NADHBildung

NADH-Bildung bezeichnet die Bildung des reduzierten Nicotinamidadenindinukleotids (NADH), eines zentralen Elektronenträgers in der Zelle. NAD+ und NADH bilden ein Redoxpaar, das in zahlreichen Stoffwechselreaktionen eine Rolle spielt. NADH liefert Elektronen an die mitochondriale Elektronentransportkette und wird dort wieder in NAD+ oxidiert, wodurch der Protonenpumpmechanismus zur ATP-Synthese angetrieben wird.

Wichtige Quellen der NADH-Bildung sind die aerobe Zellatmung und verwandte Stoffwechselwege. In der Glykolyse entstehen zwei NADH pro Glukosemolekül, wenn Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase aktiv ist. Das Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex wandelt jedes Pyruvat in Acetyl-CoA um und erzeugt dabei ebenfalls ein NADH (zwei NADH pro Glukose). Im Citratzyklus (bzw. Krebszyklus) entstehen pro Acetyl-CoA-Turn drei NADH; bei der vollständigen Verarbeitung einer Glukose ergeben sich damit insgesamt sechs NADH aus dem Zyklus. Zusätzlich liefert die Beta-Oxidation von Fettsäuren NADH in jeder Zyklusrunde; bei längeren Fettsäuren ist die NADH-Ausbeute erheblich (Beispiel Palmitat).

NADH wird in die mitochondriale Atmung eingespeist, indem es Elektronen an Komplex I des Elektronentransportsystems überträgt. Da NADH den Innenmembranaschluss nicht frei passieren kann, erfolgen derTransport und die Nutzung häufig über Shuttlesysteme wie den Malat-Aspartat-Shuttle oder den Glycerin-3-phosphat-Shuttle, die Reduktionsäquivalente in die mitochondriale Matrix übertragen.

Die NADH-Bildung wird durch den zellulären NAD+/NADH-Gradienten und den zellulären Energiebedarf reguliert. Ein hohes NADH/NAD+-Verhältnis kann Stoffwechselwege wie Glykolyse, Gluconeogenese und Fettsäureoxidation beeinflussen und darüber hinaus die oxidativen Prozesse der Atmung modulieren. NADH ist daher ein zentraler Indikator des rotenoxdashen Zustands der Zelle und ein wichtiger Bestandteil der Energetik und des Redoxhaushalts.