¿Cuál es la diferencia entre la molécula rica en energía (ATP) y la molécula rica en electrones (NADPH)?

Tanto NADPH como ATP son compuestos fosforilados , ambos son procesos catabólicos y anabólicos muy importantes. Para explicar la diferencia, sus respectivas funciones / roles en los procesos bioquímicos deben describirse junto con las propiedades químicas relevantes.

El ATP (adenosina trifosfato) se denomina molécula rica en energía debido a la gran energía libre negativa de su hidrólisis (y no tiene nada que ver con la alta energía de enlace).

Después de la hidrólisis de una molécula de ATP, se liberan 30,5 kilo julios o 7,3 kilo calorías de energía calórica para formar ADP (difosfato de adenosina) y fosfato. La reacción es casi irreversible debido a las siguientes razones:

  1. El ATP contiene 3 grupos fosfato unidos por enlace anhídrido. La gran repulsión entre los átomos de oxígeno cargados negativamente le da un estado de alta energía , hace que la molécula sea muy inestable (solo eche un vistazo a la estructura química del ATP)
  2. La repulsión electrostática entre los átomos de oxígeno cargados negativamente es relativamente menor en el producto de hidrólisis de ATP que es ADP . (contiene solo 2 grupos fosfato).
  3. Hay repulsión entre los dos productos de hidrólisis, el fosfato inorgánico y la molécula de ADP , lo que dificulta la formación de ATP por la reacción inversa.

La hidrólisis de ATP se combina con varias reacciones catalizadas por enzimas para activar las moléculas por fosforilación e impulsar la reacción hacia su finalización.

El NADPH (fosfato de dinucleótido de adenosina y nicotinamida) también se denomina poder reductor de las reacciones bioquímicas . Es una coenzima habitual para las reacciones de reducción.

Su forma oxidada escrita como NADP + denota el estado oxidado del anillo de nicotinamida (no porque esté cargado positivamente, está cargado negativamente como puede ver en el siguiente diagrama)

Es Universal Electron Carrier, lo que significa que actúa como una coenzima de varias enzimas deshidrogenasa y puede sufrir reacciones de reducción de oxidación reversibles.

Considere la reacción catalizada por la glutamato deshidrogenasa, la reacción inversa se combina con la oxidación de NADPH . La oxidación de NADPH es un proceso exergónico , por lo tanto, acopla la reacción termodinámicamente favorable .

El NADPH normalmente está presente en la célula a una concentración más alta que el NADP +, que es otro factor que hace que la transferencia de hidruro del NADPH al sustrato sea más favorable.

Venu Pandit tiene razón en que la “alta energía” del ATP se refiere a su relativamente grande energía negativa negativa de hidrólisis a ADP y Pi. Esto significa que el ATP tiene un alto “potencial de fosforilación”, lo que significa que puede transferir favorablemente un fosfato a aceptores tales como los grupos hidroxilo de azúcares.

NADPH junto con NADH son compuestos de alta energía involucrados en reacciones redox. La medida de su alta energía es su potencial de reducción estándar, [math] \ E_ {o} ^ {‘} [/ math], que está relacionado con la energía libre estándar de reducir iones de hidrógeno a gas hidrógeno.

Aunque NADH y NADPH son casi idénticos químicamente, juegan diferentes roles fisiológicamente. La célula usa NAD + para oxidar las moléculas de combustible, produciendo NADH. Para que esto sea eficiente, la célula mantiene una alta relación de estado estable de NAD + / NADH. Los electrones en NADH se alimentan principalmente de oxígeno en oxfos. En algunas reacciones importantes, NADH se usa como reductor, como la producción de lactato a partir de piruvato.

El papel de NADPH es exclusivamente como reductor del metabolismo, como en la síntesis de ácidos grasos y la reducción del dióxido de carbono al nivel de glucosa en las plantas.

Sus electrones no entran en el oxfos. Para que NADPH tenga efecto, la célula mantiene una alta proporción de NADPH / NADP +.

Ambos ejemplos llevan energía. El ATP es simplemente más eficiente, ya que almacena energía en un enlace más fuerte (covalente). NADP almacena energía a través de enlaces de hidrógeno, que es el tipo de enlace más débil. Esta es también la razón por la cual el ATP se utiliza para realizar tareas: almacena más energía, por lo que se requiere menos de la molécula, lo que hace que la distribución de materiales en toda la célula sea más eficiente.

El ATP es adenosina-trifosfato (adenina, que es una base nitrogenada, ribosa, que es una molécula de azúcar pentosa, y tres grupos fosfato unidos al final). Es la molécula de la moneda de transferencia de energía de nuestro cuerpo. Cualquier proceso en nuestro cuerpo que requiera energía se suministra con ATP. NADPH es la versión reducida de NADP + (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato), un portador de electrones en las plantas utilizadas en la fotosíntesis.

NADPH es una forma de energía más compleja que el ATP.

NADPH también se produce en nuestro cuerpo durante la respiración, pero se convierten en más simples para su utilización.

1 molécula de NADPH = 3 molécula de ATP.