Динуклеотиды

Динуклеотиды состоят из двух мононуклеотидных единиц, соединенных фосфатным мостиком. Наиболее важными представите-лями этой группы являются никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и его фосфат (НАДФ), флавинадениндинуклеотид (ФАД) и его восстановленная форма ФАДН₂. НАД и НАДФ выполняют важную роль коферментов большого числа ферментов дегидрогеназ и, следовательно, являются участниками окислительно-восстанови-тельных реакций. В соответствии с этим они могут существовать как в окисленной (НАД⁺, НАДФ⁺), так и в восстановленной (НАДН, НАДФН) формах:

Структурным фрагментом НАД⁺, НАДФ⁺ является никотин-амидный остаток в виде пиридиниевого катиона. В составе НАДН, НАДФН этот фрагмент превращается в остаток замещенного
1,4-дигидропиридина.

В ходе биологического дегидрирования (окисления) субстрат теряет два атома водорода, т.е. два протона и два электрона, и переходит в окисленную форму, а НАД⁺ и НАДФ⁺ переходят в восстановленную форму НАДН и НАДФН соответственно. Данный процесс является обратимым:

Типичными примерами биохимических реакций с участием НАД⁺ являются окисление спиртовых групп в альдегидные (например, превращение ретинола в ретиналь), а с участием НАДН - восстановление карбонильных групп в спиртовые:

Флавинадениндинуклеотид - кофермент окислительно-восстано-вительных процессов с участием ферментов оксидаз (окислительное дезаминирование α-аминокислот) и дегидрогеназ (превращение янтарной кислоты в фумаровую):

Флавинадениндинуклеотид (ФАД) является метаболически актив-ной формой рибофлавина (витамина В₂). В структуру рибофлавина входят остаток альдита D-рибитала и гетероциклическая система изоаллоксазина, включающая фрагмент 2,4-диоксоптеридина:

Изоаллоксазин, имеющий ярко-желтый цвет, получил название флавин (от лат. Flavus - желтый) и соответственно витамин В₂ - название рибофлавин. Ответственным за окислительно-восстанови-тельный процесс является изоаллоксазиновый фрагмент, который, восстанавливаясь, присоединяет от субстрата два электрона к атомам углерода изоаллоксазинового фрагмента, изменяя их степень окисления. Одновременно два протона (Н⁺), получаемые обычно из водной среды, присоединяются к атомам азота, в результате чего образуется восстановленная форма ФАДН₂. Процесс обратим: