辅酶q10的生物化学性质刘姝课件

辅酶辅酶QQ1010的生物化学的生物化学 研究生：刘研究生：刘 姝姝（20032003级）级） 导导 师：刘中民师：刘中民 Seminar I 目录目录 n n引言引言 n n辅酶辅酶QQ1010的生物化学的生物化学 n n辅酶辅酶QQ1010 的应用前景的应用前景 引引 言言 生物体内所有生化反应都是在酶的催化下实生物体内所有生化反应都是在酶的催化下实 现的。现的。 酶是一类复杂的蛋白质，许多酶需要辅酶存酶是一类复杂的蛋白质，许多酶需要辅酶存 在，才得以表现其催化活性。在，才得以表现其催化活性。 引引 言言 辅酶辅酶QQ（ubiquinoneubiquinone，泛醌）是一系列脂溶性，泛醌）是一系列脂溶性 多烯醌类化合物多烯醌类化合物, , 常与维生素常与维生素K K类物质共存类物质共存, , 广广 泛存在于许多亚细胞结构中泛存在于许多亚细胞结构中, , 特别是集中于的线特别是集中于的线 粒体中。粒体中。 辅酶辅酶QQ是细胞代谢激活剂和自身合成的抗氧化是细胞代谢激活剂和自身合成的抗氧化 剂。剂。 辅酶辅酶QQ是各类细胞发挥正常功能不可缺少的物是各类细胞发挥正常功能不可缺少的物 质基础。质基础。 引引 言言 辅酶辅酶QQ的化学结构为：的化学结构为： 不同来源的辅酶不同来源的辅酶QQ其侧链异戊烯单位的数目不同。其侧链异戊烯单位的数目不同。 人类和哺乳动物是人类和哺乳动物是1010个异戊烯单位，故称辅酶个异戊烯单位，故称辅酶QQ1010。 近年来，对辅酶近年来，对辅酶QQ1010临床应用和基础研究，从某种程度上改变了临床应用和基础研究，从某种程度上改变了 医生对疾病治疗的理念。医生对疾病治疗的理念。 辅酶辅酶QQ1010的生物化学的生物化学 生物的一切活动都需要能量。生物的一切活动都需要能量。 生物所需要的能量主要来源于有机物质生物所需要的能量主要来源于有机物质糖、糖、 蛋白质和脂肪在生物体内的氧化。蛋白质和脂肪在生物体内的氧化。 生物氧化产生的能量先储存在高能化合物中，所生物氧化产生的能量先储存在高能化合物中，所 以生物体内的物质代谢过随着能量代谢和能量转以生物体内的物质代谢过随着能量代谢和能量转 换。换。 辅酶辅酶Q10Q10的生物化学的生物化学 在细胞线粒体内进行的氧化过程主要表现在细胞线粒体内进行的氧化过程主要表现 为细胞内氧的消耗和为细胞内氧的消耗和CO2CO2的释放，又称细的释放，又称细 胞呼吸。大致分为三个阶段：胞呼吸。大致分为三个阶段： 辅酶辅酶QQ1010的生物化学的生物化学 各类有机物在生物体内彻底氧化分解各类有机物在生物体内彻底氧化分解, ,都要经过都要经过 一段共同的终端氧化过程。一段共同的终端氧化过程。 电子传递链或呼吸链：电子传递链或呼吸链： 代谢中间物脱氢，按一定顺序传递给氧分子生成水的代谢中间物脱氢，按一定顺序传递给氧分子生成水的 体系体系 电子传递过程伴随着能量转化电子传递过程伴随着能量转化 ADP ADP （二磷酸腺苷）磷酸化生成高能化合物（二磷酸腺苷）磷酸化生成高能化合物ATPATP（ 三磷酸腺苷），能量再由三磷酸腺苷），能量再由ATPATP传给生物体需能反应。传给生物体需能反应。 呼吸链、生物氧化与氧化磷酸化都是在线粒体内呼吸链、生物氧化与氧化磷酸化都是在线粒体内 部进行的，线粒体相当于细胞发电厂。部进行的，线粒体相当于细胞发电厂。 辅酶辅酶QQ1010的生物化学的生物化学 电子传递链构成：电子传递链构成： 烟酰胺脱氢酶类（烟酰胺脱氢酶类（Nicotinanide DehydrogenaseNicotinanide Dehydrogenase） 黄素脱氢酶（黄素脱氢酶（Flavin dehydrogenaseFlavin dehydrogenase） 铁硫蛋白类（铁硫蛋白类（iron-sulfur proteiniron-sulfur protein）；）； 辅酶辅酶QQ类类 coenzyme Qcoenzyme Q，简称，简称CoQCoQ。 细胞色素类细胞色素类cytochrome,cellular pigmentcytochrome,cellular pigment。 除辅酶除辅酶QQ和细胞色素和细胞色素C C外，电子传递组分形成嵌外，电子传递组分形成嵌 入内膜的结构化超分子复合物。入内膜的结构化超分子复合物。 辅酶辅酶Q10Q10的生物化学的生物化学 在具有线粒体的生物中，有两条典型的呼吸链。在具有线粒体的生物中，有两条典型的呼吸链。 复合物复合物、组成主要电子传递链，即组成主要电子传递链，即NADHNADH呼吸链呼吸链 复合物复合物、组成电子传递链，即组成电子传递链，即FADH2FADH2呼吸链呼吸链 辅酶辅酶QQ1010的生物化学的生物化学 在电子传递过程中，这些复合物按传递功能有在电子传递过程中，这些复合物按传递功能有 顺序连接，协调作用。顺序连接，协调作用。 各组分在呼吸链中排列顺序与其得失电子趋势的大各组分在呼吸链中排列顺序与其得失电子趋势的大 小有关。小有关。 呼吸链中氢和电子的传递有严格的顺序和方向。呼吸链中氢和电子的传递有严格的顺序和方向。 辅酶辅酶QQ1010在这两条呼吸链的交叉点上，处于呼吸链的在这两条呼吸链的交叉点上，处于呼吸链的 中心地位。中心地位。 接受复合体接受复合体或或的氢后，将质子（的氢后，将质子（H H + + ）释放到线粒体）释放到线粒体 基质中，将电子传递给复合体基质中，将电子传递给复合体。 辅酶辅酶QQ1010 的生物化学活性来自于其醌环的氧化还原的生物化学活性来自于其醌环的氧化还原 特性和其侧链的理化性质。特性和其侧链的理化性质。 辅酶辅酶QQ1010的生物化学的生物化学 NADHNADH的穿梭作用的穿梭作用 辅酶辅酶QQ1010的生物化学的生物化学 苯醌结构，能可逆地进行加氢和脱氢反应，在氧苯醌结构，能可逆地进行加氢和脱氢反应，在氧 化呼吸链中起传递电子和质子的重要作用，故属化呼吸链中起传递电子和质子的重要作用，故属 递氢体，递氢体， 辅酶辅酶QQ1010是氧化还原酶。是氧化还原酶。 辅酶辅酶QQ1010分子小，是呼吸链中唯一不与蛋白质结分子小，是呼吸链中唯一不与蛋白质结 合的传递体，疏水性侧链使其在线粒体内膜上自合的传递体，疏水性侧链使其在线粒体内膜上自 由移动，在呼吸链的不同部位起传递电子和质子由移动，在呼吸链的不同部位起传递电子和质子 的作用。的作用。 这种作用伴随能量转化，是所有细胞赖以发挥正这种作用伴随能量转化，是所有细胞赖以发挥正 常功能的物质基础。常功能的物质基础。 辅酶辅酶QQ1010是组成呼吸链的主要成份，作用为：是组成呼吸链的主要成份，作用为： 代谢激活剂代谢激活剂 激活细胞呼吸，加速新陈代谢，促进激活细胞呼吸，加速新陈代谢，促进ATPATP的产生，为细胞的产生，为细胞 活动提供能量，是能量产生、代谢和贮存的重要辅酶。活动提供能量，是能量产生、代谢和贮存的重要辅酶。 细胞自身产生的抗氧剂细胞自身产生的抗氧剂 抑制线粒体的过氧化抑制线粒体的过氧化, , 具有稳定膜电位、保护和恢复生物膜具有稳定膜电位、保护和恢复生物膜 结构完整性等作用。结构完整性等作用。 在细胞内部抵御自由基，防止自由基的产生和传播，起到在细胞内部抵御自由基，防止自由基的产生和传播，起到 了了“ “清道夫清道夫” ”的作用，能促进维他命的作用，能促进维他命E E的再生。的再生。 对生物体免疫有非特异性的增强作用，能提高吞噬细对生物体免疫有非特异性的增强作用，能提高吞噬细 胞的吞噬率，促进抗体产生，改善胞的吞噬率，促进抗体产生，改善T T细胞的功能。细胞的功能。 在生理学上，辅酶在生理学上，辅酶QQ1010被公认为是一种抗老化分子，被公认为是一种抗老化分子， 具有具有“ “解毒解毒” ”功效，甚至还具有潜在的抗癌作用。功效，甚至还具有潜在的抗癌作用。 最显著的特点是没有毒副作用。最显著的特点是没有毒副作用。 辅酶辅酶QQ1010的生物化学的生物化学 在医学上主要用于：在医学上主要用于： 心血管疾病，如缺血性心脏病、心力衰竭、风湿性心心血管疾病，如缺血性心脏病、心力衰竭、风湿性心 脏病、心肌梗塞、狭心症、心肌炎、心绞痛、心律不脏病、心肌梗塞、狭心症、心肌炎、心绞痛、心律不 齐及高血压等。齐及高血压等。 临床研究显示，各种病因引发的心血管病，患者血液及组临床研究显示，各种病因引发的心血管病，患者血液及组 织中辅酶织中辅酶QQ1010的含量均显著偏低的含量均显著偏低, ,且严重的心血管病伴随严且严重的心血管病伴随严 重的辅酶重的辅酶QQ1010缺乏。缺乏。 辅酶辅酶QQ1010 能够显著改善心肌功能，没有毒副作用和药物交能够显著改善心肌功能，没有毒副作用和药物交 叉反应。叉反应。 辅酶辅酶QQ1010的生物化学的生物化学 辅酶辅酶QQ1010 的应用前景的应用前景 辅酶辅酶QQ1010 是所有类型细胞发挥正常功能不可或缺是所有类型细胞发挥正常功能不可或缺 的基础物质。的基础物质。 补充辅酶补充辅酶QQ1010 有益于各种的疾病的缓解和治疗。有益于各种的疾病的缓解和治疗。 针对患者针对患者, ,医生不应该忽视其自身的抗病能力，医生不应该忽视其自身的抗病能力， 不能忽视监测其的营养平衡状况。不能忽视监测其的营养平衡状况。 采取药疗和维持营养平衡相结合的治疗方案，才是更采取药疗和维持营养平衡相结合的治疗方案，才是更 好的选择。好的选择。 辅酶辅酶QQ1010 的应用前景的应用前景 癌症癌症 一些癌症患者血辅酶一些癌症患者血辅酶QQ1010 偏低的现象已引起了科研人偏低的现象已引起了科研人 员的注意员的注意, , 用于癌症的综合治疗，能减轻放疗、化疗用于癌症的综合治疗，能减轻放疗、化疗 等引起的某些副反应。等引起的某些副反应。 免疫系统免疫系统 针对艾滋患者的研究表明，艾滋病晚期，患者体内辅针对艾滋患者的研究表明，艾滋病晚期，患者体内辅 酶酶QQ1010水平显著下降。水平显著下降。 抗氧化作用和自由基清除功能抗氧化作用和自由基清除功能 具有治疗局部缺血和栓塞的作用及减缓动脉硬化的潜具有治疗局部缺血和栓塞的作用及减缓动脉硬化的潜 能能 辅酶辅酶QQ1010 的应用前景的应用前景 肝病肝病 急慢性病毒性肝炎、亚急性肝坏死的治疗，暴发性肝急慢性病毒性肝炎、亚急性肝坏死