Nikotinamid adenin dinukleotid predstavlja važan koenzim u kontekstu metabolizam energije. Izvodi se iz niacina (vitamin B3, nikotinska kiselina amid). Nedostatak vitamin B3 rezultira simptomima pelagre.
Što je nikotinamid adenin dinukleotid?
Nikotinamid adenin dinukleotid je koenzim koji prenosi hidridni ion (H-) kao dio metabolizam energije. Prisutan je u svakoj stanici, a posebno u mitohondriji. Nikotinamid adenin dinukleotid ili NAD uvijek je prisutan u ravnoteži NAD + / NADH. Ovdje je NAD + oksidirani oblik, a NADH reducirani oblik. U reakcijama oksidacije NAD + se reducira na NADH prihvaćajući jedan proton (H +) i dva elektrona (2e-). Formalno, ovo je prijenos hidridnog iona (H-). NADH je vrlo energičan i svoju energiju prenosi na ADP kako bi stvorio ATP. Iako je NAD + uglavnom prisutan u citozolu, NADH se uglavnom nalazi u mitohondriji. NAD se sastoji od dva nukleotida. Jedan nukleotid sadrži dušik baza adenin, dok je u drugom nukleotidu nikotinamid glikozidno vezan za šećer. riboza djeluje kao the šećer. Dva nukleotida povezana su fosfat grupe. Prsten dušik na nikotinska kiselina amid ostatak je pozitivno nabijen u oksidiranom obliku. Ovaj je oblik (NAD +) niži u energiji od reduciranog oblika (NADH) zbog aromatičnog prstena.
Funkcija, radnja i uloge
Nikotinamid adenin dinukleotid tvori redoks-par NAD + / NADH. U ovom procesu redoks potencijal ovisi o omjeru dviju komponenata. Ako je omjer NAD + / NADH velik, postoji velika oksidacijska sposobnost. Što je omjer manji, to je veći kapacitet smanjenja. I reakcije oksidacije i reakcije redukcije moraju se istovremeno odvijati u biološkim sustavima. Međutim, jedan redoks par to ne može jamčiti. Stoga se pojedinačne reakcije s različitim redoks kofaktorima odvijaju odvojeno. U citozolu uglavnom postoji oksidirani oblik, dok je u mitohondriji prevladava reducirani oblik. Unutar ovog redoks sustava, iznova se događa puferiranje energije. NAD + istovremeno apsorbira energiju s hidridnim ionom (proton + 2 elektrona) za srednje skladištenje. Energija dolazi iz razgradnje energetski bogatih podloga kao što su ugljikohidrati or masnih kiselina kao dio dišnog lanca. Kada se H- oksidira i oslobodi, energija se prenosi u ADP kako bi se stvorio ATP bogat energijom. ATP je najvažnija zaliha energije koja oslobađanjem svoje energije formirajući ADP natrag potiče ili reakcije koje troše energiju (stvaranje vlastitih tvari u tijelu) ili mehanički rad (rad mišića, kretanje unutarnji organi) ili stvaranje topline u tijelu. Kroz svoj redoks potencijal, nikotinamid adenin dinukleotid osigurava velik broj redoks reakcije koji omogućuju urednu proizvodnju energije u respiratornom lancu. Energija se više puta privremeno skladišti i selektivno oslobađa po potrebi.
Formiranje, pojava i svojstva
Biosinteza NAD + nastaje iz nikotinska kiselina ili nikotinamid (niacin, vitamin B3) kao i iz aminokiseline triptofan. Obje tvari tijelo mora apsorbirati jer se ne stvaraju tijekom metabolizma. Triptofan je esencijalna aminokiselina, a niacin je vitamin. Ako ove aktivne tvari nedostaju u dijeta, javljaju se simptomi nedostatka. Dnevna potreba za vitaminom B3 ovisi o metabolizam energije tijela. Što je tijelu potrebno više energije, to više niacina mora biti isporučeno. Perad, riba, mliječni proizvodi, gljive i jaja osobito sadrže puno niacina. Ali vitamin B3 se također nalazi u kava, kikiriki i mahunarke. Simptomi nedostatka se, međutim, rijetko javljaju zbog aminokiseline triptofan može tvoriti i NAD. Triptofan je također prisutan u dovoljnim količinama u spomenutoj hrani. Nikotinati D-ribonukleotid može se sintetizirati iz oba polazna materijala, što je početna točka za sintezu NAD +.
Bolesti i poremećaji
Budući da nikotinamid adenin dinukleotid igra središnju ulogu u metabolizmu energije, njegov nedostatak dovodi do ozbiljnih zdravlje poremećaji. Osim što ima ulogu posrednika za pohranu energije, sudjeluje i kao koenzim 1 u više od 100 različitih enzimskih reakcija. Osim utjecaja na proizvodnju energije, potiče i sintezu neurotransmitera dopamin, adrenalin or serotonina. Dakle, djeluje stimulativno u stresnim situacijama, nervozi, umor. Također jača imunološki sustav, jetra funkcije, živčani sustav a djeluje i kao an antioksidans. Kroz stvaranje neurotransmitera poboljšava se mozak funkcije. memorija performanse, koncentracija a sposobnost razmišljanja postaje bolja. Pozitivna iskustva također su stvorena u Parkinsonovu bolest. Studije su pokazale da se simptomi poboljšavaju nakon NADH administraciju. Iako je nedostatak NAD danas rijedak, može se dogoditi u slučaju krajnje neuravnotežene prehrane. Primjerice, do početka dvadesetog stoljeća javljala se misteriozna bolest zvana pelagra, posebno u Meksiku. S promjenom dijeta do kukuruz, veliki dio meksičkog stanovništva patio je od koncentracija i poremećaji spavanja, gubitak apetita, razdražljivost, promjene na koži s dermatitisom, proljev, depresijai upala oralnog i gastrointestinalnog sluznica. Razlog je bila široko rasprostranjena ponuda kukuruz, u kukuruz, i niacin i triptofan prisutni su samo u malim količinama. Kao rezultat, poremećeno je stvaranje NAD +. Nakon utvrđivanja uzroka, dijeta je ponovno promijenjen. Povremeno, predoziranje vitaminom B3 rezultira a koža vazodilatacijski učinak, koji je poznat i kao ispiranje. Pad u krv pritisak i vrtoglavica također se mogu javiti. Ti su simptomi izraz povećane proizvodnje energije NAD +. Međutim, toksični učinci nisu primijećeni ni pri vrlo visokim dozama.
