ADP (аденозин дифосфат): характеристики, структура и функции

Аденозин дифосфат, съкратено ADP, е молекула, състояща се от рибоза, прикрепена към аденин и две фосфатни групи. Това съединение е от жизненоважно значение в метаболизма и в енергийния поток на клетките.

ADP се превръща в постоянно превръщане в АТФ, аденозин трифосфат и АМР, аденозин монофосфат. Тези молекули се различават само по броя на фосфатната група, която притежават и са необходими за много от реакциите, които се случват в метаболизма на живите същества.

ADP е продукт на голям брой метаболитни реакции, които клетките извършват. Енергията, необходима за тези реакции, се осигурява от АТФ и чрез разрушаването му за генериране на енергия и АДФ.

Освен функцията си като структурен блок, необходим за образуването на АТР, е доказано, че ADP е важен компонент в процеса на кръвосъсирването. Той е в състояние да активира серия от рецептори, които модулират активността на тромбоцитите и други фактори, свързани с коагулацията и тромбозата.

Характеристики и структура

Структурата на ADP е идентична с тази на АТР, само че липсва фосфатна група. Той има молекулна формула C10H15N5O10P2 и молекулно тегло 427.201 g / mol.

Състои се от захарен скелет, прикрепен към азотна база, аденин и две фосфатни групи. Захартата, която образува това съединение, се нарича рибоза. Аденозинът е свързан със захарта върху въглерода си 1, докато фосфатните групи правят това на въглерод 5. Ще опишем подробно всеки компонент на ADP:

аденин

От петте азотни бази, които съществуват в природата, аденин - или 6-амино пурин - е един от тях. Той е производно на пуриновите бази, така че обикновено се нарича пурин. Състои се от два пръстена.

рибоза

Рибоза е захар с пет въглеродни атома (тя е пентоза), чиято молекулна формула е C5H10O5 и молекулна маса от 150 g / mol. В една от своите циклични форми, β-D-рибофуранозата образува структурния компонент на ADP. Също така е от АТФ и нуклеинови киселини (ДНК и РНК).

Фосфатни групи

Фосфатните групи са многоатомни йони, образувани от фосфорен атом, разположен в центъра и заобиколен от четири кислородни атома.

Фосфатните групи се наричат ​​с гръцки букви в зависимост от близостта им до рибозата: най-близката е алфа (α) на фосфатната група, а следващата е бета (β). В АТР имаме трета фосфатна група, гама (у). Последният е този, който е разделен в АТФ, за да се получи АДФ.

Връзките, които свързват фосфатните групи, се наричат ​​фосфоанхидридни и се считат за високоенергийни връзки. Това означава, че когато се счупят, те освобождават значително количество енергия.

функции

Структурен блок за АТР

Как се свързват ADP и ATP?

Както споменахме, АТР и АДФ са много сходни на ниво структура, но ние не изясняваме как двете молекули са свързани с клетъчния метаболизъм.

Можем да си представим АТР като "енергийна валута на клетката". Използва се от многобройни реакции, които се случват през целия ни живот.

Например, когато АТФ прехвърля енергията си на миозиновия протеин - важен компонент на мускулните влакна, той причинява промяна в мускулната конформация, която позволява мускулната контракция.

Много от метаболитните реакции не са енергийно благоприятни, така че сметката за енергия трябва да бъде "изплатена" за друга реакция: хидролизата на АТФ.

Фосфатните групи са отрицателно заредени молекули. Три от тях са обединени в АТФ, което води до високо електростатично отблъскване между трите групи. Това явление служи за съхраняване на енергия, което може да бъде освободено и пренесено в биологично значими реакции.

АТР е аналогичен на напълно заредена батерия, клетките я използват и резултатът е "наполовина заредена" батерия. Последната, в нашата аналогия, е равна на ADP. С други думи, ADP осигурява необходимата суровина за производството на ATP.

ADP и ATP цикъл

Както при повечето химични реакции, хидролизата на АТР в ADP е обратимо явление. Това означава, че ADP може да "презарежда" - продължавайки с нашата аналогия на батерията. Обратната реакция, която включва производството на АТР, започваща от ADP и неорганичен фосфат, се нуждае от енергия.

Трябва да има постоянен цикъл между молекулите на АДФ и АТР, чрез термодинамичен процес на пренос на енергия, от един източник към друг.

АТФ се хидролизира чрез действие на водната молекула и генерира ADP и неорганичен фосфат като продукти. В тази реакция се освобождава енергия. Разграждането на АТФ фосфатните връзки освобождава около 30, 5 килогула на мол АТР и последващото освобождаване на АДФ.

Роля на ADP в коагулацията и тромбозата

ADP е молекула с жизненоважна роля в хемостазата и тромбозата. Стана ясно, че ADP участва в хемостаза, тъй като е отговорна за активирането на тромбоцитите с помощта на рецептори, наречени P2Y1, P2Y12 и P2X1.

P2Y1 рецепторът е система, свързана с G протеин и участва в промяната на формата на тромбоцитите, в агрегирането им, в активността на прокоагулантите и в адхезията и имобилизацията на фибриногена.

Вторият рецептор, който модулира АТР е P2Y12, и изглежда, че участва във функции, подобни на рецептора, описан по-горе. В допълнение, рецепторът също активира тромбоцитите с помощта на други антагонисти, такива като колаген. Последният приемник е P2X1. Структурно това е йонният канал, който активира и причинява притока на калций.

Благодарение на знанието как работи този рецептор, е било възможно да се разработят лекарства, които засягат неговото функциониране, като са ефективни за лечението на тромбоза. Последният термин се отнася до образуването на съсиреци вътре в съдовете.