Nicotinamidă adenină dinucleotidă

Nicotinamidă adenină dinucleotidă este o coenzimă importantă în contextul metabolismului energetic. Este derivată din niacină (vitamina B3, amida acidului nicotinic). Dacă lipsește vitamina B3, apar simptomele pelagra.

Care este nicotinamida adenină dinucleotidă?

Nicotinamida adenină dinucleotidă este o coenzimă care transferă un ion de hidrură (H-) ca parte a metabolismului energetic. Este prezent în fiecare celulă și mai ales în mitocondrii. Nicotinamida adenină dinucleotidă sau NAD este întotdeauna în echilibrul NAD + / NADH.

NAD + este forma oxidată și NADH forma redusă. În reacțiile de oxidare, NAD + este redus la NADH prin absorbția unui proton (H +) și a doi electroni (2e-). În mod formal, acesta este transferul unui ion de hidrură (H-). NADH este foarte mare în energie și își transferă energia în ADP odată cu formarea ATP. În timp ce NAD + se găsește în cea mai mare parte în citosol, NADH se găsește în principal în mitocondrii. NAD este compus din două nucleotide.

Un nucleotid conține adenina bazică de azot, în timp ce cealaltă amidă de acid nicotinic nucleotid este legată glicozidic de zahăr. Riboza acționează ca un zahăr. Cele două nucleotide sunt conectate între ele prin intermediul grupărilor fosfat. Azotul inelar din reziduul de amidă al acidului nicotinic este încărcat pozitiv sub formă oxidată. Această formă (NAD +) este mai mică în energie decât forma redusă (NADH) datorită inelului aromatic.

Funcție, efect și sarcini

Nicotinamida adenină dinucleotidă formează cuplul redox NAD + / NADH. Potențialul redox depinde de raportul dintre cele două componente. Atunci când raportul dintre NAD + / NADH este mare, capacitatea de oxidare este ridicată. Cu cât raportul este mai mic, cu atât puterea de reducere devine mai mare.

Atât reacțiile de oxidare, cât și reacțiile de reducere trebuie să aibă loc simultan în sistemele biologice. Totuși, acest lucru nu poate fi garantat de un singur cuplu redox. De aceea, reacțiile individuale cu diferiți cofactori redox au loc separat. Forma oxidată se găsește în principal în citosol, în timp ce forma redusă predomină în mitocondrii. Stocarea intermediară a energiei are loc din nou și din nou în cadrul acestui sistem redox. NAD + absoarbe, de asemenea, energia pentru stocarea intermediară cu ionul de hidrură (proton + 2 electroni). Energia provine din defalcarea substraturilor bogate în energie, cum ar fi carbohidrații sau acizii grași din lanțul respirator.

În timpul oxidării și eliberării H-, energia este transferată la ADP odată cu formarea de ATP-uri bogate în energie. ATP este cel mai important depozit de energie, care, prin eliberarea energiei sale cu regresia ADP, stimulează reacțiile consumatoare de energie (acumularea substanțelor proprii ale corpului) sau lucrul mecanic (munca musculară, mișcarea organelor interne) sau generarea de căldură a organismului. Datorită potențialului său redox, nicotinamida adenină dinucleotidă asigură o multitudine de reacții redox, care permit o producție ordonată de energie în lanțul respirator. Energia este stocată în mod repetat temporar și eliberată într-o manieră vizată atunci când este necesară.

Educație, evenimente și proprietăți

NAD + este biosintetizat din acid nicotinic sau amida acidului nicotinic (niacină, vitamina B3) și din aminoacizii triptofan. Ambele substanțe trebuie să fie absorbite de organism, deoarece nu sunt produse în metabolism. Triptofanul este un aminoacid esențial, iar niacina este o vitamină.Dacă aceste ingrediente active lipsesc în dietă, apar simptome de deficiență. Necesarul zilnic de vitamina B3 depinde de cheltuielile energetice ale organismului.

Cu cât mai multă energie are nevoie de organism, cu atât mai multă niacină trebuie furnizată. Carnea de pasăre, peștele, produsele lactate, ciupercile și ouăle conțin, în special, multă niacină. Vitamina B3 se găsește și în cafea, alune și leguminoase. Cu toate acestea, simptomele deficienței apar rar, deoarece triptofanul aminoacid poate forma și NAD. Triptofanul se găsește, de asemenea, în cantități suficiente în alimentele menționate mai sus. Nicotinat-D-ribonucleotida poate fi sintetizată 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 acesteia duce la tulburări grave de sănătate. În plus față de funcția sa de depozit intermediar de energie, participă ca coenzima 1 la peste 100 de reacții enzimatice diferite.

Pe lângă influența sa asupra producției de energie, stimulează și sinteza neurotransmițătorilor dopamina, adrenalina sau serotonina. Are un efect stimulant în situații de stres, nervozitate și oboseală. De asemenea, întărește sistemul imunitar, funcțiile hepatice, sistemul nervos și, de asemenea, acționează ca un antioxidant. Îmbunătățește funcțiile creierului prin formarea de neurotransmițători. Memoria, concentrarea și abilitățile de gândire se îmbunătățesc. Experiențe pozitive au fost făcute și cu boala Parkinson.

Studiile au arătat că după administrarea NADH s-a înregistrat o îmbunătățire a simptomelor. O deficiență în NAD este rară astăzi, dar poate apărea cu o dietă extremă.De exemplu, până la începutul secolului XX, o boală misterioasă numită pellagra a apărut în special în Mexic. Odată cu schimbarea dietei la porumb, o mare parte din populația mexicană a suferit dificultăți de concentrare și somn, pierderea poftei de mâncare, iritabilitate, modificări ale pielii cu dermatită, diaree, depresie și inflamație a mucoasei orale și gastrointestinale. Motivul a fost aprovizionarea la nivel național a porumbului.

Atât niacina cât și triptofanul se găsesc doar în cantități mici la porumb. Aceasta a perturbat formarea NAD +. După identificarea cauzei, dieta a fost schimbată din nou. Ocazional, o supradozaj de vitamina B3 duce la un efect vasodilatant, care este cunoscut și sub denumirea de flush. De asemenea, puteți prezenta o scădere a tensiunii arteriale și amețeli. Aceste simptome sunt expresia unei producții crescute de energie de către NAD +. Cu toate acestea, nu s-au observat efecte toxice chiar și în doze foarte mari.