NAD⁺ (nicotinamide adenine dinucleotide) is een cruciale co-enzym in de glycolyse en fungeert als elektronenacceptor. Het speelt een fundamentele rol in de energieproductie door elektronen op te nemen die vrijkomen bij de oxidatie van glucose. Dit proces reduceert NAD⁺ tot NADH.

Redoxreacties in glycolyse

Glycolyse omvat redoxreacties waarbij één molecuul wordt geoxideerd (verliest elektronen) en een ander wordt gereduceerd (krijgt elektronen). NAD⁺ speelt een rol door elektronen van glycolytische tussenproducten te accepteren, waardoor energie uit glucose kan worden gewonnen. Tijdens glycolyse, vooral bij de oxidatie van glyceraldehyde-3-fosfaat, wordt NAD⁺ gereduceerd tot NADH. Deze stap is essentieel voor het oogsten van energie uit glucose.

Regeneratie van NAD⁺

Omdat NAD⁺ slechts in beperkte hoeveelheden in de cel beschikbaar is, moet NADH worden terug omgezet naar NAD⁺ om de glycolyse voort te zetten:

• Aërobe omstandigheden: NADH doneert elektronen aan de elektronentransportketen, waarbij NAD⁺ wordt geregenereerd en glycolyse kan doorgaan.
• Anaërobe omstandigheden: Bij zuurstoftekort (bijv. tijdens intensieve inspanning) wordt NADH geoxideerd tot NAD⁺ via de productie van lactaat, wat glycolyse mogelijk maakt.

Rol in ATP-productie

NADH transporteert elektronen naar de mitochondriale elektronentransportketen, waar via oxidatieve fosforylering ATP wordt gegenereerd. Elke NADH-molecuul draagt bij aan de ATP-synthese, wat de efficiëntie van cellulaire energieproductie verhoogt.

Netto-opbrengst

Glycolyse resulteert in een netto-opbrengst van twee NADH-moleculen per glucosemolecuul. NAD⁺ bestaat in zijn geoxideerde vorm, terwijl NADH de gereduceerde vorm is — essentieel voor het behoud van de cellulaire stofwisseling en energiebalans.