Dinukleotid je vrsta molekule, ki jo najdemo v živih organizmih in je sestavljena iz dveh nukleotidov, ki sta med seboj povezana. Posamezni nukleotidi so podenote, ki tvorijo deoksiribonukleinsko kislino (DNK) in ribonukleinsko kislino (RNA), molekule, ki vsebujejo genetske informacije organizma. Nekatere vrste dinukleotidov, kot je nikotinamid adenin dinukleotid (NAD+), igrajo pomembno vlogo pri presnovi.
Kemično je nukleotid sestavljen iz več komponent. Vsebovati mora molekularno komponento, imenovano dušikova baza, skupaj s sladkorjem, ki vsebuje pet ogljikovih atomov. Ti dve komponenti skupaj se imenujeta nukleozid. Nukleotid mora vsebovati tudi fosfatno skupino, ki je sklop atomov fosforja in kisika.
Dva nukleotida, ki sestavljata dinukleotid, sta lahko povezana skupaj v različnih konfiguracijah. Del sladkorne komponente na enem nukleotidu se lahko veže na fosfatno skupino na drugem nukleotidu. Druga možnost je, da se fosfatni skupini obeh nukleotidov povežeta skupaj. NAD+ nastane na slednji način.
NAD+ je pomemben dinukleotid, ker deluje kot koencim v presnovnih reakcijah. Koencimi se vežejo na beljakovine in jim omogočajo pravilno delovanje s katalizacijo kemičnih reakcij. Glavna vloga NAD+ je prenos elektronov iz ene spojine v drugo.
Tako kot drugi dinukleotidi je tudi NAD+ sestavljen iz dveh nukleotidnih struktur. En nukleotid vsebuje dušikovo bazo, imenovano adenin, ki jo najdemo tudi v DNK in RNA. Dušikova baza drugega nukleotida je nikotinamid, znan tudi kot niacin – vitamin B.
V presnovnih reakcijah NAD+ sprejema elektrone iz drugih kemičnih spojin. Ko se to zgodi, se molekula NAD+ zmanjša ali izgubi svoj pozitivni naboj, tako da pridobi negativno nabit elektron. Modificirana spojina se imenuje NADH. NADH lahko nato prispeva elektron k drugim spojinam in deluje kot redukcijsko sredstvo. Ko daruje elektron, se ta oksidira in se spremeni nazaj v NAD+.
Ker se NADH lahko zlahka pretvori v NAD+ in obratno, sta obe spojini v teh oksidacijskih in redukcijskih ali redoks reakcijah v uravnoteženem razmerju. Lahko prenašajo elektrone, ne da bi jih v procesu porabili ali trajno spremenili. Vendar pa je možno, da se dinukleotid NAD+ zaužije v drugih nemetaboličnih vrstah reakcij. V svoji vlogi pri spreminjanju beljakovin se na primer porabi NAD+. Ta poraba zahteva sintezo novega NAD+ in vnos komponent NAD+ v obliki niacina ali vitamina B3.