ADP (adenozino difosfatas): savybės, struktūra ir funkcijos

Adenozino difosfatas, sutrumpintas kaip ADP, yra molekulė, susidedanti iš ribozės, pritvirtintos prie adenino ir dviejų fosfatų grupių. Šis junginys yra gyvybiškai svarbus ląstelių metabolizmui ir energijos srautui.

ADP yra nuolat konvertuojama į ATP, adenozino trifosfatą ir AMP, adenozino monofosfatą. Šios molekulės skiriasi tik jų turimų fosfatų grupės skaičiumi ir yra būtinos daugeliui gyvų būtybių metabolizmo reakcijų.

ADP yra daugelio metabolinių reakcijų, kurias atlieka ląstelės, produktas. Šiems reakcijoms reikalingą energiją teikia ATP, ir nutraukdama ją generuodama energiją ir ADP.

Be savo funkcijų kaip struktūrinio bloko, reikalingo ATP formavimui, taip pat įrodyta, kad ADP yra svarbus kraujo krešėjimo proceso komponentas. Jis gali aktyvuoti serijų receptorių, kurie moduliuoja trombocitų ir kitų veiksnių, susijusių su koaguliacija ir tromboze, aktyvumą.

Charakteristikos ir struktūra

ADP struktūra yra identiška ATP struktūrai, tik ji neturi fosfatų grupės. Jo molekulinė formulė yra C10H15N5O10P2 ir molekulinė masė 427.201 g / mol.

Jį sudaro cukraus skeletas, pritvirtintas prie azoto bazės, adenino ir dviejų fosfatų grupių. Cukrus, kuris sudaro šį junginį, vadinamas riboze. Adenozinas yra susietas su cukrumi savo anglies 1, o fosfatų grupės tai daro anglies 5 atveju. Išsamiai aprašysime kiekvieną ADP komponentą:

Adeninas

Iš penkių gamtoje esančių azoto bazių vienas iš jų yra adeninas arba 6-amino purinas. Tai yra purino bazių darinys, todėl jis paprastai vadinamas purinu. Jis susideda iš dviejų žiedų.

Ribozė

Ribozė yra cukrus, turintis penkis anglies atomus (tai yra pentozė), kurios molekulinė formulė yra C5H10O5 ir molekulinė masė 150 g / mol. Vienoje iš ciklinių formų β-D-ribofuranozė sudaro struktūrinį ADP komponentą. Tai taip pat yra ATP ir nukleino rūgštys (DNR ir RNR).

Fosfato grupės

Fosfatų grupės yra poliatominiai jonai, kuriuos sudaro fosforo atomas, esantis centre ir apsuptas keturių deguonies atomų.

Fosfatų grupės pavadintos graikų raidėmis, priklausomai nuo jų artumo ribozei: artimiausia yra alfa (α) fosfatų grupė, o kita - beta (β). ATP yra trečioji fosfatų grupė, gamma (γ). Pastarasis yra tas, kuris yra padalintas į ATP ir gaunamas ADP.

Obligacijos, kurios jungia fosfato grupes, vadinamos fosfoanhidrinėmis ir yra laikomos didelės energijos obligacijomis. Tai reiškia, kad, sulaužę, jie išleidžia žymią energijos dalį.

Funkcijos

ATP struktūrinis blokas

Kaip yra susiję su ADP ir ATP?

Kaip jau minėjome, ATP ir ADP struktūros lygmenyje yra labai panašūs, tačiau mes neišaiškiname, kaip abi molekulės yra susijusios su ląstelių metabolizmu.

Mes galime įsivaizduoti ATP kaip „ląstelės energijos valiutą“. Jis naudojamas daugelyje reakcijų, kurios vyksta per visą gyvenimą.

Pavyzdžiui, kai ATP perduoda energiją į miozino baltymą - svarbų raumenų skaidulų komponentą, tai sukelia raumenų konformacijos pasikeitimą, kuris leidžia raumenų susitraukimą.

Daugelis medžiagų apykaitos reakcijų nėra energetiškai palankios, todėl energijos sąskaita turi būti „sumokėta“ už kitą reakciją: ATP hidrolizę.

Fosfato grupės yra neigiamo krūvio molekulės. Trys iš jų susivienijo ATP, o tai lemia didelį elektrostatinį atsilikimą tarp trijų grupių. Šis reiškinys tarnauja kaip energijos kaupimas, kurį galima išleisti ir perkelti į biologiškai svarbias reakcijas.

ATP yra analogiškas visiškai įkrautai baterijai, ląstelės ją naudoja ir rezultatas yra „pusiau įkrautas“ akumuliatorius. Pastarasis, analogiškai, atitinka ADP. Kitaip tariant, ADP suteikia reikiamą žaliavą ATP gamybai.

ADP ir ATP ciklas

Kaip ir daugelyje cheminių reakcijų, ATP hidrolizė ADP yra grįžtamas reiškinys. Tai reiškia, kad ADP gali „papildyti“ - tęsiant mūsų baterijos analogiją. Priešinga reakcija, kuri apima ATP gamybą, pradedant nuo ADP ir neorganinio fosfato, turi energiją.

Turi būti pastovus ciklas tarp ADP ir ATP molekulių per termodinaminį energijos perdavimo procesą iš vieno šaltinio į kitą.

ATP yra hidrolizuojamas vandens molekulės veikimu ir gamina ADP ir neorganinį fosfatą. Šioje reakcijoje energija išsiskiria. ATP fosfatinių jungčių suskaidymas atpalaiduoja apie 30, 5 kilojulų viename ATP molyje ir vėlesnį ADP išsiskyrimą.

ADP vaidmuo koaguliacijoje ir trombozėje

ADP yra molekulė, turinti gyvybiškai svarbų vaidmenį hemostazėje ir trombozėje. Paaiškėjo, kad ADP dalyvauja hemostazėje, nes ji yra atsakinga už trombocitų aktyvavimą receptoriais, vadinamais P2Y1, P2Y12 ir P2X1.

P2Y1 receptorius yra sistema, prijungta prie G baltymo, ir dalyvauja trombocitų formos pasikeitime, jų agregacijoje, prokoaguliantų veikloje ir fibrinogeno adhezijos ir imobilizacijos procese.

Antrasis receptorius, moduliuojantis ATP, yra P2Y12 ir, atrodo, yra susijęs su funkcijomis, panašiomis į aukščiau aprašytą receptorių. Be to, receptorius taip pat aktyvina trombocitus kitais antagonistais, tokiais kaip kolagenas. Paskutinis imtuvas yra P2X1. Struktūriškai tai yra jonų kanalas, kuris aktyvuoja ir sukelia kalcio srautą.

Žinodami, kaip veikia šis receptorius, buvo galima sukurti vaistus, turinčius įtakos jo veikimui, veiksmingai gydant trombozę. Pastarasis terminas susijęs su krešulių susidarymu kraujagyslių viduje.