Adenosín difosfát

Adenosín difosfát (ADP) je mononukleotid s purínovou bázou adenínom a hrá ústrednú úlohu vo všetkých metabolických procesoch. Spolu s adenozíntrifosfátom (ATP) je zodpovedný za energetický obrat v organizme. Väčšina porúch funkcie ADP je mitochondriálna.

Čo je adenozín difosfát?

Ako mononukleotid adenozín difosfát pozostáva z purínovej bázy adenínu, cukrovej ribózy a dvojdielneho fosfátového reťazca. Dva fosfátové zvyšky sú vzájomne spojené anhydridovou väzbou. Keď sa absorbuje ďalší zvyšok fosfátu, produkuje sa adenozíntrifosfát (ATP), pričom sa spotrebúva energia.

ATP je zase centrálnym zásobníkom energie a nosičom energie v organizme. V prípade energeticky náročných procesov sa uvoľňuje aj tretí fosfátový zvyšok, čím sa opäť vytvorí nízkoenergetický ADP. Keď však ADP uvoľní zvyšok fosfátu, vytvorí adenosimonofosfát (AMP). AMP je mononukleotid kyseliny ribonukleovej. ADP sa môže tiež vytvoriť z AMP prijatím zvyšku fosfátu. Táto reakcia tiež vyžaduje energiu. Čím viac fosfátových zvyškov obsahuje mononukleotid, tým je energickejší.

Záporný náboj fosfátových zvyškov v husto zabalenom priestore spôsobuje odpudivé sily, ktoré obzvlášť destabilizujú molekulu najbohatšiu na fosfáty (ATP). Horčíkový ión môže molekulu trochu stabilizovať distribúciou napätia. Ešte účinnejšia stabilizácia sa dosiahne regresiou ADP s uvoľňovaním fosfátového zvyšku. Uvoľnená energia sa používa na energetické procesy v tele.

Funkcia, účinok a úlohy

Aj keď je adenozín difosfát zatienený adenozíntrifosfátom (ATP), má pre organizmus rovnako veľký význam. ATP sa nazýva molekula života, pretože je najdôležitejším nosičom energie vo všetkých biologických procesoch. Účinky ATP sa však nedajú vysvetliť bez ADP.

Všetky reakcie závisia od vysokoenergetickej väzby medzi tretím fosfátovým zvyškom a druhým fosfátovým zvyškom v ATP. K uvoľňovaniu fosfátového zvyšku dochádza vždy počas energeticky náročných procesov a fosforylácie iných substrátov. ADP sa vytvára z ATP. Keď molekula substrátu, ktorá je energeticky aktivovaná fosforyláciou, prenesie svoj fosfátový zvyšok späť na ADP, vytvorí sa ATP s vyššou energetickou hodnotou. Systém ATP / ADP by sa preto mal v skutočnosti posudzovať v celom rozsahu.

Prostredníctvom tohto systému sa syntetizujú nové organické látky, vykonáva sa osmotická práca, látky sa aktívne transportujú cez biomembránu a pri svalovej kontrakcii dochádza aj k mechanickému pohybu. Okrem toho ADP hrá svoju vlastnú úlohu v mnohých enzymatických procesoch. Je súčasťou koenzýmu A. Koenzým A ako koenzým A podporuje veľa enzýmov v energetickom metabolizme. Preto sa podieľa na aktivácii mastných kyselín.

Pozostáva z ADP, vitamínu B5 a aminokyseliny cysteínu. Koenzým A má priamy vplyv na metabolizmus tukov a nepriamo na metabolizmus uhľohydrátov a bielkovín. ADP tiež hrá úlohu pri zrážaní krvi. Pripojením k určitým receptorom krvných doštičiek ADP stimuluje zvýšenú agregáciu krvných doštičiek a tým zaisťuje rýchlejší proces hojenia krvácania.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Adenozín difosfát sa vyskytuje kvôli jeho veľkej dôležitosti vo všetkých organizmoch a vo všetkých bunkách. Jeho hlavný význam spolu s ATP je pre procesy prenosu energie. ATP a teda aj ADP sa vyskytujú vo veľkých množstvách v mitochondriách eukaryot, pretože v nich prebieha proces respiračného reťazca. V baktériách sa samozrejme nachádzajú v cytoplazme.

ADP sa pôvodne vyrába pridaním fosfátového zvyšku k adenozínmonofosfátu (AMP). AMP je mononukleotid RNA. Východiskovým bodom biosyntézy je ribóza-5-fosfát, ktorý viaže molekulárne skupiny určitých aminokyselín prostredníctvom rôznych medzistupňov, až kým sa nevytvorí mononukleotid inositol monofosfát (IMP). Okrem GMP sa AMP nakoniec vytvára aj prostredníctvom ďalších reakcií. AMP sa môže tiež získať z nukleových kyselín cestou záchrany.

Svoje lieky nájdete tu

Choroby a poruchy

Poruchy v systéme ATP / ADP sa vyskytujú najmä pri tzv. Mitochondriálnych chorobách. Ako už názov napovedá, jedná sa o choroby mitochondrií. Mitochondrie sú bunkové organely, v ktorých väčšina energetických procesov prebieha cez respiračný reťazec.

Tu sa stavebné bloky uhľohydrátov, tukov a bielkovín rozkladajú v dôsledku tvorby energie. ATP a ADP majú v týchto procesoch zásadný význam. Zistilo sa, že pri mitochondriálnych chorobách je koncentrácia ATP nižšia. Príčiny sú rôzne. Genetické príčiny môžu narušiť tvorbu ATP z ADP. Konkrétne poškodenie orgánov silne závislých od energie sa zistilo ako spoločný znak všetkých možných genetických chorôb. Srdce, svalový systém, obličky alebo nervový systém sú často postihnuté. Väčšina chorôb rýchlo napreduje, hoci proces choroby sa medzi jednotlivými ľuďmi líši.

Rozdiely môžu byť spôsobené rôznym počtom postihnutých mitochondrií. Môžu sa tiež získať mitochondriálne choroby. Najmä choroby, ako je diabetes mellitus, obezita, ALS, Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba alebo rakovina, sú tiež spojené s poruchami mitochondriálnej funkcie. Je narušená dodávka energie v tele, čo vedie k ďalšiemu poškodeniu orgánov silne závislých od energie.

ADP má však niektoré dôležité funkcie nad rámec procesov prenosu energie. Jeho účinok na zrážanie krvi môže tiež viesť k tvorbe krvných zrazenín na nežiaducich miestach. Aby sa zabránilo trombóze, mozgovým mozgovým príhodám, infarktu myokardu alebo embólii, krv ohrozených ľudí sa môže riediť alebo sa môže inhibovať ADP. Inhibítory ADP zahŕňajú lieky klopidogrel, ticlopidín a prasugrel.