Die 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. Außerdem überträgt NADH Elektronen auf den Cytochrom-Komplex I, während FADH₂ überträgt Elektronen auf den Cytochrom-Komplex II.

NADH und FADH₂ sind die reduzierten Formen von Coenzymen, bekannt als NAD (Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid) bzw. FAD (Flavin-Adenin-Dinukleotid). Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der zellulären Energieproduktion.

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Was ist NADH

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

Abbildung 1: NAD⁺

Die Hauptfunktion von NAD ist seine Rolle bei den Oxidations-Reduktions-Reaktionen innerhalb der Zelle, indem es als Coenzym für Enzyme wie Dehydrogenasen, Reduktasen und Hydroxylasen in wichtigen Stoffwechselprozessen wie Glykolyse, Krebs-Zyklus, Fettsäuresynthese und Steroiden dient Synthese.

Abbildung 2: Redox-Stoffwechsel verbunden mit NAD⁺ und NADH

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

Was ist FADH₂

FADH₂ ist die reduzierte Form von FAD (Flavin-Adenin-Dinukleotid), die aus zwei verbundenen Nukleotiden besteht: Adenin und Flavin-Mononukleotid. 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 die vollständig reduzierte aus, die zwei Elektronen aufgenommen hat (2e^–) und zwei Protonen (2H⁺). FAD bildet zusammen mit Proteinen Flavoproteine.

Abbildung 3: Rolle von NADH und FADH₂ in der Elektronentransportkette

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

Ähnlichkeiten zwischen NADH und FADH₂

Unterschied zwischen NADH und FADH₂

Definition

NADH bezieht sich auf die reduzierte Form des allgegenwärtigen Coenzyms NAD, bestehend aus zwei Nukleotiden: 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 während des Krebszyklus produziert wird, ist FADH₂ wird während des Krebs-Zyklus produziert.

Nukleotide

Es gibt zwei verbundene Nukleotide in NADH: Adenin und Nicotinamid, während FADH₂ enthält die beiden verbundenen Nukleotide Adenin und Flavinmononukleotid.

Elektronentransfer

Während der oxidativen Phosphorylierung überträgt NADH seine Elektronen auf den Cytochrom-Komplex I, während FADH₂ überträgt seine Elektronen auf den Cytochrom-Komplex II.

Abschluss

NADH ist die reduzierte Form von NAD, die während der oxidativen Phosphorylierung 3 ATP-Moleküle produziert, während FADH₂ ist die reduzierte Form von FAD, die bei der oxidativen Phosphorylierung 2 ATP-Moleküle produziert. Sowohl NADH als auch FADH₂ sind auch an anderen Oxidations-Reduktions-Reaktionen beteiligt, die in der Zelle ablaufen. Der Hauptunterschied zwischen NADH und FADH₂ ist die Anzahl der ATP-Moleküle, die durch oxidative Phosphorylierung produziert werden.

Referenz:

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

Bild mit freundlicher Genehmigung:

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 The Electron Transport Chain“ von OpenStax College – Anatomy & Physiology, Connexions-Website. http://cnx.org/content/col11496/1.6/, 19. Juni 2013. (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia