Nicotinamida adenină dinucleotidă reprezintă o coenzimă importantă în contextul metabolismul energetic. Este derivat din niacină (vitamină B3, Acid nicotinic amidă). Deficitul de vitamină B3 are ca rezultat simptomele pelagrei.
Ce este nicotinamida adenina dinucleotida?
Nicotinamida adenină dinucleotidă este o coenzimă care transferă un ion hidrură (H-) ca parte a metabolismul energetic. Este prezent în fiecare celulă și mai ales în mitocondriile. Nicotinamida adenin dinucleotidă sau NAD este întotdeauna prezentă în echilibrul NAD + / NADH. Aici, NAD + este forma oxidată și NADH este forma redusă. În reacțiile de oxidare, NAD + este redus la NADH prin acceptarea unui proton (H +) și a doi electroni (2e-). În mod formal, acesta este transferul unui ion hidrură (H-). NADH este foarte energic și își transferă energia către ADP pentru a forma ATP. În timp ce NAD + este prezent în cea mai mare parte în citosol, NADH se găsește în principal în mitocondriile. NAD este compus din două nucleotide. O nucleotidă conține azot adenină bazică, în timp ce în celălalt nucleotid nicotinamida este legată glicozidic de zahăr. riboza acționează ca zahăr. Cele două nucleotide sunt legate de fosfat grupuri. Inelul azot pe Acid nicotinic amidă reziduul este încărcat pozitiv în forma oxidată. Această formă (NAD +) are o energie mai mică decât forma redusă (NADH) din cauza inelului aromatic.
Funcția, acțiunea și rolurile
Nicotinamida adenină dinucleotidă formează cuplul redox NAD + / NADH. În acest proces, potențialul redox depinde de raportul celor două componente. Dacă raportul NAD + / NADH este mare, există o capacitate mare de oxidare. Cu cât raportul este mai mic, cu atât este mai mare capacitatea de reducere. Atât reacțiile de oxidare, cât și reacțiile de reducere trebuie să apară simultan în sistemele biologice. Cu toate acestea, un singur cuplu redox nu poate garanta acest lucru. Prin urmare, reacțiile individuale cu cofactori redox diferiți au loc separat. În citosol există în principal forma oxidată, în timp ce în mitocondriile predomină forma redusă. În cadrul acestui sistem redox, bufferul de energie are loc din nou și din nou. NAD + absoarbe simultan energia cu ionul hidrură (proton + 2 electroni) pentru stocarea intermediară. Energia provine din degradarea substraturilor bogate în energie, cum ar fi carbohidrati or acizi grași ca parte a lanțului respirator. Când H- este oxidat și eliberat, energia este transferată la ADP pentru a forma ATP bogat în energie. ATP este cel mai important depozit de energie, care, prin eliberarea energiei în timp ce formează ADP înapoi, stimulează fie reacții consumatoare de energie (construirea substanțelor proprii ale corpului), fie lucrări mecanice (muncă musculară, organe interne) sau formarea căldurii în organism. Prin potențialul său de redox, nicotinamida adenină dinucleotidă asigură un număr mare de reacții redox care permit o producție ordonată de energie în cadrul lanțului respirator. Energia este stocată în mod repetat temporar și eliberată selectiv atunci când este nevoie.
Formare, apariție și proprietăți
Biosinteza NAD + are loc din Acid nicotinic sau nicotinamidă (niacină, vitamină B3) precum și din aminoacid triptofan. Ambele substanțe trebuie absorbite de organism, deoarece nu se formează în timpul metabolismului. Triptofan este un aminoacid esențial, iar niacina este o vitamină. Dacă aceste substanțe active lipsesc în dietă, apar simptome de carență. Necesarul zilnic de vitamina B3 depinde de metabolismul energetic a corpului. Cu cât organismul are mai multă energie, cu atât trebuie furnizată mai multă niacină. Pasari, peste, produse lactate, ciuperci si ouă în special conțin multă niacină. Dar vitamina B3 se găsește și în cafea, arahide și leguminoase. Cu toate acestea, simptomele de deficiență apar rar, deoarece aminoacidul triptofan poate forma și NAD. Triptofanul este, de asemenea, prezent în cantități suficiente în alimentele menționate anterior. Nicotinat de D-ribonucleotidă poate fi sintetizat din ambele materii prime, care este punctul de plecare pentru sinteza NAD +.
Boli și tulburări
Deoarece nicotinamida adenină dinucleotidă joacă un rol central în metabolismul energetic, deficiența sa duce la apariția gravă sănătate tulburări. Pe lângă funcția sa de depozit intermediar de energie, participă ca coenzima 1 la mai mult de 100 de reacții enzimatice diferite. Pe lângă influența sa asupra producției de energie, stimulează și sinteza neurotransmițătorilor dopamina, adrenalina or serotonina. Astfel, are un efect stimulator în situații stresante, nervozitate, oboseală. De asemenea, întărește sistemului imunitar, ficat funcții, sistem nervos și, de asemenea, acționează ca un antioxidant. Prin formarea neurotransmițătorilor se îmbunătățește creier funcții. memorie de performanță, concentrare iar capacitatea de gândire devine mai bună. Au fost făcute și experiențe pozitive în boala Parkinson. Studiile au arătat că simptomele se ameliorează după NADH administrare. Deși o deficiență a NAD este rară astăzi, ea poate apărea în cazul dietelor extrem de dezechilibrate. De exemplu, până la începutul secolului al XX-lea, a avut loc o boală misterioasă numită pelagra, în special în Mexic. Odată cu schimbarea dietă la porumb, o mare parte din populația mexicană a suferit concentrare și tulburari de somn, pierderea poftei de mâncare, iritabilitate, modificări ale pielii cu dermatită, diaree, depresiune, și inflamaţie a oralului și a gastrointestinului membranei mucoase. Motivul a fost furnizarea pe scară largă de porumb. În porumb, atât niacina, cât și triptofanul sunt prezente doar în cantități mici. Ca urmare, formarea NAD + a fost perturbată. După identificarea cauzei, dietă a fost schimbat din nou. Ocazional, o supradoză de vitamina B3 are ca rezultat o piele efect vasodilatator, cunoscut și sub numele de flush. O picătură în sânge presiune și ameţeală poate apărea, de asemenea. Aceste simptome sunt expresia creșterii producției de energie de către NAD +. Cu toate acestea, nu s-au observat efecte toxice nici măcar la doze foarte mari.
