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1、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
2、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
3、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
4、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Q1
5、0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
6、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
7、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，暴发性肝炎导致的脑水肿、迁延性肝炎 辅酶Q10 存在于细胞线粒体膜以外的其它膜结构中。 有助于控制细胞生长, 特别是控制淋巴细胞的生长。 对于辅酶Q10 的生物医学、临床应用及相关的生物能学和自由基化学的研究仅刚刚开始。,谢谢！,