Redoxreaktionen

Redoxreaktionen sind grundlegend für den zellulären Energiestoffwechsel, bei denen Elektronen zwischen Molekülen übertragen werden.

Oxidation, der Prozess des Elektronenverlusts, und Reduktion, der Prozess der Gewinnung von Elektronen, sind gekoppelt, wie bei der bakteriellen Fermentation, bei der Pyruvat zu Laktat reduziert und das Coenzym Nicotinamidadenindinukleotid oder NAD oxidiert wird.

In biologischen Systemen fungieren Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid, Flavin-Adenin-Dinukleotid und Nicotinamid-Adenin-Dinukleotidphosphat häufig als Elektronenträger.

NAD⁺ und FAD sind hauptsächlich an katabolen Reaktionen wie der Zellatmung beteiligt.

Im TCA-Zyklus nimmt NAD⁺ beispielsweise zwei Elektronen und ein Proton auf und bildet NADH. FAD nimmt zwei Elektronen und zwei Protonen auf, um FADH₂ zu bilden.

NADP⁺ nimmt Elektronen auf, um NADPH zu bilden, das dann eine reduzierende Kraft für anabole Wege wie Fettsäuresynthese und Photosynthese liefert.

Diese Ladungsträger geben Elektronen ab und werden in ihre oxidierten Formen – NAD⁺, FAD und NADP⁺ – zurückgeführt, um das Redoxgleichgewicht in der Zelle aufrechtzuerhalten.