Аденозин монофосфат

Аденозин монофосфат е нуклеотид, който може да представлява част от енергийния носител аденозин трифосфат (АТФ). Като цикличен аденозин монофосфат, той също функционира като втори пратеник. Той се създава, наред с други неща, при разграждане на ATP, което освобождава енергия.

Какво е аденозин монофосфат?

Аденозин монофосфатът (C10H14N5O7P) е нуклеотид и принадлежи към пуриновите риботиди. Пуринът е строителен материал в човешкото тяло, който се намира и във всички останали живи същества. Молекулата образува двоен пръстен и никога не се появява сама: Пуринът винаги е свързан с други молекули, за да образува по-големи единици.

Пуринът е един от градивните елементи на аденина. Тази основа се намира и в дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) и кодира генетично съхранена информация. Освен аденин, гуанинът също принадлежи към пуриновите основи. Аденинът в аденозин монофосфат е свързан с два други градивни елемента: рибоза и фосфорна киселина. Рибоза е захар с молекулна формула C5H10O5. Биологията нарича също молекулата пентоза, защото се състои от петчленна пръстен. В аденозин монофосфат фосфорната киселина се свързва с петия въглероден атом на рибозата. Други имена на аденозин монофосфат са аденилат и аденилова киселина.

Функция, ефект и задачи

Цикличният аденозин монофосфат (cAMP) поддържа предаването на хормонални сигнали. Стероидният хормон, например, се свързва с рецептор, който се намира от външната страна на клетъчната мембрана. В известен смисъл рецепторът е първият получател на клетката. Хормонът и рецепторът се съчетават като ключ и заключват и по този начин предизвикват биохимична реакция в клетката.

В този случай хормонът е първият пратеник, който активира ензима аденилатциклаза. Този биокатализатор сега разделя ATP в клетката, създавайки cAMP. Тогава cAMP от своя страна активира друг ензим, който в зависимост от типа на клетката задейства клетъчния отговор - например производството на нов хормон. Аденозин монофосфатът има функцията на вашето второ сигнално вещество или втори пратеник.

Броят на молекулите обаче не остава един и същ от стъпка към стъпка: Броят на молекулите се увеличава приблизително десетократно на стъпка на реакция, което увеличава реакцията на клетката. Това е и причината хормоните да са достатъчни в много ниски концентрации, за да предизвикат силна реакция. В края на реакцията всичко останало от сАМФ е аденозин монофосфат, който другите ензими могат да върнат в цикъла.

Когато ензим разделя AMP от аденозин трифосфат (ATP), се генерира енергия. Човешкото тяло използва различни приложения на тази енергия. АТФ е най-важният носител на енергия в живите същества и гарантира, че биохимичните процеси могат да протичат на микро ниво, както и мускулни движения.

Аденозин монофосфатът също е един от градивните елементи на рибонуклеиновата киселина (РНК). В ядрото на човешките клетки генетичната информация се съхранява под формата на ДНК. За да може клетката да работи с нея, тя копира ДНК и създава РНК. ДНК и РНК съдържат една и съща информация в един и същ раздел, но се различават в структурата на техните молекули.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Аденозин монофосфатът може да възникне от аденозин трифосфат (АТФ). Ензимната аденилатциклаза разделя АТФ и освобождава енергия в процеса. Фосфорната киселина на веществата играе особено важна роля. Фосфанхидритните връзки свързват отделните молекули една с друга. Разцепването може да има няколко възможни резултата: или ензимите разделят АТФ на аденозин дифосфат (АДФ) и ортофосфат, или в АМФ и пирофосфат. Тъй като енергийният метаболизъм по същество е като цикъл, ензимите също могат да комбинират отделните градивни елементи обратно в АТФ.

Митохондриите са отговорни за синтеза на АТФ. Митохондриите са клетъчни органели, които функционират като клетъчни електроцентрали. Те са отделени от останалата част на клетката чрез собствена мембрана. Митохондриите се наследяват от майката (майката). Аденозин монофосфатът се среща във всички клетки и следователно може да се намери навсякъде в човешкото тяло.

Болести и разстройства

Редица проблеми могат да възникнат с аденозин монофосфат. Например, синтезът на АТФ в митохондриите може да бъде нарушен. Медицината също нарича такава дисфункция митохондриална болест. Тя може да има различни причини, включително стрес, неправилна диета, отравяне, увреждане на свободните радикали, хронично възпаление, инфекция и чревни заболявания.

Генетичните дефекти често са отговорни за развитието на синдрома. Мутациите променят генетичния код и водят до различни нарушения в енергийния метаболизъм или в структурата на молекулите. Тези мутации не се намират непременно в ДНК на клетъчното ядро; Митохондриите имат свой генетичен състав, който съществува независимо от ДНК на клетъчното ядро.

При митохондриопатия митохондриите произвеждат само АТФ по-бавно; следователно клетките имат по-малко енергия. Вместо да изграждат пълен ATP, митохондриите синтезират повече ADP от нормалното. Клетките също могат да използват ADP за производство на енергия, но ADP излъчва по-малко енергия от ATP. При митохондриална болест тялото може да използва глюкозата като доставчик на енергия; когато те се разграждат, се получава млечна киселина. Митохондриалната болест сама по себе си не е болест, а е синдром, който може да бъде част от заболяване.

Медицината обобщава различни прояви на митохондриални разстройства под името. Тя може да възникне например в контекста на синдрома на MELAS. Това е неврологично заболяване, което се характеризира с припадъци, мозъчно увреждане и повишено образуване на млечна киселина. В допълнение, митохондриалната болест е свързана и с различни форми на деменция.