临床执医-生物化学与分子生物学-017维生素

这是一篇关于临床执医-生物化学与分子生物学-017维生素的思维导图，主要内容有《生物化学》-1.脂溶性维生素、《生物化学》-2.水溶性维生素、临床执医生物化学与分子生物学017维生素。

十七、维生素

• 《生物化学》- 1.脂溶性维生素
  • 【维生素的分类】
    • 脂溶性维生素不溶于水，能溶于脂肪，随脂类物质吸收，不易排泄，在体内主要储存于肝。
  • 一、维生素A
    • (一)生理功能
      • 1.参与视觉传导：人的视网膜杆状细胞主要感受弱光，视杆细胞感受弱光的糖蛋白称为视紫红质，视杆细胞合成视紫红质需要维生素A。
      • 2.调控基因表达和细胞生长与分化：维生素 A及其代谢中间产物具有广泛的生理学和药理学活性，在人体生长、发育和细胞分化等过程中起着十分重要的调控作用。
      • 3.有效的抗氧化剂：维生素A是机体一种有效的捕获活性氧的抗氧化剂，具有清除活性氧和防止脂质过氧化的作用。
      • 4.抑制肿瘤生长：维生素A及其衍生物有延缓或阻止癌前病变，拮抗化学致癌剂的作用。
    • (二)维生素A缺乏症
      • 1.夜盲症：若维生素A缺乏导致视紫红质合成减少，对弱光敏感性降低，从明处到暗处看清物质所需的时间延长，严重时会发生“夜盲症”。
      • 2.眼干燥症：维生素A缺乏可引起严重的上皮角化，眼结膜黏液分泌细胞的丢失与角化以及糖蛋白分泌的减少均可引起角膜干燥，出现眼干燥症。
      • 3.增加机体对感染性疾病的敏感性：维生素A对于免疫系统细胞的分化具有重要的作用。维生素A缺乏增加机体对感染性疾病的敏感性。
  • 二、维生素D
    • (一)生理功能
      • 1.1,25-(OH)2-D3调节钙、磷代谢
        • 1,25-(OH)2-D3可与靶细胞内特异的核受体结合，进入细胞核，调节相关基因(如钙结合蛋白基因、骨钙蛋白基因等)的表达。1,25-(OH)2-D3还可通过信号转导系统使钙通道开放，发挥其对钙、磷代谢的快速调节作用。此外，1,25-(OH)2-D3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。
      • 2.1,25-(OH)2-D3影响细胞分化
        • 皮肤、大肠、前列腺、乳腺、心、脑、骨骼肌、胰岛β细胞、单核细胞和活化的T和B淋巴细胞等均存在维生素D受体。1,25-(OH)2-D3具有调节这些组织细胞分化等功能。
    • (二)维生素D缺乏症
      • 当缺乏维生素D时，儿童可患佝偻病，成人可发生软骨病和骨质疏松症。因此，维生素D又称抗佝偻病维生素。此外，维生素D缺乏也与自身免疫性疾病的发生有关。
  • 三、维生素E
    • (一)生理功能
      • 1.维生素E是体内最重要的脂溶性抗氧化剂
        • 维生素E作为脂溶性抗氧化剂和自由基清除剂，主要对抗生物膜上脂质过氧化所产生的自由基，保护生物膜及其他蛋白质的结构与功能。维生素E对细胞膜的保护作用使细胞维持正常的流动性。
      • 2.维生素E具有调节基因表达的作用
        • 维生素E可以上调或下调生育酚的摄取和降解相关的基因、脂质摄取与动脉硬化的相关基因、表达某些细胞外基质蛋白的基因、细胞黏附与炎症的相关基因以及细胞信号系统和细胞周期调节的相关基因等。因而，维生素E具有抗炎、维持正常免疫功能和抑制细胞增殖的作用，并可降低血浆低密度脂蛋白(LDL)的浓度。维生素E在预防和治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病、肿瘤和延缓衰老方面具有一定的作用。
      • 3.维生素E促进血红素的合成
        • 维生素E能提高血红素合成的关键酶δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)合酶和ALA脱水酶的活性，从而促进血红素的合成。
    • (二)维生素E缺乏症
      • 维生素E一般不易缺乏，在严重的脂质吸收障碍和肝严重损伤时可引起缺乏症，表现为红细胞数量减少，脆性增加等溶血性贫血症。
      • 维生素E缺乏病是由于血中维生素E含量低而引起，主要发生在婴儿，特别是早产儿。早产的新生儿由于组织维生素E的储备较少和小肠吸收能力较差，可因维生素E缺乏引起轻度溶血性贫血。
  • 四、维生素K
    • (一)生物学功能
      • 1.维生素K是凝血因子合成所必需的辅酶
      • 2.维生素K对骨代谢具有重要作用
        • 肝 、骨等组织中存在维生素K依赖蛋白，研究表明，服用低剂量维生素K的妇女，其股骨颈和脊柱的骨盐密度明显低于服用大剂量维生素K时的骨盐密度。此外，维生素K对减少动脉钙化也具有重要的作用。大剂量的维生素K可以降低动脉硬化的危险性。
    • (二)维生素K缺乏症
      • 因维生素K广泛分布于动、植物组织，且体内肠菌也能合成，一般不易缺乏。因维生素K不能通过胎盘，新生儿出生后肠道内又无细菌，所以新生儿有可能出现维生素K的缺乏。维生素K缺乏的主要症状是易出血。
• 《生物化学》- 2.水溶性维生素
  • 【维生素的分类】
    • 水溶性维生素易溶于水，体内不易储存，极易随尿排出，必须及时补充。通常构成酶的辅助因子参与代谢。
  • 一、维生素B1
    • 维生素B1又名硫胺素，主要存在于豆类和种子外皮(如米糠)、胚芽、酵母和瘦肉中。硫胺素易被小肠吸收，入血后主要在肝及脑组织中经酶的催化生成焦磷酸硫胺素(TPP)。TPP是维生素B1的活性形式。
    • (一)生理功能
      • 维生素B1在体内能量代谢中发挥重要的作用。TPP是a-酮酸氧化脱羧酶多酶复合体的辅酶，参与线粒体内丙酮酸、a-酮戊二酸和支链氨基酸的a-酮酸的氧化脱羧反应。TPP在这些反应中转移醛基。
      • 维生素B1在神经传导中起一定作用。合成乙酰胆碱所需的乙酰辅酶A主要来自于丙酮酸的氧化脱羧反应。此外，维生素B1可作为胆碱酯酶的抑制剂，参与乙酰胆碱的代谢调控。
    • (二)缺乏症
      • 维生素B1缺乏多见于以精米为主食的地区，任何年龄均可发病。膳食中维生素B1含量不足为常见原因。
      • 维生素B1缺乏时，糖代谢中间产物丙酮酸的氧化脱羧反应发生障碍，血中丙酮酸和乳酸堆积。由于以糖有氧分解供能为主的神经组织供能不足以及神经细胞膜髓鞘磷脂合成受阻，导致慢性末梢神经炎和其他神经肌肉变性病变，即脚气病。
      • 维生素B1缺乏时，乙酰辅酶A的生成减少，影响乙酰胆碱的合成。同时，由于维生素B1对胆碱酯酶的抑制减弱，乙酰胆碱分解加强，影响神经传导。主要表现为消化液分泌减少，胃蠕动变慢，食欲缺乏，消化不良等症状。
  • 二、维生素B2
    • 维生素B2又名核黄素。奶与奶制品、肝、蛋类和肉类等是维生素B2的丰富来源。核黄素主要在小肠上段通过转运蛋白主动吸收。在体内活性形式是FMN(黄素单核苷酸)及FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)。
    • (一)生理功能
      • FMN及FAD是体内氧化还原酶的辅基，主要起递氢体的作用。它们参与呼吸链、脂肪酸和氨基酸的氧化以及三羧酸循环。
      • FAD和FMN分别作为辅酶参与色氨酸转变为烟酸和维生素B6转变为磷酸吡哆醛的反应。FAD还可作为谷胱甘肽还原酶的辅酶，参与体内抗氧化防御系统，维持还原型谷胱甘肽的浓度；FAD与细胞色素P450结合，参与药物代谢。
    • (二)缺乏症
      • 维生素B2缺乏的主要原因是膳食供应不足，如食物烹调不合理(淘米过度、蔬菜切碎后浸泡等)、食用脱水蔬菜或婴儿所食牛奶多次煮沸等均可导致维生素B2缺乏。
      • 维生素B2缺乏时，可引起口角炎、唇炎、阴囊炎、眼睑炎、畏光等症。用光照疗法治疗新生儿黄疸时，在破坏皮肤胆红素的同时，核黄素也可同时遭到破坏，引起新生儿维生素B2缺乏症。
  • 三、维生素PP
    • 维生素PP包括烟酸和烟酰胺。维生素PP在体内的活性形式是NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)和NADP+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)。维生素PP广泛存在于动植物体内，在酵母、蛋、内脏、肉类及谷类中含量丰富，人体也可合成。
    • (一)生理功能
      • NAD+和NADP+在体内是多种不需氧脱氢酶的辅酶，分子中的烟酰胺部分具有可逆的加氢及脱氢的特性，常发挥递氢体的作用。
    • (二)缺乏症
      • 人类维生素PP缺乏症亦称为糙皮病，主要表现有皮炎、腹泻及痴呆。皮炎常对称的出现于暴露部位；痴呆则是神经组织变性的结果。
  • 四、泛酸
    • 泛酸因广泛存在于动、植物组织中而得名。其在体内的活性形式是CoA(辅酶Ａ)、ACP(辅酶酰基载体蛋白)。
    • (一)生理功能
      • CoA及ACP构成酰基转移酶的辅酶，广泛参与糖、脂质、蛋白质代谢及肝的生物转化作用。
    • (二)缺乏症
      • 泛酸缺乏症很少见。泛酸缺乏的早期易疲劳，引发胃肠功能障碍等疾病，如食欲缺乏、恶心、腹痛、溃疡、便秘等症状。严重时最显著特征是出现肢神经痛综合征，主要表现为脚趾麻木、步行时摇晃、周身酸痛等。若病情继续恶化，则会产生易怒、脾气暴躁、失眠等症状。
  • 五、生物素
    • 生物素在肝、肾、酵母、蛋类、花生、牛乳和鱼类等食品中含量较多，啤酒里含量较高，人肠道细菌也能合成。
    • (一)生理功能
      • 生物素作为丙酮酸羧化酶、乙酰CoA羧化酶等的辅基，参与CO2固定过程，为脂肪与碳水化合物代谢所必需。
      • 现已鉴定，人基因组中有2000多个基因编码产物的功能依赖生物素。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、基因转录和DNA损伤的修复。
    • (二)缺乏症
      • 生物素的来源极为广泛，人体肠道细菌也能合成，很少出现缺乏症。如果生物素缺乏主要症状是疲乏、恶心、呕吐、食欲不振、皮炎及脱发。
  • 六、维生素B6
    • 维生素B6包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。维生素B6的活化形式是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。维生素B6广泛存在于动、植物食品中。肝、鱼、肉类、全麦、坚果、豆类、蛋黄和酵母均是维生素B6的丰富来源。
    • (一)生理功能
      • 1.磷酸吡哆醛是多种酶的辅酶
        • 磷酸吡哆醛是体内百余种酶的辅酶，参与氨基酸脱氨基与转氨基作用、鸟氨酸循环、血红素的合成和糖原分解等，在代谢中发挥着重要作用。
        • 磷酸吡哆醛也是谷氨酸脱羧酶的辅酶，可增进大脑抑制性神经递质γ-氨基丁酸的生成，故临床上常用维生素B6治疗小儿惊厥、妊娠呕吐和精神焦虑等。磷酸吡哆醛还是血红素合成的关键酶的辅酶，参与血红素的生成。
      • 2.磷酸吡哆醛可终止类固醇激素作用的发挥
        • 磷酸吡哆醛可以将类固醇激素-受体复合物从DNA中移去，终止这些激素的作用。维生素B6缺乏时，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，与乳腺、前列腺和子宫激素相关肿瘤的发生发展有关。
    • (二)缺乏症
      • 维生素B6缺乏时血红素的合成受阻，可造成低血色素小细胞性贫血(又称维生素B6反应性贫血)和血清铁增高。维生素B。缺乏的病人还可出现脂溢性皮炎，以眼及鼻两侧较为明显，重者可扩展至面颊、耳后等部位。故维生素B6又称抗皮炎维生素。
  • 七、叶酸
    • 叶酸的活性形式为四氢叶酸(FH4)。酵母、肝、水果和绿叶蔬菜是叶酸的丰富来源。肠道菌也有合成叶酸的能力。
    • (一)生理功能
      • 四氢叶酸是一碳单位转移酶的辅酶，作为一碳单位的载体。一碳单位在体内参与嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸等多种物质的合成。
    • (二)缺乏症
      • 因食物中叶酸含量丰富，肠道细菌也能合成，一般不发生缺乏症。叶酸缺乏时，DNA合成受到抑制，骨髓幼红细胞DNA合成减少，细胞分裂速度降低，细胞体积变大，造成巨幼细胞贫血。
      • 孕妇如果叶酸缺乏，可能造成胎儿脊柱裂和神经管缺陷，故孕妇及哺乳期妇女应适量补充叶酸，以降低发生新生儿疾病的风险。
  • 八、维生素B12
    • 维生素B12又称钴胺素，是唯一含金属元素、分子量最大、结构最复杂的维生素，维生素B12活性形式是甲基钴胺素和5′-脱氧腺苷钴胺素。维生素B12仅由微生物合成，酵母和动物肝含量丰富，不存在于植物中。维生素B12必须与胃黏膜壁细胞分泌的内因子(IF)结合生成IF-B12复合物，才能被回肠吸收。
    • (一)生理功能
      • 甲基钴胺素(CH3-B12)参与体内甲基移换反应和叶酸代谢。维生素B12缺乏时，影响四氢叶酸的再生。组织中游离的四氢叶酸含量减少，一碳单位的代谢受阻，造成核酸合成障碍。
    • (二)缺乏症
      • 因维生素B12广泛存在于动物食品中，正常膳食者一般不会缺乏。但萎缩性胃炎、胃全切病人或内因子的先天性缺陷者，可因维生素B12的严重吸收障碍而出现缺乏症。
      • 当维生素B12缺乏时，核酸合成障碍阻止细胞分裂而产生巨幼细胞贫血，即恶性贫血。
  • 九、维生素C
    • 人类体内不能合成维生素C，必须由食物供给。维生素C广泛存在于新鲜蔬菜和水果中。干种子中虽然不含维生素C，但其幼芽可以合成，所以豆芽等是维生素C的丰富来源。
    • (一)生物学功能
      • 1.参与体内多种羟化反应
        • 维生素 C是维持体内含铜羟化酶和a-酮戊二酸-铁羟化酶活性必不可少的辅因子。
      • 2.参与体内氧化还原反应
        • (1)维生素C具有保护巯基的作用，它可使巯基酶的-SH 保持还原状态。维生素C在谷胱甘肽还原酶作用下，将氧化型谷胱甘肽(GSSG)还原成还原型( GSH)。还原型GSH能清除细胞膜的脂质过氧化物,起到保护细胞膜的作用。
        • (2)维生素C能使红细胞中高铁血红蛋白(MHb)还原为血红蛋白(Hb)，使其恢复运氧能力。
        • (3)小肠中的维生素C可将Fe3+还原成Fe2+，有利于食物中铁的吸收。
        • (4)维生素C作为抗氧化剂，影响细胞内活性氧敏感的信号转导系统，从而调节基因表达，影响细胞分化与细胞功能。维生素C还是重要的活性氧清除剂。
      • 3.维生素C具有增强机体免疫力的作用
        • 维生素C促进体内抗菌活性、NK细胞活性、促进淋巴细胞增殖和趋化作用提高吞噬细胞的吞噬能力、促进免疫球蛋白的合成，从而提高机体免疫力。
    • (二)缺乏症
      • 因维生素C是胶原蛋白形成所必需的物质，有助于保持细胞间质物质的完整，当严重缺乏时可引起维生素C缺乏病，又称坏血病。坏血病表现为毛细血管脆性增强易破裂、牙龈腐烂、牙齿松动、骨折以及创伤不易愈合等。
      • 维生素C缺乏直接影响胆固醇转化，引起体内胆固醇增多，是动脉硬化的危险因素之一。此外，人体长期过量摄入维生素C可能增加尿中草酸盐的形成，增加尿路结石的危险。
• 临床执医 生物化学与分子生物学 017 维生素