NADP +
Nesta lição, seguiremos as interações de duas moléculas que chamaremos de Nick e Atty. Primeiro, vamos aprender sobre Nick.
Você pode conhecer Nick por muitos outros nomes, como ácido nicotínico, niacina ou vitamina B3. A vitamina B3 é niacina. O principal papel de Nick no corpo é produzir os gêmeos NADPH e NADH, e sem Nick você poderia acabar com pelagra (erupção na pele, diarréia, demência – um negócio muito desagradável). Quando Nick anda com as amidas, Nick é mais conhecido como nicotinamida .
Quando Nick visita as células após ser absorvido por elas pelo estômago, ele gosta de pegar emprestada uma ribose e um fosfato do fosforibosil pirofosfato, mais comumente chamado pela sigla PRPP. Quando Nick faz isso, ele é chamado de ribonucleotídeo nicotinato. Isso ocorre porque com um açúcar ribose e um grupo fosfato, Nick se tornou um nucleotídeo, uma vez que um nucleotídeo é uma base de açúcar, fosfato e nitrogênio.
Foi como um ribonucleotídeo nicotinado que Nick conheceu Atty. Atty é apenas como os amigos a chamam. Você provavelmente conhece Atty melhor como ATP ou trifosfato de adenosina. O ATP é uma molécula muito importante no corpo. É o que a célula utiliza para obter energia. Às vezes, é chamado de moeda molecular porque é usado em muitos processos diferentes, como respiração celular e fermentação. Ajuda os músculos a trabalhar, o que permite correr, caminhar, sentar, ficar de pé e respirar.
Era uma vez, Nick e Atty se encontraram na cela depois que Nick pegou emprestado uma ribose e um fosfato do PRPP e quando Atty estava esperando para fornecer à célula um pouco de energia extra. Eles acabaram tendo derivados celulares gêmeos. Os gêmeos receberam um presente de uma enzima passante, um grupo amida. Esses gêmeos tinham características tanto de Atty quanto de Nick em sua forma de ribonucleotídeo nicotinato. A única diferença era que um dos gêmeos tinha um grupo fosfato (PO4) em vez de um grupo álcool (OH).
Eles foram nomeados em homenagem a Nick e Atty. Ambos eram chamados de nicotinamida, já que com o grupo de amida adicionado, eles se pareciam com Nick quando ele estava saindo com as amidas. Eles obtiveram uma adenina de Atty, então seu nome do meio era adenina, e como ambos eram compostos por 2 nucleotídeos (um de Atty e um de Nick como ribonucleotídeo nicotinato) seus sobrenomes eram dinucleotídeo. Assim, ambos foram chamados de dinucleotídeo de adenina nicotinamida.
Mas duas moléculas diferentes não podem ter o mesmo nome, mesmo que sejam derivadas das mesmas moléculas-mãe. Assim, como um tinha um grupo fosfato em vez de um álcool como Atty, aquele gêmeo tinha fosfato adicionado ao nome, e foi assim que NADP + recebeu seu nome.
Assim, os derivados gêmeos ficaram conhecidos principalmente por suas siglas (já que seus nomes eram longos e árduos): NAD + (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e NADP + (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato) . E apesar de sua composição similar, eles tinham estruturas 3-D muito diferentes.
NADPH: O H muda tudo
Como muitos gêmeos quase idênticos, NAD + e NADP + podem tomar o lugar um do outro quase nenhum outro componente celular é mais sábio. Ambos funcionam como portadores de elétrons. Sua principal função na célula é transportar elétrons. Eles também têm mais uma coisa que ambos gostam de carregar, que é o hidrogênio. Quando carregam hidrogênio, eles adicionam H ao final de seus nomes de acrônimos. Assim, NAD + torna-se NADH e NADP + torna-se NADPH . O hidrogênio é adicionado e removido de suas partes de nicotinamida. Quando um H está presente, o NADH e o NADPH estão em uma forma reduzida porque sempre que uma molécula recebe um hidrogênio ou elétron diz-se, em química, que foi reduzida. (Se eles perdem um hidrogênio ou elétron, a molécula é oxidada.)
Agora, apesar de serem muito semelhantes, NAD + e NADP + são usados de forma muito diferente pelas células. O NAD + tem a função principal de transportar elétrons para uso pela mitocôndria e respiração, enquanto o NADP tem uma função diferente. O NADPH é usado na biossíntese. Em outras palavras, é usado para fazer moléculas biológicas. O NADPH é importante na formação de:
- Lipídios (biossíntese de ácidos graxos e colesterol)
- Neurotransmissores
- Nucleotídeos
- Aminoácidos
O NADPH também pode atuar na redução dos oxidantes celulares – ou seja, o NADPH pode facilmente doar elétrons e hidrogênios para outras moléculas, de forma que eles assumam uma forma reduzida (o que impede que se oxidem). Assim, o NADPH é um agente redutor (o que significa que tem propriedades antioxidantes) que pode proteger a membrana celular e outras estruturas celulares de oxidação. Sua função é reduzir a glutationa (GSH) e é utilizada pela redutase do citocromo p450. Por outro lado, o NADPH também pode ser usado para produzir oxidantes, em particular superóxido (O2-) pela enzima NADPH oxidase (NOX). Mas os oxidantes podem ser usados pela célula como uma molécula de sinalização, então nem tudo é ruim.
Por falar em enzimas (proteínas que aceleram reações químicas), o NADPH também atua como uma coenzima . Isso significa que ajuda a enzima a funcionar e frequentemente ativa a enzima. Especificamente, ele pode atuar como um transportador de elétrons para um grupo de enzimas conhecidas como desidrogenases, que frequentemente catalisam reações de redução de oxidação (ou reações redox).
O NADPH não é importante apenas para nós, mas também para as plantas. O NADP + desempenha um grande papel como um aceptor final de elétrons na fotossíntese, onde é alterado para NADPH. O NADPH é o principal ator envolvido nas reações independentes da luz nos cloroplastos, onde é convertido de volta em NADP +. Além disso, é conhecido por atuar como um regulador alostérico para RuBP carboxilase, uma enzima importante na fotossíntese.
Freqüentemente, o NADPH pode trocar de lugar com seu NADH gêmeo durante a fixação de nitrogênio. A fixação de nitrogênio é importante no desenvolvimento de fertilizantes. Normalmente o NADH atua como uma fonte de elétrons para a redução do dinitrogênio (N2), mas o NADPH também pode ser usado da mesma forma que o NADH nesta reação.
Resumo da lição
A niacina (vitamina B3) é alterada na célula para nicotinar o ribonucleotídeo, onde se combina com o ATP e um grupo amida é adicionado para formar o NADP + (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato). A adição de um hidrogênio cria NADPH , a forma reduzida de NADP +. O NADPH é utilizado na biossíntese (produção) de lipídios (ácidos graxos e colesteróis), neurotransmissores, nucleotídeos e aminoácidos. Ele também desempenha um papel importante na fotossíntese da planta como um aceitador de elétrons na reação da luz e doador nas reações independentes de luz. Além de importante na biossíntese, o NADPH pode atuar como antioxidante, coenzima e fonte de elétrons na fixação do nitrogênio.
Resultados de Aprendizagem
Depois de concluir o vídeo, você deve ser capaz de:
- Lembre-se do que é niacina
- Explique como NAD + e NADP + são formados
- Descreva a estrutura e função do NADPH