Nicotinamidadenindinukleotid ist eine chemische Verbindung, die in vielen Zellreaktionen verwendet wird. In erster Linie überträgt es Elektronen zwischen Molekülen. Diese Verbindung besteht aus zwei Nukleotiden, die durch zwei Phosphatgruppen miteinander verbunden sind. Nicotinamidadenindinukleotid wird im Glucosestoffwechsel und im Zitronensäurezyklus verwendet.
Dieses Dinukleotid kommt in allen Zellen vor. Ein Nukleotid besteht aus einer stickstoffhaltigen Base, dh es enthält Stickstoff; eine Zuckergruppe; und eine Phosphatgruppe. Die stickstoffhaltigen Basen von Nukleotiden können variieren, aber im Fall von Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid sind die beiden stickstoffhaltigen Basen Adenin und Nicotinamid.
Die stickstoffhaltige Base bindet an einen Ribosezucker, der aus fünf Kohlenstoffatomen besteht. Der fünfte Kohlenstoff des Ribosezuckers ist an eines der vier Sauerstoffatome einer Phosphatgruppe gebunden. Dies ergibt ein Nukleotid. Ein Dinukleotid entsteht, wenn die beiden Phosphatgruppen aneinander binden.
Nicotinamidadenindinukleotid wird als NAD+ abgekürzt; das Pluszeichen zeigt an, dass das Molekül ein Elektron von einem anderen Molekül aufnehmen kann. In diesem Fall wird NAD+ reduziert und wird zu NADH. Das Molekül hat ein Elektron und ein Wasserstoffatom gewonnen. NADH kann wiederum ein Elektron an ein anderes Molekül abgeben. Dies nennt man Oxidation, und aus NADH wird NAD+ – das Molekül hat ein Elektron und ein Wasserstoffatom verloren.
Viele der Stoffwechselwege in Zellen nutzen NAD+, um Elektronen zu übertragen. Bei der Glykolyse, dem Stoffwechsel von Glukose, wird NAD+ verwendet, um Glyceraldehyd-3-phosphat in 1,3-Bisphosphoglycerat umzuwandeln. Der Prozess produziert zwei NADH-Moleküle und zwei Wasserstoffatome. Dies ist der fünfte Schritt im Stoffwechselweg.
NAD+ wird auch im Zitronensäurezyklus verwendet, der verwendet wird, um Acetyl-CoA zu metabolisieren. Es wird verwendet, um Alpha-Ketoglutarat in Succinyl-CoA umzuwandeln. Der Prozess produziert NADH und CO2. Dies ist der vierte Schritt im Zitronensäurezyklus. Bei der Reaktion wird wie bei der Glykolyse ein Elektron auf NAD+ übertragen und ein Wasserstoffatom bindet sich an das Molekül, um NADH zu erzeugen.
Arthur Harden und William Youndin waren die britischen Wissenschaftler, die das Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid entdeckten. Sie führten ein Experiment durch, bei dem eine Probe von gekochtem, filtriertem Hefeextrakt zu einer Probe von ungekochtem Hefeextrakt hinzugefügt wurde. Während des Experiments beobachteten sie, dass die Fermentation des ungekochten Hefeextrakts zunahm. Sie nahmen an, dass eine Kofermentation dafür verantwortlich war. Später wurde das Coferment von Hans von Euler-Chelpin identifiziert, der es als Nukleotid-Zuckerphosphat-Verbindung beschrieb.