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O NAD (nicotinamida-adenina-dinucleotídeo) é uma molécula formada por dois nucleotídeos (semelhantes às unidades que formam os ácidos nucléicos), contendo a base nitrogenada adenina e uma molécula de nicotinamida. Trata-se de uma substância capaz de receber hidrogênio, isto é, funciona no metabolismo como um aceptor de hidrogênios, os quais são posteriormente transferidos a outras substâncias (dependendo da etapa do metabolismo envolvida), em reações que liberam energia.
Na
respiração celular, por exemplo, na etapa da glicólise, ocorre a
liberação de quatro hidrogênios, que se combinam dois a dois com o NAD, o
qual se transforma em NADH2. Nesse processo, é liberada a
energia que é utilizada na síntese de duas moléculas de ATP, a partir de
duas moléculas de ADP. Com isso, a energia liberada nessa etapa do
processo fica armazenada no ATP, podendo ser utilizada posteriormente.
No ciclo de Krebs também ocorre liberação de hidrogênios, que são capturados pelo NAD. Nesse caso, os NADH2 formados
irão participar da outra etapa, que é a cadeia respiratória, liberando
aí os hidrogênios capturados, os quais se combinam com o oxigênio para
formar moléculas de água. Nessa etapa, a energia que é gradativamente
liberada vai sendo utilizada para a síntese de moléculas de ATP, onde
ficam armazenadas.
O FAD (flavina-adenina-dinucleotídeo) tem exatamente o mesmo papel no
processo (aceptor de hidrogênios), mas a diferença entre NAD e FAD está
na quantidade de ATPs que pode ser produzida a partir de cada um deles.
Cada molécula de NADH2 leva à formação de três moléculas de
ATP, enquanto o FAD (formado no ciclo de Krebs) leva à formação de
apenas duas moléculas de ATP a partir do FADH2.
A NAD e a FAD são coenzimas que transportam elétrons dos processos metabólicos aeróbicos anteriores a respiração oxidativa, que são o ciclo de krebs, glicólise, beta-oxidação, glicogenólise, desaminação, entre outros.
Os processos que ocorrem antes da respiração oxidativa são processos que quebram carbonos, a quebra dos carbonos gera moléculas de ATP e moléculas de H+, é aí que o NAD e o FAD entram, carrem do o H+ para a membrana interna das mitocôndrias.
Na membrana interna das mitocôndrias o NADH e o FADH2 irão perder os íons de hidrogênio, que irão acidificar o meio, ativando a ATP sintase, que irá produzir muitas ATP's.
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