NAD+ (dinukleotyd nikotynamidoadeninowy) i NADH (zredukowany dinukleotyd nikotynamidoadeninowy) to dwie formy tego samego koenzymu, NAD (bez plus).
Te dwie formy NAD odgrywają razem ważną rolę w wielu procesach biologicznych w komórce, od produkcji energii po naprawę DNA, ekspresję genów i nie tylko.
Zrozumienie różnic pomiędzy dwiema częściami (NAD+ i NADH) całości (NAD) jest ważne dla zrozumienia wielu ważnych procesów metabolicznych.
W tym artykule wyjaśnione zostaną różnice między NAD+ i NADH, ich wzajemne działanie oraz potencjalne korzyści płynące ze stosowania suplementów zwiększających poziom NAD.
Kluczowe momenty
- Stan utlenienia: NAD+ to utleniona forma, która przyjmuje elektrony. NADH jest formą zredukowaną przenoszącą elektrony.
- Funkcje: NAD+ często działa jako akceptor elektronów w reakcjach, podczas gdy NADH przenosi elektrony do mitochondriów, gdzie są wykorzystywane do produkcji ATP (źródła energii komórki) .
- Funkcje biologiczne: Obydwa warianty NAD są niezbędne w procesach komórkowych m.in., produkcja energii, naprawa DNA i regulacja genów, ekspresja
- Ważność: Zrozumienie różnic między NAD+ i NADH jest niezbędne do lepszego zrozumienia komórkowych procesów metabolicznych i ich wpływu na organizm.
- Suplementy: Suplementy zwiększające poziom NAD mogą mieć szereg korzystnych skutków dla organizmu, na przykład pomagać w utrzymaniu poziomu energii i ogólnego stanu zdrowia.
Nad+ i NADH łącznie nazywane są „parą redoks”. Jego dwie formy molekularne, NAD+ i NADH, ułatwiają wiele ważnych reakcji enzymatycznych w organizmie, w tym:
- Produkcja energii: żywność przekształcana w ATP.
- Kontrola ekspresji genów: w jaki sposób geny są włączane i wyłączane w odpowiedzi na różne sygnały w organizmie.
- Naprawa DNA: Usuwa uszkodzone DNA i zastępuje je nowym DNA.
- Funkcje odpornościowe: reguluje aktywność komórek odpornościowych.
Możesz myśleć o parach redoks jak o grze w piłkę. Część samej gry nazywa się „reakcjami redoks”.
W tej grze piłkę reprezentują elektrony, a dwoma graczami są NAD+ i NADH – części par redoks.
Jeden gracz rzuca piłkę (elektrony) innemu graczowi. Zawodnik ten ulega „utlenieniu”, ponieważ nie ma już piłki, ale jest gotowy na przyjęcie nowej piłki.
Drugi gracz otrzymuje piłkę (elektrony) i zostaje „zredukowany”, ponieważ teraz ma piłkę (zyskuje elektrony). Ale ma pełne ręce roboty i nie może przyjąć więcej piłek. Aby gra mogła być kontynuowana, musi wypuścić piłkę z rąk.
Utleniony = traci elektrony
Zredukowany = zyskuje elektrony
Następnie dwie cząsteczki zamieniają się rolami i proces się powtarza.
Często zadawane pytania dotyczące NAD+ i NADH
-
Co to są NAD+ i NADH? NAD+ i NADH są formami NAD. Te dwie formy tej samej cząsteczki napędzają wiele reakcji chemicznych w komórce, które odgrywają ważną rolę w metabolizmie komórkowym, w tym w produkcji energii i naprawie DNA.
-
Jaka jest różnica między NAD+ a NADH? NAD+ jest utlenioną formą cząsteczki koenzymu NAD, natomiast NADH jest formą zredukowaną. NAD+ może przyjmować elektrony, a NADH może je oddawać. Komórka wymaga obu form do przeprowadzenia różnych procesów biologicznych.
-
W jaki sposób NAD+ staje się NADH? NAD+ staje się zredukowanym NADH, gdy przyjmuje dwa elektrony i jon wodorowy (proton) z innej cząsteczki.
W procesach redoks NAD+ przyjmuje dwa elektrony i jon wodorowy z cząsteczki podłoża, która ulega utlenieniu podczas tego procesu. Ta reakcja przekształca NAD+ w jego zredukowaną formę NADH, która zyskuje dwa elektrony i jon wodorowy.
-
Jak można zwiększyć poziom NAD+? Niektóre suplementy i związki, takie jak rybozyd nikotynamidu, NMN i resweratrol, mogą pomóc w zwiększeniu poziomu NAD+. Zaobserwowano również, że aktywność fizyczna i ograniczenie kalorii mogą zwiększać zapotrzebowanie organizmu na energię, wymagając wyższych poziomów NAD.
-
Jakie są korzyści ze zwiększonego poziomu NAD+? Zwiększanie poziomu NAD+ ma potencjalne korzyści w przypadku chorób związanych z wiekiem, takich jak choroby neurodegeneracyjne i zaburzenia metaboliczne. Może również poprawić funkcjonowanie komórek i metabolizm.
-
Co robi NADH? NADH to zredukowana forma NAD+ wytwarzana w wyniku przeniesienia elektronów i jonu wodorowego (protonu) z substratów do NAD+ podczas oddychania komórkowego i innych szlaków metabolicznych.
NADH bierze także udział w wielu innych szlakach metabolicznych, w tym w metabolizmie aminokwasów, kwasów tłuszczowych i kwasów nukleinowych. NADH pełni funkcję koenzymu dla enzymów katalizujących reakcje na tych szlakach, a jego zdolność do oddawania elektronów jest niezbędna do konwersji substratów w produkty.
Wnioski
NAD+ i NADH to dwie podstawowe cząsteczki zaangażowane w różne procesy metaboliczne, przy czym NAD+ działa jako akceptor elektronów, a NADH jako donor elektronów. Równowaga obu cząsteczek jest ważna dla utrzymania funkcji komórkowych i produkcji energii.
Uważa się, że suplementy takie jak rybozyd nikotynamidu, resweratrol i kwercetyna zwiększają poziom NAD+ i mogą zapewniać korzyści zdrowotne.
W przypadku osób rozważających suplementację NAD+ lub NADH ważne jest, aby skonsultować się z pracownikiem służby zdrowia, aby ustalić, czy jest ona odpowiednia i bezpieczna dla ich indywidualnych potrzeb. Ogólnie rzecz biorąc, znajomość różnicy między NAD+ i NADH jest ważna dla zrozumienia, w jaki sposób organizm wytwarza energię i utrzymuje ogólny stan zdrowia i dobre samopoczucie.
Źródła:
Engelking, L. R. (2015). Fosforylacja oksydacyjna. Podręcznik weterynaryjnej chemii fizjologicznej, 219-224.
Yang, Y., & Sauve, A. A (2016). Metabolizm NAD+: bioenergetyka, sygnalizacja i manipulacja w terapii. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Journal of Proteins and Proteomics, 1864(12), 1787-1800.
Liao, B., Zhao, Y., Wang, D., Zhang, X., Hao, X., & Hu, M. (2021). Suplementacja mononukleotydem nikotynamidowym poprawia wydolność tlenową u nieprofesjonalnych biegaczy: randomizowane badanie z podwójnie ślepą próbą. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 18(1), 54.
Broman-Fulks, J. J, Canu, W . H, Pstrąg, K. Li Nieman, D. C (2012). Wpływ suplementacji kwercetyną na funkcjonowanie poznawcze w próbie badania społeczności: randomizowane badanie kontrolowane placebo. Innowacje terapeutyczne w psychofarmakologii, 2(4), 131-138.
