Le nicotinamide adénine dinucléotide est un composé chimique utilisé dans de nombreuses réactions cellulaires. Principalement, il transfère des électrons entre les molécules. Ce composé est constitué de deux nucléotides liés entre eux par deux groupements phosphate. Le nicotinamide adénine dinucléotide est utilisé dans le métabolisme du glucose et le cycle de l’acide citrique.
Ce dinucléotide est présent dans toutes les cellules. Un nucléotide est constitué d’une base azotée, c’est-à-dire qu’il contient de l’azote ; un groupe sucre ; et un groupe phosphate. Les bases azotées des nucléotides peuvent varier, mais dans le cas du nicotinamide adénine dinucléotide, les deux bases azotées sont l’adénine et le nicotinamide.
La base azotée se lie à un sucre ribose, qui se compose de cinq carbones. Le cinquième carbone du sucre ribose est lié à l’un des quatre atomes d’oxygène d’un groupe phosphate. Cela fait un nucléotide. Un dinucléotide est formé lorsque les deux groupes phosphate se lient.
Le nicotinamide adénine dinucléotide est abrégé en NAD+ ; le signe plus indique que la molécule peut accepter un électron d’une autre molécule. Lorsque cela se produit, le NAD+ est réduit et devient NADH. La molécule a gagné un électron et un atome d’hydrogène. Le NADH peut, à son tour, donner un électron à une autre molécule. C’est ce qu’on appelle l’oxydation, et NADH devient NAD+ — la molécule a perdu un électron et un atome d’hydrogène.
De nombreuses voies métaboliques dans les cellules utilisent le NAD+ pour transférer des électrons. Dans la glycolyse, qui est le métabolisme du glucose, le NAD+ est utilisé pour convertir le glycéraldéhyde 3-phosphate en 1,3 bisphosphoglycérate. Le processus produit deux molécules de NADH et deux atomes d’hydrogène. C’est la cinquième étape de la voie métabolique.
Le NAD+ est également utilisé dans le cycle de l’acide citrique, qui est utilisé pour métaboliser l’acétyl-CoA. Il est utilisé pour convertir l’alpha-cétoglutarate en succinyl-CoA. Le processus produit du NADH et du CO2. C’est la quatrième étape du cycle de l’acide citrique. Dans la réaction, comme dans celle de la glycolyse, un électron est transféré au NAD+ et un atome d’hydrogène se lie à la molécule pour créer le NADH.
Arthur Harden et William Youndin étaient les scientifiques britanniques qui ont découvert le nicotinamide adénine dinucléotide. Ils ont mené une expérience dans laquelle un échantillon d’extrait de levure bouilli et filtré a été ajouté à un échantillon d’extrait de levure non bouilli. Au cours de l’expérience, ils ont observé que la fermentation de l’extrait de levure non bouillie augmentait. Ils supposaient qu’un coferment en était responsable. Plus tard, le coferment sera identifié par Hans von Euler-Chelpin, qui le décrit comme un composé nucléotidique sucre phosphate.