NADPH

admin

Definice NADPH

NADPH je kofaktor, který slouží k odevzdávání elektronů a vodíků při reakcích katalyzovaných některými enzymy. Typicky enzymy zapojené do anabolických drah, které vytvářejí velké molekuly, používají NADPH, zatímco enzymy zapojené do odbourávání molekul používají analog NADH. Jak rostliny, tak živočichové používají NADPH a NADH a jsou typicky rozděleny do organel a cytosolu. Mitochondrie používají NADH při oxidativní fosforylaci, zatímco mnoho enzymů v cytosolu syntetizuje velké biomolekuly pomocí NADPH. Chloroplasty v rostlinách také využívají NADPH jako součást cesty k syntéze cukrů ze slunečního světla a oxidu uhličitého. Stejně jako v jiných reakcích pomáhá NADPH přenášet elektrony a protony poháněné slunečním světlem do nových vazeb uhlík-uhlík a vytvářet tak molekuly cukrů.

NADPH je v cytosolu často udržován ve vyšší koncentraci než NADP+, aby bylo možné snadno redukovat malé molekuly na větší makromolekuly. Když je NADPH ve vysokém množství, je pravděpodobnější, že ztratí svůj vodík a elektrony. To může být v kontrastu s NADH, který se často vyskytuje v nižší koncentraci než NAD+. NADH se často používá v katabolických drahách, což je opak anabolických drah. To upřednostňuje anabolické reakce v cytosolu. Poměr těchto látek v mitochondriích je obrácený a upřednostňují se katabolické oxidační reakce. Tím je zajištěno, že v cytosolu mohou být syntetizovány mastné kyseliny, zatímco mitochondrie mohou pokračovat v produkci ATP pro energii. Koncentrace NADPH a NADH jsou regulovány speciálními enzymy a cestami v mitochondriálních membránách a také prostřednictvím přesunu molekul z jedné strany membrány na druhou, který často zahrnuje NADPH.

Funkce NADPH

NADPH je typický koenzym používaný v redukčních reakcích, které se vyskytují v anabolických drahách organismů. Například při tvorbě cukrů během fotosyntézy dochází k řetězení molekul uhlíku pomocí energie ze slunečního záření. NADPH funguje při přenosu elektronů a vodíku vytěsněného energií slunečního světla. NADPH nejprve přijímá elektrony a vodík, když speciální enzymy přenesou tyto částice na molekulu NADP+. Při této reakci se NADP+ redukuje, když přijímá elektrony a vodík, a přechází z kladného elektrického stavu do zápornějšího neutrálního stavu jako molekula NADPH. Poté je molekula NADPH oxidována dalším enzymem. NADPH spolupracuje s celou řadou enzymů a je považován za jeden z univerzálních přenašečů elektronů.

  • NADH – Analog NADPH postrádající fosfátovou skupinu, který funguje v katabolických reakcích.
  • Přenašeč elektronů – Molekuly používané jako meziprodukty při přenosu elektronů v biologických drahách.
  • Anabolická reakce – Reakce, která využívá malé monomery ke stavbě velkých polymerních molekul.
  • Katabolická reakce – Reakce, při níž se uvolňuje energie z vazeb velkých molekul a ukládá se v nosičích elektronů.

Kvíz

1. Acetyl-CoA je molekula, která se využívá při procesech v mitochondriích i v cytosolu. Jediným problémem je, že se volně nepohybuje přes mitochondriální membrány. Acetyl-CoA může být přeměněn na mnoho dalších molekul, z nichž některé mají specifické membránové přenašeče. Aby se acetyl-CoA dostal do obou prostor, musí být přeměněn mezi molekulami. Která z následujících možností představuje, jak může NADPH v tomto procesu pomoci?
A. NADPH se naváže na molekuly a přenese je přes membránu.
B. NADPH bude použit k oxidaci molekul, což jim umožní projít přes dvojitou membránu.
C. NADPH se vytvoří, když se tyto molekuly oxidují, aby mohly projít přes membránu.

Odpověď na otázku č. 1
C je správně. Redukovat znamená získávat elektrony, zatímco proces oxidace zahrnuje ztrátu elektronů. Reakce, jako je tato, se obvykle nazývají redoxní reakce, protože musí proběhnout oba procesy, ale s různými molekulami. NADPH nese vodík a dva elektrony, kterých je více než ochoten se vzdát. NADPH vzniká redukcí NAD+ a může k ní dojít pouze tehdy, když je oxidována jiná molekula. NADPH nemůže přijmout další elektrony, a proto se odpověď B nemůže uskutečnit. Nezapomeňte, že NADPH je koenzym a musí být použit ve spojení s enzymem. Nepůsobí na molekuly přímo, jako je tomu v odpovědi A.