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 Dubbio su NAD e FAD
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Genaux1989
Utente

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715 Messaggi

Inserito il - 25 agosto 2011 : 16:01:15  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Genaux1989 Invia a Genaux1989 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
vengo al dunque. non si tratta di una domanda a carattere didattico, ma di una curiosità che ha a che vedere con la biochimica.
sappiamo che esistono i due coenzimi accettori e donatori di equivalenti NAD e FAD, giusto? perché due coenzimi, quando la funzione poteva essere tranquillamente svolta da solo uno di questi? che necessità aveva la cellula di produrre due coenzimi diversi che svolgono la stessa funzione (ovvio, con resa differente ma comunque con lo stesso compito, in sostanza), se il principio generale dovrebbe essere quello del risparmio e del "riciclaggio"?
per quanto concerne la resa differente, non era possibile produrre solo uno di questi due coenzimi e poi regolarlo tramite altri meccanismi a proprio "piacimento"?

Caffey
Utente Attivo

ZEBOV

Città: Perugia


1496 Messaggi

Inserito il - 25 agosto 2011 : 16:31:31  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Caffey Invia a Caffey un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
L'evoluzione non è perfetta. E comunque ricordiamoci che il FAD è covalentemente legato all'enzima (flavoproteina) mentre il NAD no... Questa è una bella differenza funzionale secondo me! E sicuramente ci sono molte altre differenze estremamente importanti!

Magari nashita ti saprebbe dare qualche informazione in più, dato che è uno dei suoi campi preferiti

[...] Hunc igitur terrorem animi tenebrasque necessest
non radii solis neque lucida tela diei
discutiant, sed naturae species ratioque. [...]

Titus Lucretius Carus
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chick80
Moderatore

DNA

Città: Edinburgh


11491 Messaggi

Inserito il - 25 agosto 2011 : 16:53:58  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di chick80 Invia a chick80 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Interessante articolo a riguardo:

Adenine recognition: A motif present in ATP-, CoA-, NAD-, NADP-, and FAD-dependent proteins

Dall'articolo:

Citazione:
All told, given that a common motif is found in many different fold types, it is possible that similar adenine binding sites in these folds arose independently on different occasions rather than from a more prosaic divergent mechanism. The common adenine-binding motif shown in this study is simple to construct. It uses only (1) backbone polar interactions that are not dependent on the protein sequence or particular properties of amino acid sidechains, and (2) nonspecific hydrophobic interactions. This is probably why so many different proteins with different functions use this motif to bind an adenylate-containing ligand. The motif common to many proteins and described in this study is not, however, the only way in which proteins bind adenine-containing ligands. Thus, although a wide variety of different folds bind adenine ligands in a similar way, many other proteins use alternative motifs. Nevertheless, the adenylate-binding motif reported in this article is present in “ancient proteins” common to all living organisms, suggesting that adenine-containing ligands and the common motif for binding them were exploited very early in evolution. The geometry of adenine binding by this motif mimics almost exactly the geometry of adenine base-pairing seen in DNA and RNA.



Citazione:
se il principio generale dovrebbe essere quello del risparmio e del "riciclaggio"?

Non sono d'accordo con questa visione finalistica dell'evoluzione. Il principio generale è di non avere svantaggi: infatti molti sistemi fisiologici sono ridondanti.

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Genaux1989
Utente

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715 Messaggi

Inserito il - 26 agosto 2011 : 02:54:15  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Genaux1989 Invia a Genaux1989 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Caffey: d'accordo, ci sono delle differenze anche dal punto di vista funzionale, comunque, nel succo, lo scopo dei due coenzimi è lo stesso, isn't it?
quindi giungo a
Chick: d'accordo sul non avere svantaggi, ma allora perché disporre di due sistemi per il trasferimento di equivalenti, se ne bastava uno? questo non è, de facto, una sorta di svantaggio? non sarebbe stato più vantaggioso avere un solo coenzima deputato al trasferimento degli elettroni che inglobasse entrambe le caratteristiche dei due che - in sostanza - svolgono esattamente la stessa funzione?
a me comunque sembra che risparmio e nel riciclaggio siano inglobati nel non avere svantaggi. no?
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Giuliano652
Moderatore

profilo

Prov.: Brescia


6942 Messaggi

Inserito il - 26 agosto 2011 : 08:06:42  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Giuliano652 Invia a Giuliano652 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
svantaggio è evolutivo. Che svantaggio dà avere NAD e FAD ad un organismo, anche unicellulare? E' probabile che fosse svantaggioso (magari meno efficiente) averne uno solo, così è stato controselezionato. Sono solo speculazioni, però.

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nashita
Utente

klimt

Prov.: Puglia


1085 Messaggi

Inserito il - 26 agosto 2011 : 10:18:14  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di nashita Invia a nashita un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
..proprio per il fatto che,come ti ha detto CAffey, il FAD è legato covalentemente all'enzima a differenza del NAD, fa si che sia necessaria la presenza di entrambi.
Il NAD infatti grazie a questa sua proprietà può diffondere da un'enzima all'altro,funziona da vero trasportatore di elettroni, ma non può per esempio attraversare la membrana mitocondriale interna essendo questa impermeabile sia al NAD+ che NADH ... Il FAD invece si trova legato covalentemente all enzima e non è quindi libero nel citoplasma.

Un'applicazione di questo concetto la trovi nello shuttle del glicerolo 3 fosfato: quando viene ossidato il Glicerolo3P, il NADH deve riossidarsi a NAD + , ma questo NADH non può passare attraverso la membrana e quindi di conseguenza invece di trasportare il NADH si trasportano gli elettroni provenienti dal NADH che vengono ceduti proprio al FAD. La presenza del FAD permette quindi di trasportare gli elettroni contro un gradiente di concentrazione del NADH.

Come si potrebbe avere un solo coenzima in questo caso ,considerando quindi anche il gradiente di concentrazione del NADH?

Inoltre considera che proprio per il fatto che il FAD è legato covalentemente all'enzima, esso può assumere un potenziale diverso in ogni proteina... cosa che il NAD invece non può fare.
Questo è importante per esempio nel ciclo di Krebs dove la succinato deidrogenasi è l'unico enzima del ciclo che usa il FAD e non il NAD perchè il potenziale del NAD non permetterebbe di far avvenire la reazione succinato --> fumarato.



Citazione:
Magari nashita ti saprebbe dare qualche informazione in più, dato che è uno dei suoi campi preferiti


dalla regia mi dicono che la biochimica è anche dei temi preferiti del buon caffey:D

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Genaux1989
Utente

Landscape



715 Messaggi

Inserito il - 26 agosto 2011 : 20:03:42  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Genaux1989 Invia a Genaux1989 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
grazie per l'esaustiva spiegazione, Nashita.
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Caffey
Utente Attivo

ZEBOV

Città: Perugia


1496 Messaggi

Inserito il - 26 agosto 2011 : 20:36:19  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Caffey Invia a Caffey un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Vedi? Lo sapevo che con nashita saremmo andati sul sicuro

Io non saprei fare la metà in biochimica!
Mi sono scordato tantissime cose purtroppo...
Però qualcosa di questo aspetto ricordavo anche io!

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Titus Lucretius Carus
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giovis
Nuovo Arrivato

Prov.: SA
Città: Salerno


14 Messaggi

Inserito il - 29 agosto 2011 : 15:42:18  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di giovis Invia a giovis un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
io ricordo che il vantaggio evolutivo della presenza del FAD sussiste nel poter trasportare gli elettroni uno per volta, ovvero il FAD a differenza del NAD ha la capacità di poter accettare anche un solo elettrone, proprietà indispensabile per poter trasfirerire gli e- all O2...
L'anello nicotinamidico del NAD puo ossidarsi o ridursi solo completamente, il FAD invece può presentare anche la forma radicalica intermedia. Questo dovrebbe essere il vantaggio evolutivo che permette la catena di trasporto sulla membrana mitocondriale...
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nashita
Utente

klimt

Prov.: Puglia


1085 Messaggi

Inserito il - 31 agosto 2011 : 23:00:33  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di nashita Invia a nashita un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
@caffey: troppo gentile..., ma ahimè ci sono tante cose che non ricordo e non so... ah e poi la maggior parte delle risp di questa sezione sono le tue

@ genaux : figurati, cmq vedendo ora il topic della beta-ossidazione, volevo anche dirti che anche in quel caso,nella prima reazione si usa il FAD in quanto ossidante più forte del NAD ( se ci fai caso il NAD è presente sempre nelle reazioni in cui si deve ossdare un legame C-O , mentre il FAD quando si deve ossidare un legame C-C proprio perchè è più difficile ossidare un legame carbonio-carbonio.)

Poi come ha detto giovis , una struttura simile al FAD, il FMN , funziona da ponte tra NADH che dona due elettroni e il Ferro del centro Ferro-zolfo che ne accetta invece solo 1 ....

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