Deidrogenasi: reazioni

Le deidrogenasi sono enzimi appartenenti alla classe delle ossidoreduttasi che catalizzano il trasferimento di elettroni da un donatore di elettroni a un accettore di elettroni.
Catalizzano reazioni di ossidoriduzione attraverso il trasferimento di idrogeno dal substrato a un accettore o a un coenzima.

I coenzimi tipicamente coinvolti sono la:

• nicotinammide adenina dinucleotide NAD⁺ o NADH
• nicotinammide adenina dinucleotide fosfato NADP⁺ o NADPH
• flavina adenina dinucleotide FAD
• flavina mononucleotide FMN

Sono enzimi molto versatili presenti nella catena respiratoria o nella catena di trasporto degli elettroni.

Ciclo  di Krebs

Il ciclo di Krebs è costituito da una serie di reazioni chimiche che rilasciano l’energia immagazzinata attraverso l’ ossidazione dell’acetil-CoA derivato dai carboidrati , lipidi e proteine​​.

Esso avviene grazie all’azione di molti enzimi tra cui:

• malato deidrogenasi che catalizza in modo reversibile l’ultima reazione del ciclo. Questa reazione consiste nell’ossidazione del malato in ossalacetato utilizzando la riduzione di NAD ⁺ in NADH:

L-malato + NAD⁺ ⇄ ossalacetato + NADH

• isocitrato deidrogenasi che è responsabile della conversione reversibile dell’isocitrato in alfa-chetoglutarato e CO₂. Nella reazione NAD⁺ and NADP⁺ sono ridotti a NADH e NADPH

• succinato deidrogenasi che è l’unico enzima che partecipa sia al ciclo dell’acido citrico che alla catena di trasporto degli elettroni. È responsabile dell’ossidazione del succinato in fumarato mentre il FADH è ridotto a FADH₂

Altre deidrogenasi

Uno degli enzimi più importanti appartenenti a questa classe è la lattato deidrogenasi (LDH) che interviene nello stadio finale della glicolisi. Catalizza la conversione reversibile del lattato in piruvato con la riduzione del NAD⁺ in NADH e viceversa.

La LDH è coinvolta nel metabolismo anaerobico del glucosio quando l’ossigeno è assente o in apporto limitato.

Le alcol deidrogenasi sono una classe di enzimi contenenti zinco che catalizzano l’ossidazione degli alcoli primari e secondari in aldeidi o chetoni mediante il trasferimento di un anione idruro a NAD⁺ con rilascio di un protone.

Nel caso di un alcol primario come l’etanolo avviene la reazione:

CH₃CH₂OH + NAD⁺ ⇄ CH₃CHO + NADH + H⁺

La  glucosio-6-fosfato deidrogenasi partecipano al primo stadio della via dei pentoso fosfati. Catalizza l’ossidazione del glucosio-6-fosfato secondo la reazione

D-glucosio 6-fosfato + NADP⁺ ⇄ D-glucono-1,5-lattone 6-fosfato + NADPH + H⁺