Skip to content
18/09/2010 / naturaxiz

Nucleótidos do metabolismo

Un grupo de nucleótidos, case todos derivados da adenosina, realizan funcións fundamentais como coenzimas intermediarios no metabolismo.

Os principais son ATP (adenosín trifosfato), NAD (nicotinamida adenín dinucleótido), NADP (nicotinamida adenín dinucleótido fosfato), FAD (flavín adenín dinucleótido, derivado do FMN, flavín mononucleótido) e o Coenzima A.

O AMPc (adenosín monofosfato cíclico) é outro derivado da adenosina cunha función diferente.


ATP

Adenosín trifosfato ou trifosfato de adenosina. Este nucleótido actúa como fornecedor de enerxía para as reacción endotérmicas en todas as células vivas.

ATP

ADP


Os enlaces fosfodiéster entre os grupos fosfato do ATP son enlaces de alta enerxía. A formación destes enlaces require un aporte de enerxía grande, e a ruptura deles libera tanta enerxía como a que foi necesaria para que se formaran. Mediante a formación dos enlaces entre os fosfatos do ATP as células almacenan a enerxía liberada nas reaccións exotérmicas que se producen nela, e mediante a ruptura destes enlaces fornecen da enerxía necesaria ás reaccións endotérmicas.

O máis frecuente é que interveña só o enlace entre o segundo e o terceiro dos grupos fosfato, formándose ATP a partir de adenosín difosfato (ADP) e un fosfato (Pi) e viceversa. Neste caso a variación da enerxía libre é de 30,5 kJ/mol (7,3 kcal/mol).

ADP + Pi → ATP + H2O ______ ΔG˚ = +30,5 kJ/mol (+7,3 kcal/mol)
ATP + H2O → ADP + Pi ______ ΔG˚ = −30,5 kJ/mol (−7,3 kcal/mol)

Existe tamén a reacción para o primeiro enlace entre fosfatos, neste caso aparecen os compostos adenosín monofosfato (AMP) e o difosfato ou pirofosfato (PPi), a variación da enerxía libre é de 45,6 kJ/mol (10,9 kcal/mol).

AMP + PPi ↔ ATP + H2O ______ ΔG˚ = ±45,6 kJ/mol (±10,9 kcal/mol)


NAD

O nicotinamida adenín dinucléótido está formado por AMP unido ao ribonucleótido de nicotinamida mediante un enlace fosfodiéster entre os grupos fosfato de cada nucleótido. A nicotinamida é un derivado da vitamina B3 (niacina ou ácido nicotínico), necesaria para a síntese deste composto.

O NAD é un coenzima que actúa en reaccións de oxidación redución, transportando electróns dunha reacción a outra. NAD+ é a forma oxidada, que acepta electróns doutro composto converténdose na forma reducida NADH.

RH2 (reducido) + NAD+ → NADH + H+ + R (oxidado)

O NAD+ participa nas reaccións de obtención de enerxía mediante a oxidación da materia orgánica (catabolismo) en todas as células vivas.

Niacina

NAD+

NADH


NADP

O nicotinamida adenín dinucleótido fosfato estruturalmente só se diferencia do NAD na presencia dun grupo fosfato na carbono 2′ da ribosa do AMP.

Funcionalmente o seu papel é de axente redutor nos procesos de síntese de compostos orgánicos (anabolismo). Intervén na fotosíntese captando electróns na fase luminosa para despois actuar como axente redutor na fase escura, na que se incorpora o CO2 á materia orgánica. Tamén intervén no anabolismo dos lípidos e na neutralización dos radicais libres.

Formación de NADPH (reducción):

NADP+ (forma oxidada) + 2H+ + 2e → NADPH (forma reducida) + H+

Acción redutora:

NADPH + H+ + R (oxidado) → NADP+ + RH2 (reducido)

NADP+

NADPH


FMN

O flavín mononucleótido ou riboflavina-5′-fosfato e un nucleótido formado pola flavina como base nitroxenada, un derivado non cíclico da ribosa chamado ribitol, e un grupo fosfato.

O composto formado pola flavina e o ribitol sen o grupo fosfato é a riboflavina ou vitamina B2. A riboflavina na súa forma oxidada ten color amarelo e utilízase como colorante alimentario, identificado no rexistro de aditivos co código E101.

O FMN intervén como coenzima en diversas reaccións redox, tendo un poder oxidante maior que o do NAD.

Riboflavina


Riboflavina-5'-fosfato (FMN)


FAD

O flavín adenín dinucleótido resulta da unión dun FMN cun AMP mediante un enlace fosfodiéster entre senllos grupos fosfato de cada nucleótido.

FAD

O FAD redúcese a FADH2 ao aceptar dous electróns e dous protóns no grupo flavina. Ademais a forma reducida FADH2 ten un nivel de enerxía moito máis alto que a forma oxidada NAD.

FAD (forma oxidada) + 2H+ + 2e → FADH2 (forma reducida)

FAD e FADH2 (detalle do grupo flavina)

O complexo FAD-FADH2 é un transportador de electróns de alta enerxía na respiración celular e no catabolismo dos ácidos graxos.

O FAD actúa unido de forma covalente aos enzimas denominados flavoproteínas. Debido a que a unión entre o FAD e a proteína é mediante un enlace covalente, trátase dun grupo prostético, e non propiamente dun coenzima, como é o caso dos demais nucleótidos con función no metabolismo.


Coenzima A

Está composto por ADP-3′-fosfato, ácido pantoténico, (vitamina B5), e cisteamina, un derivado do aminoácido cisteína.

Coenzima A

1: Adenosina-3′-fosfato.
2: Difosfato.
3 e 4: Ácido pantoténico (unión mediante enlace amida de ácido pantoico [3] e alanina [4]).
5: Cisteamida.

O coenzima A denomínase tamén Coenzima-A-SH, polo grupo tiol da cisteamida, e as abreviaturas son CoA ou CoA-SH ou SH-CoA.

Mediante ese grupo tiol o CoA únese aos ácidos carboxílicos. Unha forma frecuente é o acetil-CoA, que leva unido un ácido acético, o ácido carboxílico de dous carbonos: CH3-COOH.

AcetilCoA

A principal función do CoA é precisamente o transporte de ácidos graxos e de grupos acetilo na síntese e no catabolismo dos ácidos graxos e no ciclo de Krebs da respiración celular. A explicación de que os ácidos graxos teñan sempre un número par de carbonos está en que son sintetizados a partir destes grupos acetilo do acetil-CoA.


AMPc

O AMP cíclico é un adenín monofosfato no que o grupo fosfato do carbono 5′ da ribosa enlaza tamén co carbono 3′ da mesma.

AMPc

O AMPc funciona como mensaxeiro intracelular para as hormonas que non poden atravesar a membrana plasmática. Cando a hormona entra en contacto cunha célula branco, as proteínas de membrana “adenilato-ciclases” forman AMPc a partir de ATP. Este é o primeiro paso dunha cadea de reaccións intracelulares que respoderán ao sinal da hormona.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s