Как мы помним, реакции, связанные с переводом энергии в АТФ, представляют собой реакции окисления. В клетке есть специальная молекула, которая
играет по отношению к электронам ту же роль, что АТФ по отношению к энергии. В одних реакциях она принимает электроны, в других — отдаёт. Имя клеточного аккумулятора электронов — никотинамидадениндинуклеотид, сокращённо — НАД.
Гликолиз протекает таким образом, что НАД сначала принимает электроны, а затем его восстановленная форма, которую обозначают НАД•Н, снова окисляется. При восстановлении одной молекулы НАД до НАД•Н выделяется энергия, достаточная для образования высокоэнергетической связи в одной молекуле 1,3-дифосфоглицериновой кислоты (та самая энергия, которая потом запасается в виде АТФ). На каждую молекулу глюкозы приходится две молекулы НАД•Н. Обратное окисление НАД•Н в НАД происходит на последней стадии гликолиза. В результате этой реакции из пировиноградной кислоты образуется молочная кислота.
Молекула НАД состоит из двух нуклеотидов. Один из них содержит основание аденин, присутствующее в нуклеотидах ДНК, а другой — положительно заряженное соединение никотинамид, который и определяет способность НАД быть аккумулятором электронов. Никотинамид может приобретать два электрона в некоторых окислительно-восстановительных реакциях, которые протекают в организме. Условно можно представить, что НАД реагирует с двумя атомами водорода. Каждый такой атом имеет по одному электрону. Один атом водорода никотинамид забирает к себе полностью, а другой отпускает, предварительно отобрав у него электрон. В итоге никотинамид получает два электрона:
НАД++2Н®НАД•Н+Н+.
На самом деле, НАД, конечно же, вступает в реакцию не с атомами водорода. Вот как, например, протекает реакция окисления альдегидной группы до карбоксильной: