Chuc năng của NAD

LỚP SINH
K30A2
GVHD: TS. VÕ VĂN TOÀN
SVTH: TRƯƠNG MINH ĐẠO
trần thị ái
VÕ THỊ CẨM
NGUYỄN THỊ HỒNG HÀ
TRẦN THỊ BÍCH DUY
PHẠM THỊ CHIÊM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
B�I THUY?T TRèNH NANG LU?NG SIHH H?C
Functions of nad+
TÓM TẮT NỘI DUNG
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA NAD+
LƯỢC SỬ PHÁT HIỆN NAD+
CẤU TẠO NAD+
TÍNH CHẤT HÓA, LÝ NAD+
CƠ CHẾ HÌNH THÀNH NAD+
II. CHỨC NĂNG CỦA NAD+
CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA NAD+
CHỨC NĂNG CHÍNH NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA NAD+
Nicotinamide adenine dinucleotide, viết tắt là NAD +, là một coenzyme được tìm thấy trong tất cả các sinh hoạt tế bào. . Hợp chất này là một dinucleotide, vì nó bao gồm hai nucleotide đã tham gia thông qua các nhóm phosphate của nó, với một nucleotide có chứa một adenine cơ bản và có chứa khác nicotinamide .
2. LƯỢC SỬ PHÁT HIỆN NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
Các coenzyme NAD + lần đầu tiên được phát hiện bởi những người Anh sinh hóa học Arthur Harden và William Youndin năm 1906. Họ nhận thấy rằng việc thêm sôi và lọc men chiết xuất rất nhanh lên men rượu trong chiết xuất nấm men lã. Họ được gọi là yếu tố không xác định chịu trách nhiệm về hiệu ứng này một coferment. Thông qua tinh chế và khó khăn dài từ chiết xuất nấm men, điều này-ổn định yếu tố nhiệt được xác định là một nucleotide phosphate đường bởi Hans von Euler-Chelpin . Năm 1936, Đức nhà khoa học Otto Heinrich Warburg cho thấy chức năng của coenzyme nucleotide ở hydride chuyển giao và các nicotinamide phần xác định là các trang web của các phản ứng khử oxy hóa.
Arthur Harden
3. CẤU TẠO NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
4. TÍNH CHẤT HÓA, LÝ NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
Nicotinamide adenine dinucleotide, giống như tất cả s dinucleotide, bao gồm hai nucleotide tham gia của một cặp cầu nối nhóm phosphate. Các nucleotide gồm ribose nhẫn, một với adenine thuộc các nguyên tử carbon đầu tiên ( 1 ` vị trí) và khác với nicotinamide tại vị trí này. Các phân nưa nicotinamide có thể được gắn vào hai định hướng đến này anomeric nguyên tử carbon. Bởi vì trong hai cấu trúc có thể, hợp chất này tồn tại như hai diastereomers . Đây là β-nicotinamide diastereomer của NAD + được tìm thấy trong các sinh vật. Các nucleotide được nối với nhau bằng một cây cầu của hai phosphate nhóm thông qua 5 `nguyên tử cacbon.
4. TÍNH CHẤT HÓA, LÝ NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
Trong sự trao đổi chất, hợp chất đó chấp nhận hoặc tặng các điện tử trong các phản ứng khử oxy hóa. Những phản ứng này (tóm tắt trong công thức dưới đây) liên quan đến việc loại bỏ hai nguyên tử hydro từ các chất phản ứng (R), trong hình thức của một ion hydride (H -), và một proton (H +). proton được phát hành vào giải pháp, trong khi RH khử là bị oxy hóa và NAD + , NADH giảm xuống bằng chuyển của hydride để vòng nicotinamide.
RH 2 + NAD + → NADH + H + + R RH 2 + NAD + → NADH + H + + R
4. TÍNH CHẤT HÓA, LÝ NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
4. TÍNH CHẤT HÓA, LÝ NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
Từ các cặp điện tử hydride, một electron được chuyển giao cho các tính nitơ tích cực của vòng nicotinamide của NAD +, và hai nguyên tử hydro chuyển giao cho các nguyên tử cacbon C4 đối diện nitơ này. Các tiềm năng trung điểm của NAD + / cặp oxi hóa khử NADH là -0,32 V , mà làm cho NADH một chất khử mạnh.] Phản ứng này có thể dễ dàng đảo ngược, khi NADH làm giảm phân tử khác và được tái ôxi hóa thành NAD +. Điều này có nghĩa các coenzyme có thể tiếp tục chu kỳ giữa các NAD + và NADH hình thức mà không được tiêu thụ.
4. TÍNH CHẤT HÓA, LÝ NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
Cả hai NAD + và NADH hấp thụ mạnh ở các tia cực tím do các cơ sở adenine. Ví dụ, đỉnh cao sự hấp thụ của NAD + là ở một bước sóng của 259 nanomet (nm), với một tuyệt chủng hệ số của 16.900 M -1 cm -1. NADH cũng hấp thụ ở bước sóng cao hơn, với một đỉnh cao thứ hai trong sự hấp thụ tia cực tím ở 339 nm với một tuyệt chủng có hệ số là 6.220 M -1 cm -1. Điều này khác biệt trong các tia cực tím quang phổ hấp thụ giữa và giảm các hình thức bị ôxi hóa của coenzym tại bước sóng cao hơn làm cho nó đơn giản để đo lường chuyển đổi của một khác trong xét nghiệm men - bằng cách đo số lượng UV hấp thụ ở 340 nm sử dụng một quang phổ .
4. TÍNH CHẤT HÓA, LÝ NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
NAD + và NADH cũng khác nhau trong họ huỳnh quang . NADH trong dung dịch có một cao điểm phát thải tại 460 nm và một đời huỳnh quang là 0.4 nano giây , trong khi các hình thức bị ôxi hóa của coenzyme không phát huỳnh quang. Các tính chất của sự thay đổi tín hiệu huỳnh quang khi NADH liên kết với protein, do đó, những thay đổi này có thể được sử dụng để đo hằng số điện li , đó là hữu ích trong việc nghiên cứu động học enzyme . Những thay đổi trong huỳnh quang cũng được dùng để đo những thay đổi trong trạng thái khử oxy hóa của các tế bào sống, thông qua kính hiển vi huỳnh quang .
5. CƠ CHẾ HÌNH THÀNH NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
NAD + là tổng hợp thông qua hai đường trao đổi chất. Nó được sản xuất hoặc trong một novo de con đường từ các axit amin hoặc trong con đường cứu hộ của thành phần tái chế preformed như nicotinamide trở lại NAD +.
5. CƠ CHẾ HÌNH THÀNH NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
a. SẢN XUẤT De NOVO
Hầu hết các sinh vật tổng hợp NAD + từ các thành phần đơn giản. Các tập hợp cụ thể của các phản ứng khác nhau giữa các sinh vật, nhưng có một điểm chung là thế hệ của axit quinolinic (QA) từ một acid amin - hoặc là tryptophan (trp) ở động vật và một số vi khuẩn, hoặc aspartic acid trong một số vi khuẩn và thực vật. Các acid quinolinic được chuyển đổi để mononucleotide acid nicotinic (NaMN) bằng chuyển của một phân nưa phosphoribose. Một phân nưa adenylate sau đó được chuyển sang hình thức adenine dinucleotide nicotinic acid (NaAD). Cuối cùng, phân nưa acid nicotinic trong NaAD là amidated để nicotinamide một (Nam) phân nưa, tạo thành nicotinamide adenine dinucleotide.
5. CƠ CHẾ HÌNH THÀNH NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
a. SẢN XUẤT De NOVO
Trong một bước xa hơn, một số NAD + được chuyển thành NADP + bởi NAD + kinase , mà phosphoryl NAD +. Trong hầu hết các sinh vật, enzyme này sử dụng ATP như là nguồn gốc của nhóm phosphate, mặc dù một số vi khuẩn như Mycobacterium tuberculosis và một hyperthermophilic archae Pyrococcus horikoshii , sử dụng vô cơ polyphosphate như là một nhà tài trợ phosphoryl thay thế.
5. CƠ CHẾ HÌNH THÀNH NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
b. CỨU HỘ ĐƯỜNG
Bên cạnh đó lắp ráp NAD + de novo từ tiền chất amino acid đơn giản, các tế bào cũng cứu hộ hợp chất có chứa nicotinamide preformed. Mặc dù tiền chất khác được biết, ba hợp chất tự nhiên có chứa các vòng nicotinamide và được sử dụng trong cứu hộ những đường trao đổi chất là nicotinic acid (Na), nicotinamide (Nam) và nicotinamide riboside (NR). Các tiền chất được đưa vào các NAD ( P) + sinh tổng hợp đường, thấy ở trên, thông qua và phản ứng adenylation phosphoribosylation. Các hợp chất này có thể được đưa lên từ chế độ ăn uống, nơi mà các hỗn hợp của acid nicotinic và nicotinamide được gọi là vitamin B 3 hay niacin .
5. CƠ CHẾ HÌNH THÀNH NAD+
I. SƠ LƯỢC NGHIÊN CỨU NAD+
b. CỨU HỘ ĐƯỜNG
Tuy nhiên, các hợp chất này cũng được sản xuất trong các tế bào, khi các phân nưa nicotinamide được phát hành từ NAD + trong phản ứng chuyển ribose-ADP. Thật vậy, các enzym tham gia vào những con đường cứu hộ xuất hiện để được tập trung trong nhân tế bào , có thể bù đắp cho mức độ phản ứng có thể tiêu thụ NAD + trong hạt cơ quan . Các tế bào cũng có thể mất đến ngoại NAD + từ môi trường xung quanh.
II. CHỨC NĂNG CỦA NAD+
1. CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA NAD+
Carbon ở vị trí thứ 4 của nhân nicotinnamide có khả năng nhường hoặc nhận một nguyên tử H. Trong phản ứng này, một nguyên tử H của cơ chất đã gắn lên nhân nicotinamide, còn một nguyên tử H khác xuất hiện trong môi trường dưới dạng proton vì điện tử của nó đã kết hợp vào nhân nicotinamide và trung hòa điện tích dương này.
Cơ chế tác động của NAD+:

4
enzym hoạt hóa hidro(các hydrogenase)
Dehydrogenase kị khí
Dehydrogenase kị khí: là những E không có khả năng chuyển trực tiếp H hoặc điện tử của nguyên liệu cho ôxi phân tử mà chuyển cho các E tương ứng nối tiếp với chúng trong mạch hô hấp.
PTTQ: AH2 + B dehydrogenase A + BH2
AH2 : nguyên liệu hô hấp
B : chất nhận hidro
Các dehydrogenase kị khí chứa nhóm chức năng (coenzim) có bản chất pyridin gồm NAD+ (nicotiamide adenosin dinucleotide), NADP+ (nicotiamide adenosin dinucleotidphosphat) và có bản chất flavin: FAD (flavin adenosin dinucleotide).
Ví dụ 1:
Alcohodehydrogenase xúc tác phản ứng khử acetaldehyde thành etanol.

Rất quan trọng trong quá trình lên men rượu


Ví dụ 2 : 
Lactadehydrogenase có coenzim là NAD+, xúc tác PƯ khử a.lactic thành a.pyruvic.
 Quan trọng trong quá trình lên men lactic.
Lên men rượu ở thực vật
Lên men lactate
2. CHỨC NĂNG CHÍNH NAD+
II. CHỨC NĂNG CỦA NAD+
Vai trò chính của NAD + trong sự trao đổi chất là chuyển giao các điện tử từ một phân tử khác. Phản ứng của loại này được xúc tác bởi một nhóm lớn các enzyme được gọi là oxidoreductases.Các tên chính xác cho các enzym này có tên của cả hai chất của họ: ví dụ cho oxidoreductase NADH-ubiquinone xúc tác sự oxy hóa NADH của coenzyme Q. Tuy nhiên, các men này cũng được gọi là dehydrogenases hoặc reductases, với NADH-ubiquinone oxidoreductase thường được gọi là NADH dehydrogenase hoặc đôi khi coenzyme Q reductase.
Một chức năng của coenzyme trong các tín hiệu tế bào là như là một tiền chất của ribose cyclic-ADP, được sản xuất từ ​​NAD + bởi cyclases ADP-ribosyl, như là một phần của một hệ thống tin nhắn thứ hai. phân tử này hoạt động trong canxi tín hiệu bằng cách giải phóng canxi từ nội bào các cửa hàng. Nó làm điều này bằng cách gắn vào và mở một lớp học của các kênh canxi được gọi là thụ ryanodine, nằm trong màng của các bào quan như lưới nội chất.
Một chức năng của coenzyme trong các tín hiệu tế bào là như là một tiền chất của ribose cyclic-ADP, được sản xuất từ ​​NAD + bởi cyclases ADP-ribosyl, như là một phần của một hệ thống tin nhắn thứ hai. phân tử này hoạt động trong canxi tín hiệu bằng cách giải phóng canxi từ nội bào các cửa hàng. Nó làm điều này bằng cách gắn vào và mở một lớp học của các kênh canxi được gọi là thụ ryanodine, nằm trong màng của các bào quan như lưới nội chất.

2. CHỨC NĂNG CHÍNH NAD+
II. CHỨC NĂNG CỦA NAD+
2. CHỨC NĂNG CHÍNH NAD+
II. CHỨC NĂNG CỦA NAD+
NAD + là cũng được tiêu thụ bởi sirtuins, được deacetylases NAD-phụ thuộc, chẳng hạn như Sir2 Những hành động enzim bằng cách chuyển một nhóm acetyl từ protein bề mặt của họ để các phân nưa ADP-ribose của NAD +;. Này sẽ tách các coenzyme và phát hành nicotinamide và O-acetyl-ADP-ribose. Các sirtuins chủ yếu dường như được tham gia vào phiên điều chỉnh thông qua deacetylating histon và làm thay đổi cấu trúc thể nhân . Tuy nhiên, không histone protein có thể được deacetylated bởi sirtuins là tốt. Những hoạt động của sirtuins đặc biệt thú vị vì tầm quan trọng của họ trong các quy định của lão hóa.
B�I 34 : SINH TRU?NG ? TH?C V?T
THE END