NADPH

admin

NADPH Definition

NADPH är en kofaktor som används för att donera elektroner och ett väte till reaktioner som katalyseras av vissa enzymer. Typiskt sett använder enzymer som är involverade i anabola vägar som skapar stora molekyler NADPH, medan enzymer som är involverade i nedbrytning av molekyler använder den analoga NADH. Både växter och djur använder NADPH och NADH, och de är vanligtvis uppdelade i organeller och cytosol. Mitokondrier använder NADH under oxidativ fosforylering, medan många enzymer i cytosolen syntetiserar stora biomolekyler med hjälp av NADPH. Kloroplaster i växter använder också NADPH som en del av vägen för att syntetisera sockerarter från solljus och koldioxid. Liksom i andra reaktioner hjälper NADPH till att transportera elektroner och protoner som drivs av solljuset in i nya kol-kol-bindningar, vilket skapar sockermolekyler.

NADPH hålls ofta i högre koncentration i cytosolen än NADP+, för att möjliggöra en enkel reducering av små molekyler till större makromolekyler. NADPH är mer benägen att förlora sitt väte och sina elektroner när det finns i stor mängd. Detta kan kontrasteras mot NADH, som ofta finns i lägre koncentration än NAD+. NADH används ofta i kataboliska vägar, vilket är motsatsen till anabola vägar. Detta gynnar anabola reaktioner i cytosolen. Förhållandet mellan dessa kemikalier i mitokondrierna är omvänt, och katabola oxidativa reaktioner gynnas. Detta säkerställer att fettsyror kan syntetiseras i cytosolen medan mitokondrierna kan fortsätta att producera ATP för energi. Koncentrationerna av NADPH och NADH regleras av särskilda enzymer och vägar i mitokondriernas membran, samt genom att molekyler pendlar från den ena sidan av membranet till den andra, vilket ofta inbegriper NADPH.

NADPH:s funktion

NADPH är det typiska koenzym som används i reduktionsreaktioner, som ses i organismers anabola vägar. När till exempel sockerarter skapas under fotosyntesen kedjas kolmolekyler ihop med hjälp av energin från solljuset. NADPH-funktionen överför elektroner och ett väte som förskjuts av energin från solljuset. NADPH tar först emot elektroner och väte när särskilda enzymer överför dessa partiklar till molekylen NADP+. I denna reaktion reduceras NADP+ när den tar emot elektroner och väte och går från ett positivt elektriskt tillstånd till ett mer negativt neutralt tillstånd som en NADPH-molekyl. Därefter oxideras NADPH-molekylen av ett annat enzym. NADPH fungerar tillsammans med en mängd olika enzymer och anses vara en av de universella elektronbärarna.

  • NADH – En analog till NADPH som saknar en fosfatgrupp och som fungerar i kataboliska reaktioner.
  • Elektronbärare – Molekyler som används som mellanled i överföringen av elektroner i biologiska vägar.
  • Anabolisk reaktion – En reaktion som använder små monomerer för att bygga upp stora polymermolekyler.
  • Katabolisk reaktion – En reaktion som frigör energi från bindningarna i stora molekyler och lagrar den i elektronbärare.

Quiz

1. Acetyl-CoA är en molekyl som används i processer både i mitokondrierna och i cytosolen. Det enda problemet är att den inte kan färdas fritt genom mitokondriernas membran. Acetyl-CoA kan omvandlas till många andra molekyler, varav vissa har specifika membrantransportörer. För att få acetyl-CoA i båda utrymmena måste det omvandlas mellan molekyler. Vilket av följande representerar hur NADPH kan hjälpa till i denna process?
A. NADPH fäster vid molekylerna och transporterar dem över membranet.
B. NADPH kommer att användas för att oxidera molekylerna, vilket gör att de kan passera dubbelmembranet.
C. NADPH kommer att skapas när dessa molekyler oxideras så att de kan passera membranet.

Svar på fråga nr 1
C är korrekt. Att reducera innebär att man vinner elektroner, medan oxidationsprocessen innebär att man förlorar elektroner. Reaktioner som denna kallas vanligtvis för redoxreaktioner, eftersom båda processerna måste ske, men för olika molekyler. NADPH bär på ett väte och två elektroner, som den är mer än villig att ge upp. NADPH skapas genom reduktion av NAD+, och kan bara uppstå när en annan molekyl oxideras. NADPH kan inte ta emot fler elektroner, och därför kan svar B inte äga rum. Kom ihåg att NADPH är ett koenzym och måste användas tillsammans med ett enzym. Det verkar inte direkt på molekyler, som i svar A.