Nikotinamido adenino dinukleotidas: funkcija ir ligos

Nikotinamido adenino dinukleotidas yra svarbus kofermentas energijos apykaita. Jis gaunamas iš niacino (vitaminas B3, nikotino rūgštis amidas). Trūkumas vitaminas B3 sukelia pelagros simptomus.

Kas yra nikotinamido adenino dinukleotidas?

Nikotinamido adenino dinukleotidas yra kofermentas, kuris perneša hidrido joną (H-) kaip energijos apykaita. Jo yra kiekvienoje ląstelėje ir ypač mitochondrijos. Nikotinamido adenino dinukleotidas arba NAD visada būna pusiausvyros NAD + / NADH. Čia NAD + yra oksiduota forma, o NADH yra redukuota forma. Vykstant oksidacijos reakcijoms, NAD + redukuojamas į NADH, priimant vieną protoną (H +) ir du elektronus (2e-). Formaliai tai yra hidrido jono (H-) perdavimas. NADH yra labai energingas ir perduoda savo energiją ADP, kad susidarytų ATP. Nors NAD + daugiausia yra citozolyje, NADH daugiausia randamas mitochondrijos. NAD susideda iš dviejų nukleotidų. Viename nukleotide yra azotas bazinis adeninas, o kituose nukleotiduose nikotinamidas yra glikozidiškai prisijungęs prie cukrus. Ribozė veikia kaip cukrus. Du nukleotidus jungia fosfatas grupės. Žiedas azotas ant nikotino rūgštis amidas liekana teigiamai įkrauta oksiduota forma. Dėl aromatinio žiedo šios formos (NAD +) energija yra mažesnė nei sumažintos formos (NADH).

Funkcija, veiksmas ir vaidmenys

Nikotinamido adenino dinukleotidas sudaro redokso porą NAD + / NADH. Šiame procese redokso potencialas priklauso nuo dviejų komponentų santykio. Jei NAD + / NADH santykis yra didelis, yra didelis oksidacijos pajėgumas. Kuo mažesnis santykis, tuo didesnis redukcijos pajėgumas. Tiek oksidacijos, tiek redukcijos reakcijos turi vykti vienu metu biologinėse sistemose. Tačiau viena redoksų pora to negali garantuoti. Todėl atskiros reakcijos su skirtingais redokso kofaktoriais vyksta atskirai. Citozolyje daugiausia yra oksiduota forma, o - mitochondrijos vyrauja sumažinta forma. Šioje redokso sistemoje energijos buferiavimas vyksta vėl ir vėl. NAD + kartu su hidrido jonu (protonu + 2 elektronais) absorbuoja energiją tarpiniam saugojimui. Energija gaunama skaidant daug energijos turinčius substratus, pvz angliavandenių or riebalų rūgštys kaip kvėpavimo grandinės dalis. Kai H- oksiduojamas ir išsiskiria, energija perduodama ADP, kad susidarytų daug energijos turinti ATP. ATP yra svarbiausia energijos atsarga, kuri, išlaisvindama energiją formuodama ADP atgal, stimuliuoja energiją vartojančias reakcijas (organizmo medžiagų kaupimas) arba mechaninį darbą (raumenų darbas, kūno judėjimas). Vidaus organai) arba šilumos susidarymas organizme. Dėl savo redoksinio potencialo nikotinamido adenino dinukleotidas užtikrina didelį jų kiekį redoksinės reakcijos kurie leidžia tvarkingai gaminti energiją kvėpavimo grandinėje. Energija laikinai pakartotinai kaupiama ir, kai reikia, išsiskiria pasirinktinai.

Susiformavimas, atsiradimas ir savybės

NAD + biosintezė vyksta nuo nikotino rūgštis arba nikotinamidas (niacinas, vitaminas B3), taip pat iš aminorūgšties triptofanas. Abi medžiagos turi būti absorbuojamos organizme, nes jos nesusidaro metabolizmo metu. Triptofanas yra nepakeičiama amino rūgštis, o niacinas yra vitaminas. Jei šių veikliųjų medžiagų nėra dieta, atsiranda trūkumo simptomų. Kasdienis vitamino B3 poreikis priklauso nuo energijos apykaita kūno. Kuo daugiau energijos reikia kūnui, tuo daugiau reikia tiekti niacino. Paukštiena, žuvis, pieno produktai, grybai ir grybai kiaušiniai visų pirma yra daug niacino. Bet vitamino B3 taip pat yra kava, žemės riešutai ir ankštiniai augalai. Tačiau trūkumo simptomai pasireiškia retai, nes amino rūgštis triptofanas taip pat gali suformuoti NAD. Triptofano taip pat yra pakankamu kiekiu minėtuose maisto produktuose. Nikotinato D-ribonukleotidas gali būti sintetinamas iš abiejų pradinių medžiagų, o tai yra pradinis NAD + sintezės taškas.

Ligos ir sutrikimai

Kadangi nikotinamido adenino dinukleotidas vaidina pagrindinį vaidmenį energijos apykaitoje, jo trūkumas sukelia rimtą sveikatai sutrikimai. Be tarpinės energijos kaupimo funkcijos, jis kaip 1 kofermentas dalyvauja daugiau nei 100 skirtingų fermentinių reakcijų. Be įtakos energijos gamybai, jis taip pat stimuliuoja neuromediatorių sintezę. dopamino, adrenalinas or serotonino. Taigi jis turi stimuliuojantį poveikį esant stresinėms situacijoms, nervingumui, nuovargis. Tai taip pat sustiprina imuninė sistema, kepenys funkcijos nervų sistema taip pat veikia kaip antioksidantas. Susidarant neuromediatoriams, jis gerėja smegenys funkcijos. atmintis rezultatus, koncentracija o mąstymo gebėjimai tampa geresni. Teigiamos patirties taip pat buvo Parkinsonizmas. Tyrimai parodė, kad po NADH simptomai pagerėja administracija. Nors NAD trūkumas šiandien yra retas, jis gali pasireikšti ypač nesubalansuotos dietos atveju. Pavyzdžiui, iki XX a. Pradžios, ypač Meksikoje, įvyko paslaptinga liga, vadinama pelagra. Pasikeitus dieta į kukurūzai, nukentėjo didelė Meksikos gyventojų dalis koncentracija ir miego sutrikimai, apetito praradimas, dirglumas, odos pokyčiai su dermatitu, viduriavimas, Depresija, ir uždegimas burnos ir virškinimo trakto gleivinė. Priežastis buvo plačiai paplitęs kukurūzai. . In Į kukurūzai, tiek niacino, tiek triptofano yra tik nedideliais kiekiais. Dėl to sutriko NAD + formavimasis. Nustačius priežastį, dieta vėl buvo pakeista. Kartais perdozavus vitamino B3, a oda kraujagysles plečiantis poveikis, kuris taip pat žinomas kaip paraudimas. Lašas kraujas slėgis ir svaigulys taip pat gali atsirasti. Šie simptomai yra padidėjusios NAD + energijos gamybos išraiška. Tačiau toksinis poveikis nebuvo pastebėtas net vartojant labai dideles dozes.