Nucleótidos libres: camp y cgmp, atp, adp, fad, nad. Estructura, funciones

Enzima Parte proteica (apoenzima) Parte no proteica (cofactor) ion inorgánico coenzimas grupos protésicos apoenzima + cofactor = holoenzima

El papel de cofactores lo pueden desempeñar diversas sustancias, desde simples iones inorgánicos hasta moléculas orgánicas complejas; en algunos casos permanecen inalterados al final de la reacción, en otros se regeneran como resultado de uno u otro proceso posterior.

Si el cofactor se presenta en forma de una molécula orgánica (algunas de estas moléculas están cerca de las vitaminas), entonces esta última puede estar estrechamente asociada con la enzima (en cuyo caso se llama grupo protésico) o débilmente asociada con ella ( en cuyo caso se llama coenzima).

Iones inorgánicos (activadores de enzimas)

Los iones fuerzan a las moléculas de enzima o sustrato a adoptar una forma que facilite la formación del complejo E-S. Esto aumenta las posibilidades de que la enzima y el sustrato realmente reaccionen entre sí y, por lo tanto, aumenta la velocidad de la reacción catalizada por la enzima.

Ejemplo. La actividad de la amilasa salival aumenta en presencia de iones cloruro.

Grupos protésicos (fad, fmn, biotina, hemo)

Una determinada molécula orgánica ocupa una posición en la que puede contribuir eficazmente a la función catalítica de su enzima.

Ejemplo 1. El dinucleótido de flavina adenina (FAD) contiene riboflavina (vitamina B2), que es la parte aceptora de hidrógeno de su molécula. La función de FAD está asociada a las vías oxidativas de la célula, en particular al proceso respiratorio, en el que FAD desempeña el papel de uno de los portadores de la cadena respiratoria:

Resultado final: 2H se transfiere a A y B. Una holoenzima actúa como enlace entre A y B.

Arroz. Se presenta 8 vitamina como componente de un grupo protésico (la estructura de FAD - flavina adenina dinucleótido).

Ejemplo 2. El hemo es un grupo protésico que contiene hierro. Su molécula tiene forma de anillo plano, en cuyo centro se encuentra un átomo de hierro (anillo de porfirina, igual que el de la clorofila). El hemo realiza una serie de funciones biológicamente importantes en el cuerpo. Transferencia de electrones. Como grupo protésico de citocromos, el hemo actúa como portador de electrones. Al agregar electrones, el hierro se reduce a Fe (II) y, al cederlos, se oxida a Fe (III). Por tanto, el hemo participa en reacciones redox debido a cambios reversibles en la valencia del hierro. Transferencia de oxígeno. La hemoglobina y la mioglobina son dos proteínas que contienen hemo y que transportan oxígeno. El hierro se encuentra en ellos en forma reducida. Función catalítica. El hemo forma parte de catalasas y peroxidasas que catalizan la descomposición del peróxido de hidrógeno y el agua.

Coenzimas (nad, nadph, coenzima a, atp)

Ejemplo. La nicotinamida adenina dinucleótido (NAD), un derivado del ácido nicotínico, puede existir tanto en forma oxidativa como reductora. En la forma oxidativa, el NAD desempeña el papel de aceptor de hidrógeno durante la catálisis:

Aquí E 1 y E 2 son dos deshidrogenasas diferentes. El resultado final: 2H se transfiere de A a B. Aquí, una coenzima actúa como enlace entre dos sistemas enzimáticos diferentes, E 1 y E 2.

Arroz. 9 Vitamina como componente de una coenzima (se presentan las estructuras de NAD, NADP y ATP).

NADH: la base de la energía y la vida.

En su sentido ordinario, la vida biológica puede definirse como la capacidad de generar energía dentro de una célula. Esta energía son enlaces fosfato de alta energía de sustancias químicas sintetizadas en el cuerpo. Los compuestos de alta energía más importantes son el trifosfato de adenosina (ATP), el trifosfato de guanosina (GTP), el ácido creatinfosfórico, el dinucleótido fosfato de nicotinamida (NAD(H) y NADP(H)) y los carbohidratos fosforilados.

La nicotinamida adenina dinucleótido (NADH) es una coenzima presente en todas las células vivas y forma parte del grupo de enzimas deshidrogenasas que catalizan reacciones redox; Realiza la función de portador de electrones e hidrógeno, que recibe de sustancias oxidables. La forma reducida (NADH) es capaz de transferirlos a otras sustancias.

Cómo mejorar el rendimiento

¿Qué es NADH? Mucha gente lo llama "una abreviatura de vida". Y efectivamente lo es. NADH (coenzima nicotinamida adenina dinucleótido) se encuentra en todas las células vivas y es un elemento vital a través del cual se produce energía dentro de las células. NADH participa en la producción de ATP (ATP). El NAD(H), como molécula de energía universal, a diferencia del ATP, puede descargar constantemente las mitocondrias de la acumulación excesiva de lactato hacia la formación de piruvato a partir de él, debido a la estimulación del complejo piruvato deshidrogenasa, que es sensible específicamente al NAD(H). Relación /NAD.

Síndrome de fatiga crónica: enfoque en las mitocondrias

Varios estudios clínicos han demostrado la eficacia de los fármacos NADH en el SFC. La dosis diaria solía ser de 50 mg. El efecto más potente se produjo después de 2 a 4 semanas de tratamiento. La fatiga disminuyó entre un 37% y un 52%. Además, mejoró un parámetro cognitivo objetivo como la concentración de la atención.

NADH en el tratamiento del síndrome de fatiga crónica

NADH (coenzima de vitamina B3), presente en todas las células vivas, forma parte del grupo de enzimas deshidrogenasas que catalizan reacciones redox; Realiza la función de portador de electrones e hidrógeno, que recibe de sustancias oxidables. Es una fuente de reserva de energía en las células. Participa en casi todas las reacciones de producción de energía, asegurando la respiración celular. Al influir en los procesos correspondientes en el cerebro, la coenzima de vitamina B3 puede prevenir la muerte de las células nerviosas durante la hipoxia o los cambios relacionados con la edad. Participa en los procesos de desintoxicación del hígado. Recientemente, se ha establecido su capacidad para bloquear la lactato deshidrogenasa y, por tanto, limitar el daño isquémico y/o hipóxico al miocardio. Los estudios sobre la eficacia de la administración oral en el tratamiento del síndrome de fatiga crónica han confirmado su efecto activador sobre el estado de las personas.

NADH en el deporte y la medicina: revisión de la literatura extranjera.

Escribimos sobre NADH (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato) en artículos anteriores. Ahora queremos brindar información de fuentes en inglés sobre el papel y la importancia de esta sustancia en el metabolismo energético del cuerpo, su efecto sobre el sistema nervioso y su papel en el desarrollo de una serie de situaciones patológicas y las perspectivas de uso en medicina y deportes. (Descargar monografía sobre NADH).

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Energía Natural a Nivel Celular

Quickspark es un producto de la empresa Herbalife. Es una forma estable de vitamina B3 CoEnzima1. La coenzima1 fue encontrada en 1906 en Austria por un científico llamado profesor George Birkmayer. CoEnzyme1 fue desarrollada con fines médicos y utilizada en la Segunda Guerra Mundial.

NADH (Enada)

La nicotinamida adenina dinucleótido (NADH) es una sustancia que ayuda a la funcionalidad de las enzimas del organismo. NADH desempeña un papel en la producción de energía y ayuda a producir L-dopa, que el cuerpo convierte en el neurotransmisor dopamina. El NADH se está evaluando para muchas afecciones y puede ser útil para mejorar la funcionalidad mental y la memoria.

Monofosfato de adenosina cíclico (CAMP)- un derivado del ATP que actúa como segundo mensajero en el organismo, utilizado para la distribución intracelular de señales de determinadas hormonas (por ejemplo, glucagón o adrenalina) que no pueden atravesar la membrana celular. Convierte una serie de proteínas inertes en enzimas (proteínas quinasas dependientes de campamento), bajo cuya influencia se producen una serie de reacciones bioquímicas. reacciones (conducción de impulsos nerviosos).

Se estimula la producción de AMPc. adrenalina.

Monofosfato de guanosina cíclico (cGMP) es una forma cíclica de nucleótido formada a partir de trifosfato de guanosina (GTP) por la enzima guanilato ciclasa. Se estimula la educación acetilcolina.

·cGMP interviene en la regulación de procesos bioquímicos en las células vivas como mensajero secundario (segundo mensajero). Es característico que muchos de los efectos del cGMP sean directamente opuestos al cAMP.

· cGMP activa la G-quinasa y la fosfodiesterasa, que hidroliza el AMPc.

· cGMP interviene en la regulación del ciclo celular. La elección de la célula depende de la relación AMPc/GMPc: dejar de dividirse (detenerse en la fase G0) o continuar, pasando a la fase G1.

· El GMPc estimula la proliferación (división) celular y el AMPc la suprime.

Trifosfato de adenosina (ATP)- un nucleótido formado por una base nitrogenada adenina, el azúcar ribosa de cinco carbonos y tres residuos de ácido fosfórico. Los grupos fosfato de la molécula de ATP están conectados entre sí. de alta energía (macroérgico) conexiones. Los enlaces entre grupos fosfato no son muy fuertes y cuando se rompen se libera una gran cantidad de energía. Como resultado de la escisión hidrolítica del grupo fosfato del ATP, se forma ácido adenosina difosfórico (ADP) y se libera una parte de energía.

· Junto con otros nucleósidos trifosfato, el ATP es el producto de partida en la síntesis de ácidos nucleicos.

· El ATP juega un papel importante en la regulación de muchos procesos bioquímicos. Al ser un efector alostérico de varias enzimas, el ATP, al unirse a sus centros reguladores, mejora o suprime su actividad.

· El ATP también es un precursor directo de la síntesis de monofosfato de adenosina cíclico, un mensajero secundario de la transmisión de señales hormonales al interior de la célula.

· También se conoce el papel del ATP como mediador en las sinapsis y sustancia señal en otras interacciones intercelulares.

Difosfato de adenosina (ADP)- un nucleótido que consiste de adenina, ribosa y dos residuos de ácido fosfórico. El ADP participa en el metabolismo energético de todos los organismos vivos, el ATP se forma a partir de él mediante fosforilación:

ADP + H3PO4 + energía → ATP + H2O.

La fosforilación cíclica del ADP y el posterior uso del ATP como fuente de energía forman un proceso que es la esencia del metabolismo energético (catabolismo).

FAD - dinucleótido de flavina adenina- una coenzima que participa en muchos procesos bioquímicos redox. FAD existe en dos formas: oxidada y reducida, su función bioquímica, por regla general, es la transición entre estas formas.

Nicotinamida adenina dinucleótido (NAD) - El dinucleótido consta de dos nucleótidos conectados por sus grupos fosfato. Uno de los nucleótidos contiene adenina como base nitrogenada, el otro contiene nicotinamida. La nicotinamida adenina dinucleótido existe en dos formas: oxidada (NAD) y reducida (NADH).

· En el metabolismo, el NAD interviene en reacciones redox, transfiriendo electrones de una reacción a otra. Así, en las células, el NAD existe en dos estados funcionales: su forma oxidada, NAD+, es un agente oxidante y toma electrones de otra molécula, siendo reducido a NADH, que luego sirve como agente reductor y dona electrones.

· 1. Metabolismo de proteínas, grasas e hidratos de carbono. Dado que NAD y NADP sirven como coenzimas de la mayoría de las deshidrogenasas, participan en las reacciones.

durante la síntesis y oxidación de ácidos grasos,

durante la síntesis de colesterol,

intercambio de ácido glutámico y otros aminoácidos,

Metabolismo de los carbohidratos: vía de las pentosas fosfato, glucólisis,

descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico,

ciclo del ácido tricarboxílico.

· 2. El NADH cumple una función reguladora porque es un inhibidor de determinadas reacciones de oxidación, por ejemplo, en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos.

· 3. Protección de la información hereditaria - NAD es un sustrato de poli-ADP-ribosilación en el proceso de entrecruzamiento de roturas cromosómicas y reparación del ADN, lo que ralentiza la necrobiosis y la apoptosis celular.

· 4. Protección contra los radicales libres - NADPH es un componente esencial del sistema antioxidante de las células.

NAD, NAD -- una coenzima presente en todas las células vivas, parte del grupo de enzimas deshidrogenasas que catalizan reacciones redox; Realiza la función de portador de electrones e hidrógeno, que recibe de sustancias oxidables. La forma reducida (NADH) es capaz de transferirlos a otras sustancias.

Es un dinucleótido, cuya molécula está formada por amida de ácido nicotínico y adenina, conectadas entre sí por una cadena que consta de dos residuos de D-ribosa y dos residuos de ácido fosfórico; Se utiliza en bioquímica clínica para determinar la actividad de las enzimas sanguíneas.

Arroz. 12.

NADP, NADP - una coenzima ampliamente distribuida en la naturaleza de algunas deshidrogenasas - enzimas que catalizan reacciones redox en células vivas. NADP acepta hidrógeno y electrones del compuesto que se oxida y los transfiere a otras sustancias. En los cloroplastos de las células vegetales, el NADP se reduce durante las reacciones luminosas de la fotosíntesis y luego proporciona hidrógeno para la síntesis de carbohidratos durante las reacciones oscuras. NADP, una coenzima que se diferencia de NAD por el contenido de otro residuo de ácido fosfórico unido al hidroxilo de uno de los residuos de D-ribosa, se encuentra en todo tipo de células.

Arroz. 13.

MODA, MODA -- una coenzima que participa en muchos procesos bioquímicos redox. El FAD existe en dos formas, oxidado y reducido, y su función bioquímica suele ser la transición entre estas formas.

Arroz. 14.

Coenzima A (coenzima A, CoA, CoA, HSKoA) - coenzima de acetilación; una de las coenzimas más importantes que participa en las reacciones de transferencia de grupos acilo durante la síntesis y oxidación de ácidos grasos y la oxidación del piruvato en el ciclo del ácido cítrico.

La molécula de CoA consta de un residuo de ácido adenílico (1) unido por un grupo pirofosfato (2) a un residuo de ácido pantoténico (3), que a su vez está unido por un enlace peptídico al aminoácido β-alanina (4) (estos dos grupos representan el residuo de ácido pantoténico), conectados por un enlace peptídico a un residuo de β-mercaptoetanolamina (5).

La insuficiencia de niacina en la dieta (Figura 10-6) causa una enfermedad en los humanos llamada pelagra (de la palabra italiana que significa “piel áspera”). La pelagra es común en muchas zonas del mundo donde la gente subsiste principalmente a base de maíz y come poca carne, leche o huevos. Para la prevención y el tratamiento de la pelagra, se pueden utilizar tanto el ácido nicotínico como su amidanicotinamida. Para evitar que nadie piense en la posibilidad de consumir tabaco como fuente de esta vitamina, al ácido nicotínico se le dio otro nombre (convencional): niacina.

La nicotinamida es un componente de dos coenzimas estructuralmente similares: nicotinamida adenina dinucleótido (NAD) y nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADP). La estructura de estas coenzimas se muestra en la Fig. 10-6. NADP se diferencia de NAD por la presencia de un grupo fosfato en la molécula. Estas coenzimas se pueden encontrar tanto en forma oxidada como reducida (NADH y NADPH). El componente nicotinamida de estas coenzimas desempeña el papel de portador intermedio del ion hidruro, que se escinde enzimáticamente de la molécula sustrato bajo la acción de deshidrogenasas específicas (fig. 10-7). Un ejemplo es la reacción catalizada por la malato deshidrogenasa, que deshidrogena el malato convirtiéndolo en oxaloacetato; esta reacción es una de las etapas de oxidación de carbohidratos y ácidos grasos. La malato deshidrogenasa también cataliza la transferencia reversible de iones hidruro del malato a la formación de NADH; el segundo átomo de hidrógeno se separa del grupo hidroxilo de la molécula de malato en forma de ion libre

Se conocen un gran número de deshidrogenasas de este tipo, cada una de las cuales tiene especificidad por un sustrato particular. Algunas de estas enzimas utilizan otras como coenzima, y ​​otras pueden funcionar con cualquiera de estas dos coenzimas.

Arroz. 10-7. Ecuación general que muestra cómo actúa como coenzima en reacciones de deshidrogenación enzimática. La molécula del sustrato y los productos de la reacción están resaltados en rojo. Sólo se representa la parte de la molécula de icotinamida; el resto se designa con la letra R.

En la mayoría de las deshidrogenasas, NAD (o NADP) se une a la parte proteica de la enzima solo durante el ciclo catalítico, pero también hay enzimas con las que estas coenzimas están muy unidas y están constantemente presentes en el centro activo.