维生素C因具有抗坏血病的作用,且属于已糖醛酸,故又称抗坏血酸(ascordic acid)。抗坏血酸的C2,3位上两个烯醇式羟基,性质非常活泼,极易氧化生成单脱氢抗坏血酸(monodehydroascordic acid)、脱氢抗坏血酸(dehydroascordic acid)。后者又可被谷胱甘肽、半胱氨酸以及其它含硫氢基化合物还原,生成抗坏血酸(图15-2)。这种可逆的氧化还原反应是维生素C具有多种生理功能的基础。例如,胶原蛋白合成过程中脯氨酸(proline)及赖氨酸(lysine)的羟化;由色氨酸(tryptophan)生成5-羟色胺(5-hydroxytryptophan,serotonn);由酪氨酸(tryrosine)生成对-羟苯丙酮酸(p-hydroxyphenylpyrurate)、尿黑酸(homogentisic acid)等氨基酸代谢物,均与维生素C的氧化还原反应有关。

维生素C与胶原蛋白合成关系密切。维生素C缺乏时,由于胶原蛋白合成障碍,从而导致创口、溃疡不易愈合,骨胳、牙齿等易于折断、脱落;毛细血管脆性增加,而引起皮肤、粘膜、肌肉出血等坏血病症状。

胶原蛋白的合成可分为细胞内的前胶原合成和细胞外的胶原纤维形成两个阶段(图15-3)。前胶原合成阶段,首先是在成纤维细胞的粗面内质网上,通过相应的mRNA作为模板,合成比原胶原中α-肽链长30-40%的前-α肽链,即在α-肽链的氨基端及羧基端还存在着附加肽段。羧基端附加肽段含有阗胱氨酸残基,有利于前-α肽链之间形成二硫键而加强联接,最终产生三段螺旋的前胶原。

前胶原蛋白在成纤维细胞内质网上合成后,可经高尔基复合体从细胞中分泌出来,即进入细胞外的胶原纤维形成阶段。在此阶段中,细胞外液中存在的内切酶,能使成纤维细胞分泌出来的前胶原水解,去除氨基及羧基端附加的肽段,生成原胶原。原胶原在细胞外液中能自行聚合成胶原微纤维,但不够稳定,韧性也较差。但细胞外液中存在的赖氨酰氧化酶(泛称单胺氨化酶,MAO)能催化原胶原分子伸展部分的赖氨酰或羟赖氨酰残基,使其ε-氨基脱氨为醛基。此种醛基可与分子内另一条α-肽链的类似醛基自动进行醛醇缩合,使两条肽链之间形成共价交联而趋于稳定;此种醛基也可与另一分子原胶原中的赖氨酰ε-氨基或邻近的组氨酸残基作用,进行醛胺缩合,这样就使原胶原分子间形成稳定的共价交联,使胶原微纤维韧性加强,能耐受更大的张力。

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