Никотинамид аденин динуклеотид

Тхе Никотинамид аденин динуклеотид је важан коензим у контексту енергетског метаболизма, а изводи се из ниацина (витамин Б3, амид никотинске киселине). Ако постоји недостатак витамина Б3, појављују се симптоми пелагре.

Шта је никотинамид аденин динуклеотид?

Никотинамид аденин динуклеотид је коензим који преноси хидридни јон (Х-) као део енергетског метаболизма. Присутан је у свакој ћелији, а посебно у митохондријама. Никотинамид аденин динуклеотид или НАД је увек у равнотежи НАД + / НАДХ.

НАД + је оксидована, а НАДХ редукована форма. У реакцијама оксидације, НАД + се редукује до НАДХ уносом протона (Х +) и два електрона (2е-). Формално, ово је пренос хидридног јона (Х-). НАДХ је веома висок у енергији и преноси своју енергију на АДП формирањем АТП-а. Док се НАД + углавном налази у цитосолу, НАДХ се углавном налази у митохондријама. НАД је састављен од два нуклеотида.

Један нуклеотид садржи азотну базу аденин, док је други амид нуклеотидне никотинске киселине гликозидно везан за шећер. Рибоза делује као шећер. Два нуклеотида су међусобно повезана преко фосфатних група. Азот у прстену на амиду никотинске киселине је позитивно набијен у оксидованом облику. Овај облик (НАД +) је нижи у енергији од редукованог облика (НАДХ) због ароматичног прстена.

Функција, ефекат и задаци

Никотинамид аденин динуклеотид формира редокс пар НАД + / НАДХ. Редукцијски потенцијал зависи од односа две компоненте. Када је однос НАД + / НАДХ велики, оксидациона способност је велика. Што је омјер мањи, већа је и смањујућа снага.

И реакције оксидације и редукције се морају одвијати истовремено у биолошким системима. Међутим, то не може гарантовати нити један редок пар. Зато се појединачне реакције са различитим редокс кофакторима одвијају одвојено. Оксидирани облик се углавном налази у цитосолу, док редуковани облик преовлађује у митохондријама. Средње складиштење енергије одвија се изнова и изнова унутар овог редок система. Са хидридним јоном (протони + 2 електрона), НАД + такође истовремено апсорбује енергију за интермедијарно складиштење. Енергија долази од распада супстрата богатих енергијом, као што су угљени хидрати или масне киселине у респираторном ланцу.

Током оксидације и ослобађања Х-, енергија се преноси у АДП уз формирање АТП-а богатих енергијом. АТП је најважнија складиште енергије, која ослобађањем своје енергије регресијом АДП-а или стимулише реакције које троше енергију (изградњу телесних властитих супстанци) или механички рад (рад мишића, кретање унутрашњих органа) или стварање телесне топлоте. Захваљујући свом редокс потенцијалу, никотинамид аденин динуклеотид обезбеђује мноштво редокс реакција које омогућавају уредну производњу енергије у респираторном ланцу. Енергија се више пута привремено складишти и по потреби се циљано одбацује.

Образовање, појава и својства

НАД + се биосинтезира из никотинске киселине или амида никотинске киселине (ниацин, витамин Б3) као и из аминокиселине триптофан. Обе материје морају да апсорбују тело, јер се не формирају у метаболизму. Триптофан је есенцијална аминокиселина, а ниацин витамин. Ако ови активни састојци недостају у исхрани, појављују се симптоми недостатка. Дневна потреба за витамином Б3 зависи од енергетских трошкова тела.

Што више тела треба телу, то више ниацина треба да се унесе. Перад, риба, млечни производи, нарочито гљиве и јаја садрже пуно ниацина. Витамин Б3 се такође налази у кафи, кикирикију и махунаркама. Међутим, симптоми недостатка ретко се јављају јер аминокиселина триптофан такође може формирати НАД. Триптофан се такође налази у довољним количинама у поменутој храни. Никотинат Д-рибонуклеотид се може синтетизовати из оба почетна материјала, што је полазна основа за синтезу НАД +.

Болести и поремећаји

Пошто никотинамид аденин динуклеотид игра централну улогу у енергетском метаболизму, његов недостатак доводи до озбиљних здравствених поремећаја. Поред своје функције посредног складишта енергије, коензим 1 учествује у више од 100 различитих ензимских реакција.

Поред свог утицаја на производњу енергије, подстиче и синтезу неуротрансмитера допамина, адреналина или серотонина. Има подстицајан ефекат код стресних ситуација, нервозе и умора. Такође јача имуни систем, функције јетре, нервни систем и делује као антиоксидант. Побољшава мождане функције формирањем неуротрансмитера. Повећавају се памћење, концентрација и вештине размишљања. Позитивна искуства су створена и код Паркинсонове болести.

Студије су показале да је након примене НАДХ дошло до побољшања симптома. Мањак НАД-а је данас реткост, али може се јавити изузетно једностраном исхраном.На пример, до почетка двадесетог века појавила се мистериозна болест позната као пеллагра, нарочито у Мексику. Када се исхрана пребацила на кукуруз, велики део мексичке популације патио је од тешкоћа у концентрацији и спавању, губитка апетита, раздражљивости, промена на кожи дерматитисом, проливом, депресијом и упалом оралне и гастроинтестиналне мукозе. Разлог је била набавка кукуруза у цијелој држави.

И ниацин и триптофан налазе се у кукурузу само у малим количинама. Ово је пореметило формирање НАД +. Након што је открио узрок, дијета је поново измењена. Повремено, предозирање витамином Б3 доводи до вазодилатационог ефекта, који је такође познат као испирање. Такође можете да осјетите пад крвног притиска и вртоглавицу. Ови симптоми су израз повећане производње енергије од стране НАД +. Међутим, нису примећени токсични ефекти чак ни при веома великим дозама.