Jak działają przenośniki elektronów i protonów (H+)?

Przenośniki to związki chemiczne, które biorą udział w transporcie elektronów i protonów w komórce, w postaci jonu wodorowego (H+). Przyjmowaniu elektronów towarzyszy wiązanie protonów, natomiast oddawaniu elektronów towarzyszy odłączanie protonów. Przenośniki elektronów zlokalizowane są w błonie mitochondrialnej.

Uniwersalnymi przenośnikami elektronów są:

  • NAD – dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy (zachodzące w przemianach katabolicznych) – pochodne tego nukleoidu są akceptorami elektronów i protonów w procesach utleniania komórkowego. Cząsteczka NAD+ wiąże ze sobą jeden proton i dwa elektrony. Efektem tego połączenia reszta amidu kwasu nikotynowego ulega redukcji, a NADH, czyli forma zredukowana, zostaje utleniona na kompleksie I łańcucha oddechowego. Przenoszenie elektronów przez kolejne partie łańcucha wytwarza gradient elektrochemiczny poddawany syntezie ATP, która przekształca i magazynuje energię w ATP.
  • NADP – ester fosforanowy dinukleotydu (zachodzące w przemianach anabolicznych) – posiada dodatkowo resztę fosforanową przy węglu rybozy nukleotydu adeninowego. NADP+ w reakcjach redukcji jest akceptorem protonów i elektronów, co wpływa na powstanie NADPH – wytwarzany w jasnej fazie fotosyntezy. Wytwarzany jest do syntezy aldehydu 3-fosfoglicerynowego, będący prekursorem glukozy w cyklu Calvina.
  • FAD – Dinukleotyd flawinoadeninowy (zachodzące w przemianach katabolicznych) – jako koenzym oksydoreduktaz pełni funkcję przenośnika elektronów i protonów – kationów wodorowych poprzez przeniesienie dwóch protonów i dwóch elektronów. Efektem tego przeniesienia utleniona forma FAD przechodzi w zredukowaną nieodwracalną formę FADH2