)。 !!())類固醇的羥化!正常情況下,體內膽
固醇約有 "23轉變?yōu)槟懼岷笈懦,在膽固醇轉變?yōu)槟懼?酸的一系列反應中,第一步反應就是膽固醇在 4!羥化酶(膽汁酸合成的限速酶)作用下,生成 4!羥膽 固醇,而后側鏈斷裂,最終生成膽汁酸(參看第八章脂代謝)。缺乏維生素 #,則此步羥化過程受阻,膽固 醇難以轉變成膽汁酸,在肝中堆積,造成血中膽固醇濃度增高。因此,臨床上使用大劑量維生素 #可降低 血中膽固醇。 !!此外,腎上腺皮質激素合成加強時,皮質中維生素 #含量顯著下降,這也提示皮質激素合成過程中的 某些羥化步驟需消耗較多的維生素 #。 !!(5)芳香族氨基酸的羥化 !苯丙氨酸( 678)羥化為酪氨酸( 91/)、酪氨酸轉變?yōu)閮翰璺影罚?-:;8< -7=>:?@A8)、色氨酸(9/B)轉變?yōu)?C羥色胺(C (9)等過程中的羥化步驟均需要維生素 #的參加。 !!(")有機藥物或毒物的羥化!藥物或毒物在內質網上的羥化過程,是肝中重要的生物轉化反應。維 生素 #能強化此類羥化反應酶系的活性,促進藥物或毒物的代謝轉變,因而有增強解毒的作用。 十、硫辛酸 !!硫辛酸(>@B=@-:-@D)又名 E,F二硫辛酸,其結構式如圖 " ))。 !H ! !!硫辛酸分子內含二硫鍵,故常用 G$ $$表示之。硫辛酸能還原為帶有兩 H 個—H(的二氫硫辛酸,作為硫辛酸乙酰轉移酶的輔酶,參與丙酮酸的氧化脫 羧反應。硫辛酸有抗脂肪肝和降低血膽固醇的作用。另外,硫辛酸的氧化還圖 " ))!硫辛酸的結構 原反應,可保護巰基酶免受重金屬離子的毒害。 第三節(jié)!維生素的缺乏與過量中毒 !!引起維生素缺乏的原因有:食物的保存、加工與烹調不當造成維生素被過 量破壞;不良的飲食習慣如偏食等造成維生素的攝入不足;某些疾病導致維生素的大量被消耗或腸胃道疾 病造成維生素的吸收障礙;以及需要量增加而攝入量沒有相應增加。例如,不同的工種、不同的飲食習慣