Difosforan adenozyny

Difosforan adenozyny (ADP) jest mononukleotydem z adeniną w postaci zasady purynowej i odgrywa kluczową rolę we wszystkich procesach metabolicznych. Wraz z trifosforanem adenozyny (ATP) odpowiada za przemianę energii w organizmie. Większość zaburzeń funkcji ADP ma charakter mitochondrialny.

Co to jest difosforan adenozyny?

Jako mononukleotyd, difosforan adenozyny składa się z zasady purynowej, adeniny, rybozy cukrowej i dwuczęściowego łańcucha fosforanowego. Dwie reszty fosforanowe są połączone ze sobą wiązaniem bezwodnikowym. Kiedy następna reszta fosforanu jest wchłaniana, przy zużyciu energii powstaje trifosforan adenozyny (ATP).

ATP jest z kolei centralnym magazynem energii i nośnikiem energii w organizmie. W przypadku energochłonnych procesów wydzielana jest również trzecia pozostałość fosforanowa, przez co ponownie tworzy się ADP o niższej energii. Jednak gdy ADP uwalnia resztę fosforanu, tworzy adenozymonofosforan (AMP). AMP jest mononukleotydem kwasu rybonukleinowego. ADP można również tworzyć z AMP poprzez wychwytywanie reszty fosforanowej. Ta reakcja również wymaga energii. Im więcej reszt fosforanowych zawiera mononukleotyd, tym jest bardziej energetyczny.

Ujemny ładunek reszt fosforanowych w gęsto upakowanej przestrzeni wywołuje siły odpychające, które w szczególności destabilizują najbardziej bogatą w fosforan cząsteczkę (ATP). Jon magnezu może nieco stabilizować cząsteczkę poprzez rozłożenie napięcia. Jeszcze skuteczniejszą stabilizację uzyskuje się jednak dzięki regresji ADP z uwolnieniem reszty fosforanowej. Uwolniona energia jest wykorzystywana do procesów energetycznych w organizmie.

Funkcja, efekt i zadania

Chociaż difosforan adenozyny jest przyćmiony przez trójfosforan adenozyny (ATP), ma równie duże znaczenie dla organizmu. ATP nazywa się cząsteczką życia, ponieważ jest najbardziej niezbędnym nośnikiem energii we wszystkich procesach biologicznych. Jednak skutków ATP nie można wyjaśnić bez ADP.

Wszystkie reakcje są zależne od wysokoenergetycznego wiązania między trzecią resztą fosforanową i drugą resztą fosforanową w ATP. Uwalnianie pozostałości fosforanowych odbywa się zawsze podczas energochłonnych procesów i fosforylacji innych substratów. ADP jest tworzony z ATP. Kiedy cząsteczka substratu, która jest aktywowana energetycznie przez fosforylację, przenosi swoją resztę fosforanową z powrotem do ADP, powstaje bardziej bogaty w energię ATP. Dlatego system ATP / ADP należy faktycznie rozpatrywać w całości.

Dzięki działaniu tego systemu syntetyzowane są nowe substancje organiczne, prowadzona jest praca osmotyczna, substancje są aktywnie transportowane przez biomembranę, a nawet wywoływany jest ruch mechaniczny podczas skurczu mięśni. Ponadto ADP odgrywa swoją rolę w wielu procesach enzymatycznych. Wchodzi w skład koenzymu A. Jako koenzym, koenzym A wspiera wiele enzymów w metabolizmie energetycznym. Więc bierze udział w aktywacji kwasów tłuszczowych.

Składa się z ADP, witaminy B5 i aminokwasu cysteiny. Koenzym A ma bezpośredni wpływ na metabolizm tłuszczów oraz pośrednio na metabolizm węglowodanów i białek. ADP odgrywa również rolę w krzepnięciu krwi. Łącząc się z określonymi receptorami płytek krwi, ADP stymuluje zwiększoną agregację płytek krwi, a tym samym zapewnia szybszy proces gojenia krwawiących ran.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Difosforan adenozyny występuje ze względu na swoje wielkie znaczenie we wszystkich organizmach i wszystkich komórkach. Jego główne znaczenie, wraz z ATP, dotyczy procesów przenoszenia energii. ATP, a więc także ADP, występują w dużych ilościach w mitochondriach eukariontów, ponieważ zachodzą tam procesy łańcucha oddechowego. W przypadku bakterii znajdują się one oczywiście w cytoplazmie.

ADP jest pierwotnie wytwarzany przez dodanie reszty fosforanowej do monofosforanu adenozyny (AMP). AMP jest mononukleotydem RNA. Punktem wyjścia biosyntezy jest rybozo-5-fosforan, który przyłącza grupy molekularne pewnych aminokwasów poprzez różne etapy pośrednie, aż do powstania mononukleotydu monofosforanu inozytolu (IMP). Oprócz GMP, AMP ostatecznie powstaje w wyniku dalszych reakcji. AMP można także odzyskać z kwasów nukleinowych na drodze ratunkowej.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby i zaburzenia

Zaburzenia w układzie ATP / ADP występują głównie w tzw. Chorobach mitochondrialnych. Jak sama nazwa wskazuje, są to choroby mitochondriów. Mitochondria to organelle komórkowe, w których większość procesów wytwarzania energii zachodzi poprzez łańcuch oddechowy.

W tym przypadku elementy budulcowe węglowodanów, tłuszczów i białek są rozkładane wraz z wytworzeniem energii. ATP i ADP mają kluczowe znaczenie w tych procesach. Stwierdzono, że w chorobie mitochondrialnej stężenie ATP jest niższe. Przyczyny są wielorakie. Przyczyny genetyczne mogą zakłócać tworzenie ATP z ADP. Szczególne uszkodzenie narządów silnie zależnych od energii odkryto jako wspólną cechę wszystkich możliwych chorób genetycznych. Często dotyczy to serca, układu mięśniowego, nerek lub układu nerwowego. Większość chorób szybko postępuje, chociaż proces chorobowy różni się w zależności od osoby.

Różnice mogą wynikać z różnej liczby dotkniętych mitochondriów. Można również nabyć choroby mitochondrialne. W szczególności choroby, takie jak cukrzyca, otyłość, ALS, choroba Alzheimera, choroba Parkinsona lub rak, są również związane z zaburzeniami funkcji mitochondriów. Ograniczone jest zaopatrzenie organizmu w energię, co z kolei prowadzi do dalszych uszkodzeń narządów silnie zależnych od energii.

Jednak ADP ma również kilka ważnych funkcji poza procesami przenoszenia energii. Jego wpływ na krzepnięcie krwi może również prowadzić do powstawania zakrzepów w niepożądanych miejscach. Aby zapobiec zakrzepicy, udarom, zawałom serca lub zatorom, krew osób zagrożonych może być rozrzedzona lub hamowana przez ADP. Inhibitory ADP obejmują klopidogrel, tiklopidynę lub prasugrel.