Переносчики водорода: коферменты НАД+ и НАДФ+

Переносчики водорода: коферменты НАД⁺ и НАДФ⁺

НАД⁺ и НАДФ⁺ (рис. 9.3 и 9.4) — это коферменты, образующиеся из ниацина, которые действуют как косубстраты. Они необходимы для нормальной работы целого ряда ферментов. Вместе с ферментом X они акцептируют ионы водорода, образующиеся в процессе окисления, и восстанавливаются до НАДН и НАДФН соответственно. После этого НАДН и НАДФН отделяются от фермента X и диффундируют от него, чтобы в дальнейшем взаимодействовать уже с другим ферментом — Y. Теперь они играют роль доноров водорода в реакции восстановления и возвращаются в окисленное состояние (НАД⁺ и НАДФ⁺).

Несмотря на структурное сходство, НАД⁺ и НАДФ⁺ выполняют разные функции. НАДН играет важную роль в энергетическом обмене и реакциях катаболизма. НАДФН участвует в анаболических реакциях, например в синтезе жирных кислот и развитии реакции «окислительного взрыва».

Следует помнить основной принцип: коферменты НАД⁺, НАДФ⁺ и кофермент А обязательно должны рециклировать (рис. 9.7): они образуются из витаминов, присутствуют в организме в очень маленьких концентрациях и после ферментативной реакции, в которой коферменты восстанавливаются, они должны быть окислены в другой ферментативной реакции. Представьте, что НАД⁺ и НАДФ⁺ — это рабочие пчелки, которые кружат по всей клетке, собирая водород и передавая его потребителям.

Другие коферменты: кофермент А и тиамин дифосфат

Строение кофермента А и тиамин дифосфата показано на рис. 9.5 и 9.6.

Рис. 9.1. ФАД (флавинадениндинуклеотид) восстанавливается до ФАДН2 Рис. 9.2. ФМН (флавинмононуклеотид) восстанавливается до ФМНН2 Рис. 9.3. НАД⁺ (никотинамидадениндинуклеотид) восстанавливается до НАДН Рис. 9.4. НАДФ⁺ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат) сходен по строению с НАД⁺, но содержит рибозо-2'-фосфат. НАДФ⁺ восстанавливается до НАДФН (на рисунке не показан) Рис. 9.5. Кофермент А. Содержит сульфгидрильную группу — SH-группу p-меркаптоэтиламина. Это функциональная группа кофермента, которая вступает в реакцию, например, с карбоксильными группами жирных кислот Рис. 9.6. Тиаминдифосфат (тиаминпирофосфат) Рис. 9.7. Рециклирование коферментов. НАД+, НАДФ+ и кофермент A (KoA-SH) возвращаются в цикл, взаимодействуя с другим ферментом в метаболическом пути. На рисунке рециклирование коферментов показано на примере метаболического пути, в ходе которого из глюкозы синтезируются жирные кислоты

Читайте также

• Простетические группы: ФАД и ФМН