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生物素的結(jié)構(gòu)圖 ! "4$葉酸與四氫葉酸的結(jié)構(gòu) $$食物中的葉酸多以含 5或 3分子谷氨酸的結(jié)合型存在,在腸道中受消化酶的作用,水解為游離型而被 吸收。若缺乏此種消化酶則可因吸收障礙而致葉酸缺乏。 $$葉干式恒溫器酸在體內(nèi)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(tuán)轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng) 的輔酶,在四氫葉酸結(jié)構(gòu)的 !(、!)*部位可攜帶一碳單位(見(jiàn)第九章 ’蛋白質(zhì)的分解代謝)。四氫葉酸尤其 在體內(nèi)嘌呤和嘧啶的合成中起重要作用。當(dāng)體內(nèi)缺乏葉酸時(shí),“一碳基團(tuán)”的轉(zhuǎn)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(xì)胞可因分裂障礙而使細(xì)胞增大,但卻不具備運(yùn)氧功能,造成巨 幼紅細(xì)胞性貧血(+,-./01/.2345 +.56057345 .8,+4.)。 ’’人類(lèi)腸道細(xì)菌能合成葉酸,故一般不發(fā)生缺乏癥。但當(dāng)吸收不良、代謝失;蚪M織需要過(guò)多,以及長(zhǎng) 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(zhǎng)期服用此類(lèi)藥物時(shí)應(yīng)考慮補(bǔ)充葉酸。 ’’孕婦因細(xì)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(chǎn)等,孕婦和乳母更應(yīng)補(bǔ) 充葉酸。 八、維生素 !"# ’’(一)化學(xué)本質(zhì)、性質(zhì)及來(lái)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(duì)分子質(zhì)量最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的維生素。維生素 9): 廣泛存在于動(dòng)物性食品中,尤其在肝中含量最 為豐富。人體對(duì)它的需要量甚少,但體內(nèi)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(jiàn)。 ’’(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(tuán)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(nèi)甲基移換反應(yīng)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(yīng),產(chǎn)生四氫葉酸和蛋氨酸(見(jiàn)第九
章’蛋白質(zhì)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(xì)胞性貧血。蛋氨酸經(jīng)活 化后可作為甲基供體促進(jìn)膽堿和磷脂等有機(jī)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(guān),這種糖蛋白叫做內(nèi)因子( 483648245 A.5B 306,C@)。維生素 9): 必須與內(nèi)因子結(jié)合生成復(fù)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(nèi)因子,均可因維生素 9): 的吸收障礙而致維生素 9): 的缺 乏。對(duì)這類(lèi)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(xué)本質(zhì)、性質(zhì)及來(lái)源 ’’維生素 &又名 D抗壞血酸( .2506145 .54E),它是含有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的多元醇類(lèi),其特點(diǎn)是具有可解離出 圖 ; )<’維生素 9): 的結(jié)構(gòu) 第四章 ’維’生’素"! !"的烯醇式羥基,因而其水溶液有較強(qiáng)的酸性。維生素 #有很強(qiáng)的還原性,可被脫氫而氧化,但在供氫體 存在時(shí)仍可被可逆性還原。維生素 #的氧化產(chǎn)物是草酸和蘇阿糖酸(圖 $ %&)。 圖 $ %&’維生素 #的結(jié)構(gòu)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(shí),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(yán)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(yīng)用最多的一種維生素。 ’ ’ ./維生素 #是體內(nèi)重要的還原劑 ’ ’(.)保護(hù)巰基和促使巰基再生 ’巰基( —0!)是體內(nèi)許多重要的酶、蛋白質(zhì)的極其重要的活性基團(tuán), 還原性谷胱甘肽(10!)對(duì)其具有保護(hù)作用。當(dāng)它們?cè)庥鲶w內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)氧化物時(shí), 10!就可以將其還原, 從而保護(hù)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(hù) 功能。維生素 #是強(qiáng)還原劑,能在 10!還原酶的作用下使其重新還原。換句話說(shuō),維生素 #是 10!的強(qiáng) 大后盾,可以保護(hù) 10!,促使其再生,維持其保護(hù)功能(圖 $ %.)。 圖 $ %.’維生素 #與谷胱甘肽氧化還原反應(yīng)的關(guān)系 (
.):10!還原酶;(%):10!過(guò)氧化酶 ’’(%)促進(jìn)鐵的吸收與利用 ’食物中的鐵一般是 +, -",難以吸收,需經(jīng)過(guò)維生素 #的還原,成為 +,% ", 才利于吸收。維生素 #使體內(nèi) +,% "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(guò)程中 難免被氧化成高鐵血紅蛋白(2!3)而喪失運(yùn)氧功能,維生素 #可以將其重新還原。 ’’(-)促進(jìn)抗體的合成 ’抗體的合成需要半胱氨酸,維生素 #可使體內(nèi)胱氨酸還原成半胱氨酸,且維 持半胱氨酸的數(shù)量足以滿足合成抗體的需要。它還能增強(qiáng)白細(xì)胞對(duì)流感病毒的反應(yīng)性以及促進(jìn) !%4% 在 粒細(xì)胞中的殺菌作用等。因此確認(rèn)維生素 #可以增強(qiáng)人體免疫力。 "!第一篇!生物分子的結(jié)構(gòu)與功能 !!(")維生素 #可促進(jìn)維生素 $、%、&族的吸收,還可以保護(hù)它們免受破壞;促進(jìn)葉酸還原成有活性的 ’(" 。 ! !)*參與體內(nèi)的羥化反應(yīng) !!維生素 #參與許多物質(zhì)的羥化反應(yīng)過(guò)程。例如,膠原的生成、類(lèi)固醇的合成與轉(zhuǎn)變,以及許多非代謝 物如有機(jī)藥物或毒物的生物轉(zhuǎn)化等。 !!(+)膠原的合成!膠原是組成細(xì)胞間質(zhì)的重要成分,而羥脯氨酸和羥賴氨酸是膠原分子中脯氨酸和 賴氨酸殘基的羥化衍生物。維生素 #是羥化酶的輔酶,是羥化反應(yīng)必需的輔助因素之一。當(dāng)維生素 #缺 乏時(shí),膠原和細(xì)胞間質(zhì)合成減少,毛細(xì)血管壁脆性增大,通透性增強(qiáng),輕微碰撞或摩擦即可使毛細(xì)血管破 裂,引起出血現(xiàn)象,臨床上,稱為維生素 #缺乏癥(舊稱壞血病,,-./01)。 !!())類(lèi)固醇的羥化!正常情況下,體內(nèi)膽
固醇約有 "23轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼岷笈懦,在膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?酸的一系列反應(yīng)中,第一步反應(yīng)就是膽固醇在 4!羥化酶(膽汁酸合成的限速酶)作用下,生成 4!羥膽 固醇,而后側(cè)鏈斷裂,最終生成膽汁酸(參看第八章脂代謝)。缺乏維生素 #,則此步羥化過(guò)程受阻,膽固 醇難以轉(zhuǎn)變成膽汁酸,在肝中堆積,造成血中膽固醇濃度增高。因此,臨床上使用大劑量維生素 #可降低 血中膽固醇。 !!此外,腎上腺皮質(zhì)激素合成加強(qiáng)時(shí),皮質(zhì)中維生素 #含量顯著下降,這也提示皮質(zhì)激素合成過(guò)程中的 某些羥化步驟需消耗較多的維生素 #。 !!(5)芳香族氨基酸的羥化 !苯丙氨酸( 678)羥化為酪氨酸( 91/)、酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)閮翰璺影罚?-:;8< -7=>:?@A8)、色氨酸(9/B)轉(zhuǎn)變?yōu)?C羥色胺(C (9)等過(guò)程中的羥化步驟均需要維生素 #的參加。 !!(")有機(jī)藥物或毒物的羥化!藥物或毒物在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的羥化過(guò)程,是肝中重要的生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)。維 生素 #能強(qiáng)化此類(lèi)羥化反應(yīng)酶系的活性,促進(jìn)藥物或毒物的代謝轉(zhuǎn)變,因而有增強(qiáng)解毒的作用。 十、硫辛酸 !!硫辛酸(>@B=@-:-@D)又名 E,F(xiàn)二硫辛酸,其結(jié)構(gòu)式如圖 " ))。 !H ! !!硫辛酸分子內(nèi)含二硫鍵,故常用 G$ $$表示之。硫辛酸能還原為帶有兩 H 個(gè)—H(的二氫硫辛酸,作為硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶的輔酶,參與丙酮酸的氧化脫 羧反應(yīng)。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(jié)構(gòu) 原反應(yīng),可保護(hù)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(guò)量中毒 !!引起維生素缺乏的原因有:食物的保存、加工與烹調(diào)不當(dāng)造成維生素被過(guò) 量破壞;不良的飲食習(xí)慣如偏食等造成維生素的攝入不足;某些疾病導(dǎo)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(méi)有相應(yīng)增加。例如,不同的工種、不同的飲食習(xí)慣