Аденозин дифосфат

Аденозин дифосфат (ADP) е мононуклеотид с пуриновата основа аденин и играе централна роля във всички метаболитни процеси. Заедно с аденозин трифосфата (АТФ) той е отговорен за енергийния оборот в организма. Повечето нарушения във функцията на ADP са митохондриални.

Какво е аденозин дифосфат?

Като мононуклеотид, аденозин дифосфатът се състои от пуринова основа аденин, захарна рибоза и двучастична фосфатна верига. Двата фосфатни остатъка са свързани един с друг чрез анхидридна връзка. Когато се абсорбира допълнителен фосфатен остатък, при производството на енергия се генерира аденозин трифосфат (АТФ).

АТФ от своя страна е централният запас на енергия и носител на енергия в организма. В случай на енергоемки процеси, третият фосфатен остатък също се отделя, при което по-ниско енергийният АДФ се образува отново. Въпреки това, когато ADP освобождава остатък от фосфат, той създава аденозимонофосфат (AMP). AMP е мононуклеотид на рибонуклеинова киселина. ADP може също да се образува от AMP чрез поемане на фосфатен остатък. Тази реакция също изисква енергия. Колкото повече фосфатни остатъци съдържа мононуклеотидът, толкова по-енергичен е той.

Отрицателният заряд на фосфатните остатъци в гъсто опаковано пространство предизвиква отблъскващи сили, които особено дестабилизират най-богатата на фосфати молекула (АТФ). Магнезиевият йон може да стабилизира молекулата донякъде, като разпредели напрежението. Дори по-ефективната стабилизация се постига обаче чрез регресия на ADP с отделяне на фосфатен остатък. Освободената енергия се използва за енергийни процеси в организма.

Функция, ефект и задачи

Въпреки че аденозин дифосфатът е засенчен от аденозин трифосфат (АТФ), той има същото голямо значение за организма. АТФ се нарича молекула на живота, защото е най-незаменим носител на енергия във всички биологични процеси. Ефектите от АТФ обаче не биха могли да бъдат обяснени без ADP.

Всички реакции зависят от високоенергийната връзка между третия фосфатен остатък и втория фосфатен остатък в АТФ. Освобождаването на фосфатния остатък винаги се извършва по време на процесите, отнемащи енергия и фосфорилирането на други субстрати. ADP е създаден от ATP. Когато субстратната молекула, която се активира енергично чрез фосфорилиране, прехвърля фосфатния си остатък обратно в ADP, се създава по-богатия на енергия АТФ. Следователно системата ATP / ADP всъщност трябва да се разглежда в своята цялост.

Чрез действието на тази система се синтезират нови органични вещества, извършва се осмотична работа, вещества се транспортират активно през биомембрана и дори се предизвиква механично движение по време на мускулна контракция. Освен това АДФ играе своя собствена роля в много ензимни процеси. Той е част от коензима А. Като коензим коензим А поддържа много ензими в енергийния метаболизъм. Така той участва в активирането на мастните киселини.

Той е съставен от ADP, витамин B5 и аминокиселината цистеин. Коензим А има пряко влияние върху метаболизма на мазнините и косвено върху въглехидратния и протеиновия метаболизъм. ADP също играе роля в съсирването на кръвта. Привързвайки се към определени рецептори на кръвни тромбоцити, ADP стимулира повишената агрегация на тромбоцитите и по този начин осигурява по-бърз процес на зарастване на кървящи рани.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Аденозин дифосфатът възниква поради голямото му значение за всички организми и всички клетки. Основното му значение, заедно с ATP, е за процесите на пренос на енергия. АТФ и следователно също АДФ се срещат в големи количества в митохондриите на еукариотите, защото там протичат процесите на дихателната верига. В случай на бактерии те естествено се намират в цитоплазмата.

ADP първоначално се получава чрез добавяне на фосфатен остатък към аденозин монофосфат (AMP). AMP е мононуклеотид на РНК. Началната точка на биосинтезата е рибоза-5-фосфат, който свързва молекулни групи от определени аминокиселини чрез различни междинни стъпки, докато се образува мононуклеотидният инозитол монофосфат (IMP). В допълнение към GMP, AMP в крайна сметка се формира чрез допълнителни реакции. AMP може също да бъде възстановен от нуклеинови киселини по пътя на спасяване.

Можете да намерите лекарствата си тук

Болести и разстройства

Нарушенията в системата ATP / ADP се наблюдават главно при така наречените митохондриални заболявания. Както подсказва името, това са заболявания на митохондриите. Митохондриите са клетъчни органели, в които по-голямата част от процесите на генериране на енергия се осъществяват чрез дихателната верига.

Тук градивите на въглехидрати, мазнини и протеини се разграждат с образуването на енергия. ATP и ADP са от централно значение в тези процеси. Установено е, че при митохондриална болест концентрацията на АТФ е по-ниска. Причините са многобройни. Генетичните причини могат да нарушат образуването на АТФ от ADP. Конкретното увреждане на силно енергозависимите органи беше открито като обща характеристика на всички възможни генетични заболявания. Често са засегнати сърцето, мускулната система, бъбреците или нервната система. Повечето заболявания бързо прогресират, въпреки че болестният процес варира от човек на човек.

Разликите може да се дължат на различния брой засегнати митохондрии. Могат да се придобият и митохондриални заболявания. По-специално, заболявания като захарен диабет, затлъстяване, ALS, болест на Алцхаймер, болест на Паркинсон или рак също са свързани с нарушения на митохондриалната функция. Енергийното снабдяване на организма е нарушено, което от своя страна води до по-нататъшно увреждане на силно енергийно зависимите органи.

ADP обаче има и някои важни функции извън процесите на пренос на енергия. Ефектът му върху съсирването на кръвта може да доведе и до образуване на кръвни съсиреци на нежелани места. За да се предотвратят тромбози, инсулти, сърдечни пристъпи или емболии, кръвта на хората в риск може да се разреди или да се потисне ADP. ADP инхибиторите включват лекарствата клопидогрел, тиклопидин или прасугрел.