Afbeelding in de hoofding: NADH cartoon. Bron: https://www.ifsnm.fr/blog/nad-nadh
We hebben gezien in 2.2. en 2.3. dat metabolisme in essentie bestaat uit het eerst reduceren en dan oxideren van koolstof. Hiervoor wordt in het begin een elektron afgenomen van een molecule uit de omgeving die we elektron donor noemen, en aan het einde wordt het elektron afgegeven aan een andere molecule, die we elektron acceptor noemen. Bij oxigene fotosynthese is de elektron donor water (H2O) en bij aerobe ademhaling is de elektron acceptor zuuurstofgas (O2). Het schema hieronder geeft dat weer.
Om dat elektron van links naar rechts te krijgen in het schema van metabolisme, moet het bij heel veel tussenstapjes voortdurend van de ene op de volgende molecule verzet worden. Om dit te doen beschikt het leven over een gespecialiseerde molecule, namelijk NAD of NicotinAmide-Adenine-Dinucleotide. NAD kan eenvoudig switchen tussen een geoxideerde vorm NAD+ en een gereduceerde vorm NADH. Dus wanneer NAD een elektron ontvangt van één of ander metabolisch tussenproduct, dan wordt het zelf omgezet in NADH. En vervolgens kan NADH het elektron terug afgeven aan een volgend tussenproduct, en terug veranderen in NAD+. Dus NAD heeft een soort handige reduceer- en oxideerkracht zonder dat het zelf verbruikt wordt. Om dit te doen moet NAD wel in elke stap samen werken met een enzyme die de reactie mogelijk maakt. Daarom wordt NAD ook een co-enzyme genoemd.
Het is alweer heel opmerkelijk dat elke levende cel op Aarde NAD gebruikt voor de reis van de het elektron doorheen het hele metabolisme. Dit co-enzym is de elektron overdrager in tientallen redox reacties met tussenproducten in het metabolisme van álle leven. Dus alweer een overtuigend universeel kenmerk. Dat elke gekende levensvorm dit als belangrijkste elektron overdrager gebruikt doet vermoeden – net als bij ATP – dat er geen betere optie bestaat, en dat het leven na enige evolutie wel noodzakelijk tot dit besluit moet komen.
Ter info, er bestaat ook een variant met een extra fosfaatgroep op één van de twee ribosen: NADP. Soms vereist één van de stappen wat extra chemische energie die dan eventueel geleverd kan worden door die extra fosfaatbinding. De gereduceerde vorm van NADP is NADPH.