NAD+ और NADP+ में क्या अंतर है?

वे एक एकल फॉस्फेट समूह से भिन्न होते हैं, लेकिन कोशिका उन्हें अलग-अलग कार्यों के साथ अलग-अलग पूलों के रूप में रखती है: NAD+/NADH मुख्य रूप से अपचयी, ऊर्जा-उत्पादक ऑक्सीकरण को संचालित करता है, जबकि NADP+/NADPH जैवसंश्लेषण और एंटीऑक्सीडेंट रक्षा के लिए अपचयी शक्ति प्रदान करता है।

फ्लेविन ऐसा रसायन विज्ञान क्यों कर सकते हैं जो NAD+ नहीं कर सकता?

फ्लेविन एक समय में एक इलेक्ट्रॉन के साथ-साथ दो इलेक्ट्रॉन भी स्वीकार और दान कर सकते हैं, इसलिए वे दो-इलेक्ट्रॉन दाताओं को एक-इलेक्ट्रॉन स्वीकारकर्ताओं से जोड़ सकते हैं और ऑक्सीजन और रेडिकल रसायन विज्ञान में भाग ले सकते हैं, जो कड़ाई से दो-इलेक्ट्रॉन NAD+/NADH जोड़ी नहीं कर सकती।

रेडॉक्स कोएंजाइम: NAD+ और FAD

NAD+ और FAD कोशिकीय चयापचय के मुख्य इलेक्ट्रॉन वाहक हैं। ऑक्सीडोरिडक्टेस के वियोज्य या आबद्ध कोएंजाइम के रूप में, वे इलेक्ट्रॉन (और, NAD+ के लिए, हाइड्राइड) स्वीकार और दान करते हैं, जो ईंधन के ऑक्सीकरण को श्वसन और जैवसंश्लेषण की प्रतिक्रियाओं से जोड़ते हैं। उनके अपचयित रूप, NADH और FADH2, श्वसन श्रृंखला में इलेक्ट्रॉन प्रदान करते हैं।

PaperMind से विषय खोजेंजल्द हीFind papers & topics

Tools & resources

स्लाइड डाउनलोड करें

Learn & explore

वीडियोजल्द ही

Definition

NAD+ (निकोटिनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) और FAD (फ्लेविन एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) रेडॉक्स कोएंजाइम हैं जो एंजाइम-उत्प्रेरित ऑक्सीकरण-अपचयन प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों को ले जाने के लिए ऑक्सीकृत और अपचयित अवस्थाओं के बीच चक्रित होते हैं; फॉस्फोराइलेटेड रूप NADP+ मुख्य रूप से अपचयी जैवसंश्लेषण के लिए समर्पित समान रसायन विज्ञान का कार्य करता है।

Scope

यह विषय पाइरिडीन न्यूक्लियोटाइड कोएंजाइम NAD+/NADH और NADP+/NADPH तथा फ्लेविन कोएंजाइम FAD/FADH2 (और FMN) की संरचना और रेडॉक्स रसायन विज्ञान, अपचयी और उपचयी मार्गों में उनकी भूमिकाओं, और अपचय में NAD+ की भूमिका तथा जैवसंश्लेषण में NADPH की भूमिका के बीच के अंतर को शामिल करता है। यह इन्हें एंजाइमोलॉजी के भीतर रेडॉक्स कोएंजाइम के रूप में मानता है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन के रूप में।

Core questions

NAD+ और FAD इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण के रसायन विज्ञान में कैसे भिन्न हैं जो वे करते हैं?
कोशिका अलग NAD+ और NADP+ पूल क्यों बनाए रखती है?
अपचयित कोएंजाइमों का पुनरॉक्सीकरण कैसे होता है, और यह ATP संश्लेषण से कैसे जुड़ता है?
NAD+ का संश्लेषण और उसके रेडॉक्स भूमिका से परे टर्नओवर कैसे होता है?

Key concepts

NAD+/NADH द्वारा हाइड्राइड स्थानांतरण
फ्लेविन द्वारा एक- और दो-इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण
NADP+/NADPH अपचयी जैवसंश्लेषण के लिए समर्पित
श्वसन श्रृंखला को खिलाने वाले अपचयित कोएंजाइम
कसकर बंधे प्रोस्थेटिक समूहों के रूप में फ्लेविन
सिर्टुइन और अन्य उपभोक्ता एंजाइमों के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में NAD+
NAD+ जैवसंश्लेषण और साल्वेज

Mechanisms

NAD+ अपने निकोटिनामाइड वलय के C4 स्थिति पर एक हाइड्राइड आयन (दो इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटॉन) स्वीकार करता है और NADH बन जाता है, जो डीहाइड्रोजनेज प्रतिक्रियाओं के लिए उपयुक्त एक स्वच्छ दो-इलेक्ट्रॉन वाहक है (Nelson & Cox, 2021)। फ्लेविन कोएंजाइम (FAD और FMN) एक या दो इलेक्ट्रॉन स्वीकार कर सकते हैं, जिससे वे दो-इलेक्ट्रॉन दाताओं और एक-इलेक्ट्रॉन स्वीकारकर्ताओं के बीच मध्यस्थता कर सकते हैं और ऑक्सीजन रसायन विज्ञान को संभाल सकते हैं; वे आमतौर पर फ्लेवोप्रोटीन में कसकर बंधे प्रोस्थेटिक समूह के रूप में रहते हैं (Macheroux et al., 2011)। अपचय में, NADH और FADH2 श्वसन श्रृंखला में इलेक्ट्रॉन ले जाते हैं, जहाँ कॉम्प्लेक्स I NADH को ऑक्सीकृत करता है और इलेक्ट्रॉनों को यूबिक्विनोन की ओर भेजता है, ऑक्सीकरण को प्रोटॉन पंपिंग से जोड़ता है (Brandt, 2006)। NADPH, उदाहरण के लिए पेंटोज फॉस्फेट मार्ग द्वारा उत्पन्न, जैवसंश्लेषण और एंटीऑक्सीडेंट रक्षा के लिए अपचयी शक्ति प्रदान करता है। रेडॉक्स से परे, NAD+ का उपयोग सिर्टुइन जैसे एंजाइमों द्वारा एक सब्सट्रेट के रूप में किया जाता है और डी नोवो और साल्वेज मार्गों के माध्यम से लगातार पुनर्संश्लेषित होता है (Verdin, 2015; Cantó et al., 2015; Belenky et al., 2007)।

Clinical relevance

NAD+ चयापचय ऊर्जा समस्थिति, उम्र बढ़ने के जीव विज्ञान और NAD+-उपभोक्ता सिग्नलिंग एंजाइमों के कार्य के साथ प्रतिच्छेद करता है, यही कारण है कि इसका चयापचय अनुसंधान में गहन अध्ययन किया जाता है (Verdin, 2015; Cantó et al., 2015)। यह प्रविष्टि कोएंजाइमों के जैव रसायन की व्याख्या करती है; यह तंत्र का वर्णन करती है और व्यक्तिगत निदान, पूरकता या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

History

पाइरिडीन और फ्लेविन न्यूक्लियोटाइड कोएंजाइमों की पहचान किण्वन और 'पीले एंजाइमों' के बीसवीं सदी के शुरुआती अध्ययनों के माध्यम से की गई थी, जिससे उन्हें विटामिन नियासिन और राइबोफ्लेविन से जोड़ा गया था। बाद के संरचनात्मक और यांत्रिक कार्य ने NAD+ द्वारा हाइड्राइड स्थानांतरण, फ्लेविन के बहुमुखी एक- और दो-इलेक्ट्रॉन रसायन विज्ञान, और श्वसन श्रृंखला में इन वाहकों की भूमिका को स्पष्ट किया, जबकि आधुनिक कार्य ने NAD+ को एक रेडॉक्स कोएंजाइम और एक उपभोग किए गए सिग्नलिंग मेटाबोलाइट दोनों के रूप में फिर से जांचा (Brandt, 2006; Macheroux et al., 2011; Verdin, 2015)।

Seminal works

verdin-2015
canto-2015
brandt-2006
macheroux-2011

Frequently asked questions

NAD+ और NADP+ में क्या अंतर है?: वे एक एकल फॉस्फेट समूह से भिन्न होते हैं, लेकिन कोशिका उन्हें अलग-अलग कार्यों के साथ अलग-अलग पूलों के रूप में रखती है: NAD+/NADH मुख्य रूप से अपचयी, ऊर्जा-उत्पादक ऑक्सीकरण को संचालित करता है, जबकि NADP+/NADPH जैवसंश्लेषण और एंटीऑक्सीडेंट रक्षा के लिए अपचयी शक्ति प्रदान करता है।
फ्लेविन ऐसा रसायन विज्ञान क्यों कर सकते हैं जो NAD+ नहीं कर सकता?: फ्लेविन एक समय में एक इलेक्ट्रॉन के साथ-साथ दो इलेक्ट्रॉन भी स्वीकार और दान कर सकते हैं, इसलिए वे दो-इलेक्ट्रॉन दाताओं को एक-इलेक्ट्रॉन स्वीकारकर्ताओं से जोड़ सकते हैं और ऑक्सीजन और रेडिकल रसायन विज्ञान में भाग ले सकते हैं, जो कड़ाई से दो-इलेक्ट्रॉन NAD+/NADH जोड़ी नहीं कर सकती।