Was ist ein Dinukleotid?
Ein Dinukleotid ist eine Art Molekül, das in lebenden Organismen vorkommt und aus zwei miteinander verbundenen Nukleotiden besteht. Einzelne Nukleotide sind die Untereinheiten, die Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA) bilden, Moleküle, die die genetische Information eines Organismus enthalten. Bestimmte Arten von Dinukleotiden, wie Nicotinamidadenindinukleotid (NAD +), spielen eine wichtige Rolle im Stoffwechsel.
Chemisch gesehen besteht ein Nukleotid aus mehreren Komponenten. Es muss eine molekulare Komponente enthalten, die als stickstoffhaltige Base bezeichnet wird, sowie einen Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen. Diese beiden Komponenten werden zusammen als Nukleosid bezeichnet. Das Nukleotid muss auch eine Phosphatgruppe enthalten, bei der es sich um eine Ansammlung von Phosphor- und Sauerstoffatomen handelt.
Die zwei Nukleotide, die ein Dinukleotid bilden, können in unterschiedlichen Konfigurationen miteinander verbunden sein. Ein Teil der Zuckerkomponente auf einem Nukleotid kann an die Phosphatgruppe auf dem zweiten Nukleotid binden. Alternativ ist es möglich, dass die Phosphatgruppen der beiden Nukleotide miteinander verknüpft sind. NAD + wird auf die letztere Weise gebildet.
NAD + ist ein wichtiges Dinukleotid, da es bei Stoffwechselreaktionen als Coenzym wirkt. Coenzyme binden an Proteine und ermöglichen deren korrekte Funktion, indem sie chemische Reaktionen katalysieren. Die Hauptaufgabe von NAD + besteht darin, Elektronen von einer Verbindung zur anderen zu übertragen.
Wie andere Dinukleotide besteht NAD + aus zwei Nukleotidstrukturen. Ein Nukleotid enthält eine stickstoffhaltige Base namens Adenin, die auch in DNA und RNA vorkommt. Die stickstoffhaltige Base des anderen Nukleotids ist Nicotinamid, auch bekannt als Niacin - ein B-Vitamin.
Bei Stoffwechselreaktionen nimmt NAD + Elektronen von anderen chemischen Verbindungen auf. In diesem Fall wird das NAD + -Molekül reduziert oder verliert seine positive Ladung, indem es das negativ geladene Elektron gewinnt. Die modifizierte Verbindung heißt NADH. NADH kann dann ein Elektron zu anderen Verbindungen beitragen und als Reduktionsmittel wirken. Wenn es ein Elektron abgibt, wird es oxidiert und wird wieder zu NAD +.
Da sich NADH leicht in NAD + umwandeln kann und umgekehrt, existieren die beiden Verbindungen bei diesen Oxidations- und Reduktions- oder Redoxreaktionen in einem ausgewogenen Verhältnis. Sie können Elektronen transportieren, ohne dabei verbraucht oder dauerhaft verändert zu werden. Es ist jedoch möglich, dass das Dinukleotid NAD + in anderen nicht metabolischen Reaktionstypen verbraucht wird. In seiner Rolle bei der Modifizierung von Proteinen wird beispielsweise NAD + konsumiert. Dieser Verbrauch erfordert die Synthese von neuem NAD + und die Aufnahme von Komponenten von NAD + in Form von Niacin oder Vitamin B3.