NADPH

admin

NADPH Definitie

NADPH is een cofactor, die wordt gebruikt om elektronen en een hydrogeen af te staan aan reacties die door sommige enzymen worden gekatalyseerd. Typisch gebruiken enzymen die betrokken zijn bij anabole routes waarbij grote moleculen ontstaan NADPH, terwijl enzymen die betrokken zijn bij de afbraak van moleculen het analoge NADH gebruiken. Zowel planten als dieren gebruiken NADPH en NADH, en ze zijn typisch gescheiden in organellen en cytosol. Mitochondriën gebruiken NADH tijdens oxidatieve fosforylering, terwijl veel enzymen in het cytosol grote biomoleculen synthetiseren met behulp van NADPH. Chloroplasten in planten maken ook gebruik van NADPH als onderdeel van de route om suikers te synthetiseren uit zonlicht en kooldioxide. Net als in andere reacties helpt NADPH door zonlicht aangedreven elektronen en protonen te transporteren naar nieuwe koolstof-koolstof bindingen, waardoor suikermoleculen ontstaan.

NADPH wordt vaak in een hogere concentratie in het cytosol gehouden dan NADP+, om de eenvoudige reductie van kleine moleculen tot grotere macromoleculen mogelijk te maken. Wanneer NADPH in grote overvloed aanwezig is, is de kans groter dat het zijn waterstof en elektronen verliest. Dit in tegenstelling tot NADH, dat vaak in lagere concentratie wordt aangetroffen dan NAD+. NADH wordt vaak gebruikt in katabole routes, het tegenovergestelde van anabole routes. Dit bevordert anabole reacties in het cytosol. In de mitochondriën is de verhouding tussen deze stoffen omgekeerd, en worden katabole oxidatieve reacties bevoordeeld. Dit zorgt ervoor dat vetzuren in het cytosol kunnen worden gesynthetiseerd, terwijl de mitochondriën ATP voor energie kunnen blijven produceren. De concentraties van NADPH en NADH worden geregeld door speciale enzymen en paden in de mitochondriale membranen, alsmede door het pendelen van moleculen van de ene kant van het membraan naar de andere, waarbij vaak NADPH betrokken is.

Functie van NADPH

NADPH is het typische co-enzym dat wordt gebruikt in reductiereacties, die voorkomen in de anabole routes van organismen. Bijvoorbeeld, wanneer suikers worden gemaakt tijdens fotosynthese, worden koolstofmoleculen aan elkaar geketend met behulp van de energie van zonlicht. NADPH fungeert bij de overdracht van elektronen en een waterstof die door de energie van het zonlicht wordt verplaatst. Het NADPH accepteert eerst de elektronen en waterstof wanneer speciale enzymen deze deeltjes overdragen aan de molecule NADP+. In deze reactie wordt het NADP+ gereduceerd wanneer het de elektronen en waterstof accepteert, waarbij het van een positieve elektrische toestand overgaat in een meer negatieve neutrale toestand als NADPH-molecuul. Vervolgens wordt het NADPH-molecuul geoxideerd door een ander enzym. NADPH werkt samen met een grote verscheidenheid aan enzymen, en wordt beschouwd als een van de universele elektronendragers.

  • NADH – Een analoog van NADPH zonder een fosfaatgroep, dat functioneert in katabole reacties.
  • Elektronendrager – Moleculen die worden gebruikt als tussenproducten in de overdracht van elektronen in biologische routes.
  • Anabole reactie – Een reactie die kleine monomeren gebruikt om grote polymeermoleculen te bouwen.
  • Katabole reactie – Een reactie die de energie vrijmaakt uit de bindingen van grote moleculen en deze opslaat in elektronendragers.

Quiz

1. Acetyl-CoA is een molecuul dat wordt gebruikt in processen zowel in de mitochondriën, als in het cytosol. Het enige probleem is dat het niet vrij door de mitochondriale membranen kan reizen. Acetyl-CoA kan worden omgezet in vele andere moleculen, waarvan sommige specifieke membraantransporteurs hebben. Om acetyl-CoA in beide ruimtes te krijgen, moet het worden omgezet tussen moleculen. Welke van de volgende mogelijkheden geeft aan hoe NADPH bij dit proces kan helpen?
A. NADPH zal zich aan de moleculen hechten, waardoor ze over het membraan worden getransporteerd.
B. NADPH zal worden gebruikt om de moleculen te oxideren, waardoor ze het dubbele membraan kunnen passeren.
C. NADPH zal worden aangemaakt wanneer deze moleculen worden geoxideerd om het membraan te doorkruisen.

Antwoord op vraag #1
C is juist. Reduceren betekent elektronen winnen, terwijl het oxidatieproces gepaard gaat met het verlies van elektronen. Reacties als deze worden gewoonlijk redoxreacties genoemd, omdat beide processen moeten plaatsvinden, maar met verschillende moleculen. NADPH draagt een waterstof en twee elektronen, die het meer dan bereid is op te geven. NADPH wordt gemaakt door de reductie van NAD+, en kan alleen plaatsvinden wanneer een ander molecuul wordt geoxideerd. NADPH kan geen elektronen meer accepteren, en daarom kan antwoord B niet plaatsvinden. Onthoud dat NADPH een co-enzym is, en moet worden gebruikt in combinatie met een enzym. Het werkt niet rechtstreeks in op moleculen, zoals in antwoord A.