Аденозиндифосфат

Аденозиндифосфат (АДФ) представляет собой мононуклеотид с пуриновым основанием аденином и играет центральную роль во всех метаболических процессах. Вместе с аденозинтрифосфатом (АТФ) он отвечает за энергетический обмен в организме. Большинство нарушений функции АДФ являются митохондриальными.

Что такое аденозиндифосфат?

Как мононуклеотид, аденозиндифосфат состоит из пуринового основания аденина, сахарной рибозы и двухчастной фосфатной цепи. Два фосфатных остатка связаны друг с другом ангидридной связью. Когда поглощается дополнительный остаток фосфата, образуется аденозинтрифосфат (АТФ), потребляя энергию.

АТФ, в свою очередь, является центральным накопителем энергии и энергоносителем в организме. В случае энергозатратных процессов также выделяется третий фосфатный остаток, в результате чего снова образуется АДФ с более низкой энергией. Однако, когда АДФ высвобождает остаток фосфата, он создает аденозимонофосфат (АМФ). АМФ представляет собой мононуклеотид рибонуклеиновой кислоты. АДФ также может быть образован из АМФ, поглощая остаток фосфата. Эта реакция также требует энергии. Чем больше фосфатных остатков содержит мононуклеотид, тем он более энергичный.

Отрицательный заряд фосфатных остатков в плотно упакованном пространстве вызывает силы отталкивания, которые особенно дестабилизируют наиболее богатую фосфатом молекулу (АТФ). Ион магния может несколько стабилизировать молекулу, распределяя напряжение. Еще более эффективная стабилизация достигается за счет регрессии АДФ с высвобождением фосфатного остатка. Высвободившаяся энергия используется для энергетических процессов в организме.

Функция, эффект и задачи

Хотя аденозиндифосфат уступает место аденозинтрифосфату (АТФ), он имеет такое же большое значение для организма. АТФ называют молекулой жизни, потому что это самый незаменимый носитель энергии во всех биологических процессах. Однако эффекты АТФ нельзя объяснить без АДФ.

Все реакции зависят от высокоэнергетической связи между третьим фосфатным остатком и вторым фосфатным остатком в АТФ. Высвобождение фосфатного остатка всегда происходит во время энергоемких процессов и фосфорилирования других субстратов. ADP создается из ATP. Когда молекула субстрата, которая энергетически активируется фосфорилированием, переносит свой фосфатный остаток обратно на АДФ, создается более богатый энергией АТФ. Таким образом, система АТФ / АДФ фактически должна рассматриваться в целом.

Под действием этой системы синтезируются новые органические вещества, осуществляется осмотическая работа, вещества активно транспортируются через биомембрану и даже возникают механические движения во время сокращения мышц. Кроме того, АДФ играет свою роль во многих ферментативных процессах. Он является частью кофермента А. В качестве кофермента кофермент А поддерживает многие ферменты в энергетическом обмене. Таким образом, он участвует в активации жирных кислот.

Он состоит из АДФ, витамина B5 и аминокислоты цистеина. Коэнзим А оказывает прямое влияние на метаболизм жиров и косвенно на метаболизм углеводов и белков. АДФ также играет роль в свертывании крови. Присоединяясь к определенным рецепторам тромбоцитов, АДФ стимулирует повышенную агрегацию тромбоцитов и, таким образом, обеспечивает более быстрый процесс заживления кровоточащих ран.

Образование, возникновение, свойства и оптимальные значения

Аденозиндифосфат имеет большое значение для всех организмов и всех клеток. Его основное значение, вместе с АТФ, имеет место в процессах передачи энергии. АТФ и, следовательно, также АДФ присутствуют в больших количествах в митохондриях эукариот, потому что там происходят процессы дыхательной цепи. У бактерий они, конечно же, находятся в цитоплазме.

Изначально АДФ получают путем добавления остатка фосфата к аденозинмонофосфату (АМФ). AMP - это мононуклеотид РНК. Отправной точкой биосинтеза является рибозо-5-фосфат, который присоединяет молекулярные группы определенных аминокислот через различные промежуточные стадии до образования мононуклеотид-инозитолмонофосфата (IMP). Помимо GMP, AMP в конечном итоге образуется в результате дальнейших реакций. АМФ также может быть восстановлен из нуклеиновых кислот путем восстановления.

Здесь вы можете найти свое лекарство

Заболевания и расстройства

Нарушения в системе АТФ / АДФ в основном возникают при так называемых митохондриальных заболеваниях. Как следует из названия, это болезни митохондрий. Митохондрии - это клеточные органеллы, в которых большая часть процессов производства энергии происходит через дыхательную цепь.

Здесь строительные блоки углеводов, жиров и белков расщепляются с образованием энергии. АТФ и АДФ играют центральную роль в этих процессах. Было обнаружено, что при митохондриальной болезни концентрация АТФ ниже. Причины разнообразны. Генетические причины могут нарушить образование АТФ из АДФ. Особое поражение сильно энергозависимых органов было обнаружено как общая черта всех возможных генетических заболеваний. Часто поражаются сердце, мышечная система, почки или нервная система. Большинство болезней быстро прогрессируют, хотя процесс болезни варьируется от человека к человеку.

Различия могут быть связаны с разным количеством пораженных митохондрий. Также могут быть приобретены митохондриальные заболевания. В частности, такие заболевания, как сахарный диабет, ожирение, БАС, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона или рак, также связаны с нарушениями функции митохондрий. Нарушение энергоснабжения организма, что, в свою очередь, приводит к дальнейшему повреждению сильно зависимых от энергии органов.

Однако ADP также имеет некоторые важные функции, помимо процессов передачи энергии. Его влияние на свертываемость крови также может привести к образованию тромбов в нежелательных местах. Чтобы предотвратить тромбоз, инсульт, сердечные приступы или эмболии, кровь людей из группы риска может быть разбавлена ​​или ингибирована АДФ. Ингибиторы АДФ включают препараты клопидогрель, тиклопидин и прасугрел.