ADP (adenosindifosfat): egenskaper, struktur og funksjoner

Adenosindifosfat, forkortet som ADP, er et molekyl bestående av en ribose forankret til en adenin og to fosfatgrupper. Denne forbindelsen er av vital betydning i stoffskiftet og i energistrømmen av cellene.

ADP er i konstant konvertering til ATP, adenosintrifosfat og AMP, adenosinmonofosfat. Disse molekylene varierer kun i antall fosfatgrupper de har og er nødvendige for mange av de reaksjonene som oppstår i stoffskiftet av levende vesener.

ADP er et produkt av et stort antall metabolske reaksjoner som cellene utfører. Energien som kreves for disse reaksjonene, er gitt av ATP, og ved å bryte den for å generere energi og ADP.

I tillegg til funksjonen som en strukturell blokk som er nødvendig for dannelsen av ATP, har ADP også vist seg å være en viktig komponent i prosessen med blodkoagulasjon. Det er i stand til å aktivere en serie reseptorer som modulerer aktiviteten til blodplater og andre faktorer relatert til koagulasjon og trombose.

Egenskaper og struktur

Strukturen til ADP er identisk med den for ATP, bare at den mangler en fosfatgruppe. Den har en molekylær formel på C10H15N5O10P2 og en molekylvekt på 427, 201 g / mol.

Den består av et sukkerskjelett festet til en nitrogenbasert base, adenin og to fosfatgrupper. Sukkeret som danner denne forbindelsen kalles ribose. Adenosin er bundet til sukker på karbon 1, mens fosfatgrupper gjør det på karbon 5. Vi vil i detalj beskrive hver komponent av ADP:

adenin

Av de fem nitrogenbasene som finnes i naturen, er adenin - eller 6-amino purin - en av dem. Det er et derivat av purinbaser, så det kalles vanligvis purin. Den består av to ringer.

ribose

Ribose er et sukker med fem karbonatomer (det er en pentose) hvis molekylære formel er C ₅ H ₁₀ O ₅ og en molekylvekt på 150 g / mol. I en av sine sykliske former danner β-D-ribofuranose den strukturelle komponenten av ADP. Det er også av ATP og nukleinsyrer (DNA og RNA).

Fosfatgrupper

Fosfatgruppene er polyatomiske ioner dannet av et fosforatom plassert i sentrum og omgitt av fire oksygenatomer.

Fosfatgruppene er navngitt i greske bokstaver avhengig av deres nærhet til ribosen: nærmeste er fosfatgruppen alpha (α), mens den neste er beta (β). I ATP har vi en tredje fosfatgruppe, gamma (y). Sistnevnte er den som er delt i ATP for å gi ADP.

Obligasjonene som binder fosfatgrupper kalles fosforanhydriske og betraktes som høy-energi-bindinger. Dette betyr at når de bryter, slipper de en betydelig mengde energi.

funksjoner

Strukturell blokk for ATP

Hvordan er ADP og ATP relatert?

Som vi nevnte, er ATP og ADP veldig lik på strukturnivå, men vi avklarer ikke hvordan begge molekylene er relatert til cellemetabolismen.

Vi kan forestille ATP som "energien i cellen". Den brukes av mange reaksjoner som oppstår gjennom hele livet.

For eksempel, når ATP overfører sin energi til myosinproteinet - en viktig komponent i muskelfibre, forårsaker det en endring i muskelkonfigurasjon som muliggjør muskelkontraksjon.

Mange av de metabolske reaksjonene er ikke energisk gunstige, så energiregningen må betales for en annen reaksjon: hydrolysen av ATP.

Fosfatgruppene er negativt ladede molekyler. Tre av disse er forenet i ATP, noe som fører til en høy elektrostatisk avstøtning mellom de tre gruppene. Dette fenomenet fungerer som energilagring, som kan frigjøres og overføres til biologisk relevante reaksjoner.

ATP er analog med et fulladet batteri, cellene bruker det og resultatet er et "halvladet" batteri. Sistnevnte, i vår analogi, er lik ADP. Med andre ord gir ADP det nødvendige råmaterialet til generering av ATP.

ADP og ATP syklus

Som med de fleste kjemiske reaksjoner er hydrolysen av ATP i ADP et reversibelt fenomen. Det vil si at ADP kan "lade opp" - fortsetter med vårt batteri analogi. Den motsatte reaksjonen, som innebærer produksjon av ATP, som starter fra ADP og et uorganisk fosfat, trenger energi.

Det må være en konstant syklus mellom molekylene av ADP og ATP, gjennom en termodynamisk prosess med energioverføring, fra en kilde til den andre.

ATP hydrolyseres ved virkningen av et vannmolekyl og genererer ADP og et uorganisk fosfat som produkter. I denne reaksjonen frigjøres energi. Fordelingen av ATP-fosfatbindinger utløser ca. 30, 5 kilojules per mol ATP, og den etterfølgende frigjøring av ADP.

ADP-rolle i koagulasjon og trombose

ADP er et molekyl med en viktig rolle i hemostase og trombose. Det har blitt klart at ADP er involvert i hemostase siden det er ansvarlig for aktivering av blodplater ved hjelp av reseptorer kalt P2Y1, P2Y12 og P2X1.

P2Y1-reseptoren er et system koblet til G-protein, og er involvert i forandring av form av blodplater, i aggregasjon av dem, i aktiviteten av prokoagulanter og i vedheft og immobilisering av fibrinogen.

Den andre reseptoren som modulerer ATP er P2Y12, og ser ut til å være involvert i funksjoner som ligner på den ovenfor beskrevne reseptor. I tillegg aktiverer reseptoren også blodplater ved hjelp av andre antagonister, slik som kollagen. Den siste mottakeren er P2X1. Strukturelt er det en ionkanal som aktiverer og forårsaker strømmen av kalsium.

Takket være å vite hvordan denne reseptoren fungerer har det vært mulig å utvikle medisiner som påvirker dets funksjon, som er effektive for behandling av trombose. Den sistnevnte termen refererer til dannelsen av koagler inne i karene.