NADHVerbrauch

NADH-Verbrauch bezeichnet die Oxidation von NADH zu NAD+, bei der Elektronen auf Redoxsysteme übertragen werden. NADH entsteht vor allem in der Glykolyse, im Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex und im Citratzyklus. Um die Glykolyse auch unter aeroben Bedingungen fortzuführen, muss NAD+ regeneriert werden; der NADH-Verbrauch erfolgt hauptsächlich in der mitochondrien Atmungskette (Oxidative Phosphorylierung), wo NADH seine Elektronen an die Elektronentransportkette abgibt und NAD+ bildet. Unter anaeroben Bedingungen regeneriert die Zelle NAD+ durch Fermentation: Milchsäuregärung (NADH wird zu NAD+ durch Lactatdehydrogenase) und alkoholische Gärung (Pyruvat zu Ethanol in Hefen).

Zusätzliche Mechanismen wie Shuttle-Systeme ermöglichen den Transfer von Reduktionsäquivalenten zwischen Zellkompartimenten. Der Malat-Aspartat-Shuttle und der Glycerin-3-phosphat-Shuttle übertragen NADH-ähnliche Reduktionsäquivalente in die mitochondriale Matrix, sodass dort Elektronen in der Atmungskette genutzt werden; damit wird der cytosolische NADH-Verbrauch indirekt durch den Transfer in die Mitochondrien ermöglicht. Der NADH-Verbrauch beeinflusst den zellulären Redoxzustand und damit Stoffwechselwege wie Glykolyse, Gluconeogenese und Fettsäuresynthese.

Zur Messung des NADH-Verbrauchs dienen indirekte Methoden wie das Bestimmen des NADH/NAD+-Verhältnisses mit Spektralphotometrie bei 340 nm, enzymatische Assays oder HPLC. Veränderungen des NADH-Verbrauchs geben Aufschluss über mitochondriale Funktion, Stoffwechselkrankheiten und Alterungsprozesse.