Разница между над и надн

Функция

НАД + в НАДН.

FMN в FMNH ₂ .

CoQ в CoQH ₂ .

Комплекс I является первым ферментом . В цепи переноса электронов есть три фермента, передающих энергию, — НАДН: убихинон оксидоредуктаза (комплекс I), кофермент Q — цитохром с редуктаза (комплекс III) и цитохром с оксидаза (комплекс IV). Комплекс I — самый крупный и сложный фермент цепи переноса электронов.

Реакция, катализируемая комплексом I:

НАД + Н + + CoQ + 4H + _на входе → НАД + + CoQH ₂ + 4H + на _выходе

В этом процессе комплекс перемещает четыре протона через внутреннюю мембрану на молекулу окисленного НАДН , помогая создать разность электрохимических потенциалов, используемую для производства АТФ . Комплекс I Escherichia coli (НАДН-дегидрогеназа) способен перемещать протоны в том же направлении к установленному Δψ , что показывает, что в испытанных условиях связывающим ионом является H + . Наблюдали транспорт Na + в противоположном направлении, и хотя Na + не был необходим для каталитической активности или активности транспорта протонов, его присутствие увеличивало последнее. H + был перемещен комплексом Paracoccus denitrificans I, но в этом случае транспорт H + не зависел от Na + , и транспорт Na + не наблюдался. Возможно, E.coli , комплекс I имеет два участка энергии связи (один Na + не зависит , а другой Na + зависит), как это наблюдалось для Rhodothermus Marinus комплекса I, в то время как соединительный механизм из P. denitrificans фермент полностью Na + не зависит . Также возможно, что другой переносчик катализирует захват Na + . Передача энергии комплексом I с помощью протонной перекачки не может быть исключительной для фермента R. marinus . Антипортовая активность Na + / H +, по- видимому, не является общим свойством комплекса I. Однако существование Na + -транслокационной активности комплекса I все еще остается под вопросом.

Реакция может быть обращена вспять — это называется восстановлением NAD + с помощью аэробного сукцината убихинолом — в присутствии высокого мембранного потенциала, но точный каталитический механизм остается неизвестным. Движущей силой этой реакции является потенциал на мембране, который может поддерживаться либо за счет гидролиза АТФ, либо за счет комплексов III и IV во время окисления сукцината.

Комплекс I может играть роль в запуске апоптоза . Фактически, была показана корреляция между митохондриальной активностью и запрограммированной смертью клеток (PCD) во время развития соматического эмбриона.

В результате окисления двух молекул НАДН до НАД +, три молекулы АТФ могут быть произведены Комплексом IV ниже по течению дыхательной цепи.

Что такое НАДХ

NADH относится к восстановленной форме NAD +, которая продуцируется в цикле гликолиза и Кребса. При гликолизе две молекулы NADH продуцируются на молекулу глюкозы. Шесть молекул NADH образуются в цикле Кребса на молекулу глюкозы. Эти молекулы NADH используются в цепи переноса электронов для получения молекул АТФ. Производство NADH в гликолизе и цикле Кребса и использование NADH в цепи переноса электронов показано в фигура 2.

Рисунок 2: Клеточное дыхание

Белки, внедренные во внутреннюю мембрану митохондрий, получают электроны из молекул NADH. Эти электроны транспортируются через различные белковые молекулы цепи переноса электронов. В конечном счете, они получены молекулами кислорода с образованием воды. Это означает, что молекулы кислорода являются конечными акцепторами электронов в аэробном дыхании. Энергия, выделяемая в процессе, используется для производства АТФ путем окислительного фосфорилирования. В процессе ферментации другие молекулы служат в качестве конечных акцепторов электронов, поскольку в среде отсутствует кислород. Регенерация НАД+ происходит через фосфорилирование на уровне субстрата.

Световая фаза фотосинтеза

Чтобы лучше понять, что происходит во время фотосинтеза, разберём фазы фотосинтеза. Световая фаза фотосинтеза включает в себя фотохимические и фотофизические процессы, и может быть поделена на три этапа:

1. Фаза поглощения — энергия света улавливается при помощи светособирающих комплексов, переходит в энергию электронного возбуждения пигментов, передаётся в реакционный центр фотосистем I и II. 
2. Фаза реакционных центров — энергия электронного возбуждения пигментов светособирающих комплексов используется для активации реакционных центров фотосистем. В реакционном центре электрон от возбуждённого хлорофилла передаётся другим компонентам электрон-транспортной цепи, пигмент после отдачи электрона переходит в окисленное состояние и становится способным, в свою очередь, отнимать электроны у других веществ. Именно в этом процессе происходит преобразование физической формы энергии в химическую.
3. Фаза электрон-транспортной цепи — электроны переносятся по цепи переносчиков, образуются АТФ, НАДФН, O2. Необходимо, чтобы каждый переносчик электрон-транспортной цепи поочерёдно восстанавливался и окислялся, обеспечивая таким образом перенос энергии электронов. Любой этап переноса электрона сопровождается высвобождением или поглощением энергии. Часть энергии теряется. На некоторых участках электрон-транспортной цепи перенос электрона сопряжён с переносом протона.

Для того чтобы понять, что происходит во время фазы фотосинтеза, рассмотрим эти процессы подробнее. Кванты света улавливаются светособирающими комплексами фотосистемы I — молекула хлорофилла в составе светособирающего комплекса переходит в возбуждённое состояние, и энергия передаётся в реакционный центр фотосистемы I. Происходит возбуждение молекул хлорофилла фотосистемы I,   отщепляется электрон. Пройдя по цепочке внутренних компонентов фотосистемы I и внешних переносчиков, электрон в конце концов попадает к НАДФ+ — образуется восстановитель НАДФН. Получается, что хлорофилл фотосистемы I отдал электрон и приобрёл положительный заряд, и для дальнейшего функционирования необходимо восстановить нейтральность молекулы, получить электрон, чтобы закрыть «дырку». Этот электрон приходит от фотосистемы II.

На светособирающие комплексы фотосистемы II попадают кванты света — происходит возбуждение молекулы хлорофилла фотосистемы II, молекула хлорофилла отдаёт электрон и переходит в окисленное состояние. Нехватку электрона хлорофилл восполняет благодаря фотолизу воды, при этом образуется протоны H+, а также важный побочный продукт фотосинтеза — кислород. По цепи переносчиков электрон от хлорофилла фотосистемы II попадает к хлорофиллу реакционного центра фотосистемы I и восстанавливает его. Теперь этот хлорофилл может снова поглощать энергию кванта света и отдавать электрон в электрон-транспортную цепь.

Протоны, попадающие во внутритилакоидное пространство, используются для синтеза АТФ. С помощью фермента АТФ-синтазы за счёт градиента протонов образуется АТФ из АДФ и фосфата. Под градиентом понимают неравномерное распределение: во внутритилакоидном пространстве H+ больше, в строме — меньше. Поэтому частицы стремятся проникнуть в строму, переходят в неё через АТФ-синтазу, а в процессе пути сквозь белковый комплекс отдают ему часть энергии, которая и используется для синтеза АТФ. 

Отличие от НАДН

И НАДН, и НАДФН являются переносчиками электронов. Но в то время как НАДН участвует в реакциях окисления (где НАД + высасывает электроны из окисляемого соединения: катаболические реакции ), НАДФН, со своей стороны, участвует в реакциях восстановления (направленных на предложение электронов соединению: анаболические реакции ). Как было сказано ранее, химическое различие между НАДФН и НАДН заключается в наличии фосфатной группы на рибозе, несущей аденин в положении 2 ‘. Эта уникальная фосфатная группа расположена слишком далеко в молекуле, чтобы мешать переносу электронов, происходящему в пиридиновом кольце никотинамида (расположенном в верхней части топологических формул в галерее выше). Таким образом, две молекулы обладают схожими свойствами переноса электронов. С другой стороны, присутствие фосфата в НАДФН дает ему различие в пространственной форме по сравнению с НАДН. Биологический интерес фосфата (присутствующего в НАДФН и отсутствующего в НАДН), таким образом, заключается в способности каждой молекулы распознаваться по-разному двумя группами специфических ферментов. Таким образом, метаболизм клеток имеет два пути, которые могут функционировать независимо: катаболический путь с использованием NAD + и анаболический путь с использованием NADPH. Действительно, в клетках соотношение НАД + / НАДН поддерживается на высоком уровне, в то время как соотношение НАДФ + / НАДФН является низким.

Полезные свойства NAD

Улучшает когнитивные функции

Клетки нуждаются в большом количестве энергии для поддержания своего здоровья и осуществления своей роли в организме в целом. Некоторые клетки потребляют больше энергии, чем другие. Клетки мозга – одни из самых энергоемких клеток в организме.

Улучшает настроение

Имеются веские доказательства того, что NADH и NAD+ способны смягчить тяжесть стресса и улучшить настроение. Мозг, которому не хватает энергии, с меньшей вероятностью будет мыслить творчески и с большей вероятностью будет ощущать опасности и угрозы в своей среде. Это означает, что он имеет большую склонность к стрессу.

Повышенный уровень энергии позволяет мозгу быть более универсальным и более устойчивым к стрессу и тревогам. В долгосрочной перспективе повышение уровня энергии и снижение стресса защищают мозг от когнитивного упадка, слабоумия и других состояний. []

Обращает вспять процесс старения

Антиоксиданты играют важную роль в замедлении процесса старения и противодействии ему. Большая часть видимых, физических и психических признаков старения напрямую связана с последствиями окислительного повреждения. Это вызвано наличием свободных радикалов, которые являются побочными продуктами многих биологических процессов. Антиоксиданты во всех их формах обеспечивают особую защиту от этого повреждения.

Поскольку Никотинамидадениндинуклеотид содержится в каждой клетке организма, его высокий уровень повышает антиоксидантное действие повсеместно. Одно исследование в области косметической медицины показало, как NAD противодействует старению. Результатом было осветление и восстановление кожи.

Что такое НАДФН?

НАДФН означает никотинамид-аденин-динуклеотид-фосфат. Как следует из названия, помимо химического состава НАДН в НАДФН есть дополнительная фосфатная группа. Это кофермент, который действует как восстанавливающий агент в большинстве реакций, в основном в анаболических реакциях. Кроме того, он играет важную роль в метаболизме липидов и метаболизме нуклеиновых кислот.

Синтез или выработка НАДФН в основном происходит через пентозофосфатный путь. Кроме того, НАДФН синтезируется посредством ферментативной реакции, в которой используется НАДН-киназа. В митохондриях киназа НАДН превращает НАДН в НАДФН. У растений образование НАДФН происходит в ходе световых реакций фотосинтеза.

Что такое НАДФН

НАДФН относится к сокращенной форме НАДФ. НАДФ является коферментом, участвующим в окислительно-восстановительных реакциях фотосинтеза. Он в основном используется в анаболических реакциях, таких как синтез нуклеиновых кислот и липидов. НАДФН является наиболее распространенной формой НАДФ внутри клетки. Он способен отдавать водород и электроны в химическую реакцию. Таким образом, НАДФН действует как восстановитель. Он структурно отличается от NADH наличием дополнительной фосфатной группы в положении 2 ‘рибозы, которая несет адениновую группу. Роль НАДФН в фотосинтезе показана в фигура 2.

Рисунок 2: НАДФН в фотосинтезе

НАДФН образуется в результате световой реакции фотосинтеза ферментом ферредоксин-НАДФ+ редуктазы. Его восстановительная способность используется в цикле Кальвина, ассимилируя углекислый газ. У животных НАДФ используется в пентозофосфатном пути.

Другие способы повышения уровня NAD

Вы можете увеличить уровень NAD+ и без приема добавок. Для этого нужно лишь правильно питаться, а именно включить в рацион больше продуктов, богатых белками (продукты, состоящие из аминокислот). Ваша диета может обеспечить вас не только аминокислотами и витамином B3, но и другими предшественниками этого кофермента, включая триптофан и никотинамид-мононуклеотид (или NMN).

Вот как естественным образом повысить уровень NAD

• Потребляйте продукты с высоким содержанием белка.
• Регулярно делайте физические упражнения.
• Применяйте интервальное голодание.
• Избегайте высокого потребления алкоголя.

В чем разница между NAD и NAD+

Что такое NAD+, и как его функции отличаются от функций NAD? Разница сводится к заряду этих коферментов.

NAD+ написан с NADстрочным знаком + из-за положительного заряда на одном из его атомов азота. Это окисленная форма NAD. Он считается «окислителем», потому что он принимает электроны от других молекул.

Хотя они химически различаются, эти термины в основном взаимозаменяемы при обсуждении их пользы для здоровья.

Другим термином, с которым вы можете столкнуться, является NADH, который обозначает никотинамид-аденин-динуклеотид (NAD)+ водород (H). Он также используется взаимозаменяемо с NAD+.

Оба являются  никотинамид-аденин-динуклеотидами,  которые действуют как гидридные доноры или гидридные акцепторы. Разница между этими двумя заключается в том, что NADH становится NAD+ после того, как он подарит электрон другой молекуле.

Что такое НАДП

НАДП (никотинамид аденин динуклеотид фосфат) относится к коферменту, участвующему в окислительно-восстановительных реакциях внутри клетки. Он в основном используется в анаболических реакциях, таких как синтез нуклеиновых кислот и липидов. НАДФН является наиболее распространенной формой НАДФ внутри клетки, которая действует как восстановитель. Он структурно отличается от NAD наличием дополнительной фосфатной группы в положении 2 ‘рибозы, которая несет адениновую группу. Структура НАДП+ показано в фигура 2.

Рисунок 2: НАДП +

NADPH продуцируется в легкой реакции фотосинтеза ферментом ферредоксин-NADP + редуктаза. Его восстановительная способность используется в цикле Кальвина, ассимилируя углекислый газ. У животных НАДФ используется в пентозофосфатном пути.

Действие кофермента НАД+ и сиртуинов

Группа белков, которые связаны с омолаживающим действием, называемые сиртуины, полагаются на НАД+ для правильного функционирования. Было обнаружено, что сиртуины играют роль в регуляции клеточного и митохондриального здоровья.

Некоторые исследования на животных показывают, что они  играют роль в поддержании длины теломер, что связано с долголетием.

В исследованиях, проведенных с использованием дрожжей, было показано, что активация белков сиртуина помогает увеличить продолжительность жизни. Однако до сих пор точно не известно, как это переносится на человека.

Другой фермент с потенциальным омолаживающим действием называется  поли (АДФ-рибоза) полимеразой (ПАРП). Он, как показали некоторые исследования, также может активировать НАД+.

Примечания и ссылки

1. ↑ и (in) Леонид А. Сазанов и Филип Хинчлифф , Структура гидрофильного домена респираторного комплекса I из Thermus thermophilus , Science , vol.  311, п о  5766,
   10 марта 2006 г., стр.  1430-1436
2. ↑ и (ru) Эйко Накамару-Огисо, Хонна Хан, Акеми Мацуно-Яги, Эхуд Кейнан, Субхаш К. Синха, Такао Яги и Томоко Охниши , Структура гидрофильного домена респираторного комплекса I от Thermus thermophilus , FEBS Письма , т.  584, п о  5,
   5 марта 2010 г., стр.  883-888
3. (in) Мария и Петр Чомова Ракай , Митохондриальный комплекс I в сети известных и неизвестных фактов , Общая физиология и биофизика , Vol.  29, п о  1,
   март 2010, стр.  3-11
4. (in) Элиза Петрусса, Альберто Бертолини, Валентино Казоло, Яна Крайнякова, Франческо Макри и Анджело Вианелло , Митохондриальная биоэнергетика, связанная с проявлением запрограммированной гибели клеток во время соматического эмбриогенеза Abies alba , Planta , Vol.  231, п о  1,
   декабрь 2009 г., стр.  93-107
5. (in) Ульрих Брандт , Преобразование энергии NADH: хинон оксидоредуктаза (комплекс I) , Annual Review of Biochemistry , vol.  75,
   июль 2006 г., стр.  69-92
6. (in) Джо Кэрролл, Ян М. Фернли, Дж. Марк Скехел1 Ричард Дж. Шеннон, Джуди Херст и Джон Э. Уокер2 , Бычий комплекс I представляет собой комплекс из 45 различных субъединиц , Журнал биологической химии , вып.  281, п о  43,
   27 октября 2006 г., стр.  32724-32727
7. (in) Эдуардо Бальса Рикардо Марко, Эстер-Пералес Клементе, Радек Шкларчик Энрике Кальво, Мануэль О. Ландазури и Хосе Антонио Энрикес , NDUFA4 — сложная субъединица IV в цепи транспорта электронов млекопитающих , Cell Metabolism , vol.  16, п о  3,
   5 сентября 2012 г., стр.  378-386
8. (in) Розбех Барадаран, Джон М. Беррисфорд, Гурдип С. Минхас и Леонид А. Сазанов , Кристаллическая структура всего респираторного комплекса I , Nature , vol.  494, п о  7438,
   28 февраля 2013 г., стр.  443-448
9. (in) Татьяна В. Жарова и Андрей Д. Виноградов , Конкурентное ингибирование митохондриальной НАДН-убихинон оксидоредуктазы (Комплекс I) АДФ-рибозой , Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Bioenergetics , vol.  1320, п о  3,
   4 июля 1997 г., стр.  256-264
10. (in) Г-н Дегли Эспости, А. Гелли, г-н Ратта, Д. и Э. Кортес Эсторнелл , Природные вещества (ацетогенины) из семейства Annonaceae — мощные ингибиторы митохондриальной НАДН-дегидрогеназы (Комплекс I) , Биохимический журнал , т. .  301, п о  1,
    Июль 1994, стр.  161-167
11. (in) Бенуа Виолле, Бруно Гигас, Ньевес Гарсиа Санс, Джоселин Леклерк, Марк Форец и Фабрицио Андреелли , Клеточные и молекулярные механизмы метформина: обзор , Клиническая наука , вып.  122, п о  6,
    март 2012, стр.  253-270

• Биохимический портал
• Портал клеточной и молекулярной биологии

Главное отличие — NAD против NADH

НАД (Никотинамид Аденин Дифосфат) является коферментом, используемым при клеточном дыхании у эукариот. Основная функция NAD — переносить водород и электроны из одной реакции в другую. Это означает, что НАД участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Следовательно, он содержит окисленную форму и восстановленную форму. Окисленная форма НАД+ в то время как сокращенная форма NADH. главное отличие между NAD и NADH является то, что NAD является коферментом, тогда как NADH является восстановленной формой NAD, NADH производится в цикле гликолиза и Кребса. Он используется в производстве АТФ в цепи транспорта электронов.

Ключевые области покрыты

1. Что такое НАД      — определение, синтез, роль2. Что такое НАДН      — определение, синтез, роль3. Каковы сходства между НАД и НАДН      — Краткое описание общих черт4. В чем разница между НАД и НАДН      — Сравнение основных различий

Ключевые слова: дегидрогеназы, электрон-транспортная цепь, гликолиз, цикл Кребса, NAD, NAD.+, NADH, окислительное фосфорилирование

Механизм

Общий механизм

Все окислительно-восстановительные реакции происходят в гидрофильном домене комплекса I. НАДН первоначально связывается с комплексом I и передает два электрона простетической группе флавинмононуклеотида (ФМН) фермента, создавая ФМНН ₂ . Акцептор электронов — изоаллоксазиновое кольцо — FMN идентичен таковому у FAD . Затем электроны переносятся через FMN через ряд кластеров железо-сера (Fe-S) и, наконец, к коферменту Q10 (убихинону). Этот поток электронов изменяет окислительно-восстановительное состояние белка, вызывая конформационные изменения белка, которые изменяют значения p K ионизируемой боковой цепи и заставляют четыре иона водорода откачиваться из митохондриального матрикса. Убихинон (CoQ) принимает два электрона для восстановления до убихинола (CoQH ₂ ).

Механизм переноса электронов

Предлагаемый путь переноса электронов до восстановления убихинона выглядит следующим образом: НАДН — ФМН — N3 — N1b — N4 — N5 — N6a — N6b — N2 — Q, где Nx — это соглашение о маркировке кластеров железа и серы. Высокий восстановительный потенциал кластера N2 и относительная близость других кластеров в цепи обеспечивают эффективный перенос электронов на большие расстояния в белке (со скоростью передачи от НАДН к железо-серному кластеру N2 около 100 мкс).

Равновесная динамика Комплекса I в основном определяется окислительно-восстановительным циклом хинона. В условиях высокой протонной движущей силы (и, соответственно, пула с концентрацией убихинола) фермент работает в обратном направлении. Убихинол окисляется до убихинона, и в результате высвобождающиеся протоны уменьшают движущую силу протона.

Механизм транслокации протонов

Сочетание протонной транслокации и транспорта электронов в Комплексе I в настоящее время предлагается как косвенное (дальнодействующие конформационные изменения) в отличие от прямого (окислительно-восстановительные промежуточные соединения в водородных насосах, как в гемовых группах Комплексов III и IV ). Архитектура гидрофобной области комплекса I показывает множество переносчиков протонов, которые механически связаны между собой. Три центральных компонента, которые, как полагают, вносят вклад в это событие долгосрочного конформационного изменения, — это pH-связанный кластер N2 железо-сера, восстановление хинона и субъединицы трансмембранной спирали плеча мембраны. Трансдукция конформационных изменений для управления трансмембранными переносчиками, связанными «соединительным стержнем» во время восстановления убихинона, может составлять два или три из четырех протонов, перекачиваемых на окисленный NADH. Оставшийся протон должен перекачиваться путем прямого связывания в сайте связывания убихинона. Предполагается, что механизмы прямого и непрямого взаимодействия учитывают накачку четырех протонов.

Близость кластера N2 к ближайшему остатку цистеина приводит к конформационным изменениям при восстановлении соседних спиралей, что приводит к небольшим, но важным изменениям в общей конформации белка. Дальнейшие исследования электронного парамагнитного резонанса переноса электронов продемонстрировали, что большая часть энергии, которая высвобождается во время последующего восстановления CoQ, приходится на конечную стадию образования убихинола из семихинона , что свидетельствует о «однократном» механизме транслокации H + (т. Е. Всех четырех протоны перемещаются по мембране одновременно). Альтернативные теории предполагают «двухтактный механизм», при котором каждый шаг восстановления ( семихинон и убихинол ) приводит к такту двух протонов, попадающих в межмембранное пространство.

Образующийся в результате убихинол, локализованный в мембранном домене, взаимодействует с отрицательно заряженными остатками в плече мембраны, стабилизируя конформационные изменения. Антипортера механизм (Na + / H + своп) было предложено использовать доказательства консервативных остатков Asp в мембране руки. Присутствие остатков Lys, Glu и His обеспечивает возможность протонирования (протонирование с последующим событием депротонирования через мембрану), управляемое pK _a остатков.

Как увеличить NAD

Есть несколько способов увеличить концентрацию NAD в вашем организме:

• Естественные.
• Фармакологические.

Естественные способы

Кетогенная диета. Избыточный уровень глюкозы и инсулина в крови может негативно повлиять на NAD+. Низкоуглеводный рацион питания заставляет организм искать альтернативные виды топлива для поддержания физических и психических функций. Кетогенная диета — это питание, основанное на употреблении большого количества жиров. Результат — мало глюкозы, и для производства энергии организм использует кетоновые тела. В результате чего повышается уровень NAD+.

Регулярные упражнения. Другой способ увеличить естественное производство NAD+ и NADH — это постоянно заниматься спортом. Физические нагрузки повышают обмен веществ, поэтому сердце, легкие, мышцы и мозг получают больше энергии. Этот повышенный метаболизм требует от организма увеличения выработки NAD для удовлетворения этих потребностей.

Сауна и тепловое воздействие. Независимо от того, решите ли вы принять душ в сауне или позагорать в теплый летний день, подогрев тела — это еще один хороший способ повысить уровень NAD+. При повышении температуры тела включается система охлаждения, которая требует энергии. Энергия, используемая для охлаждения организма, увеличивает уровень NAD+.

Регуляция общего пути катаболизма

Осталось поговорить про регуляцию работы пируватдегидрогеназного комплекса и ЦТК. Основная задача для регуляции — поддерживать энергетическое соотношение в клетке. Если в клетке достаточно АТФ, то общий путь катаболизма должен быть отключён. Если концентрация АТФ падает, а нарастает АДФ или АМФ, то нужно запускать общий путь катаболизма. 

Основной механизм регуляции пируватдегидрогеназного комплекса и ЦТК — . Она достаточно быстро и чутко реагирует на изменения энергетического соотношения в клетке. Удивительно, что гормональной регуляции с помощью фосфорилирования/дефосфорилирования здесь нет. 

Организм отдал регуляцию общего пути катаболизма на усмотрение клетки. Гликолиз и такого доверия не заслужили. С другой стороны, зачем регулировать каждый этап катаболизма гормонально? Достаточно установить контроль над специфическими путями катаболизма, но я отвлёкся. 

Регуляция окислительного декарбоксилирования пирувата

Пируватдегидрогеназный комплекс состоит не только из трёх ферментов и пяти коферментов. С первым ферментом (пируватдегидрогеназой) связаны ещё две белковые субъединицы: киназа и фосфатаза. Киназа фосфорилирует пируватдегидрогеназу по -OH группе — переводит её в неактивную форму. Такое случается при избытке АТФ внутри митохондрии. Отдыхаем после тяжёлого дня, лёжа на диване. Фосфатаза же увеличивает свою работоспособность при снижении концентрации АТФ внутри клетки. Это приводит к дефосфорилированию пируватдегидрогеназы — активация фермента. Бежим за маршруткой — нужна энергия. 

Киназа и фосфатаза пируватдегидрогеназного комплекса

Это фофорилирование/дефосфорилирование, но не гормональное. Оно подкрепляет аллостерическую регуляцию. Киназа запускается при избытке АТФ, а фосфатаза при его дефиците. Но давайте перейдём к аллостерической регуляции.

Пируватдегидрогеназный комплекс аллостерически ингибируется: АТФ, НАДH, жирными кислотами, ацетил-коэнзимом А. 

ПДК ингибируется: АТФ, НАДH, жирными кислотами и ацетил-коэнзимом А

Все эти продукты накапливаются, когда клетке не нужна энергия. Понятно дело, что нужно остановить общий путь катаболизма, если в клетке куча АТФ и субстратов для её синтеза. 

Пируватдегидрогеназный комплекс аллостерически активируется: АДФ, НАД+, коэнзимом А, кальцием. 

ПДК активируется: АДФ, НАД+, коэнзимом А и кальцием

С первыми тремя всё ясно — они накапливаются, когда клетке нужна энергия, а её не хватает. Нужно ускорить работу пируватдегидрогеназного комплекса — образовать больше ацетил-коэнзима А. Чем больше ацетил-коэнзима А, тем больше энергии будет получено в ходе ЦТК. А что с кальцием? Кальций работает в мышцах и сердце. При сокращениях небольшая часть кальция попадает в митохондрию. Это стимулирует активность пируватдегидрогеназного комплекса и других ферментов ЦТК — об этом ниже. 

Регуляция цикла Кребса

Идёт по трём необратимым реакциям: первой, третьей и четвёртой. Регулируются два фермента и один комплекс: цитратсинтаза, изоцитратдегидрогеназа и альфа-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс. 

Цитратсинтаза. Аллостерически ингибируется: АТФ, НАДH, цитратом и сукцинил-коэнзимом А. Активируется: АДФ. 

Изоцитратдегидрогеназа. Ингибируется: АТФ. Активируется: АДФ и кальцием. 

Альфа-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс. Ингибируется: НАДH и сукцинил-коэнзим А. Активируется: кальцием.

Регуляция ЦТК по первой, третьей и четвертой реакции.

Видно, что наибольшее количество аллостерических регуляторов у цитратсинтазы и пируватдегидрогеназного комплекса. Это неудивительно, две эти реакции отвечают за старт цикла. Цитратсинтаза ингибируется не только продуктом своей реакции, но и продуктом четвертой реакции — сукцинил-коэнзимом А.

Хочешь задать вопрос, похвалить или наговорить гадостей? Тогда залетай в телегу. Там ты сможешь предложить новый формат или разбор темы. А если серьёзно, то эти статьи пишутся для вас, поэтому мне важна обратная связь.

Сотовая роль

На метаболическом уровне НАДФН в основном продуцируется окислительной фазой пентозофосфатного пути . НАДФН является основным источником электронов, используемых в биосинтетических реакциях в клетке. Он также используется в защитных механизмах против окислительного стресса и активных форм кислорода (АФК). Детоксикация этих реактивных видов включает глутатион, который должен постоянно регенерироваться глутатионредуктазой по следующей схеме:

GSSG + NADPH + H + 2 GSH + NADP + .

Заболевание обмена веществ, известное как фавизм или дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (G6PDH), приводит к клеточному дефициту НАДФН. Это происходит из-за дефицита G6PDH, который катализирует первую стадию окислительной фазы пентозофосфатного пути . Это приводит, в частности, к повышенной чувствительности к окислительному стрессу .

Что такое NAD, почему это важно для здоровья и долголетия

Что означает NAD? Он обозначает никотинамид-аденин-динуклеотид, тип кофермента, обнаруживаемый у людей, животных, дрожжей и в основном во всех живых организмах.

Коферменты необходимы организму для работы других ферментов. Основное определение никотинамид-аденин-динуклеотида является «кофактор во всех живых клетках». Он участвует в энергетическом обмене и ряде телесных процессов, которые делают жизнь возможной.

NAD+ состоит из двух нуклеотидов, строительных блоков для нуклеиновых кислот, которые образуют ДНК.

Согласно Elysium — компании, которая продает добавки NAD и управляется «командой ученых, новаторов и креативщиков», — «NAD + имеет два основных набора реакций в организме человека: помогает превращать питательные вещества в энергию, как ключевой игрок в метаболизме и работает в качестве молекулы-помощника для белков, которые регулируют другую биологическую активность».

NAD — полезные свойства, зачем принимать

Недавние исследования связывают использование добавки NAD с такими преимуществами, как:

• Улучшенная энергия, ясность ума и бдительность благодаря положительным эффектам клеточных процессов, которые поддерживают когнитивные функции.
• Улучшение памяти и помощь в лечении болезни Альцгеймера и деменции.
• Улучшенные спортивные результаты и функции мышц.
• Более высокая защита от определенных сердечно-сосудистых проблем.
• Уменьшение симптомов, связанных с синдромом хронической усталости.
• Защита от потери зрения и признаков старения кожи.
• Регуляция циркадных ритмов и аппетита.