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维生素C 的结构类似葡萄糖,是一种多羟基化合物,其分子中第2及第3位上两个相邻的烯醇式羟基极易解离而释出H+,故具有酸的性质,又称抗坏血酸。维生素C 具有很强的还原性,很容易被氧化成脱氢维生素C,但其反应是可逆的,并且抗坏血酸和脱氢抗坏血酸具有同样的生理功能,但脱氢抗坏血酸若继续氧化,生成二酮古乐糖酸,则反应不可逆而完全失去生理效能。
维生素C的分子结构并没有我们想象中的那么复杂,直观来看,维生素C的分子结构主要是由一个五元内酯环及其侧链组成(图1)。由于维生素C是由开链型苏糖型-2,3,4,5,6-五羟基-2-己烯酸(图2)1位上的羧基与4位上的羟基脱去一分子水缩合成环,因此,维生素C的化学名称为:苏糖型-2,3,4,5,6-五羟基-2-己烯酸-4-内酯。在维生素C分子结构中的2,3,4,5,6位各连有一个羟基,在2,3位间夹有一个双键,在1,4-位有脱水缩合的内酯结构。由于维生素C分子结构中的连二烯醇结构(图3),使整个分子呈现出酸性,因此,维生素C又称抗坏血酸
参与羟化反应。羟化反应是体内许多重要物质合成或分解的必要步骤,在羟化过程中,必须有维生素C参与。
⑴促进胶原合成。维生素C缺乏时,胶原合成障碍,从而导致坏血病。
⑵促进神经递质(5-羟色胺及去甲肾上腺素)合成。
⑶促进类固醇羟化。高胆固醇患者,应补给足量的维生素C。
⑷促进有机物或毒物羟化。维生素C能提升混合功能氧化酶的活性,增强或毒物的(羟化)过程。
还原作用。维生素C可以是氧化型,又可以是还原型存在于体内,所以可作为供氢体,又可作为受氢体,在体内氧化还原过程中发挥重要作用。
⑴促进抗体形成。高浓度的维生素C有助于食物蛋白质中的胱氨酸还原为半胱氨酸,进而合成抗体。
⑵促进铁的吸收。维生素C能使难以吸收的三价铁还原为易于吸收的二价铁,从而促进了铁的吸收。此外,还能使亚铁络合酶等的巯基处于活性状态,以便有效地发挥作用,故维生素C是贫血的重要辅助。
⑶促进四氢叶酸形成。维生素C能促进叶酸还原为四氢叶酸后发挥作用,故对巨幼红细胞性贫血也有一定疗效。
⑷维持巯基酶的活性。