Hallo,
Anschließend, so ein Hefteintrag,
entsteht NADPH + H aus der Reaktion:
NADP + 2e-(Elektronen) + 2H+ (Protonen). Warum entsteht dann
kein NADPH2?
Naja, grob gesehen ist das Haarspalterei, was da passiert. Biologisch wichtig ist, das pro Mol NADP+ zwei Mol Protonen und 2 Mol Elektronen übertragen werden.
Warum man aber meist NADPH + H schreibt, liegt daran:
Dem NADP+ wird schon eine positive Ladung zugesprochen, weil an der Niacinamid-Gruppe das im Aromat-Ring verbaute Stickstoff eine positive Ladung trägt. Dadurch ist die Elektronendichte im Ringsystem relativ gering.
Das im Ring gegenüberliegende C-Atom (C4) ist (wie üblich im Aromat) sp²-hybridisiert. Wegen der relativ geringen Elektronendichte kann dort recht gut ein Elektron „reingepumpt“ werden.
Durch die Aufnahme eines Elektrons kann die positive Ladung am N ausgeglichen werden, womit eine sp³-Hybridisierung des C-Atoms begünstigt wird. Das wird ermöglicht durch die Bindung eines Protons, was aber wieder eine überzählige positive Ladung einbringt. Die Bindung wird schließlich stabilisiert durch die Aufnahme eines zweiten Elektrons. Damit ist das C4 reduziert worden und hat kovalent ein [H] gebunden.
Also: Die Wasserstoffübertragung von einem reduzierten Substrat (Substrat-H2) auf das NAD§+ einer Dehydrogenase erfolgt stereospezifisch und ist eigentlich eine Hydridübertragung. Eines der beiden übertragenen Wasserstoffatome wird kovalent an NAD§+ gebunden (was dabei reduziert wird), während das andere in ein Proton überführt wird (=oxidiert wird), das mit den Protonen des wässrigen Mediums im Gleichgewicht steht.
Strukturformel zum veranschaulichen: http://de.wikipedia.org/wiki/Nicotinamid
Außerdem… mir ist nicht ganz klar, wie aus
dem ursprünglichen ADP nun mit Protonenhilfe ATP entstehen
kann.
Letzlich werden Protonen von einer Seite einer Membran auf die andere gepumpt. Dabei entsteht ein Protonen(pH-)gradient über die Membran. Das ist ein energiereicher Zustand, der um Ausgleich bemüht ist. Die Protonen können aber nicht einfach so durch die Membran. In der Membran sitzen aber Kanal-Proteinen, durch welche die Protonen durchkönnten. Gemeinerweise müssen sie dazu aber einen beweglichen „Kopf“ dieser Kanäle rotieren lassen. Wenn dieser Kopf rotiert, bringt (zwingt) er ADP und P gegeneinander so in Position, dass sie sich verbinden und als ATP den Kopf verlassen. Der Kopf rotiert weiter und schleußt die Protonen durch. Das „Kanal“-Molekül nennt sich ATP-Synthetase:
http://de.wikipedia.org/wiki/ATP-Synthetase
Das kannst du dir bildlich wirklich wie eine Wasser-Turbine vorstellen. Das ist es Wasser (Protonen), was von einer Seite einer Staumauer (Membran) auf die andere will. Dazwischen sitzt die Turbine. Die ist aber nicht einfach ein Loch in der Wand, sondern da ist ein Schaufelrad dazwischen („Kopf“). Das kann das Wasser bewegen (wenn es genug Druck hat). Das Schaufelrad bewegt einen Generator, und der macht Strom (ATP).
LG
Jochen
