يمثل نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد أنزيم مهم في سياق استقلاب الطاقة. مشتق من النياسين (فيتامين B3، حمض النيكيتون الأميد). نقص فيتامين ينتج عن فيتامين ب 3 أعراض الإصابة بالبلاجرا.
ما هو نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد؟
نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد هو أنزيم مساعد ينقل أيون هيدريد (H-) كجزء من استقلاب الطاقة. إنه موجود في كل خلية وخاصة في الميتوكوندريا. يوجد دائمًا نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد أو NAD في حالة التوازن NAD + / NADH. هنا ، NAD + هو الشكل المؤكسد و NADH هو الشكل المختزل. في تفاعلات الأكسدة ، يتم تقليل NAD + إلى NADH عن طريق قبول بروتون واحد (H +) وإلكترونين (2e-). رسميًا ، هذا هو نقل أيون الهيدريد (H-). NADH نشيط للغاية وينقل طاقته إلى ADP لتشكيل ATP. بينما يوجد NAD + في الغالب في العصارة الخلوية ، يوجد NADH بشكل أساسي في الميتوكوندريا. يتكون NAD من اثنين من النيوكليوتيدات. يحتوي أحد النوكليوتيدات على نتروجين الأدينين الأساسي ، بينما في النوكليوتيدات الأخرى يرتبط نيكوتيناميد جليكوسيدًا بـ السكر. الريبوز يعمل مثل السكر. ترتبط النيوكليوتيدات بـ فوسفات مجموعات. الخاتم نتروجين على حمض النيكيتون الأميد البقايا موجبة الشحنة في صورة مؤكسدة. هذا النموذج (NAD +) أقل في الطاقة من الشكل المخفض (NADH) بسبب الحلقة العطرية.
الوظيفة والعمل والأدوار
يشكل ثنائي النوكليوتيد الأدينين النيكوتيناميد زوج الأكسدة والاختزال NAD + / NADH. في هذه العملية ، تعتمد إمكانية الأكسدة والاختزال على نسبة المكونين. إذا كانت نسبة NAD + / NADH كبيرة ، فهناك قدرة أكسدة عالية. كلما كانت النسبة أصغر ، زادت قدرة التخفيض. يجب أن تحدث كل من تفاعلات الأكسدة وتفاعلات الاختزال في وقت واحد في الأنظمة البيولوجية. ومع ذلك ، لا يمكن لزوج واحد من الأكسدة والاختزال أن يضمن ذلك. لذلك ، تحدث التفاعلات الفردية مع عوامل مساعدة الأكسدة والاختزال المختلفة بشكل منفصل. يوجد في العصارة الخلوية بشكل أساسي الشكل المؤكسد ، بينما في الميتوكوندريا يسود الشكل المصغر. داخل نظام الأكسدة والاختزال هذا ، يتم تخزين الطاقة مرارًا وتكرارًا. يمتص NAD + الطاقة في وقت واحد مع أيون الهيدريد (بروتون + 2 إلكترون) للتخزين الوسيط. تأتي الطاقة من تدهور ركائز غنية بالطاقة مثل الكربوهيدرات or الأحماض الدهنية كجزء من سلسلة الجهاز التنفسي. عندما يتأكسد H- ويتم إطلاقه ، يتم نقل الطاقة إلى ADP لتكوين ATP الغني بالطاقة. ATP هو أهم مخزن للطاقة ، والذي ، من خلال إطلاق طاقته أثناء تكوين ADP ، يحفز تفاعلات مستهلكة للطاقة (بناء مواد الجسم) أو العمل الميكانيكي (عمل العضلات ، حركة اعضاء داخلية) أو تكوين الحرارة في الجسم. من خلال إمكانات الأكسدة والاختزال ، يضمن نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد عددًا كبيرًا من تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تمكن من إنتاج منظم للطاقة داخل سلسلة الجهاز التنفسي. يتم تخزين الطاقة بشكل متكرر مؤقتًا ويتم إطلاقها بشكل انتقائي عند الحاجة.
التكوين والتواجد والخصائص
يحدث التخليق الحيوي لـ NAD + من حمض النيكيتون أو نيكوتيناميد (النياسين ، فيتامين B3) وكذلك من الأحماض الأمينية التربتوفان. كلا المادتين يجب أن يمتصهما الجسم لأنهما لا يتشكلان أثناء عملية التمثيل الغذائي. التربتوفان هو حمض أميني أساسي والنياسين فيتامين. إذا كانت هذه المواد الفعالة مفقودة في الحمية غذائية، تحدث أعراض نقص. تعتمد الاحتياجات اليومية لفيتامين B3 على استقلاب الطاقة من الجسم. كلما زادت الطاقة التي يحتاجها الجسم ، يجب توفير المزيد من النياسين. الدواجن والأسماك ومنتجات الألبان والفطر و بيض على وجه الخصوص تحتوي على الكثير من النياسين. لكن فيتامين ب 3 موجود أيضًا في قهوةوالفول السوداني والبقوليات. نادرًا ما تحدث أعراض النقص بسبب الحمض الأميني التربتوفان يمكن أن تشكل أيضًا NAD. يوجد التربتوفان أيضًا بكميات كافية في الأطعمة المذكورة أعلاه. يمكن تصنيع نيكوتينات D-ribonucleotide من كلا المادتين الأوليين ، وهي نقطة البداية لتركيب NAD +
الأمراض والاضطرابات
لأن نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد يلعب دورًا مركزيًا في استقلاب الطاقة ، فإن نقصه يؤدي إلى خطورة الصحية الاضطرابات. بالإضافة إلى وظيفته كمخزن طاقة وسيط ، فإنه يشارك كأنزيم 1 في أكثر من 100 تفاعل إنزيمي مختلف ، إلى جانب تأثيره على إنتاج الطاقة ، فإنه يحفز أيضًا تخليق النواقل العصبية الدوبامين, الأدرينالين or السيروتونين. وبالتالي ، فإن لها تأثيرًا محفزًا في المواقف العصيبة والعصبية إعياء. كما أنه يقوي الجهاز المناعي, كبد وظائف، الجهاز العصبي ويعمل أيضًا باعتباره المضادة للأكسدة. من خلال تكوين النواقل العصبية فإنه يتحسن الدماغ المهام. ال ذاكرة الأداء، من التركيز والقدرة على التفكير تصبح أفضل. كما تم إجراء تجارب إيجابية في مرض باكنسون. أظهرت الدراسات أن الأعراض تتحسن بعد NADH إدارة. على الرغم من أن نقص NAD نادر اليوم ، إلا أنه يمكن أن يحدث في حالة النظم الغذائية غير المتوازنة للغاية. على سبيل المثال ، حتى بداية القرن العشرين ، حدث مرض غامض يسمى البلاجرا ، خاصة في المكسيك. مع تغيير الحمية غذائية إلى حبوب ذرة، عانى جزء كبير من سكان المكسيك من من التركيز و اضطرابات النوم, فقدان الشهية، التهيج، تغيرات الجلد مع التهاب الجلد ، الإسهال, الاكتئاب المزمن.و التهاب من الفم والجهاز الهضمي الغشاء المخاطي. كان السبب هو العرض الواسع لـ حبوب ذرة. في حبوب ذرة، كل من النياسين والتربتوفان موجودان بكميات صغيرة فقط. نتيجة لذلك ، تم تعطيل تكوين NAD +. بعد تحديد السبب ، قام الحمية غذائية تم تغييره مرة أخرى. من حين لآخر ، تؤدي جرعة زائدة من فيتامين ب 3 إلى أ بشرة تأثير موسع الأوعية ، والذي يُعرف أيضًا باسم التدفق. قطرة في دم الضغط و دوخة قد تحدث أيضًا. هذه الأعراض هي تعبير عن زيادة إنتاج الطاقة بواسطة NAD +. ومع ذلك ، لم يتم ملاحظة التأثيرات السامة حتى عند الجرعات العالية جدًا.
