Adenozin-difosfat

Adenozin-difosfat (ADP) je mononukleotid s purinsko bazo adeninom in ima osrednjo vlogo pri vseh presnovnih procesih. Skupaj z adenozin trifosfatom (ATP) je odgovoren za pretok energije v organizmu. Večina motenj v funkciji ADP je mitohondrijskih.

Kaj je adenozin-difosfat?

Adenozin-difosfat kot mononukleotid sestoji iz purinske baze adenina, sladkorne riboze in dvodelne fosfatne verige. Ostanka fosfata sta med seboj povezana z anhidridno vezjo. Ko se absorbira nadaljnji ostanek fosfata, se ob porabi energije ustvari adenozin trifosfat (ATP).

ATP je namreč osrednji zalog energije in nosilec energije v organizmu. Pri postopkih, ki porabljajo energijo, se oddaja tudi tretji fosfatni ostanek, pri čemer se ponovno nastane ADP z nižjo energijo. Ko pa ADP sprosti ostanek fosfata, ustvari adenosimonofosfat (AMP). AMP je mononukleotid ribonukleinske kisline. Vendar pa se ADP lahko tvori tudi iz AMP, tako da prevzame ostanek fosfata. Ta reakcija zahteva tudi energijo. Več fosfatnih ostankov vsebuje mononukleotid, bolj je energijski.

Negativni naboj ostankov fosfata v gosto napolnjenem prostoru povzroči odbojne sile, ki še posebej destabilizirajo molekul, ki je najbolj bogata s fosfati (ATP). Magnezijev ion lahko molekulo nekoliko stabilizira z porazdelitvijo napetosti. Še bolj učinkovito stabilizacijo pa dosežemo z regresijo ADP s sproščanjem fosfatnih ostankov. Sproščena energija se uporablja za energijske procese v telesu.

Funkcija, učinek in naloge

Čeprav adenozin difosfat zasenči adenozin trifosfat (ATP), ima enako velik pomen za organizem. ATP se imenuje molekula življenja, ker je najbolj nepogrešljiv nosilec energije v vseh bioloških procesih. Učinkov ATP pa brez ADP ni mogoče pojasniti.

Vse reakcije so odvisne od visokoenergijske vezave tretjega fosfatnega ostanka z drugim fosfatnim ostankom v ATP. Sproščanje ostankov fosfata vedno poteka med postopki porabe energije in fosforilacijo drugih substratov. ADP je ustvarjen iz ATP. Ko molekula substrata, ki je bila energijsko aktivirana s fosforilacijo, prenese svoj fosfatni ostanek nazaj v ADP, nastane bolj energijsko bogat ATP. Zato je treba sistem ATP / ADP dejansko upoštevati v celoti.

Z delovanjem tega sistema se sintetizirajo nove organske snovi, izvaja se osmotsko delo, snovi se aktivno transportirajo skozi biomembrano in med krčenjem mišic se sproži celo mehansko gibanje. Poleg tega ima ADP svojo vlogo v številnih encimskih procesih. Je del koencima A. Koencim A kot koencim A podpira številne encime v energijski presnovi. Torej sodeluje pri aktivaciji maščobnih kislin.

Sestavljajo ga ADP, vitamin B5 in aminokislina cistein. Koencim A neposredno vpliva na presnovo maščob in posredno na presnovo ogljikovih hidratov in beljakovin. ADP igra tudi vlogo pri strjevanju krvi. Z vezavo na določene receptorje krvnih trombocitov ADP spodbuja povečano agregacijo trombocitov in tako zagotavlja hitrejši proces celjenja krvavitvenih ran.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Adenozin difosfat nastane zaradi njegovega velikega pomena v vseh organizmih in vseh celicah. Njegov glavni pomen je skupaj z ATP-jem namenjen procesom prenosa energije. ATP in s tem tudi ADP se pojavljajo v velikih količinah v mitohondrijih evkariotov, ker tam potekajo procesi dihalne verige. V primeru bakterij so seveda v citoplazmi.

ADP prvotno nastane z dodatkom fosfatnega ostanka adenozin monofosfatu (AMP). AMP je mononukleotid RNK. Izhodišče biosinteze je riboza-5-fosfat, ki veže molekulske skupine nekaterih aminokislin skozi različne vmesne korake, dokler ne nastane mononukleotidni inozitolov monofosfat (IMP). Poleg GMP se AMP na koncu oblikuje z nadaljnjimi reakcijami. AMP se lahko reši tudi iz nukleinskih kislin po reševalni poti.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni in motnje

Motnje v sistemu ATP / ADP se pojavljajo predvsem pri tako imenovanih mitohondrijskih boleznih. Kot že ime pove, gre za bolezni mitohondrijev. Mitohondrije so celične organele, v katerih večina procesov proizvajanja energije poteka skozi dihalno verigo.

Tu se razgradijo gradniki ogljikovih hidratov, maščob in beljakovin, da se proizvede energija. ATP in ADP sta v teh procesih osrednjega pomena. Ugotovljeno je bilo, da je pri mitohondrijski bolezni koncentracija ATP nižja. Vzroki so številni. Genetski vzroki lahko prekinejo nastajanje ATP iz ADP. Posebna okvara močno energetsko odvisnih organov je bila odkrita kot skupna značilnost vseh možnih genetskih bolezni. Pogosto so prizadeti srce, mišični sistem, ledvice ali živčni sistem. Večina bolezni hitro napreduje, čeprav se bolezenski proces razlikuje od osebe do osebe.

Razlike so lahko posledica različnega števila prizadetih mitohondrijev. Pridobiti je mogoče tudi mitohondrijske bolezni. Z motnjami mitohondrijske funkcije so povezane tudi bolezni, kot so diabetes mellitus, debelost, ALS, Alzheimerjeva bolezen, Parkinsonova bolezen ali rak. Oskrba z energijo v telesu je oslabljena, kar posledično povzroči nadaljnje poškodbe močno energetsko odvisnih organov.

Vendar pa ima ADP tudi nekatere pomembne funkcije izven procesov prenosa energije. Njegov učinek na strjevanje krvi lahko povzroči tudi nastanek krvnih strdkov na nezaželenih mestih. Da preprečimo trombozo, možganske kapi, srčni napad ali embolijo, se lahko kri ogroženih ljudi redči ali zavira ADP. Zaviralci ADP vključujejo zdravila klopidogrel, tiklopidin in prasugrel.