תוֹכֶן
Nicotinamide adenine dinucleotide, או NAD, נמצא בכל התאים החיים, שם הוא מתפקד כקואנזים. זה קיים בצורה מחומצן, NAD +, שיכולה לקבל אטום מימן (כלומר פרוטון), או בצורה מופחתת, NADH, שיכולה לתרום אטום מימן. שים לב ש"תרום פרוטון "ו"קבל זוג אלקטרונים" מתורגם לאותו הדבר בביוכימיה.
Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, או NADP +, היא מולקולה דומה בעלת תפקיד דומה, השונה מ- NAD + בכך שהיא מכילה קבוצה נוספת של פוספט. הצורה המחומצנת היא NADP + ואילו הצורה המופחתת היא NADPH.
יסודות NADH
NADH מכיל שתי קבוצות פוספט המקושרות על ידי מולקולת חמצן. כל קבוצת פוספט מצטרפת לסוכר ריבוז של חמישה פחמן. אחד כזה בתורו מקשר למולקולת אדנין, ואילו השני מקשר למולקולת ניקוטין. המעבר מ- NAD + ל- NADH מתרחש באופן ספציפי במולקולת החנקן במבנה הטבעת של ניקוטין.
NADH נוטל חלק בחילוף החומרים על ידי קבלת אלקטרונים ותרומתם, כאשר האנרגיה המניעה את זה נובעת ממחזור חומצת הלימון התאית או מחזור חומצה טריקארבוקסילית (TCA). הובלת אלקטרונים זו מתרחשת בממברנות מיטוכונדליות תאיות.
יסודות NADPH
NADPH מכיל גם שתי קבוצות פוספט המקושרות על ידי מולקולת חמצן. כמו ב- NADH, כל קבוצת פוספט מצטרפת לסוכר ריבוז של חמישה פחמן. אחד כזה בתורו מקשר למולקולת אדנין, ואילו השני מקשר למולקולת ניקוטין. בניגוד למקרה של NADH, עם זאת, אותו סוכר ריבוז של חמישה פחמן המצטרף לאדנין נושא קבוצת פוספט שנייה, עבור שלוש קבוצות פוספט בסך הכל. המעבר מ- NADP + ל- NADPH מתרחש שוב במולקולת החנקן במבנה הטבעת של ניקוטין.
תפקידו העיקרי של NADPH משתתף בסינתזה של פחמימות באורגניזמים פוטוסינתטיים, כמו צמחים. זה עוזר לחזק את מעגל קלווין. יש לו גם פונקציות נוגדות חמצון.
פונקציות מוצעות של NADH ושל NADPH
בנוסף לתרומות הישירות למטבוליזם התאית שתוארו לעיל, הן NADH והן NADPH עשויים לקחת חלק בתהליכים פיזיולוגיים חשובים אחרים, כולל פונקציות מיטוכונדריאליות, ויסות סידן, נוגד חמצון ומקבילו (יצירת לחץ חמצוני), ביטוי גנים, פונקציות חיסוניות, תהליך ההזדקנות ומוות של תאים. כתוצאה מכך, כמה חוקרי ביוכימיה הציעו כי בדיקה נוספת של המאפיינים הפחות מבוססים של NADH ו- NADPH עשויה להציע תובנה רבה יותר לגבי התכונות הבסיסיות של החיים ולחשוף אסטרטגיות לא רק לטיפול במחלות אלא אפילו להאטת תהליך ההזדקנות.