Transport vysokoenergetických elektrónov a protónov z oxidovaného substrátu ku kyslíku sa uskutočňuje systémom pozostávajúcim z redoxných enzýmov lokalizovaných na vnútornej membráne mitochondrií. Tento systém zahŕňa:

Pyridíndehydrogenázy, v ktorých NAD (nikotínamid adenín dinukleotid) alebo NADP (nikotínamid adenín dinukleotid fosfát) pôsobia ako koenzýmy;

Flavíndehydrogenázy (flavínové enzýmy), ktorých úlohu neproteínovej časti plní FAD (flavínadeníndinukleotid) alebo FMN (flavínmononukleotid);

ubichinón (koenzým Q);

Cytochrómy.

Pyridíndehydrogenázy. Štruktúra NAD a NADP je znázornená na obr. 4.

Nikotínamid adenín - Nikotínamid adenín -

dinukleotid (NAD) nukleotid fosfát (NADP)

Ryža. 4. Štruktúra NAD a NADP

NAD a NADP sú dinukleotidy, ktorých nukleotidy sú spojené pyrofosfátovou väzbou (cez dva vzájomne prepojené zvyšky kyseliny fosforečnej). Jeden nukleotid obsahuje amid kyseliny nikotínovej (vitamín PP), druhý nukleotid predstavuje kyselina adenylová. Molekula NADP má ďalší zvyšok kyseliny fosforečnej pripojený k druhému atómu uhlíka ribózy viazanej na kyselinu adenylovú.

NAD a NADP sú koenzýmy veľkého počtu dehydrogenáz špecifických pre rôzne oxidačné substráty. Spojenie medzi nimi a proteínovou časťou je krehké, spájajú sa až priamo v momente reakcie.

Niektoré pyridíndehydrogenázy sú lokalizované v mitochondriálnej matrici. NAD-dependentné dehydrogenázy prenášajú elektróny a protóny do dýchacieho reťazca, NADP-dependentné dehydrogenázy slúžia ako zdroj redukčných ekvivalentov pre biosyntetické reakcie

Aktívnou súčasťou NAD a NADP je vitamín PP. Pri interakcii s redukovaným substrátom pyridínový kruh vitamínu PP viaže dva elektróny a protón, pričom druhý protón zostáva v médiu (obr. 5).

Ryža. 5. Oxidácia substrátu pyridíndehydrogenázami

flavínové enzýmy. Na rozdiel od NAD a NADP sú protetické skupiny flavínových enzýmov (FAD a FMN) silne spojené s proteínovou časťou. Obe protetické skupiny obsahujú metabolicky aktívnu formu riboflavínu (vitamín B 2), ku ktorému sa v procese ich redukcie pridávajú atómy vodíka (obr. 6).

Ryža. 6. Oxidácia substrátov aktívna časť(vitamín B 2) prostetickej skupiny flavínových enzýmov

FMN-dependentná dehydrogenáza pôsobí ako prechodný elektrónový a protónový nosič medzi NAD a ubichinónom; je priamym účastníkom dýchacieho reťazca.

Ubichinón (koenzým Q). Ubichinón je benzochinónový derivát s dlhým bočným reťazcom. Jeho štruktúra je znázornená na obr.7.

Ryža. 7. Štruktúra koenzýmu Q (ubichinón)

Koenzým Q hrá úlohu medzinosiča elektrónov a protónov v dýchacom reťazci, priamo oxiduje flavínové enzýmy. Miestom pripojenia protónov a elektrónov sú atómy kyslíka v benzochinónovom kruhu (obr. 8):

Ryža. 8. Mechanizmus prenosu protónov molekulou koenzýmu Q (ubiquin).

Cytochrómy. Cytochrómy patria do triedy chromoproteínov. Obsahujú hém s obsahom železa, ktorý má podobnú štruktúru ako hém hemoglobínu. Rôzne cytochrómy sa líšia štruktúrou bočných reťazcov v štruktúre hemu, štruktúrou proteínových zložiek a spôsobom pripojenia hemu k proteínovej zložke. Funkcia cytochrómov je spojená s prenosom elektrónov z ubichinónu na kyslík. Sú lokalizované v dýchacom reťazci v určitom poradí:

Citácia b → citácia c 1 → citácia c → citácia aa 3

Cytochrómy b, c 1 a c plnia funkciu intermediárnych nosičov elektrónov a komplex cytochrómov a a a 3, nazývaný cytochrómoxidáza, je terminálnym respiračným enzýmom, ktorý priamo interaguje s kyslíkom. Tento komplex pozostáva zo šiestich podjednotiek, z ktorých každá obsahuje hemovú skupinu a atóm medi. Dve zo šiestich podjednotiek tvoria cytochróm a a ďalšie štyri tvoria cytochróm a3.

Prenos elektrónov cytochrómami priamo súvisí s prítomnosťou iónov železa v ich zložení. Oxidovaná forma cytochrómov obsahuje Fe 3+. Prijatím elektrónov z ubichinónu alebo iného cytochrómu prechádza Fe 3+ do redukovaného stavu (Fe 2+) a prenosom elektrónov do iného cytochrómu alebo kyslíka prechádza Fe 2+ opäť do oxidovaného stavu (F 3+).

Kyslík, ktorý prijíma elektróny z cytochrómoxidázy, prechádza do aktívneho (ionizovaného) stavu a potom prijíma dva protóny z životné prostredie. Výsledkom je molekula vody.

Schematicky možno systém prenosu elektrónov a protónov pozdĺž dýchacieho reťazca znázorniť nasledovne (obr. 9):

Ryža. 9. Postupnosť usporiadania nosičov elektrónov a protónov v dýchacom reťazci

Enzým Proteínová časť (apoenzým) Nebielkovinová časť (kofaktor) anorganické iónové koenzýmy prostetické skupiny apoenzým + kofaktor = holoenzým

Úlohu kofaktorov môžu zohrávať rôzne látky – od jednoduchých anorganických iónov až po zložité organické molekuly; v niektorých prípadoch zostávajú na konci reakcie nezmenené, v iných sa regenerujú v dôsledku jedného alebo druhého následného procesu.

Ak je kofaktor prezentovaný ako organická molekula (niektoré z týchto molekúl sú blízke vitamínom), potom môžu byť tieto molekuly silne spojené s enzýmom (v tomto prípade sa nazýva protetická skupina) alebo s ním slabo spojené (v takom prípade nazýva sa to koenzým).

Anorganické ióny (aktivátory enzýmov)

Ióny nútia molekuly enzýmu alebo substrátu do tvaru, ktorý podporuje tvorbu E-S komplexu. To zvyšuje šance, že enzým a substrát budú skutočne navzájom reagovať, a následne sa tiež zvýši rýchlosť reakcie katalyzovanej týmto enzýmom.

Príklad. Aktivita slinnej amylázy sa zvyšuje v prítomnosti chloridových iónov.

Protetické skupiny (fad, fmn, biotín, heme)

Táto organická molekula zaujíma pozíciu, v ktorej môže účinne prispievať ku katalytickej funkcii svojho enzýmu.

Príklad 1 Flavínadeníndinukleotid (FAD) obsahuje riboflavín (vitamín B 2 ), ktorý je súčasťou jeho molekuly akceptorom vodíka. Funkcia FAD je spojená s oxidačnými dráhami bunky, najmä s procesom dýchania, v ktorom FAD hrá úlohu jedného z nosičov v dýchacom reťazci:

Konečný výsledok: 2H sa prenesú do A a B. Holoenzým pôsobí ako spojenie medzi A a B.

Ryža. 8 Vitamín ako súčasť prostetickej skupiny (zobrazená je štruktúra FAD - flavinadeníndinukleotid).

Príklad 2 Heme je protetická skupina obsahujúca železo. Jeho molekula má tvar plochého kruhu, v strede ktorého je atóm železa (porfyrínový kruh, rovnaký ako chlorofyl). Hem plní v tele množstvo biologicky dôležitých funkcií. Prenos elektrónov. Ako protetická skupina cytochrómov pôsobí hem ako nosič elektrónov. Pripájaním elektrónov sa železo redukuje na Fe(II) a ich darovaním sa oxiduje na Fe(III). Hém sa preto zúčastňuje redoxných reakcií v dôsledku reverzibilných zmien vo valencii železa. Prenos kyslíka. Hemoglobín a myoglobín sú dva proteíny obsahujúce hém, ktoré prenášajú kyslík. Železo je v nich v redukovanej forme. katalytická funkcia. Hem je zložkou kataláz a peroxidáz, ktoré katalyzujú rozklad peroxidu vodíka a vody.

Koenzýmy (nad, nadp, koenzým a, atp)

Príklad. Nikotínamid adenín dinukleotid (NAD), derivát kyseliny nikotínovej, môže existovať v oxidačnej aj redukčnej forme. V oxidačnej forme hrá NAD úlohu akceptora vodíka počas katalýzy:

Tu E1 a E2 sú dve rôzne dehydrogenázy. Konečný výsledok: 2H sa prenesie z A do B. Tu pôsobí koenzým ako spojenie medzi dvoma rôznymi enzýmovými systémami E1 a E2.

Ryža. 9 Vitamín ako zložka koenzýmu (zobrazené sú štruktúry NAD, NADP a ATP).

- syntéza organických látok z oxid uhličitý a voda s povinným využitím svetelnej energie:

6C02 + 6H20 + Q svetlo → C6H1206 + 602.

U vyšších rastlín je orgánom fotosyntézy list, organelami fotosyntézy sú chloroplasty (štruktúra chloroplastov je prednáška č. 7). Tylakoidné membrány chloroplastov obsahujú fotosyntetické pigmenty: chlorofyly a karotenoidy. Je ich viacero odlišné typy chlorofyl ( a B C d), hlavným je chlorofyl a. V molekule chlorofylu možno rozlíšiť porfyrínovú „hlavu“ s atómom horčíka v strede a fytolovým „chvostom“. Porfyrínová „hlava“ je plochá štruktúra, je hydrofilná, a preto leží na povrchu membrány, ktorá je obrátená k vodnému prostrediu strómy. Fytolový „chvost“ je hydrofóbny a tak udržuje molekulu chlorofylu v membráne.

Chlorofyl pohlcuje červené a modrofialové svetlo, odráža zelenú, a preto dodáva rastlinám ich charakteristickú zelenú farbu. Molekuly chlorofylu v tylakoidných membránach sú organizované do fotosystémy. Rastliny a modrozelené riasy majú fotosystém-1 a fotosystém-2; fotosyntetické baktérie majú fotosystém-1. Len fotosystém-2 dokáže rozkladať vodu uvoľňovaním kyslíka a odoberať elektróny z vodíka vody.

Fotosyntéza je komplexný viacstupňový proces; reakcie fotosyntézy sa delia do dvoch skupín: reakcie svetelná fáza a reakcie tmavá fáza.

svetelná fáza

Táto fáza sa vyskytuje iba v prítomnosti svetla v tylakoidných membránach za účasti chlorofylu, proteínov nosičov elektrónov a enzýmu ATP syntetázy. Pôsobením kvanta svetla sú elektróny chlorofylu excitované, opúšťajú molekulu a vstupujú na vonkajšiu stranu tylakoidnej membrány, ktorá sa nakoniec nabije negatívne. Oxidované molekuly chlorofylu sa obnovujú odoberaním elektrónov z vody nachádzajúcej sa v intratylakoidnom priestore. To vedie k rozkladu alebo fotolýze vody:

H20 + Q svetlo → H + + OH -.

Hydroxylové ióny darujú svoje elektróny a menia sa na reaktívne radikály. OH:

OH - → .OH + e-.

Radicals.OH sa spájajú za vzniku vody a voľného kyslíka:

4NO. → 2H20 + 02.

Kyslík sa odstraňuje dovnútra vonkajšie prostredie a protóny sa hromadia vo vnútri tylakoidu v "zásobníku protónov". Výsledkom je, že tylakoidná membrána je na jednej strane kladne nabitá v dôsledku H +, na druhej strane záporne v dôsledku elektrónov. Keď potenciálny rozdiel medzi vonkajším a vnútorné strany tylakoidná membrána dosahuje 200 mV, protóny sú tlačené cez kanály ATP syntetázy a ADP je fosforylovaný na ATP; atómový vodík sa používa na obnovenie špecifického nosiča NADP + (nikotínamid adenín dinukleotid fosfát) na NADP H2:

2H++ 2e - + NADP → NADP H 2.

K fotolýze vody teda dochádza vo fáze svetla, ktorá je sprevádzaná tromi kritických procesov: 1) syntéza ATP; 2) tvorba NADP.H2; 3) tvorba kyslíka. Kyslík difunduje do atmosféry, ATP a NADP·H 2 sú transportované do strómy chloroplastu a podieľajú sa na procesoch temnej fázy.

1 - stróma chloroplastu; 2 - grana tylakoid.

tmavá fáza

Táto fáza prebieha v stróme chloroplastu. Jeho reakcie nevyžadujú energiu svetla, preto sa vyskytujú nielen vo svetle, ale aj v tme. Reakcie tmavej fázy sú reťazcom postupných premien oxidu uhličitého (pochádza zo vzduchu), čo vedie k tvorbe glukózy a iných organických látok.

Prvou reakciou v tomto reťazci je fixácia oxidu uhličitého; akceptor oxidu uhličitého je päťuhlíkový cukor ribulóza bisfosfát(RiBF); enzým katalyzuje reakciu ribulózabisfosfátkarboxyláza(RiBP-karboxyláza). V dôsledku karboxylácie ribulózabisfosfátu vzniká nestabilná šesťuhlíková zlúčenina, ktorá sa okamžite rozkladá na dve molekuly kyselina fosfoglycerová(FGK). Potom nastáva cyklus reakcií, v ktorých sa prostredníctvom série medziproduktov kyselina fosfoglycerová premieňa na glukózu. Tieto reakcie využívajú energie ATP a NADP·H 2 vytvorené vo fáze svetla; Cyklus týchto reakcií sa nazýva Calvinov cyklus:

6C02 + 24H + + ATP -> C6H1206 + 6H20.

Okrem glukózy vznikajú pri fotosyntéze aj ďalšie komplexné monoméry. Organické zlúčeniny- aminokyseliny, glycerol a mastné kyseliny, nukleotidy. V súčasnosti existujú dva typy fotosyntézy: C 3 - a C 4 - fotosyntéza.

C3 -fotosyntéza

Ide o typ fotosyntézy, pri ktorej sú trojuhlíkové (C3) zlúčeniny prvým produktom. C 3 -fotosyntéza bola objavená pred C 4 -fotosyntézou (M. Calvin). Je to C3-fotosyntéza, ktorá je opísaná vyššie, pod nadpisom "Fáza tmy". Charakteristika C 3 -fotosyntéza: 1) RiBP je akceptor oxidu uhličitého, 2) RiBP karboxyláza katalyzuje karboxylačnú reakciu RiBP, 3) v dôsledku karboxylácie RiBP vzniká šesťuhlíková zlúčenina, ktorá sa rozkladá na dva FHA. FHA sa obnoví na fosforečnany triózy(TF). Časť TF sa využíva na regeneráciu RiBP, časť sa premieňa na glukózu.

1 - chloroplast; 2 - peroxizóm; 3 - mitochondrie.

Ide o príjem kyslíka závislý od svetla a uvoľňovanie oxidu uhličitého. Ešte na začiatku minulého storočia sa zistilo, že kyslík brzdí fotosyntézu. Ako sa ukázalo, substrátom pre karboxylázu RiBP môže byť nielen oxid uhličitý, ale aj kyslík:

O 2 + RiBP → fosfoglykolát (2С) + FHA (3С).

Enzým sa nazýva RiBP-oxygenáza. Kyslík je kompetitívny inhibítor fixácie oxidu uhličitého. Fosfátová skupina sa odštiepi a z fosfoglykolátu sa stane glykolát, ktorý musí rastlina využiť. Vstupuje do peroxizómov, kde sa oxiduje na glycín. Glycín vstupuje do mitochondrií, kde sa oxiduje na serín, pričom dochádza k strate už fixovaného uhlíka vo forme CO2. Výsledkom je, že dve molekuly glykolátu (2C + 2C) sa premenia na jednu PHA (3C) a CO2. Fotorespirácia vedie k zníženiu úrody C 3 -rastlín o 30-40 % ( C3 -rastliny- rastliny, ktoré sa vyznačujú C 3 -fotosyntézou).

C 4 -fotosyntéza - fotosyntéza, pri ktorej prvým produktom sú štvoruhlíkové (C 4) zlúčeniny. V roku 1965 sa zistilo, že v niektorých rastlinách (cukrová trstina, kukurica, cirok, proso) sú prvými produktmi fotosyntézy štvoruhlíkové kyseliny. Takéto rastliny sa nazývajú So 4 rastlinami. V roku 1966 austrálski vedci Hatch a Slack ukázali, že rastliny C 4 nemajú prakticky žiadnu fotorespiráciu a oveľa efektívnejšie absorbujú oxid uhličitý. Cesta uhlíkových premien v C 4 rastlinách sa začala nazývať od Hatch-Slack.

C 4 rastliny sa vyznačujú špeciálnou anatomická štruktúra list. Všetky vodivé zväzky sú obklopené dvojitou vrstvou buniek: vonkajšia sú mezofylové bunky, vnútorná sú výstelkové bunky. Oxid uhličitý je fixovaný v cytoplazme mezofylových buniek, akceptor je fosfoenolpyruvát(PEP, 3C), ako výsledok karboxylácie PEP, vzniká oxalacetát (4C). Proces je katalyzovaný PEP karboxyláza. Na rozdiel od RiBP karboxylázy má PEP karboxyláza vysokú afinitu k CO 2 a čo je najdôležitejšie, neinteraguje s O 2 . V mezofylových chloroplastoch je veľa zŕn, kde aktívne prebiehajú reakcie svetelnej fázy. V chloroplastoch buniek puzdra prebiehajú reakcie tmavej fázy.

Oxalacetát (4C) sa premieňa na malát, ktorý je transportovaný cez plazmodesmata do výstelkových buniek. Tu sa dekarboxyluje a dehydratuje za vzniku pyruvátu, C02 a NADP·H2.

Pyruvát sa vracia do mezofylových buniek a regeneruje sa na úkor energie ATP v PEP. C02 je opäť fixovaný RiBP karboxylázou s tvorbou FHA. Regenerácia PEP vyžaduje energiu ATP, takže je potrebných takmer dvakrát toľko energie ako pri fotosyntéze C 3 .

Význam fotosyntézy

Vďaka fotosyntéze sa každoročne absorbujú z atmosféry miliardy ton oxidu uhličitého, uvoľňujú sa miliardy ton kyslíka; fotosyntéza je hlavným zdrojom tvorby organických látok. Ozónová vrstva je tvorená kyslíkom, ktorý chráni živé organizmy pred krátkovlnným ultrafialovým žiarením.

Počas fotosyntézy využíva zelený list len ​​asi 1 % energie, ktorá naň dopadá. solárna energia, produktivita je asi 1 g organickej hmoty na 1 m 2 povrchu za hodinu.

Chemosyntéza

Syntéza organických zlúčenín z oxidu uhličitého a vody, uskutočňovaná nie vďaka energii svetla, ale vďaka energii oxidácie anorganické látky, sa volá chemosyntéza. Chemosyntetické organizmy zahŕňajú niektoré typy baktérií.

Nitrifikačné baktérie oxidujú amoniak na dusný a potom na kyselinu dusičnú (NH 3 → HNO 2 → HNO 3).

železné baktérie premeniť železité železo na oxid (Fe 2+ → Fe 3+).

Sírne baktérie oxidujú sírovodík na síru alebo kyselinu sírovú (H 2 S + ½ O 2 → S + H 2 O, H 2 S + 2O 2 → H 2 SO 4).

V dôsledku oxidačných reakcií anorganických látok sa uvoľňuje energia, ktorú ukladajú baktérie vo forme vysokoenergetických väzieb ATP. ATP sa používa na syntézu organických látok, ktorá prebieha podobne ako reakcie tmavej fázy fotosyntézy.

Chemosyntetické baktérie prispievajú k hromadeniu minerálov v pôde, zlepšujú úrodnosť pôdy a podporujú čistenie Odpadová voda atď.

Ísť do prednášky №11„Koncept metabolizmu. Biosyntéza bielkovín"

Ísť do prednášky №13„Spôsoby delenia eukaryotických buniek: mitóza, meióza, amitóza

NADH je základom energie a života

V obvyklom zmysle možno biologický život definovať ako schopnosť vytvárať energiu v bunke. Touto energiou sú makroergické fosfátové väzby chemických látok syntetizované v tele. Najdôležitejšie vysokoenergetické zlúčeniny sú adenozíntrifosfát (ATP), guanozíntrifosfát (GTP), kyselina kreatínfosforečná, nikotínamiddinukleotidfosfát (NAD(H) a NADP(H)), fosforylované sacharidy.

Nikotínamid-adenín-dinukleotid (NADH, NADH) - koenzým prítomný vo všetkých živých bunkách, je súčasťou dehydrogenázovej skupiny enzýmov, ktoré katalyzujú redoxné reakcie; plní funkciu nosiča elektrónov a vodíka, ktoré prijíma z oxidovaných látok. Redukovaná forma (NADH) ich dokáže preniesť na iné látky.

Ako zlepšiť výkon

čo je NADH? Mnohí to nazývajú „skratka života“. A skutočne je. NADH (koenzým nikotínamid adenín dinukleotid) sa nachádza vo všetkých živých bunkách a je životne dôležitým prvkom, prostredníctvom ktorého sa vnútri buniek vytvára energia. NADH sa podieľa na produkcii ATP (ATP). NAD(H), ako univerzálna energetická molekula, na rozdiel od ATP, dokáže neustále vybíjať mitochondrie od nadmernej akumulácie laktátu smerom k tvorbe pyruvátu z neho, vďaka stimulácii komplexu pyruvátdehydrogenázy, ktorý je citlivý špecificky na NAD(H ) / pomer NAD.

syndróm chronická únava: zamerať sa na mitochondrie

riadok klinický výskum preukázali účinnosť liekov NADH pri CFS. Denná dávka bola zvyčajne 50 mg. Najsilnejší účinok sa dostavil po 2-4 týždňoch liečby. Únava sa znížila o 37-52%. Okrem toho sa zlepšil taký objektívny kognitívny parameter, akým je koncentrácia pozornosti.

NADH v liečbe syndrómu chronickej únavy

NADH (koenzým vitamínu B3), prítomný vo všetkých živých bunkách, je súčasťou dehydrogenázovej skupiny enzýmov, ktoré katalyzujú redoxné reakcie; plní funkciu nosiča elektrónov a vodíka, ktoré prijíma z oxidovaných látok. Je to rezervný zdroj energie v bunkách. Podieľa sa takmer na všetkých reakciách tvorby energie a zabezpečuje bunkové dýchanie. Koenzým vitamínu B3 môže zabrániť smrti ovplyvnením zodpovedajúcich procesov v mozgu. nervové bunky s hypoxiou alebo zmenami súvisiacimi s vekom. Podieľa sa na detoxikačných procesoch v pečeni. IN V poslednej dobe bola preukázaná jeho schopnosť blokovať laktátdehydrogenázu a tým obmedziť ischemické a/alebo hypoxické poškodenie myokardu. Štúdie účinnosti perorálneho podávania pri liečbe syndrómu chronickej únavy potvrdili jeho aktivačný účinok na stav ľudí.

NADH v športe a medicíne: prehľad zahraničnej literatúry

O NADH (nikotínamid adenín dinukleotid fosfát) sme písali v predchádzajúcich článkoch. Teraz chceme z anglických zdrojov poskytnúť informácie o úlohe a význame tejto látky v energetickom metabolizme v organizme, jej vplyve na nervový systém, a úlohu pri vzniku množstva patologických situácií a perspektív pre uplatnenie v medicíne a športe. (Stiahnite si monografiu o NADH).

Herbalife Quickspark CoEnzyme 1 (NADH) ATP Energy

Prírodná energia na bunkovej úrovni

Quickspark je produktom spoločnosti Herbalife. Ide o stabilnú formu koenzýmu vitamínu B31. CoEnzyme1 bol nájdený v roku 1906 v Rakúsku vedcom menom profesor George Birkmayer. CoEnzyme1 bol vyvinutý na lekárske účely a používaný v druhej svetovej vojne.

NADH (Enada)

Nikotínamid adenín dinukleotid (NADH) je látka, ktorá napomáha funkčnosti enzýmov v tele. NADH hrá úlohu pri produkcii energie a pomáha produkovať L-dopa, ktorú telo premieňa na neurotransmiter dopamín. NADH sa hodnotí pri mnohých stavoch a môže byť nápomocný pri zlepšovaní mentálnej funkčnosti a pamäti.

Nedostatočný príjem kyseliny nikotínovej v strave (obrázok 10-6) spôsobuje u ľudí ochorenie nazývané pelagra (z talianskeho slova pre „hrubú kožu“). Pellagra je bežná v mnohých častiach sveta, kde sa ľudia živia hlavne kukuricou a jedia málo mäsa, mlieka či vajec. Na prevenciu a liečbu pelagry sa môže použiť kyselina nikotínová aj jej amid nikotínamid. Aby niekto nepomyslel na možnosť konzumácie tabaku ako zdroja tohto vitamínu, kyselina nikotínová bol daný iný (podmienečný) názov - niacín.

Nikotínamid je zložkou dvoch štruktúrne podobných koenzýmov, nikotínamidadeníndinukleotidu (NAD) a nikotínamidadeníndinukleotidfosfátu (NADP). Štruktúra týchto koenzýmov je znázornená na obr. 10-6. NADP sa líši od NAD prítomnosťou fosfátovej skupiny v molekule. Tieto koenzýmy môžu byť v oxidovanej aj redukovanej forme (NADH a NADPH). Nikotínamidová zložka týchto koenzýmov zohráva úlohu medzinosiča hydridového iónu, ktorý sa enzymaticky odštiepuje od molekuly substrátu pôsobením špecifických dehydrogenáz (obr. 10-7). Príkladom je reakcia katalyzovaná malátdehydrogenázou, ktorá dehydratuje malát na oxaloacetát; táto reakcia je jedným z krokov oxidácie sacharidov a mastné kyseliny. Malátdehydrogenáza tiež katalyzuje reverzibilný prenos hydridového iónu z malátu na, čo vedie k tvorbe NADH; druhý atóm vodíka sa odštiepi od hydroxylovej skupiny molekuly malátu vo forme voľného iónu

Známy veľké číslo dehydrogenázy tohto typu, z ktorých každá má špecifickosť vzhľadom na nejaký konkrétny substrát. Niektoré z týchto enzýmov používajú iné ako koenzým – a ďalšie môžu fungovať s ktorýmkoľvek z týchto dvoch koenzýmov.

Ryža. 10-7. Všeobecná rovnica, ukazujúci, ako pôsobí ako koenzým pri enzymatických dehydrogenačných reakciách. Molekula substrátu a reakčné produkty sú zvýraznené červenou farbou. Zobrazená je iba iikotínamidová časť molekuly, zvyšok je označený písmenom R.

Vo väčšine dehydrogenáz sa NAD (alebo NADP) viaže na proteínovú časť enzýmu iba počas katalytického cyklu, existujú však aj enzýmy, s ktorými sú tieto koenzýmy veľmi pevne viazané a sú neustále prítomné v aktívnom centre.