Nikotínamid adenín dinukleotid: Funkcia a choroby

Nikotínamid adenín dinukleotid predstavuje dôležitý koenzým v kontexte energetický metabolizmus. Je odvodený od niacínu (vitamín B3, kyselina nikotínová amid). Nedostatok vitamín B3 má za následok príznaky pelagry.

Čo je nikotínamid adenín dinukleotid?

Nikotínamid adenín dinukleotid je koenzým, ktorý prenáša hydridový ión (H-) ako súčasť energetický metabolizmus. Je prítomný v každej bunke, najmä v mitochondrie. Nikotínamid adenín dinukleotid alebo NAD je vždy prítomný v rovnováhe NAD + / NADH. Tu je NAD + oxidovaná forma a NADH je redukovaná forma. Pri oxidačných reakciách sa NAD + redukuje na NADH prijatím jedného protónu (H +) a dvoch elektrónov (2e-). Formálne sa jedná o prenos hydridového iónu (H-). NADH je veľmi energický a svoju energiu prenáša do ADP, aby vytvoril ATP. Zatiaľ čo NAD + je väčšinou prítomný v cytosóle, NADH sa nachádza hlavne v mitochondrie. NAD je zložený z dvoch nukleotidov. Jeden nukleotid obsahuje dusík báza adenín, zatiaľ čo v druhom nukleotide je nikotínamid glykozidicky viazaný na cukor. Ribóza pôsobí ako internetový obchod cukor. Tieto dva nukleotidy sú spojené znakom fosfát skupiny. Prsteň dusík na kyselina nikotínová amid Zvyšok je v oxidovanej forme pozitívne nabitý. Táto forma (NAD +) má nižšiu energiu ako redukovaná forma (NADH) kvôli aromatickému kruhu.

Funkcia, činnosť a roly

Nikotínamid adenín dinukleotid tvorí redoxný pár NAD + / NADH. V tomto procese redoxný potenciál závisí od pomeru týchto dvoch zložiek. Ak je pomer NAD + / NADH vysoký, existuje vysoká oxidačná kapacita. Čím menší je pomer, tým vyššia je redukčná kapacita. Oxidačné aj redukčné reakcie musia prebiehať súčasne v biologických systémoch. Jediný redoxný pár to však nemôže zaručiť. Preto jednotlivé reakcie s rôznymi redox kofaktormi prebiehajú oddelene. V cytosole je hlavne oxidovaná forma, zatiaľ čo v mitochondrie prevláda redukovaná forma. V rámci tohto redoxného systému prebieha tlmenie energie znova a znova. NAD + súčasne absorbuje energiu s hydridovým iónom (protón + 2 elektróny) pre medzisklad. Energia pochádza z degradácie energeticky bohatých substrátov ako napr sacharidy or mastné kyseliny ako súčasť dýchacieho reťazca. Keď sa H- oxiduje a uvoľňuje, energia sa prenáša do ADP, aby sa vytvoril energeticky bohatý ATP. ATP je najdôležitejší zásobník energie, ktorý uvoľňovaním svojej energie pri tvorbe ADP späť stimuluje buď energeticky náročné reakcie (tvorba vlastných látok v tele), alebo mechanickú prácu (práca svalov, pohyb vnútorné orgány) alebo tvorba tepla v tele. Vďaka svojmu redoxnému potenciálu nikotínamid adenín dinukleotid zaisťuje veľké množstvo redoxné reakcie ktoré umožňujú riadnu výrobu energie v dýchacom reťazci. Energia sa opakovane dočasne ukladá a v prípade potreby sa selektívne uvoľňuje.

Vznik, výskyt a vlastnosti

Biosyntéza NAD + nastáva od kyselina nikotínová alebo nikotínamid (niacín, vitamín B3), ako aj z aminokyseliny tryptofán. Obe látky musia byť absorbované v tele, pretože sa netvoria počas metabolizmu. Tryptofán je esenciálna aminokyselina a niacín je vitamín. Ak tieto účinné látky v stravasa vyskytujú príznaky nedostatku. Denná potreba vitamínu B3 závisí od energetický metabolizmus tela. Čím viac energie telo potrebuje, tým viac niacínu musí byť dodaných. Hydina, ryby, mliečne výrobky, huby a vajcia obsahujú najmä veľa niacínu. Ale vitamín B3 sa nachádza aj v káva, arašidy a strukoviny. Príznaky nedostatku sa vyskytujú zriedka, však, pretože aminokyseliny tryptofán môže tiež vytvoriť NAD. Tryptofán je tiež prítomný v dostatočnom množstve v uvedených potravinách. Nikotinát D-ribonukleotid sa môže syntetizovať z oboch východiskových materiálov, čo je východiskový bod pre syntézu NAD +.

Choroby a poruchy

Pretože nikotínamid adenín dinukleotid hrá ústrednú úlohu v energetickom metabolizme, jeho nedostatok vedie k závažným problémom zdravie poruchy. Okrem svojej funkcie medziproduktu energie sa zúčastňuje ako koenzým 1 vo viac ako 100 rôznych enzymatických reakciách. Okrem svojho vplyvu na výrobu energie stimuluje aj syntézu neurotransmiterov. dopamín, adrenalín or serotonínu. Pôsobí teda stimulačne pri stresových situáciách, nervozite, únava. Posilňuje tiež imunitný systém, pečeň funkcie, nervový systém a tiež funguje ako antioxidant. Tvorbou neurotransmiterov sa zlepšuje mozog funkcie. Pamäť výkon, koncentrácie a schopnosti myslenia sa zlepšujú. Pozitívne skúsenosti sa dosiahli aj v roku XNUMX Parkinsonova choroba. Štúdie preukázali, že príznaky sa zlepšujú po NADH správa. Aj keď je nedostatok NAD dnes zriedkavý, môže sa vyskytnúť v prípade extrémne nevyváženej stravy. Napríklad až do začiatku dvadsiateho storočia sa najmä v Mexiku vyskytla záhadná choroba zvaná pelagra. So zmenou strava na kukuricatrpela veľká časť mexického obyvateľstva koncentrácie a poruchy spánku, strata chuti do jedla, Podráždenosť, kožné zmeny s dermatitídou, hnačka, depresiaa zápal ústnej a gastrointestinálnej sliznice. Dôvodom bola rozsiahla ponuka kukurica, v kukurica, niacín aj tryptofán sú prítomné iba v malom množstve. V dôsledku toho bol narušený vznik NAD +. Po zistení príčiny sa strava bol opäť zmenený. Príležitostne vedie predávkovanie vitamínom B3 k a koža vazodilatačný účinok, ktorý je tiež známy ako nával. Pokles krv tlak a závrat môžu tiež nastať. Tieto príznaky sú vyjadrením zvýšenej produkcie energie pomocou NAD +. Toxické účinky však neboli pozorované ani pri veľmi vysokých dávkach.