生物素，作为一种重要的水溶性维生素，在人体新陈代谢中扮演着关键角色。然而，它常被称为"d-生物素"，这一名称背后蕴含着丰富的化学和生物学意义。本文将全面解析这一命名由来，并深入探讨生物素的相关知识。
要理解"d-生物素"的命名，首先需要了解立体化学中的核心概念——手性。手性分子是指那些与其镜像不能完全重叠的分子，就像人的左手和右手一样。这种分子存在两种不同的空间排列方式，称为对映异构体。
在生物学中，手性分子的不同构型往往具有截然不同的生物活性，这正是理解"d-生物素"命名的关键。
"D"前缀来源于古老的D/L命名系统，这一系统由德国化学家埃米尔·菲舍尔在19世纪末提出，用于描述单糖和氨基酸的立体构型。在这一系统中：
这一系统以甘油醛为标准参考分子，将与其具有相似立体化学构型的分子标记为D型，相反的标记为L型。
生物素分子含有三个手性中心，理论上可以存在多种立体异构体。然而，在自然界中，只有一种特定构型的生物素具有生物活性，这种构型恰好符合D型立体化学的配置，因此被称为"d-生物素"。
除了"d-生物素"外，这种维生素还有多个常用名称：
根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的系统命名法，生物素的完整名称是5-[(3aS,4S,6aR)-2-氧代六氢-1H-噻吩并[3,4-d]咪唑-4-基]戊酸。这一复杂名称精确描述了生物素的化学结构，但在日常使用中过于繁琐。
由于生物素分子含有三个手性中心，理论上存在8种（2³）不同的立体异构体。然而，自然界中只有d-生物素具有完全的生物活性。
研究表明，其他立体异构体如l-生物素和表生物素等，要么完全没有生物活性，要么活性显著低于天然d-生物素。这种特异性源于酶系统的精确识别机制——生物素依赖的酶类（如羧化酶）具有高度特异性的结合位点，只能与d-生物素的特定三维结构完美匹配。
d-生物素最主要的功能是作为羧化酶的辅酶，参与多种羧化反应：
近年研究发现，生物素还参与基因表达调控，影响细胞信号传导和DNA包装蛋白的生物素化修饰。
d-生物素广泛存在于各种食物中，包括：
虽然生物素缺乏较为罕见，但特定人群可能存在风险：
生物素缺乏的典型症状包括头发稀疏、红色鳞状皮疹、结膜炎、神经系统异常如抑郁、嗜睡和感觉异常。
随着化学的发展，D/L系统逐渐被更精确的R/S系统（基于Cahn-Ingold-Prelog优先级规则）取代。在R/S系统中，d-生物素的完整描述是(3aS,4S,6aR-生物素)。
尽管现代化学已采用更精确的命名系统，"d-生物素"这一名称仍在科学文献和日常使用中广泛存在，原因包括：
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