Il Flavina Adenina Dinucleotide (FAD) è un cofattore redox coinvolto in molte reazioni metabolicamente importanti. Esistono due forme di FAD: FAD e FADH2, che rappresentano rispettivamente la forma ossidata e ridotta del cofattore. Grazie a queste due forme di ossidazione, il FAD può partecipare a una vasta gamma di reazioni di ossidoriduzione, nonché a reazioni catalizzate da liasi e transferasi.
Struttura del FAD
Il FAD ha formula C27H33N9O15P2 ed è parte integrante delle flavoproteine. È composto da una molecola di riboflavina (vitamina B2) accoppiata a un gruppo fosfato di ADP, con l’adenina nucleotide e la flavina mononucleotide che sono collegati tramite i loro gruppi fosfato. Funzioni del FAD
Il FAD agisce come un portatore di elettroni durante le reazioni cataboliche delle molecole organiche come carboidrati e lipidi. Questi coenzimi ridotti possono poi donare gli elettroni a reazioni coinvolte nel processo anabolico, come la sintesi dell’ATP. I flavoenzimi, che contengono il FAD come gruppo prostetico, catalizzano molte delle reazioni di ossidazione e riduzione nei principali sistemi energetici metabolici. Oltre alle reazioni metaboliche, il FAD è coinvolto nella produzione di ROS, nella difesa contro lo stress ossidativo e nella differenziazione cellulare.
Respirazione cellulare e FAD
Nella respirazione cellulare, il FAD svolge un ruolo cruciale nel trasferimento di energia necessario per convertirlo in FADH2. Insieme al NAD (nicotinamide adenina dinucleotide), il FAD partecipa attivamente al processo di respirazione cellulare permettendo la riduzione a NADH e FADH2. Questi composti in forma ridotta svolgono un ruolo essenziale nella respirazione, alimentando la catena di trasporto degli elettroni. Questo processo guida il movimento degli ioni H+ attraverso la membrana mitocondriale interna, generando un gradiente protonico che fornisce energia per la sintesi di ATP, il principale trasportatore di energia nelle reazioni cellulari. Il collegamento chimico tra catabolismo e anabolismo avviene grazie all’importante ruolo del FAD nella respirazione cellulare.
