NADH, NADPH

Struktura NADH

Struktura NADPH

Oxidace a redukce NAD

NADH a NADPH jsou koenzymy oxidačně-redukčních reakcí v buňce. Jsou to přenašeči atomů vodíku včetně elektronů. přesněji, jak NAD⁺, tak i NADP⁺ akceptují hydridový anion H⁻, přijímají dva elektrony a proton. Později mohou tento hydridový anion předat jiné molekule spolu s uvolněním energie. Tvorba NADPH a NADH probíhá různými nezávislými cestami, které jsou regulované.

NADPH (nikotinamidadenindinukleotidfosfát)

Je to kofaktor anabolických reakcí (syntéza lipidů, nukleových kyselin), kde se využívá jako redukční činidlo. NADPH je redukovaná forma NADP⁺. Rozdíl mezi NADPH a NADH je v přítomnosti fosfátové skupiny na druhém uhlíku ribózy, z čehož vyplývají jejich rozdílné vlastnosti a funkce v buňce.

Vznik NADPH

NADPH vzniká všeobecně v reakcích popsaných na obrázku, kde substrát odevzdává dva vodíkové atomy. Oxidovaná forma NADP⁺ následně přijme jeden vodíkový atom a elektron (hydridový ion), zatímco proton H⁺ z druhého atomu vodíku je uvolněn do roztoku. Takto vzniklá redukovaná forma NADPH drží vysokoenergetickou vazbou hydridový ion, který následně daruje jiné molekule, a sama se oxiduje zpět na NADP⁺.

Rostliny

V rostlinách je NADPH produkován v posledním kroku světelné fáze fotosyntézy ferredoxin-NADP⁺ redukčním činidlem. Následně je NADPH použit jako redukční činidlo v biosyntetických reakcích v Calvinově cyklu. Pomáhá přeměnit oxid uhličitý na glukózu, a také se podílí na redukci nitrátů na amoniak v rostlinách.

Funkce

Hlavním zdrojem redukovaného NADPH pro zvířata a jiné nefotosyntetizující organismy je pentózofosfátový cyklus. Fosfátová skupina, kterou obsahuje NADPH, je daleko od oblasti přenosu elektronů a nemá žádný vliv na tento proces. Dává však molekule NADPH rozdílnou strukturu než NADH, a proto se váže na rozdílné enzymy. NADPH spolupracuje především s enzymy anabolických reakcí, a takto dodává elektrony s vysokým obsahem energie pro syntézu energeticky bohatých biomolekul. Tímto procesem je syntéza lipidů (cholesterolu a mastných kyselin). NADPH je taktéž nepostradatelný pro vznik volných radikálů v buňkách imunitního systému.

NADH (nikotinamidadenindinukleotid)

Podobně jako NADPH i NADH slouží jako přenašeč redukčních ekvivalentů. NADH se využívá především při katabolických reakcích, kde zprostředkovává oxidaci paliv a přenáší elektrony do dýchacího řetězce. Je tak též nepostradatelný pro syntézu ATP. NADH se také nazývá koenzym 1 a je to běžně vyskytující se molekula v přírodě.

Vznik a funkce NADH

NAD figuruje v metabolismu jako přenašeč elektronů z jedné reakce do druhé. NAD+ se v reakcích nachází ve své formě, kdy akceptuje elektron a redukuje se do formy NADH, ve které může dále fungovat jako donor elektronu. Tyto reakce jsou hlavní funkcí NAD a NADH. NADH taktéž plní funkci v katabolickém systému reakcí, které vytvářejí ATP z molekul potravy. V buňce se nachází, jak přebytek oxidačního činidla NAD+, tak i redukčního činidla NADPH+. Molekuly NADH jsou rozpustné ve vodě a vlivem obsahu adeninu absorbují ultrafialové světlo.

Odkazy

Související články

• Dýchací řetězec
• Oxidativní fosforylace
• Mitochondrie
• Regulace jednotlivých metabolických drah