Il nicotinammide adenina dinucleotide NAD o NADH, è una biomolecola il cui ruolo biologico consiste nel trasferire gli elettroni, quindi nel permettere le ossido-riduzioni; come sempre avviene in biologia, essa svolge il suo importante ruolo tramite lo spostamento di atomi di idrogeno. È un coenzima ossidoriduttivo. agisce nelle reazioni redox ovvero in reazioni di ossidazione e riduzione, partecipandovi. Le reazioni di ossidazione vedono impegnato il NAD+, in quanto riducendosi a NADH, riceve due elettroni e due protoni, ovvero due atomi di idrogeno (di questi può trasportare solo 2 elettroni e 1 protone, per questo la forma di scrittura corretta sarebbe NADH+H+ ; un protone H+ viene perso nel citosol) dalla molecola substrato (generalmente indicata con la sigla SH2, dove S= substrato) e agevola quindi la sua ossidazione.
Mentre nella reazione di riduzione di un generico SH ad SH2, il coenzima si ossida da NADH a NAD+, donando due protoni e due elettroni. La reazione di ossidazione è la favorita, in quanto il sistema NAD/NADH ha un Potenziale redox pari a -0,32 Volt. Da notare che la forma ossidata del coenzima, NAD+, possiede l'anello nicotinammidico con aromaticità, mentre nel momento in cui si riduce, la perde. L'acquisto di aromaticità è quindi un passaggio favorito. generica riduzione di substrato (ossidazione del coenzima):
Il NAD svolge il suo ruolo essenziale di trasferitore in numerosissime reazioni chimiche, quali alcune tappe della glicolisi o del ciclo di Krebs; i seguenti sono alcuni esempi:
gliceraldeide 3-fosfato + NAD+ → 1,3-bisfosfoglicerato + NADH + H+ (glicolisi)
malato + NAD+ → ossalacetato + NADH + H+ (ciclo di Krebs)
È inoltre un cofattore largamente usato nella catalisi enzimatica di scala industriale per molti enzimi della classe ossidoreduttasi.
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