Nikotinamide adenine dinucleotide

The Nikotinamide adenine dinucleotide adalah koenzim penting dalam konteks metabolisme tenaga. Ia berasal dari niasin (vitamin B3, asid nikotinik amida). Sekiranya terdapat kekurangan vitamin B3, gejala pellagra berlaku.

Apakah dinukleotida nikotinamida adenin?

Nikotinamide adenine dinucleotide adalah koenzim yang memindahkan ion hidrida (H-) sebagai sebahagian daripada metabolisme tenaga. Ia terdapat di setiap sel dan terutama di mitokondria. Nicotinamide adenine dinucleotide atau NAD selalu berada dalam keseimbangan NAD + / NADH.

NAD + adalah bentuk teroksidasi dan NADH dikurangkan. Dalam tindak balas pengoksidaan, NAD + diturunkan menjadi NADH dengan pengambilan proton (H +) dan dua elektron (2e-). Secara rasmi, ini adalah pemindahan ion hidrida (H-). NADH sangat tinggi tenaga dan memindahkan tenaganya ke ADP dengan pembentukan ATP. Walaupun NAD + kebanyakan terdapat di sitosol, NADH terutama terdapat di mitokondria. NAD terdiri daripada dua nukleotida.

Satu nukleotida mengandungi adenin asas nitrogen, sementara nukleotida asid nikotinik lain adalah glikosidik terikat pada gula. Ribose bertindak sebagai gula. Kedua-dua nukleotida dihubungkan antara satu sama lain melalui kumpulan fosfat. Nitrogen cincin pada residu amida asid nikotinat dikenakan secara positif dalam bentuk teroksida. Bentuk ini (NAD +) lebih rendah tenaga daripada bentuk berkurang (NADH) kerana cincin aromatik.

Fungsi, kesan & tugas

Nikotinamide adenine dinucleotide membentuk pasangan redoks NAD + / NADH. Potensi redoks bergantung pada nisbah kedua komponen tersebut. Apabila nisbah NAD + / NADH besar, keupayaan pengoksidaan tinggi. Semakin kecil nisbahnya, semakin tinggi daya pengurangan menjadi.

Kedua-dua reaksi pengoksidaan dan tindak balas pengurangan mesti berlaku secara serentak dalam sistem biologi. Walau bagaimanapun, ini tidak dapat dijamin oleh pasangan redoks tunggal. Itulah sebabnya reaksi individu dengan kofaktor redoks yang berlainan berlaku secara berasingan. Bentuk teroksidasi terutama terdapat di sitosol, sementara bentuk yang berkurang mendominasi di mitokondria. Penyimpanan tenaga pertengahan berlaku berulang-ulang dalam sistem redoks ini. Dengan ion hidrida (proton + 2 elektron), NAD + juga secara serentak menyerap tenaga untuk penyimpanan perantaraan. Tenaga datang dari pemecahan substrat kaya tenaga seperti karbohidrat atau asid lemak dalam rantai pernafasan.

Semasa pengoksidaan dan pembebasan H-, tenaga dipindahkan ke ADP dengan pembentukan ATP yang kaya dengan tenaga. ATP adalah gudang tenaga terpenting, yang dengan membebaskan energinya dengan regresi ADP sama ada merangsang reaksi yang memakan tenaga (penumpukan zat tubuh sendiri) atau kerja mekanikal (kerja otot, pergerakan organ dalaman) atau penjanaan haba badan. Berkat potensi redoksnya, nikotinamid adenine dinucleotide memastikan banyak reaksi redoks yang memungkinkan pengeluaran tenaga yang teratur dalam rantai pernafasan. Tenaga itu berulang kali disimpan buat sementara waktu dan dikeluarkan dengan cara yang disasarkan apabila diperlukan.

Pendidikan, Kejadian & Hartanah

NAD + dihayati secara biosintesis daripada asid nikotinat atau asid nikotinik (niacin, vitamin B3) dan juga dari asam amino triptofan. Kedua-dua zat mesti diserap oleh badan kerana tidak terbentuk dalam metabolisme. Tryptophan adalah asid amino penting dan niasin adalah vitamin. Sekiranya bahan aktif ini hilang dalam diet, gejala kekurangan berlaku. Keperluan harian untuk vitamin B3 bergantung pada perbelanjaan tenaga badan.

Semakin banyak tenaga yang diperlukan oleh badan, semakin banyak niacin perlu dibekalkan. Kekacang, ikan, produk tenusu, cendawan dan telur secara khusus mengandungi banyak niasin. Vitamin B3 juga terdapat dalam kopi, kacang tanah dan kekacang. Walau bagaimanapun, gejala kekurangan jarang berlaku kerana asid amino triptofan juga dapat membentuk NAD. Tryptophan juga terdapat dalam jumlah yang mencukupi dalam makanan tersebut. Nicotinate-D-ribonucleotide dapat disintesis dari kedua bahan permulaan, yang merupakan titik permulaan untuk sintesis NAD +.

Penyakit & Gangguan

Oleh kerana nikotinamid adenine dinucleotide memainkan peranan penting dalam metabolisme tenaga, kekurangannya menyebabkan gangguan kesihatan yang serius. Selain fungsinya sebagai gudang tenaga perantaraan, ia turut berperanan sebagai koenzim 1 dalam lebih dari 100 reaksi enzimatik yang berbeza.

Selain pengaruhnya terhadap pengeluaran tenaga, ia juga merangsang sintesis neurotransmitter dopamine, adrenalin atau serotonin. Ia mempunyai kesan merangsang dalam situasi tekanan, kegelisahan dan keletihan. Ia juga menguatkan sistem imun, fungsi hati, sistem saraf dan juga bertindak sebagai antioksidan. Ia meningkatkan fungsi otak melalui pembentukan neurotransmitter. Kemahiran ingatan, tumpuan dan berfikir bertambah baik. Pengalaman positif juga dibuat dengan penyakit Parkinson.

Kajian menunjukkan bahawa selepas pemberian NADH terdapat peningkatan gejala. Kekurangan NAD jarang berlaku pada masa kini, tetapi ia boleh berlaku dengan diet satu sisi.Sebagai contoh, pada awal abad kedua puluh, penyakit misteri yang dikenali sebagai pellagra, terutama di Mexico, muncul. Ketika diet beralih ke jagung, sebahagian besar penduduk Mexico mengalami kesukaran untuk berkonsentrasi dan tidur, kehilangan selera makan, mudah marah, perubahan kulit dengan dermatitis, cirit-birit, kemurungan dan keradangan mukosa mulut dan gastrousus. Sebabnya ialah bekalan jagung di seluruh negara.

Niacin dan triptofan hanya terdapat dalam jagung dalam jumlah kecil. Ini mengganggu pembentukan NAD +. Setelah mengetahui penyebabnya, diet diubah lagi. Kadang-kadang, overdosis vitamin B3 membawa kepada kesan vasodilating, yang juga dikenali sebagai flush. Anda juga mungkin mengalami penurunan tekanan darah dan pening. Gejala ini adalah penyataan peningkatan pengeluaran tenaga oleh NAD +. Walau bagaimanapun, tiada kesan toksik yang diperhatikan walaupun pada dos yang sangat tinggi.