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维生素、辅酶、酶三者的关系

2024/4/22 18:39:36 0人评论 3906次浏览 分类:维生素与氨基酸

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维生素的重要性

各种蔬菜和水果中都含有丰富的不同种类的维生素。维生素是人为维持正常的生理功能,在人体生长,代谢,发育过程中发挥着重要的作用。它们是人体不可缺少的养分。


15世纪后,欧洲的一些国家陆续开始组织海员开展远航活动,为了适应长期的海上生活,海员们准备了充足的肉罐头、干奶酪、干香肠、鱼干、酒、大罐淡水等适合远航的食物和一些必备的药品,再带上一些衣物护具就出发了。


刚开始,爱吃肉食的海员们觉得一切都还不错。哪知航行时间一久,几乎船上所有的人都出现了食欲不振、身体倦怠的情况。又过了一段时间,他们的情绪开始烦躁甚至抑郁起来,起初,船长以为是大家在空间有限的船体上待久了而产生了一些不良情绪。


但后来发现事情并非如此简单:一些海员的皮肤出现了一片一片的红色出血点,但是船医并不在意,认为只是普通的劳动擦伤。后来,这些海员竟然陆续出现了牙龈出血、牙齿松动的症状。其中个别海员甚至发起了高烧、周身肌肉骨骼疼痛难忍,他们将这种恐怖的疾病称为“坏血病”。坏血病一时间令人闻风丧胆,患病后,不仅使人情绪恹恹,不思饮食,而且常常引起高烧不退,全身疼痛,严重时可导致海员长期卧床,坏血病成了各国航海海员的噩梦。


但历史上,东西方海员选择带上船的远航食品真的区别很大。


众所周知,那些含有较低的水分的食物适合作为长期储备的口粮。根据史料记载,西方海员偏好肉类和奶制品,他们带上船的食物常常是肉干、鱼干、肉罐头、干香肠、干奶酪、干面包片,在他们眼中,娇嫩、含水量较多的蔬菜和水果日常都难于保存,更别提带上远航的大船了。


图片来源于网络


而东方海员则更倾向于同样含水率不高但未经深度加工的初级农产品,明代航海家郑和下西洋时,带上船的食物除了肉干、菜干、谷物、豆类之外,还包括耐储存的新鲜蔬菜、水果、绿茶、以及中国泡菜。中国泡菜古称葅,其发酵的制作过程能产生丰富的乳酸菌,帮助消化,平衡身体环境,对人体维持健康状态十分有益。


现代医学认为,坏血病也可称为“维生素C缺乏症”,是由于维生素C缺乏引起的一种出血性疾病。人类自身无法产生维生素C,维生素C往往要从新鲜的蔬菜和水果中获得。

维生素的发现始于19世纪末和20世纪初,卡西米尔·冯克(Kazimierz Funk)在1911年左右发现了一种能对抗脚气病的物质,并将其命名为“Vitamine”,这是从“Vital”(生命的)和“amine”(胺)组合而成的词。


人体需要的维生素共有13种,分别为维生素A、D、E、K、B1、B2、B3、B5、B6、B7、B11、B12和维生素C。


人体对这些维生素的需要,在数量虽极有限,但却缺之不可,而且它们在人体内不能制造,要靠外界供给。


一个成年人每天只要75毫克维生素C就够了,其他维生素的需要量则更少,每天只需几毫克甚至百分之几毫克。


但少了哪一种也不行。



图片来源于网络-各种蔬菜水果所含营养元素



维生素存在何处?



酶的辅助因子包括金属离子和有机化合物,根据它们与脱辅酶结合的松紧程度不同可分为两类,即辅酶(coenzyme)和辅基(prosthetic group)。

它们存在于辅酶(或辅基)之中。这是20世纪30年代研究获知的。


辅酶又是什么?


我们已经知道蛋白质是酶的本质。


从化学组成来看,酶可以分为分为单纯蛋白质(simple protein)和缀合蛋白质(conjugated protein)两类。


单纯蛋白质酶:除了蛋白质组分外,不含其他物质,如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等。


缀合蛋白质酶:除了蛋白质外,还要结合一些对热稳定的非蛋白质小分子物质或金属离子,可以是无机物也可以是有机物。当其中蛋白质组分称为脱辅酶(apoenzyme or apoprotein),非蛋白质组分称为辅助因子(cofactor),脱辅酶和辅助因子结合后形成的复合物称为全酶(holoenzyme),即全酶=脱辅酶+辅助因子。


在缀合酶行使催化功能时,一定要有脱辅酶和辅助因子同时存在才能起作用,二者各自单独存在时,均无催化作用。


酶的辅助因子包括金属离子和有机化合物,根据它们与脱辅酶结合的松紧程度不同可分为两类,即辅酶(coenzyme)和辅基(prosthetic group)。


辅酶相当重要,少了它整个酶分子就无精打采,从而失去催化功能;而辅酶若不与酶蛋白结合同样不能催化任何反应。辅酶因为不是蛋白质,除了个别维生素外,它们一般不易受热变性。辅酶与酶蛋白的结合不十分牢固,它能像底物一样参与化学反应。


由于人体需要的许多维生素必须从动植物那里获取,所以一旦饮食单一,或受到某种限制(比如从前的远洋航行长时间缺乏新鲜蔬菜、水果),再有就是粮食加工过于精细,那么人体就缺少足够的维生素,即缺少相应的辅酶。结果是细胞的化学组成和化学性质就会缺胳膊少腿。这时,人就得病了,时间越长病情越重,基至还会死亡。维生素,尤其是B类维生素绝对是辅酶大家庭中的重要成员。


当结合蛋白酶的辅因子是无机物如铜、铁、锌等金属离子时,同样能充任酶的“贤内助”,有时有机与无机分子同时与酶蛋白结合成酶大分子,辅佐酶蛋白成就催化大业。


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