Ubiquinonă-10 - biologie
Cât de fierbinte este prea fierbinte pentru viața adâncă sub fundul oceanului?
Antibiotice din bacterii
Migrația celulară: funcția nou descoperită a unei proteine cunoscute
Busolă moleculară pentru alinierea celulelor
Ceea ce face ca frunzele să îmbătrânească toamna
Democrația bibilicilor vultur
Mediul lui Ekembo: Oamenii au trăit și în peisaje deschise
| Genetica | Agricultură, silvicultură și creșterea animalelor
Soiul de grâu a fost creat prin traversarea ierburilor sălbatice
Cât de fierbinte este prea fierbinte pentru viața adâncă sub fundul oceanului?
Ubiquinonă-10
Ubiquinonă-10 (de asemenea UQ din engl. Ubiquinonă, sau Q-10, învechit: Coenzima Q10) este un derivat de chinonă cu un lanț lateral izoprenoid lipofil, legat structural de vitamina K și vitamina E. Forma fenolică redusă se numește ubihidrochinonă sau ubiquinol (QH2 pe scurt). Ubiquinon-10 este una dintre ubiquinone.
Q-10 este un purtător de electroni și protoni între complexul I sau complexul II și complexul III al lanțului respirator.
Q-10 este oferit spre vânzare ca ingredient în cremele cosmetice și ca supliment alimentar.
caracteristici
Q-10 este o pulbere cristalină galben-portocalie, fără miros sau gust.
Lanțul lateral izoprenoid hidrofob permite ancorarea moleculei în zona hidrofobă a biomembranei, care creează mitocondriile.
Funcția biologică
Q-10 este o substanță endogenă. Este ingerat parțial prin alimente, dar este produs și în organism. În fiecare celulă umană, energia din alimente este convertită în propria energie a corpului (ATP). Ca o coenzimă, Q-10 este implicat în fosforilarea oxidativă, care generează 95% din energia totală a corpului (ATP). [2] [3] Organele cu cele mai mari cerințe energetice - cum ar fi inima, plămânii și ficatul - au, prin urmare, și cea mai mare concentrație de Q-10. [4]
biochimie
Lanțul respirator din mitocondriile celulei permite transferul treptat de electroni și protoni în oxigen, obținând în același timp ATP ca un echivalent energetic biochimic. Această secvență de reacții, care este uneori denumită „reacție oxidrogen controlată”, are loc pe proteine de membrană localizate, complexe I-V și componente mobile, ubiquinonă și citocrom c. Acestea din urmă servesc ca sisteme de transfer între complexe: Ubiquinona mediază între complexele I/II și III, citocromul c între complexele III și IV.
Electronii pentru reducerea ubiquinonei provin din oxidarea NADH pe complexul I al lanțului respirator, NADH dehidrogenaza sau din oxidarea succinatului din complexul II, care este identic cu succinat dehidrogenaza ciclului acidului citric. O moleculă de ubiquinonă poate prelua doi electroni pas cu pas. În prima etapă, se formează QH •, un radical semiquinonic destul de stabil. Absorbția celui de-al doilea electron creează hidroquinona ubiquinol după protonație, adică forma redusă. În plus față de transportul de electroni, acest lucru permite și legarea a doi protoni - ubiquinonă poate servi și ca purtător de protoni. Aceste procese sunt importante în cadrul lanțului respirator în ciclul Q la complexul III.
Proprietăți prooxidante și antioxidante
Ubiquinonă este, de asemenea, implicată în formarea speciilor reactive de oxigen (ROS) prin crearea superoxidului de către radicalii ubiquinonă, care provoacă daune oxidative care stau la baza multor boli degenerative. Paradoxal, piscina cu ubiquinonă este, de asemenea, un important antioxidant mitocondrial. [5]
defect
Deficitul permanent de Q-10 este rar. Se găsește adesea la pacienții cu miopatii. Deoarece nu sunt cunoscute toate enzimele implicate în biosinteza Q-10, este foarte posibil ca mutațiile uneia dintre genele afectate să nu fi fost încă identificate. [6] [7] [8]
O posibilitate pentru deficiența temporară de Q-10 este medicația cu statine, în care inhibarea HMG-CoA reductazei reduce materiile prime pentru biosinteza Q-10, ceea ce duce la o scădere a nivelului plasmatic. Pe de altă parte, nu se știe nimic despre disponibilitatea Q-10 în mușchi și nici despre eficacitatea aportului crescut. [9]
biosinteza
Biosinteza Q-10 în eucariote începe de la acidul 4-hidroxibenzoic, care se obține din aminoacidul tirozină în cinci etape, inclusiv acidul hidroxifenilsuccinic și acidul 4-cumaric și formează partea chinonei; pe de altă parte, lanțul lateral devine totul-trans-Este necesar decaprenil fosfat, care este acumulat din geranilgeranil fosfat (GGP, din calea mevalonatului) în șase etape. Ambele materii prime sunt combinate cu 3-decaprenil-4-hidroxibenzoat utilizând p-hidroxibenzoat polipeniltransferază (EC 2.5.1.39). În alte șapte etape, se produce ubiquinol-10, care devine ubiquinone-10 prin transfer de electroni. [10]
Supliment nutritional
Ingerăm zilnic aproximativ trei până la cinci miligrame de coenzimă prin alimentele noastre, ceea ce nu este absolut necesar. [11] În cazuri rare de necesități crescute de Q-10, suplimentele nutritive pot ajuta la evitarea sau compensarea unei deficiențe. Pentru un adult, doza de Q-10 recomandată de majoritatea oamenilor de știință într-un astfel de caz este de 30-200 mg pe zi ca supliment alimentar. [12] [13]
Produse cosmetice
Q-10 este, de asemenea, un ingredient activ promovat în cremele de piele care sunt oferite pe scară largă. Se presupune că vor compensa lipsa presupusă a creșterii Q-10 odată cu bătrânețea. B. asigurați descompunerea radicalilor nocivi. [14]
Apariție
Q-10 se găsește abundent în carnea de organe (ficat), pește gras (sardine, macrou etc.), nuci (de ex. Fistic), leguminoase, semințe de susan, semințe de floarea-soarelui, uleiuri vegetale, varză, ceapă, cartofi, spanac, varză de Bruxelles și broccoli. Cu toate acestea, gătitul poate distruge coenzima.
de fabricație
Trei procese sunt utilizate pentru fabricarea Q-10: fermentarea drojdiei, fermentarea bacteriilor și sinteza chimică.
În timpul procesului de fermentare a drojdiei, Q-10 este creat în ceea ce este cunoscut sub numele de configurație trans, ceea ce înseamnă că este identic cu CoQ10 natural, așa cum se găsește în carne, pește sau alte alimente.
Siguranța fermentării drojdiei a fost confirmată de mai multe studii de siguranță efectuate de unul dintre cele mai importante laboratoare de testare din lume (Covance Laboratories Inc.) [15]. În plus, un studiu dublu-orb, randomizat, controlat cu placebo, a arătat că CoQ10 din fermentarea drojdiei în doze de până la 900 miligrame pe zi este absolut sigur și bine tolerat. [16]
Q-10 sintetizat chimic conține izomerul cis (o structură moleculară care nu se găsește în Q-10 care apare în mod natural), a cărui siguranță nu a fost studiată intens.
poveste
Ubiquinonă-10 a fost descoperită în 1957 și izolată pentru prima dată din inimile bovine de Fred L. Crane. [17] Structura chimică a fost clarificată în 1958 de Karl August Folkers. Omul de știință britanic Peter D. Mitchell a primit Premiul Nobel pentru chimie din 1978 pentru constatările sale cu privire la rolul Q-10 în ciclul Q al complexului III al lanțului respirator.