辅酶与辅基汇总TheStandardizationOfficewasrevisedontheafternoonofDecember13,2020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+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）是生化反应中重要的电子和氢传递体，因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N...
TheStandardizationOfficewasrevisedontheafternoonofDecember13,2020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+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）是生化反应中重要的电子和氢传递体，因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。NADH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（黄素腺嘌呤二核苷酸）是另一类氢和电子的传递体，参与氧化还原反应（图4-1-6）。FMN、FAD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FMNH2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）。辅酶A由3-磷酸-ADP、泛酸、巯基乙胺三部分构成，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α-氨基酸与α-酮酸的转氨基作用和α-氨基酸的脱羧基作用（图4-1-8）。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B7）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）。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α-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α-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）。焦磷酸硫胺素是由维生素B1（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）。四氢叶酸是体内氧化态碳原子的重要受体和供体（CO2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N5或N10上。嘌呤和胸腺嘧啶的合成需要一碳单位为原料，因此FH4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-2甲醇（最还原的）-CH3N4-甲基-FH40甲醛-CH2-N5，N10-亚甲基-FH42甲醇（最氧化的）-CH=O-CH=O-CH=NH-CH=N4-甲酰基-FH4N10-甲酰基-FH4N4-亚胺甲基-FH4N5，N10-次甲基-FH4二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的合成将受阻，临床上用氨甲蝶呤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B12。（八）转酰基酶辅基：硫辛酸（图4-1-13）硫辛酸存在于α-酮酸脱氢酶复合体中，该酶复合体由三种酶复合而成：α-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α-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。维生素B12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-FH4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，影响嘌呤、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。
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