高中生物课本中出现的NADH和NADPH是什么?

之前回答过类似的问题,我对我的回答做出了适当修改,方便高中阶段的同学们阅读本文。

要想知道NADPH是什么,就要清楚每个字母所代表的含义。高中生物课本上说,NADH是还原型辅酶Ⅰ,NADPH是还原型辅酶Ⅱ[1]。

图1:旧版课本相关信息,图片来源[1]

新版教材光合作用的正文中不在使用还原性氢[H]的说法,而是直接使用了NADPH,过程图也做了相应的改变[2]。

图2:新版教材光合作用部分节选,图片来源[2]

如果你满足于这个答案,现在就可以撤了。如果你还想了解更多,我们可以继续往下看。

接下来我们就要说一些课本上没有的东西了。

NADH和NADPH不是生物大分子,属于小分子物质。NAD+结构式见下图[3]。

图3:NAD,图片来源[3]

这个名字叫做烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。

叫二核苷酸是因为NAD这个分子是两个核苷酸形成的。

核苷酸大家都很熟悉,由五碳糖,含氮堿基,磷酸基团形成。看看上图中下面部分的结构,是不是很熟悉?我再上个图。找到AMP(腺嘌呤核糖核苷酸,腺苷一磷酸)了吗[4]?

图4:核苷酸(A)结构,图片来源[4]

NAD的下半部分是腺嘌呤核糖核苷酸。上半部分也可以看做是一个核苷酸。内部有烟酰胺基团,它是维生素PP的一种,把它看做是一种含氮堿基就好了(吡啶衍生物),结构如下图。烟酰胺,核糖,磷酸基团形成了另外一个核苷酸。

图5:烟酰胺,图片来源[3]

现在大概清楚了吧。

NADH,N是烟酰胺,A是腺嘌呤,D是二核苷酸,加在一起就是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD),再加上一个H(可参考图6与图8),就是NADH 。NADH是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的还原态,即还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,也被称为还原型辅酶Ⅰ。

NAD+和NDAH动态变化如下图,注意烟酰胺里面的N原子,图中共价键数目不一样哦。

图6:NAD+与NADH的相互转换,图片来源[4]

明白了前面的东西,再看NADP+就简单了,把AMP中的2号碳上的羟基换成磷酸基就是了。

下图这个分子叫做烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADP),NADPH是其还原型,名为还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,也叫还原型辅酶Ⅱ[5][6]。

图7:NADP,图片来源[5]

总结一下:NADH是还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,NADPH是还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。

参考

  1. ^高中生物教材,必修Ⅰ,人民教育出版社,2004年初审通过
  2. ^高中生物教材,必修Ⅰ,人民教育出版社,2019新版
  3. ^王镜岩,生物化学,第3版,高等教育出版社
  4. ^Biology.McGraw-Hill.Peter H.Raven.12th.2020
  5. ^百度词条:NADP https://baike.baidu.com/item/NADP
  6. ^百科词条:NADPH https://baike.baidu.com/item/NADPH

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