維生素與酶的輔助因子的關系

從酶的組成來看，有些酶僅由蛋白質或核糖核酸組成，這種酶稱為單成分酶。而有些酶除了蛋白質或核糖核酸以外，還需要有其他非生物大分子成分，這種酶稱為雙成分酶。蛋白類酶中的純蛋白質部分稱為酶蛋白。核酸類酶中的核糖核酸部分稱為酶RNA。其他非生物大分子部分稱為酶的輔助因子。

雙成分酶需要有輔助因子存在才具有催化功能。單純的酶蛋白或酶RNA不呈現酶活力，單純的輔助因子也不呈現酶活力，只有兩者結合在一起形成全酶（holoenzyme）才能顯示出酶活力。

全酶=酶蛋白（或酶RNA）+輔助因子
輔助因子可以是無機金屬離子，也可以是小分子有機化合物。

1 無機輔助因子
無機輔助因子主要是指各種金屬離子，尤其是各種二價金屬離子。
（1）鎂離子 鎂離子是多種酶的輔助因子，在酶的催化中起重要作用。例如，各種激酶、檸檬酸裂合酶、異檸檬酸脫氫酶、堿性磷酸酶、酸性磷酸酶、各種自我剪接的核酸類酶等都需要鎂離子作為輔助因子。
（2）鋅離子 鋅離子是各種金屬蛋白酶，如木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、中性蛋白酶等的輔助因子，也是銅鋅-超氧化物歧化酶（Cu，Zn-SOD）、碳酸酐酶、羧肽酶、醇脫氫酶、膠原酶等的輔助因子。
（3）鐵離子 鐵離子與卟啉環結合成鐵卟啉，是過氧化物酶、過氧化氫酶、色氨酸雙加氧酶、細胞色素B等的輔助因子。鐵離子也是鐵-超氧化物歧化酶（Fe-SOD）、固氮酶、黃嘌呤氧化酶、琥珀酸脫氫酶、脯氨酸羧化酶的輔助因子。
（4）銅離子 銅離子是銅鋅-超氧化物歧化酶、抗壞血酸氧化酶、細胞色素氧化酶、賴氨酸氧化酶、酪氨酸酶等的輔助因子。
（5）錳離子 錳離子是錳-超氧化物歧化酶（Mn－SOD）、丙酮酸羧化酶、精氨酸酶等的輔助因子。
（6）鈣離子 鈣離子是α-淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等的輔助因子。

2 有機輔助因子
有機輔助因子是指雙成分酶中相對分子質量較小的有機化合物。它們在酶催化過程中起著傳遞電子、原子或基團的作用。
（1）煙酰胺核苷酸（NAD+和NADP+） 煙酰胺是B族維生素的一員，煙酰胺核苷酸是許多脫氫酶的輔助因子，如乳酸脫氫酶、醇脫氫酶、谷氨酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶等。起輔助因子作用的煙酰胺核苷酸主要有煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+，輔酶Ⅰ）和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+，輔酶Ⅱ）。
NAD+和NADP+在脫氫酶的催化過程中參與傳遞氫（2H++2e）的作用。例如，醇脫氫酶催化伯醇脫氫生成醛，需要NAD+參與氫的傳遞。
R—CH2CHOH＋NAD+＝R—CHO＋NADH＋H+
NAD+和NADP+屬于氧化型， NADH和NADPH屬于還原型。其氧化還原作用體現在煙酰胺第4位碳原子上的加氫和脫氫。
（2）黃素核苷酸（FMN和 FAD） 黃素核苷酸為維生素B2（核黃素）的衍生物，是各種黃素酶（氨基酸氧化酶、琥珀酸脫氫酶等）的輔助因子，主要有黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。
在酶的催化過程中，FMN和FAD的主要作用是傳遞氫。其氧化還原體系主要體現在異咯嗪基團的第1位和第10位N原子的加氫和脫氧。
（3）鐵卟啉 鐵卟啉是一些氧化酶，如過氧化氫酶、過氧化物酶等的輔助因子。它通過共價鍵與酶蛋白牢固結合。
（4）硫辛酸（6，8-二硫辛酸） 硫辛酸全稱為6，8-二硫辛酸。它在氧化還原酶的催化作用過程中，通過氧化型和還原型的互相轉變，起傳遞氫的作用。此外，硫辛酸在酮酸的氧化脫羧反應中，也作為輔酶起酰基傳遞作用。
（5）核苷三磷酸（NTP） 核苷三磷酸主要包括腺嘌呤核苷三磷酸（ATP）、鳥苷三磷酸（GTP）、胞苷三磷酸（CTP）、尿苷三磷酸（UTP）等。它們是磷酸轉移酶的輔助因子。
在酶的催化過程中，核苷三磷酸的磷酸基或焦磷酸被轉移到底物分子上，同時生成核苷二磷酸（NDP）或核苷酸（NMP）。
（6）鳥苷 鳥苷是含Ⅰ型IVS的自我剪接酶（R－酶）的輔助因子。
（7）輔酶Q 輔酶Q是一些氧化還原酶的輔助因子，于 1955年被發現。輔酶Q是一系列苯醌衍生物。分子中含有的側鏈由若干個異戊烯單位組成（n＝6~10），其中短側鏈的輔酶Q主要存在于微生物中，而長側鏈的輔酶Q則存在于哺乳動物中。
（8）谷胱甘肽（G－SH） 谷胱甘肽是由L-谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽，是L-谷氨酰-L-半胱氨酸-甘氨酸的簡稱。
（9）輔酶A 輔酶A是各種酰基化酶的輔酶，于1948年被發現。輔酶A由一分子腺苷二磷酸、一分子泛酸和一分子巰基乙胺組成。
（10）生物素 生物素是維生素B的一種，又稱為維生素H，生物素是羧化酶的輔助因子，在酶催化反應中，起CO2的摻入作用。
（11）硫胺素焦磷酸 硫胺素又稱為維生素B1，于1931年被發現。硫胺素焦磷酸（TPP）于1937年被發現，是酮酸脫羧酶的輔助因子。
（12）磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺 磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺又稱為維生素B6，于1934年被發現，是各種轉氨酶的輔助因子。在酶催化氨基酸和酮酸的轉氨過程中，維生素B6通過磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺的互相轉變，起氨基轉移作用。