NAD+とNADP+の主な違いは、NAD+が細胞呼吸に使われる補酵素であるNADの酸化状態であるのに対し、NADP+は光合成に使われる補酵素であるNADPの酸化状態であることである。
さらに、NAD+はリボース環上にリン酸基を持たないが、NADP+はアデニン部位を担うリボース環の2′炭素上にリン酸基を持つ。
NAD+とNADP+は、細胞の代謝に不可欠な補酵素の2つの酸化状態です。
NAD+とNADP+は、生化学反応間で電子を移動させる役割を担っている。
主な対象分野
- NAD+とは
– 定義、構造、機能 - NADP+とは
– 定義、構造、機能 - NAD+とNADP+の類似点とは？
– 共通点の概要 - NAD+とNADP+の違いとは？
– 主な違いの比較
この記事の重要な単語
細胞呼吸、コエンザイム、NAD+、NADP+、光合成、酸化還元反応
NAD+とは
NAD+はNAD（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）の酸化体で、電子伝達物質として異化反応に関与する補酵素です。
NADHはNADの還元体です。
一般にNADは、2つのリン酸基が酸素分子によって結合している。
また、それぞれのリン酸基は、炭素数5のリボース糖と結合している。
さらに、一方のリボース糖はアデニンヌクレオチドと、もう一方のリボース糖はニコチンアミド部位と結合している。
特に、ニコチンアミド部分の窒素分子でNADからNAD+への遷移が起こる。
：図1 NAD+とNAD
さらに、NAD+の主な働きは、水素原子、つまりプロトンを受け入れることである。
ここで、プロトンを受け入れるということは、一対の電子を受け入れるということである。
したがって、NAD+は解糖、TCAサイクル、電子輸送鎖といった細胞呼吸の酸化還元反応に関与している。
さらに、解糖系とTCAサイクルの両方でNADHが生成され、その還元エネルギーが電子輸送系でATPの生成に使われる。
また、NADは脂肪酸合成やステロール合成の反応において補酵素として働いている。
NADP+とは
NADP+はNADP（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）の酸化体で、NAD+と同様の同化反応に関与する補酵素で電子の授受を行う。
NADPHは、NADPの還元状態です。
重要なのは、NADPの構造成分がNADと同じであることである。
しかし、NADPとNADの主な構造上の違いは、NADPのリボース環の2′炭素上にさらにリン酸基が存在し、アデニン部位と結合している点です。
図2: NADP+（ナッドピープルス
さらに、NADP+は酸化還元反応の際に、水素原子、つまり一対の電子を受け取る。
NADP+を酸化剤として用いる主な同化反応としては、光合成の暗反応であるカルビンサイクルがあります。
光合成の明反応でNADPHが合成され、その還元力を利用して暗反応で二酸化炭素を同化させる。
また、NADPは補酵素として動物のペントースリン酸経路に関与している。
NAD+とNADP+の類似性
- NAD+とNADP+は、細胞の代謝に関わる2つの補酵素です。
- どちらも酸化状態です。そのため、酸化反応によって放出される電子を得ることができ、酸化剤としての役割を果たす。
- また、どちらも還元型でも存在し、電子を放出して生成物を還元するため、還元剤としての役割を果たします。
- さらに、ニコチンアミド・アデニンヌクレオチドの一種です。また、リボース環を2つ持っています。
- また、リボース環が2つあり、細胞内に多く存在し、化学反応間で電子の受け渡しを行う。
- NADHとNADPHは、代謝機能以外にも、遺伝子発現、ミトコンドリア機能、カルシウム調節、抗酸化と酸化ストレスの発生、免疫機能、老化現象、細胞死など重要な生理的機能を有している。
NAD+とNADP+の違い
定義
NAD+は多くの細胞内に存在し、電子受容体として機能する補酵素であり、NADP+は電子と水素原子を受容してNADPHやニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸を形成する万能電子輸送体として機能する補酵素を指す。
したがって、これがNAD+とNADP+の大きな違いです。
構造上の相違点
また、NAD+はリボース環上にさらにリン酸基を持たないが、NADP+はアデニン部位を持つリボース環の2′炭素上にリン酸基を持つ。
還元状態
さらに、NAD+とNADP+のもう一つの違いは、その還元状態です。
NADHはNAD+の還元状態であり、NADPHはNADP+の還元状態です。
酸化還元反応の種類
NAD+は異化反応に関与し、NADP+は同化反応に関与する。
機能
さらに、NAD+は細胞呼吸の補酵素として、NADP+は光合成の補酵素として機能する。
したがって、この点もNAD+とNADP+の違いのひとつです。
細胞運命
解糖とTCAサイクルの両方でNAD+はNADHに還元され、NADHの還元力は電子輸送鎖でATPを生成するために使われる。
しかし、光合成の明反応ではNADP+が還元され、暗反応ではNADPHの還元力が二酸化炭素の同化に使われる。
つまり、これがNAD+とNADP+のもう一つの違いなのです。
セルラー比
細胞内ではNAD+: 細胞内ではNADHの比率が高く、NADP+: 細胞内ではNADPHの比率が低くなっています。
結論
NAD+は、細胞呼吸を含む細胞内の異化反応において補酵素として用いられる酸化剤です。
NADはNAD+の還元型です。
これに対し、NADP+は光合成などの同化反応で酸化剤として働くもう一つの補酵素です。
その還元型がNADPです。
NAD+もNADP+も酸化還元反応における電子の授受に関与するアデニンヌクレオチドです。
しかし、NAD+とNADP+の大きな違いは、細胞内の代謝の種類です。
