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La nicotinamide adenina dinucleotide, o NAD, è presente in tutte le cellule viventi, dove funziona come coenzima. Esiste in una forma ossidata, NAD +, che può accettare un atomo di idrogeno (cioè un protone) o in una forma ridotta, NADH, che può donare un atomo di idrogeno. Si noti che "donare un protone" e "accettare una coppia di elettroni" si traduce nella stessa cosa in biochimica.
La nicotinamide adenina dinucleotide fosfato, o NADP +, è una molecola simile con una funzione simile, diversa da NAD + in quanto contiene un ulteriore gruppo fosfato. La forma ossidata è NADP +, mentre la forma ridotta è NADPH.
Nozioni di base di NADH
NADH contiene due gruppi fosfato collegati da una molecola di ossigeno. Ogni gruppo fosfato unisce uno zucchero ribosio a cinque atomi di carbonio. Uno di questi a sua volta si collega a una molecola di adenina, mentre l'altro si collega a una molecola di nicotinamide. La transizione da NAD + a NADH si verifica specificamente sulla molecola di azoto nella struttura ad anello della nicotinamide.
NADH prende parte al metabolismo accettando e donando elettroni, con l'energia che guida questo flusso dal ciclo dell'acido citrico cellulare o dal ciclo dell'acido tricarbossilico (TCA). Questo trasporto di elettroni si verifica nelle membrane mitocondriali cellulari.
Nozioni di base di NADPH
NADPH contiene anche due gruppi fosfato collegati da una molecola di ossigeno. Come in NADH, ciascun gruppo fosfato si unisce a uno zucchero ribosio a cinque atomi di carbonio. Uno di questi a sua volta si collega a una molecola di adenina, mentre l'altro si collega a una molecola di nicotinamide. A differenza del caso di NADH, tuttavia, lo stesso zucchero ribosio a cinque atomi di carbonio che unisce l'adenina porta un secondo gruppo fosfato, per un totale di tre gruppi fosfato in totale. La transizione da NADP + a NADPH si verifica nuovamente alla molecola di azoto nella struttura ad anello della nicotinamide.
Il lavoro principale di NADPH sta partecipando alla sintesi di carboidrati in organismi fotosintetici, come le piante. Aiuta ad alimentare il ciclo di Calvin. Ha anche funzioni antiossidanti.
Funzioni proposte di NADH e NADPH
Oltre ai contributi diretti al metabolismo cellulare sopra descritti, sia NADH che NADPH possono prendere parte ad altri importanti processi fisiologici, tra cui funzioni mitocondriali, regolazione del calcio, antiossidazione e la sua controparte (generazione di stress ossidativo), espressione genica, funzioni immunitarie, il processo di invecchiamento e morte cellulare. Di conseguenza, alcuni ricercatori di biochimica hanno proposto che ulteriori indagini sulle proprietà meno consolidate di NADH e NADPH possano offrire maggiori informazioni sulle proprietà fondamentali della vita e rivelare strategie non solo per il trattamento delle malattie, ma anche per rallentare il processo di invecchiamento.