Przenośniki energii, protonów i elektronów w komórce to związki pełniące kluczowe role w przebiegu metabolizmu. Dzięki nim możliwe jest łączenie się szlaków i cyklów metabolicznych w jedną ściśle współdziałającą sieć reakcji, niezbędną do prawidłowego funkcjonowania komórki.
ATP — adenozyno-5'-trifosforan, to nukleotyd adeninowy z przyłączoną wiązaniem estrowym grupą trifosforanową. Jest kluczowym nośnikiem energii chemicznej w komórce, pełni również role koenzymu dla wielu enzymów.
Wzór ATP
Energia w ATP jest "przechowywana" pod postacią wysokoenergetycznych wiązań chemicznych pomiędzy resztami fosforanowymi. Rozpad (hydroliza) wiązania powoduje uwolnienie energii. W jej wyniku powstaje kolejno ADP (po oderwaniu jednej reszty fosforanowej) i AMP (po oderwaniu drugiej reszty fosforanowej). Proces syntezy ATP (kolejno z AMP i ADP) nazywany jest fosforylacją. Synteza ATP odbywa się głównie w mitochondriach w trakcie oddychania komórkowego. ATP nie może być magazynowany i musi być stale odnawiany przez przebiegające reakcje metabolizmu.
NAD+/NADH — czyli dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy to główny nośnik elektronów i protonów wodorowych (H+) w komórce. Podobnie jak ATP jest niebiałkowym elementem (koenzymem) wielu enzymów. Występuje głównie w formie utlenionej, jako NAD+ - NADH to forma zredukowana, która powstaje przez przyłączenie dwóch elektronów i protonu wodorowego.
Wzory NAD+ i NADH
Podobną funkcję w komórce pełni fosforan dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego - NADP+/NADPH. Grupa fosforanowa obecna jest przy węglu 2' rybozy nukleotydu.
FAD/FADH2 - to kolejny przenośnik elektronów i kationów wodorowych zbudowany z FMN (mononukleotydu flawinowego, pochodnej ryboflawiny) i AMP (adenozynomonofosforanu).
Wzór FAD
Pełni role koenzymu oksydoreduktaz. Ma zdolność przenoszenia dwóch elektronów i dwóch protonów wodorowych.