NADPH
NADPH 定義
NADPH は補酵素で、いくつかの酵素によって触媒される反応に電子と水素を提供するために使用されます。 一般に、大きな分子を作り出す同化経路に関与する酵素は NADPH を使用し、分子の分解に関与する酵素は NADH という類似物質を使用します。 植物も動物もNADPHとNADHを使用し、通常、小器官と細胞質に分別される。 ミトコンドリアは酸化的リン酸化の際にNADHを使い、細胞質では多くの酵素がNADPHを使って大きな生体分子を合成している。 植物の葉緑体も、太陽光と二酸化炭素から糖を合成する経路の一部として、NADPHを利用している。
NADPHは、他の反応と同様に、太陽光によって駆動される電子とプロトンを新しい炭素-炭素結合に運び、糖分子を作るのを助けます。
NADPHはしばしばNADP+よりも高い濃度で細胞質内に保持され、小さな分子を大きな高分子に容易に還元できるようにします。 NADPHは、多く存在すると水素と電子を失いやすくなる。 これは、NAD+よりも低濃度で存在することが多いNADHと対比させることができる。 NADHは、同化経路の逆である異化経路で使われることが多い。 このため、細胞質では同化反応が優先される。 ミトコンドリア内ではこれらの化学物質の比率が逆転し、異化酸化反応が有利になる。 これにより、ミトコンドリアがエネルギーとしてATPを生産し続ける一方で、細胞質では脂肪酸が合成されることが保証される。 NADPHとNADHの濃度は、ミトコンドリア膜の特殊な酵素と経路によって調節されており、また、膜の一方から他方への分子の移動にも、しばしばNADPHが関与している。
NADPHの機能
NADPHは生物の同化経路に見られる還元反応に用いられる典型的な補酵素である。 例えば、光合成で糖が作られるとき、太陽光のエネルギーを使って炭素分子が連鎖しています。 NADPHは、太陽光のエネルギーによって変位した電子と水素を移動させる働きを持つ。 NADPHは、まず電子と水素を受け入れ、特殊な酵素によってNADP+という分子に受け渡される。 この反応で、NADP+は電子と水素を受け取ると還元され、NADPH分子としてプラスの電気的状態からよりマイナスの中性的な状態になる。 その後、NADPH分子は別の酵素によって酸化される。
- NADH – リン酸基を欠いた NADPH の類似体で、異化反応において機能する。
- 電子伝達物質 – 生物経路における電子の伝達の中間体として使用される分子。
- 同化反応 – 小さなモノマーを使って大きなポリマー分子を作る反応
- 異化反応 – 大きな分子の結合からエネルギーを解放して電子キャリアに蓄える反応
クイズ
1. アセチルCoAは、ミトコンドリア内と細胞質内の両方のプロセスで使用される分子です。 唯一の問題は、それがミトコンドリア膜を自由に移動しないことです。 アセチル-CoAは他の多くの分子に変換することができ、そのうちのいくつかは特定の膜輸送体を持っている。 両方の空間でアセチル-CoAを得るためには、分子間で変換されなければならない。 次のうち、NADPHがこのプロセスをどのように助けることができるかを表しているのはどれですか？
A． また、そのような場合にも、「忖度（そんたく）」という言葉が使われます。 このような場合、「己の信念を貫く」ことが大切です。