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 生物素廣泛分布于動植物中,天然存在的生物素主要以與其它分子結合的形式存在。生物素的化學結構中包括一個含五個碳原子的梭基側鏈和兩個五元雜環，在體內由側鏈上的梭基與酶蛋白的賴氨酸s殘基結合,發揮輔酶作用。生物素可能有8種不同的異構體，其中只有DChemicalbook-生物素具有生物活性。在一般情況下,生物素是相當穩定的，只有在強酸、強堿、甲醛及紫外線處理時才會被破壞。生物素是許多需ATP的羧化反應中羧基的載體，羧基暫時與生物素雙環系統上的一個氮原子結合，如在丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化成草酰乙酸的反應中。

生物素作為乙酞輔酶A梭化酶的輔酶參與脂肪酸的合成，催化乙酞CoA生成丙二酸CoA。該反應為脂肪酸合成的第一步，然后經過細胞質多酶復合體、脂肪酸合成酶，由丙二酞-CoA合成棕擱酸。在脂肪酸碳鏈的延長反應中，丙二酞-ACP作為二碳單位的供給體參與反應，而丙二酞-ACP來Chemicalbook源于丙二酞-CoA，由此可見，生物素對于脂肪酸的合成起始及脂肪酸碳鏈的延長是的。生物素缺乏，脂類代謝異常，引起機體的脂肪酸組成發生變化，飽和脂肪酸合成減少，三酞甘油合成增多，使肝和腎中含脂提高2~5倍。生物素缺乏的日糧，會使肝臟組織中棕桐酸去飽和作用速率提高5倍。