辅酶与辅基汇总

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1、辅酶与辅基汇总（一）辅酶 I 和辅酶 II : NAD+、NADP +NAD+ （烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）和 NADP +（烟 腺嘌 核苷 酸）是 反应 要的 和氢 体，因NAD+ANADI?MADH 或 NADFH4-1-5 捕酣 1 和Mil酰胺 吟二 酸磷 生化 中重 电子 传递 此它们参与的是氧化还原反应（图 4-1-5）NAD+和NADP+是各种不需氧脱氢酶的辅酶， 可以接受底物分子上提供的氢负离子（ H: -）而 还原为 NADH 和 NADPH 。底物分子脱氢时， 一次脱下一对氢（2H+2e-）, NAD+或 NADP + 接受1个H+和2个e-,另一个H+游离存在于溶 液中。NA

2、DH 在细胞内有两条去路，一是通过呼吸 链最终将氢传递给氧生成水， 释放能量用于 ATP 的合成；一是作为还原剂为加氢反应 （还原反应） 提供氢。 NADPH 一般不将氢传递给氧，通常只 作为还原剂为加氢反应提供氢。 NADPH 是细胞 内重要的还原剂。辅酶I和辅酶II是以维生素PP （烟酸、烟酰 胺）、核糖、磷酸、腺嘌呤为原料合成的。（二）黄素辅酶： FMN 、 FADFMN （黄素单核苷酸）和FAD （黄素腺嘌吟 二核苷酸） 是另一类氢和电子的传递体， 参与氧 化还原反应（图 4-1-6）。FAD图4-1-6冋W与FAPX 术啥IA酸 27計打謀儒岭二M-fFnFAUFAI)H2FMN、F

3、AD是黄酶（氧化还原酶）的辅基， 参与体内多种氧化还原反应，它可以接受2个氢 而还原为FMNH 2或FADH2。其中FMN是呼吸 链的重要氢和电子传递体，FAD主要参与有机 物如脂肪酸等的氧化脱氢。FADH2可将氢通过 呼吸链传递至氧生成水，释放能量用于 ATP的 合成；在某些情况下，也可将氢直接传递给氧而生成过氧化氢（H2O2）, H2O2可被过氧化氢酶催 化分解成水和氧气。黄素辅基是由维生素 B2 （核黄素）转化形成 的。（三）辅酶 A: CoA-SH辅酶A是体内传递酰基的载体，为酰基移换 酶之辅酶（图4-1-7）。nh2%i 0O=|i-OH3错哉ADP辅酶A由3-磷酸-ADP、泛酸、巯

4、基乙胺三部 分构成，其中泛酸为维生素，因此辅酶 A是主 要是以维生素泛酸为原料转化合成的。巯基-SH是辅酶A的活性基团，因此辅酶 A 常写作CoA-SH。当携带乙酰基时形成 CH3CO-SCOA，称为乙酰辅酶 A。当交出乙酰 基时又恢复为CoA-SH。辅酶A在糖代谢、脂质 分解代谢、氨基酸代谢及体内一些重要物质如乙 酰胆碱、胆固醇的合成中均起重要作用。四）氨基酸分解代谢的重要辅酶：磷酸吡哆醛 与磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛与磷酸吡哆胺是氨基酸代谢中多种酶的辅酶，可以催化多种反 应，常见的有a -氨基酸与a-酮酸的转氨基作用和a-氨基酸的脱羧基作用（图 4-1-8 ）。图4-1-S磷酸毗哆醒2議酸D比哆

5、胺磷酸吡哆醛与磷酸吡哆胺是由维生素 B6磷酸 化形成的。（五）羧化酶辅基：生物素生物素（维生素 H，维生素B?）是各种羧化 酶的辅基，在ATP作用下可与CO2结合形成N- 羧基生物素，N-羧基生物素可将羧基转移给有机 分子而发生羧化（图4-1-9）。o0OH图生物素生物素是B族维生素中唯一不需变化就可直接作为酶蛋白辅基的维生素（六）脱羧酶辅酶：焦磷酸硫胺素 TPP+焦磷酸硫胺素 TPP+是涉及糖代谢中羰基碳（醛、酮）合成与裂解反应的辅酶，特别是 a - 酮酸的脱羧基作用，焦磷酸硫胺素通过 N=C活 性部位的碳原子与a -碳原子（羰基碳原子）结 合而促使羧基裂解释放二氧化碳（图 4-1-10）。

6、HC图4-1-10焦磷醍硫謄素OHOpPHO焦磷酸硫胺素是由维生素 Bi （硫胺素）磷酸 化形成。（七）一碳单位转移酶辅酶：四氢叶酸 FH4FH4由叶酸经二氢叶酸还原酶两次还原形成，叶酸是B族维生素，由于广泛存在于绿叶中而得 名（图 4-1-11）。图4-1-11四氢叶酿四氢叶酸是体内氧化态碳原子的重要受体和供体（CO除外），3种不同氧化态的一碳单位（表4-1-1 ）可以连接到四氢叶酸的 N或N10上。嘌呤和胸腺 嘧啶的合成需要一碳单位为原料，因此FH的一个重要作用就是传递一碳单位合 成嘌呤和胸腺嘧啶。表4-1-1由四氢叶酸携带的一碳单位中碳的氧化态氧化数目氧化水 平一碳单位形式四氢叶酸形式-

7、2甲醇（最 还原的）-CHsNf-甲基-FH40甲醛-CH2-N5，N10-亚甲基-FHf2甲醇（最 氧化的）-CH=O-CH=ONf-甲酰基-FHfN10-甲酰基-FHf-CH=NH-CH=二氢叶酸还原酶是将叶酸加氢还原为四氢叶 酸的酶，因此如果该酶被抑制，DNA和RNA勺合 成将受阻，临床上用氨甲蝶吟及其类似物作为竞 争性抑制剂来抑制二氢叶酸还原酶，以阻断肿瘤 的生长，但这些药物并非是肿瘤的特效药物，它 们同样对正常细胞具有抑制作用，因此它们对正 常细胞是有毒性。由于叶酸与核酸的合成有关，当叶酸缺乏时， DNA合成受阻骨髓幼红细胞中 DNA合成减少，细 胞分裂速度降低，细胞体积继续增长，细

8、胞核内 染色质疏松，形成巨幼红细胞。由于幼红细胞不 具有携带运送氧气的功能，因此，病人体内成熟 红细胞减少而导致贫血，称为巨幼红细胞贫血。 治疗方法是给予病人叶酸和维生素 Bl2o（八）转酰基酶辅基：硫辛酸（图 4-1-13）COOHSH SHCOOH硫辛酸存在于a -酮酸脱氢酶复合体中，该酶 复合体由三种酶复合而成：a -酮酸脱氢酶、二 氢硫辛酸转酰基酶和二氢硫辛酸脱氢酶。 其中二 氢硫辛酸转酰基酶促使酰基转移给辅酶 A 生成 酰基辅酶A。图4-1-14显示a -酮丙酸（丙酮酸） 的乙酰基转移过程。（九）转甲基酶辅酶：甲基 B12甲基B12是有维生素B12转化形成，维生素B12 是体内唯一含

9、有金属元素钴的维生素， 又称钴胺 素。甲基B12是甲基转移酶（蛋氨酸即甲硫氨酸合 成酶）的辅酶， 它参与图 4-1-12 所示的反应， 生 成S-腺苷蛋氨酸（S-腺苷甲硫氨酸），S-腺苷甲 硫氨酸是体内重要的甲基供体，参与大约 50 多 种物质的甲基化反应，包括 DNA 和 RNA 的甲基化。由图4-1-12可以看出，S-腺苷甲硫氨酸的 甲基是由N4-甲基-FH4提供的，因此，N4-甲基 -FH4可以看成是体内甲基的间接供体。丿TNH,JR整卓It戟规HS、”屮NHA00 AuHH200HA0OH 0H4-1-12甲硫氨酸i盾环RH屮*也5r-ch3维生素Bl2缺乏时，S-腺苷甲硫氨酸的甲基供 体体不能合成，影响体内甲基化反应；同时，甲 硫氨酸合成酶由于缺乏辅酶而导致 N5-甲基-FH 4 的甲基无法转移，致使四氢叶酸的再生减少，不 能有效地转运一碳单位，影响嘌吟、嘧啶的合成， 最终导致核酸合成障碍，影响细胞分裂。因此 B12的缺乏同样会导致巨幼红细胞贫血。图4-1-14丙粥舉脱龜酶复會郞反应机制 丙酮嚴脱按与1理+形遞乙基TPT羟乙基转移给硫辛酸并氧化为乙醍二氢硫辛酸乙辭基转移给CoA二氢硫辛说胺重暫化EI丙酮瞄脱氯曲 E2二氢斫辛联料乙離篩E3二氢硫辛離脱氯酶