SeminarI辅酶Q10的生物化学性质刘姝

辅酶Q10的生物化学,研究生：刘 姝（2003级）导 师：刘中民,Seminar I,目录,引言辅酶Q10的生物化学辅酶Q10 的应用前景,引 言,生物体内所有生化反应都是在酶的催化下实现的。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。,引 言,辅酶Q（ubiquinone，泛醌）是一系列脂溶性多烯醌类化合物, 常与维生素K类物质共存, 广泛存在于许多亚细胞结构中, 特别是集中于的线粒体中。辅酶Q是细胞代谢激活剂和自身合成的抗氧化剂。辅酶Q是各类细胞发挥正常功能不可缺少的物质基础。,引 言,辅酶Q的化学结构为：不同来源的辅酶Q其侧链异戊烯单位的数目不同。人类和哺乳动物是10个异戊烯单位，故称辅酶Q10。近年来，对辅酶Q10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。,辅酶Q10的生物化学,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糖、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，所以生物体内的物质代谢过随着能量代谢和能量转换。,辅酶Q10的生物化学,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CO2的释放，又称细胞呼吸。大致分为三个阶段：,辅酶Q10的生物化学,各类有机物在生物体内彻底氧化分解,都要经过一段共同的终端氧化过程。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体系电子传递过程伴随着能量转化ADP （二磷酸腺苷）磷酸化生成高能化合物ATP（三磷酸腺苷），能量再由ATP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部进行的，线粒体相当于细胞发电厂。,辅酶Q10的生物化学,电子传递链构成：烟酰胺脱氢酶类（Nicotinanide Dehydrogenase）黄素脱氢酶（Flavin dehydrogenase）铁硫蛋白类（iron-sulfur protein）；辅酶Q类 coenzyme Q，简称CoQ。细胞色素类cytochrome,cellular pigment。除辅酶Q和细胞色素C外，电子传递组分形成嵌入内膜的结构化超分子复合物。,辅酶Q10的生物化学,在具有线粒体的生物中，有两条典型的呼吸链。复合物、组成主要电子传递链，即NADH呼吸链复合物、组成电子传递链，即FADH2呼吸链,辅酶Q10的生物化学,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。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。呼吸链中氢和电子的传递有严格的顺序和方向。,辅酶Q10在这两条呼吸链的交叉点上，处于呼吸链的中心地位。接受复合体或的氢后，将质子（H+）释放到线粒体基质中，将电子传递给复合体。辅酶Q10 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。,辅酶Q10的生物化学,NADH的穿梭作用,辅酶Q10的生物化学,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，故属递氢体， 辅酶Q10是氧化还原酶。 辅酶Q10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由移动，在呼吸链的不同部位起传递电子和质子的作用。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。,辅酶Q10是组成呼吸链的主要成份，作用为：代谢激活剂激活细胞呼吸，加速新陈代谢，促进ATP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。细胞自身产生的抗氧剂抑制线粒体的过氧化, 具有稳定膜电位、保护和恢复生物膜结构完整性等作用。在细胞内部抵御自由基，防止自由基的产生和传播，起到了“清道夫”的作用，能促进维他命E的再生。,对生物体免疫有非特异性的增强作用，能提高吞噬细胞的吞噬率，促进抗体产生，改善T细胞的功能。在生理学上，辅酶Q10被公认为是一种抗老化分子，具有“解毒”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。,辅酶Q10的生物化学,在医学上主要用于：心血管疾病，如缺血性心脏病、心力衰竭、风湿性心脏病、心肌梗塞、狭心症、心肌炎、心绞痛、心律不齐及高血压等。临床研究显示，各种病因引发的心血管病，患者血液及组织中辅酶Q10的含量均显著偏低,且严重的心血管病伴随严重的辅酶Q10缺乏。辅酶Q10 能够显著改善心肌功能，没有毒副作用和药物交叉反应。,辅酶Q10的生物化学,辅酶Q10 的应用前景,辅酶Q10 是所有类型细胞发挥正常功能不可或缺的基础物质。补充辅酶Q10 有益于各种的疾病的缓解和治疗。针对患者,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。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。,辅酶Q10 的应用前景,癌症一些癌症患者血辅酶Q10 偏低的现象已引起了科研人员的注意, 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。免疫系统针对艾滋患者的研究表明，艾滋病晚期，患者体内辅酶Q10水平显著下降。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能,辅酶Q10 的应用前景,肝病急慢性病毒性肝炎、亚急性肝坏死的治疗，暴发性