Biología

O que é o Dinucleotídeo de Nicotinamida Adenina (NAD)?

Importância do Dinucleotídeo de Nicotinamida Adenina

Dinheiro: neste mundo, dólares e centavos são formas importantes de moeda que você pode trocar por algo que deseja. Se você quiser um hambúrguer, terá de pagar uma certa quantia em dólares e centavos pelo hambúrguer.

Na célula, a moeda não são dólares e centavos, mas moléculas. Em particular, para respiração e energia, a moeda são os elétrons e o hidrogênio. Para produzir energia, a célula precisa usar elétrons e hidrogênio. Mas como a célula obtém os elétrons e o hidrogênio de que precisa para produzir e armazenar energia?

É aí que entram os portadores de elétrons, os portadores do dinheiro celular. Um desses transportadores é chamado de nicotinamida adenina dinculeotida ou NAD + para breve. O NAD + é um importante transportador de hidrogênio e elétrons para a célula e é essencial para a produção contínua de energia (ATP) pelas mitocôndrias.

Estrutura de NAD +

A vitamina B3 é utilizada pela célula para formar parte da molécula NAD +.

Vitamina B3
estrutura da vitamina B3

O ATP , cientificamente conhecido como trifosfato de adenosina , é usado para formar outra porção da molécula.

Estrutura ATP
Estrutura ATP

A parte importante do NAD +, a parte que retém a moeda celular, vem da parte da molécula formada pela vitamina B3. O NAD + é capaz de aceitar e transportar hidrogênio e dois elétrons.

Estrutura de NAD +
NAD +

Quando atua como um portador de dinheiro celular, o nome muda de NAD + para NADH , que é a forma reduzida do dinucleotídeo de adenina nicotinamida, por causa do H extra anexado.

Estrutura NADH
Estrutura NADH

Função de NAD + / NADH

O NAD + atua como um aceptor de elétron e hidrogênio e o NADH atua como um doador de hidrogênio e elétron. Você pode pensar nisso como o NAD + pega o dinheiro e o NADH o dá. Então, quando o NAD + recebe dinheiro e quando o NADH o dá, e por que o dá?

Vejamos primeiro por que o NADH dá o dinheiro que arrecada. A célula precisa de energia para sobreviver e, para produzir energia, são necessários o hidrogênio e os elétrons que o NADH distribui. Portanto, o NADH é importante na respiração celular, que é onde a energia é produzida. O NADH fornece dois elétrons para a cadeia de transporte de elétrons (ETC) e permite que o hidrogênio seja usado para ajudar a mover os elétrons ao longo da ETC. Existem diferentes aglomerados de moléculas chamados complexos que movem elétrons e hidrogênio. O primeiro é chamado de Complexo I. É neste complexo que o NADH distribui 2 elétrons e um hidrogênio.

NADH dá hidrogênio e elétrons ao Complexo I.
NADH dá H e e- para o Complexo I

Nos casos em que o NADH não pode chegar ao ETC, ele pode ser usado de forma diferente. Durante a fermentação, é usado para produzir etanol e pode ser usado para formar ácido lático em condições de baixo oxigênio.

Portanto, agora sabemos onde e por que o NADH dá o dinheiro, mas como consegue o dinheiro para doar? É aqui que entra o NAD +.

Durante o processo de glicólise , onde a glicose do açúcar é quebrada, a energia é liberada na forma de elétrons. Sem nada lá para aceitar esses elétrons, a energia liberada provavelmente acabaria como calor. Uma molécula de glicose se divide em duas moléculas de piruvato. Nesta reação, o NAD + aceita elétrons e hidrogênio, portanto duas moléculas de NADH são formadas para cada molécula de glicose.

A glicólise produz 2 NADH e 2 piruvato
glicolise

As duas moléculas de piruvato são posteriormente alteradas e feitas para formar dois acetil-CoA, um processo denominado oxidação do piruvato . Durante este processo, mais elétrons e hidrogênio são coletados pelo NAD +.

A oxidação do piruvato produz NADH
oxidação de piruvato

A acetil-CoA é uma molécula muito importante para a célula e pode ser usada por uma variedade de vias. Uma via principal é o ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Kreb. Para cada volta do ciclo do ácido cítrico, 3 NAD + coletam elétrons e formam 3 NADH. Se ambos os acetil-CoA's formados a partir da oxidação do piruvato passarem pelo ciclo do ácido cítrico, a célula pode acabar com 6 NADH.

O ciclo do ácido cítrico pode produzir 3 moléculas de NADH.
ciclo do ácido cítrico produz NADH

Isso significa que a partir de uma molécula de glicose, 10 NADH podem ser formados e usados ​​para produzir energia.

O NAD + também pode coletar elétrons de uma via que decompõe os ácidos graxos. Para cada ciclo da via, apenas um NADH é produzido. Mesmo assim, como os ácidos graxos são moléculas grandes e leva vários ciclos para serem quebrados, uma boa quantidade de NADH pode ser produzida e eventualmente utilizada para produzir energia.

Outras funções de NAD + / NADH

O NAD + pode não apenas atuar como um transportador de elétrons e hidrogênio para a produção de ATP, mas também pode usar essa capacidade para ajudar a função de enzimas (proteínas que aceleram reações químicas). Desta forma, o NAD + / NADH pode atuar como o que se chama de coenzimas . Ou seja, eles auxiliam as enzimas em seu trabalho.

Além disso, o NAD + também ajuda as plantas a capturar nitrogênio em um processo denominado fixação de nitrogênio. A maior parte do nitrogênio está no ar e as plantas precisam do nitrogênio do ar para muitos processos. Para obter nitrogênio, as plantas precisam de um portador de hidrogênio e elétrons e podem encontrá-lo no NAD +.

Resumo da lição

O dinucleotídeo nicotinamida adenina ( NAD + ) é uma molécula formada a partir da vitamina B3 e do ATP que atua como uma molécula carreadora de elétrons e hidrogênio. O NAD + torna-se NADH quando dois elétrons e um hidrogênio são adicionados à molécula. Uma molécula de glicose pode formar 10 moléculas de NADH. NAD + aceita elétrons e hidrogênio durante os processos de glicólise, oxidação do piruvato e o ciclo do ácido cítrico, bem como a quebra dos ácidos graxos. O NADH é usado para produzir ATP (energia), fornecendo ao Complexo I do ETC na mitocôndria os elétrons e o hidrogênio que ele coletou. Também pode ser usado para produzir ácido lático ou, durante a fermentação, etanol. NAD + / NADH também pode atuar como uma coenzima e auxilia na captação de nitrogênio para as plantas.

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