Unterschied zwischen NADH und FADH2

Das Hauptunterschied zwischen NADH und FADH₂ ist dass Jedes NADH-Molekül produziert während der oxidativen Phosphorylierung 3 ATP-Moleküle, während jedes FADH₂ Molekül produziert 2 ATP-Moleküle. Darüber hinaus überträgt NADH während FADH Elektronen an den Cytochromkomplex I₂ überträgt Elektronen an den Cytochrom-Komplex II.

NADH und FADH₂ sind die reduzierten Formen von Coenzymen, die als NAD (Nicotinamidadenindinukleotid) bzw. FAD (Flavinadenindinukleotid) bekannt sind. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Energieerzeugung von Zellen.

Wichtige Bereiche

1. Was ist NADH?
     - Definition, Struktur, Funktion
2. Was ist FADH2?
     - Definition, Struktur, Funktion
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen NADH und FADH2
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen NADH und FADH2?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Zelluläre Atmung, Coenzyme, FAD, FADH₂, NAD, NADH, oxidative Phosphorylierung

Was ist NADH?

NADH ist die reduzierte Form von NAD (Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid), einem entscheidenden Coenzym, das an der Energieübertragung zwischen biochemischen Reaktionen in der Zelle beteiligt ist. Die Struktur von NAD besteht aus zwei Nucleotiden: Adenin und Nicotinamid, die über ihre Phosphatgruppen miteinander verbunden sind. Die oxidierte Form von DNA ist NAD⁺.

Abbildung 1: NAD⁺

Die Hauptfunktion von NAD ist seine Rolle bei den Oxidations-Reduktionsreaktionen innerhalb der Zelle, die als Coenzym für Enzyme wie Dehydrogenasen, Reduktasen und Hydroxylasen in wichtigen Stoffwechselprozessen wie Glykolyse, Krebszyklus, Fettsäuresynthese und Steroid dienen Synthese.

Abbildung 2: Redox-Stoffwechsel durch NAD⁺ und NADH

Während der Glykolyse werden zwei NADH-Moleküle produziert, während im Krebs-Zyklus sechs NADH-Moleküle pro Glucosemolekül produziert werden. Diese acht NADH-Moleküle bewegen sich zur Elektronentransportkette, um ATP zu produzieren. Pro NADH-Molekül werden drei ATP-Moleküle hergestellt. Bei der Fermentation werden jedoch zwei NADH-Moleküle während der Glykolyse produziert, und ihre Regeneration erfolgt durch Phosphorylierung auf Substratebene.

Was ist FADH?₂

FADH₂ ist die reduzierte Form von FAD (Flavin-Adenin-Dinukleotid), das aus zwei miteinander verbundenen Nukleotiden besteht: Adenin- und Flavinmononukleotid. Flavin-N (5) -Oxid, Chinon, Semichinon und Hydrochinon sind die vier Redoxformen von FAD. Chinon ist die vollständig oxidierte Form während Hydrochinon oder FADH₂ ist der vollständig reduziert, der zwei Elektronen angenommen hat (2e^-) und zwei Protonen (2H⁺). FAD bilden zusammen mit Proteinen Flavoproteine.

Abbildung 3: Rolle von NADH und FADH₂ in der Elektronentransportkette

Zwei FADH₂ Moleküle werden während des Krebszyklus pro Glucosemolekül produziert. Diese beiden Moleküle tragen Elektronen zur Elektronentransportkette und produzieren zwei ATP-Moleküle pro FADH₂.

Ähnlichkeiten zwischen NADH und FADH₂

• NADH und FADH₂ sind reduzierte Formen von Coenzymen.
• Sie werden während des Glykolyse- und Krebszyklus produziert.
• Ferner bestehen beide aus zwei Nucleotiden, die durch ihre Phosphatgruppen miteinander verbunden sind.
• Beide enthalten ein Adeninnukleotid.
• Sie tragen Wasserstoff und Elektronen.
• Beide können auch zwei Elektronen aufnehmen.
• Beide tragen Elektronen zur Produktion von ATP während der oxidativen Phosphorylierung.
• Darüber hinaus sind sie als Elektronenträger an den Oxidations-Reduktionsreaktionen beteiligt.

Unterschied zwischen NADH und FADH₂

Definition

NADH bezieht sich auf die reduzierte Form des allgegenwärtigen Coenzyms NAD, das aus zwei Nukleotiden besteht: Adenin und Nicotinamid während FADH₂ bezieht sich auf die reduzierte Form des Coenzyms FAD, in der Riboflavin die Kernkomponente ist.

Produktion

Während NADH sowohl während der Glykolyse als auch im Krebszyklus produziert wird, ist FADH₂ wird während des Krebszyklus produziert.

Nukleotide

In NADH gibt es zwei verbundene Nukleotide: Adenin und Nicotinamid während FADH₂ enthält die beiden verbundenen Nukleotide Adenin und Flavinmononukleotid.

Elektronentransfer

Während der oxidativen Phosphorylierung überträgt NADH während FADH seine Elektronen an den Cytochromkomplex I₂ überträgt seine Elektronen an den Cytochrom-Komplex II.

Fazit

NADH ist die reduzierte Form von NAD, die während der oxidativen Phosphorylierung während der FADH 3 ATP-Moleküle produziert₂ ist die reduzierte Form von FAD, die während der oxidativen Phosphorylierung 2 ATP-Moleküle produziert. Sowohl NADH als auch FADH₂ sind an anderen Oxidations-Reduktionsreaktionen beteiligt, die auch in der Zelle vorkommen. Der Hauptunterschied zwischen NADH und FADH₂ ist die Anzahl der durch oxidative Phosphorylierung erzeugten ATP-Moleküle.

Referenz:

1. Berg, Jeremy M. "NAD, FAD und Coenzym A werden aus ATP gebildet." Biochemie. 5. Auflage., US National Library of Medicine, 1. Januar 1970, hier erhältlich

Bildhöflichkeit:

1. "NAD + phys" Von NEUROtiker - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia 
2. „Katabolismus-Schema“ von Tim Vickers, vektorisiert von Fvasconcellos - w: Image: Catabolism.png (Public Domain) über Commons Wikimedia    
3. "2508 Die Elektronentransportkette" Von OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions-Website. http://cnx.org/content/col11496/1.6/, 19. Juni 2013. (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia