Nicotinamide Adenine Dinucleotide: หน้าที่และโรค

Nicotinamide adenine dinucleotide แสดงถึงโคเอนไซม์ที่สำคัญในบริบทของ การเผาผลาญพลังงาน. ได้มาจากไนอาซิน (วิตามิน B3, กรดนิโคติน เอไมด์). ความบกพร่องของ วิตามิน B3 ส่งผลให้เกิดอาการ pellagra

nicotinamide adenine dinucleotide คืออะไร?

Nicotinamide adenine dinucleotide เป็นโคเอนไซม์ที่ถ่ายโอนไฮไดรด์ไอออน (H-) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ การเผาผลาญพลังงาน. มีอยู่ในทุกเซลล์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน mitochondria. Nicotinamide adenine dinucleotide หรือ NAD อยู่ในสภาวะสมดุล NAD + / NADH เสมอ ที่นี่ NAD + เป็นรูปแบบออกซิไดซ์และ NADH เป็นรูปแบบที่ลดลง ในปฏิกิริยาออกซิเดชั่น NAD + จะลดลงเป็น NADH โดยรับโปรตอน (H +) หนึ่งตัวและอิเล็กตรอนสองตัว (2e-) ตามปกตินี่คือการถ่ายโอนของไฮไดรด์ไอออน (H-) NADH มีพลังมากและถ่ายโอนพลังงานไปยัง ADP เพื่อสร้าง ATP ในขณะที่ NAD + ส่วนใหญ่มีอยู่ใน cytosol แต่ NADH ส่วนใหญ่พบใน mitochondria. NAD ประกอบด้วยสองนิวคลีโอไทด์ นิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวประกอบด้วย ก๊าซไนโตรเจน เบสอะดีนีนในขณะที่นิโคตินาไมด์นิวคลีโอไทด์อื่น ๆ จะถูกจับกับไกลโคซิด น้ำตาล. น้ำตาล ทำหน้าที่เป็น น้ำตาล. นิวคลีโอไทด์ทั้งสองเชื่อมโยงกันโดย ฟอสเฟต กลุ่ม แหวน ก๊าซไนโตรเจน บน กรดนิโคติน เอไมด์ สารตกค้างมีประจุบวกในรูปออกซิไดซ์ แบบฟอร์มนี้ (NAD +) มีพลังงานต่ำกว่ารูปแบบที่ลดลง (NADH) เนื่องจากวงแหวนอะโรมาติก

ฟังก์ชั่นการกระทำและบทบาท

Nicotinamide adenine dinucleotide สร้างคู่รีดอกซ์ NAD + / NADH ในกระบวนการนี้ศักยภาพในการรีดอกซ์ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของส่วนประกอบทั้งสอง ถ้าอัตราส่วนของ NAD + / NADH มากแสดงว่ามีความสามารถในการออกซิเดชั่นสูง อัตราส่วนที่น้อยกว่าความสามารถในการลดก็จะยิ่งสูงขึ้น ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและปฏิกิริยารีดักชันต้องเกิดขึ้นพร้อมกันในระบบทางชีววิทยา อย่างไรก็ตามคู่รีดอกซ์คู่เดียวไม่สามารถรับประกันสิ่งนี้ได้ ดังนั้นปฏิกิริยาของแต่ละบุคคลกับปัจจัยร่วมของรีดอกซ์ที่แตกต่างกันจึงเกิดขึ้นแยกกัน ในไซโตซอลส่วนใหญ่มีรูปแบบออกซิไดซ์ในขณะที่อยู่ใน mitochondria รูปแบบที่ลดลงมีผลเหนือกว่า ภายในระบบรีดอกซ์นี้การบัฟเฟอร์พลังงานจะเกิดขึ้นครั้งแล้วครั้งเล่า NAD + ดูดซับพลังงานพร้อม ๆ กับไฮไดรด์ไอออน (โปรตอน + 2 อิเล็กตรอน) สำหรับการจัดเก็บระดับกลาง พลังงานมาจากการย่อยสลายของสารตั้งต้นที่มีพลังงานสูงเช่น คาร์โบไฮเดรต or กรดไขมัน เป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่ทางเดินหายใจ เมื่อ H- ถูกออกซิไดซ์และปล่อยพลังงานจะถูกถ่ายโอนไปยัง ADP เพื่อสร้าง ATP ที่อุดมด้วยพลังงาน ATP เป็นแหล่งเก็บพลังงานที่สำคัญที่สุดซึ่งโดยการปล่อยพลังงานในขณะที่สร้าง ADP กลับกระตุ้นปฏิกิริยาที่ใช้พลังงาน (สร้างสารในร่างกายขึ้นมาเอง) หรือการทำงานของกลไก (การทำงานของกล้ามเนื้อการเคลื่อนไหวของ อวัยวะภายใน) หรือการก่อตัวของความร้อนในร่างกาย ด้วยศักยภาพในการรีดอกซ์ทำให้นิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์มีจำนวนมาก ปฏิกิริยารีดอกซ์ ที่ช่วยให้สามารถผลิตพลังงานอย่างเป็นระเบียบภายในห่วงโซ่การหายใจ พลังงานจะถูกเก็บไว้ชั่วคราวซ้ำ ๆ และปล่อยออกมาเมื่อจำเป็น

การก่อตัวการเกิดขึ้นและคุณสมบัติ

การสังเคราะห์ทางชีวภาพของ NAD + เกิดขึ้นจาก กรดนิโคติน หรือนิโคตินาไมด์ (ไนอาซิน วิตามิน B3) รวมทั้งจากกรดอะมิโน โพรไบโอ. สารทั้งสองต้องถูกดูดซึมโดยร่างกายเนื่องจากไม่ได้เกิดขึ้นในระหว่างการเผาผลาญ โพรไบโอ เป็นกรดอะมิโนที่จำเป็นและไนอาซินเป็นวิตามิน หากไม่มีสารออกฤทธิ์เหล่านี้ใน อาหารอาการขาดจะเกิดขึ้น ความต้องการวิตามินบี 3 ในแต่ละวันขึ้นอยู่กับ การเผาผลาญพลังงาน ของร่างกาย. ยิ่งร่างกายต้องการพลังงานมากเท่าไรก็ต้องให้ไนอะซินมากขึ้นเท่านั้น สัตว์ปีกปลาผลิตภัณฑ์จากนมเห็ดและ ไข่ โดยเฉพาะมีไนอาซินจำนวนมาก แต่วิตามินบี 3 ยังพบใน กาแฟถั่วลิสงและพืชตระกูลถั่ว อาการขาดธาตุมักไม่ค่อยเกิดขึ้น แต่เนื่องจากกรดอะมิโน โพรไบโอ ยังสามารถสร้าง NAD ทริปโตเฟนยังมีอยู่ในปริมาณที่เพียงพอในอาหารดังกล่าวข้างต้น Nicotinate D-ribonucleotide สามารถสังเคราะห์ได้จากวัสดุเริ่มต้นทั้งสองซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์ NAD +

โรคและความผิดปกติ

เนื่องจากนิโคตินอะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์มีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญพลังงานการขาดสารนี้จึงนำไปสู่ความร้ายแรง สุขภาพ ความผิดปกติ นอกเหนือจากการทำหน้าที่เป็นแหล่งเก็บพลังงานระดับกลางแล้วยังมีส่วนร่วมเป็นโคเอนไซม์ 1 ในปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่แตกต่างกันมากกว่า 100 ปฏิกิริยานอกจากอิทธิพลต่อการผลิตพลังงานแล้วยังช่วยกระตุ้นการสังเคราะห์สารสื่อประสาท โดปามีน, ตื่นเต้น or serotonin. ดังนั้นจึงมีผลกระตุ้นในสถานการณ์ที่ตึงเครียดความกังวลใจ ความเมื่อยล้า. นอกจากนี้ยังเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับไฟล์ ระบบภูมิคุ้มกัน, ตับ ฟังก์ชั่น ระบบประสาท และยังทำหน้าที่เป็นไฟล์ สารต้านอนุมูลอิสระ. ผ่านการสร้างสารสื่อประสาทจะดีขึ้น สมอง ฟังก์ชั่น. หน่วยความจำ ประสิทธิภาพการทำงาน สมาธิ และความสามารถในการคิดดีขึ้น นอกจากนี้ยังมีการสร้างประสบการณ์เชิงบวกเข้ามา โรคพาร์กินสัน. จากการศึกษาพบว่าอาการดีขึ้นหลังจาก NADH การบริหาร. แม้ว่าการขาด NAD จะหาได้ยากในปัจจุบัน แต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้ในกรณีของการรับประทานอาหารที่ไม่สมดุลอย่างมาก ตัวอย่างเช่นจนถึงต้นศตวรรษที่ยี่สิบโรคลึกลับที่เรียกว่า pellagra เกิดขึ้นโดยเฉพาะในเม็กซิโก ด้วยการเปลี่ยนแปลงของ อาหาร ไปยัง ข้าวโพดประชากรเม็กซิกันส่วนใหญ่ได้รับความเดือดร้อน สมาธิ และ นอนหลับผิดปกติ, สูญเสียความกระหาย, หงุดหงิด, การเปลี่ยนแปลงของผิวหนัง ด้วยโรคผิวหนัง โรคท้องร่วง, ดีเปรสชันและ แผลอักเสบ ของช่องปากและทางเดินอาหาร เยื่อเมือก. เหตุผลก็คืออุปทานที่แพร่หลายของ ข้าวโพด. ใน ข้าวโพดทั้งไนอาซินและทริปโตเฟนมีอยู่ในปริมาณเล็กน้อยเท่านั้น เป็นผลให้การก่อตัวของ NAD + ถูกรบกวน หลังจากระบุสาเหตุแล้ว อาหาร ถูกเปลี่ยนอีกครั้ง ในบางครั้งการให้วิตามินบี 3 เกินขนาดส่งผลให้ก ผิว vasodilator effect ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าฟลัช ลดลง เลือด ความดันและ เวียนหัว อาจเกิดขึ้นได้ อาการเหล่านี้เป็นการแสดงออกของการผลิตพลังงานที่เพิ่มขึ้นโดย NAD + อย่างไรก็ตามยังไม่พบความเป็นพิษแม้ในปริมาณที่สูงมาก