adenozín difosfát (ADP) je mononukleotid obsahujúci purínovú bázu adenín a hrá ústrednú úlohu vo všetkých metabolických procesoch. Spolu s adenozín trifosfát (ATP), je zodpovedný za premenu energie v organizme. Väčšina porúch vo funkcii ADP je mitochondriálneho pôvodu.
Čo je adenozíndifosfát?
adenozín difosfát, ako mononukleotid, pozostáva z purínovej bázy adenínu, cukor ribóza, a dvojdielny fosfát reťaz. Dva fosfát zvyšky sú spojené anhydridovou väzbou. Keď iný fosfát zvyšok sa absorbuje, pri spotrebe energie sa vytvorí adenozíntrifosfát (ATP). ATP je zase centrálnym zásobníkom energie a prenášačom energie v tele. V procesoch náročných na energiu uvoľňuje tiež tretí fosfátový zvyšok pod stratou energie a opäť vytvára ADP s nízkou energiou. Keď však ADP uvoľní fosfátový zvyšok, vytvorí sa adenosimonofosfát (AMP). AMP je mononukleotid z kyselina ribonukleová. ADP však môže tiež vznikať z AMP absorpciou fosfátového zvyšku. Na túto reakciu je tiež potrebná energia. Čím viac fosfátových zvyškov mononukleotid obsahuje, tým viac energie má. Negatívny náboj fosfátových zvyškov v husto zabalenom priestore spôsobuje odpudivé sily, ktoré destabilizujú najmä molekulu najbohatšiu na fosfáty (ATP). A magnézium ión môže trochu stabilizovať molekulu distribúciou napätia. Ešte účinnejšia stabilizácia sa však dosiahne reverziou ADP za uvoľnenia fosfátového zvyšku. Uvoľnená energia sa tým využíva na energetické procesy v tele.
Funkcia, efekty a úlohy
Aj keď je adenozíndifosfát zatienený adenozíntrifosfátom (ATP), má pre organizmus rovnako veľký význam. ATP sa nazýva molekula života, pretože je najdôležitejším prenášačom energie vo všetkých biologických procesoch. Pôsobenie ATP však nebolo možné vysvetliť bez ADP. Všetky reakcie závisia od energetickej väzby tretieho fosfátového zvyšku s druhým fosfátovým zvyškom v ATP. K uvoľňovaniu fosfátového zvyšku vždy dochádza pri energeticky náročných procesoch a fosforylácii ďalších substrátov. V tomto procese sa ADP vytvára z ATP. Keď molekula substrátu, ktorá bola energeticky aktivovaná fosforyláciou, prevedie svoj fosfátový zvyšok späť na ADP, vznikne energeticky bohatší ATP. Preto by sa systém ATP / ADP mal skutočne považovať za celý. Pôsobením tohto systému sa syntetizujú nové organické látky, vykonáva sa osmotická práca, látky sa aktívne transportujú cez biomembrány a dokonca sa indukuje mechanický pohyb pri kontrakcii svalov. Ďalej ADP hrá svoju úlohu v mnohých enzymatických procesoch. Napríklad je to zložka koenzýmu A. Ako koenzým podporuje koenzým A veľa enzýmy in energetický metabolizmus. Podieľa sa napríklad na aktivácii mastné kyseliny. Skladá sa z ADP, vitamín B5 a aminokyselina cysteín. Koenzým A priamo ovplyvňuje metabolizmus tukov a nepriamo metabolizmus sacharidov a bielkovín. ADP tiež hrá úlohu pri zrážaní krv. Pripojením k určitým receptorom na doštičkyADP stimuluje zvýšenú agregáciu krvných doštičiek a zaisťuje tak rýchlejší proces hojenia krvácania rany.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty
Adenozíndifosfát sa nachádza vo všetkých organizmoch a vo všetkých bunkách kvôli svojej vysokej dôležitosti. Jeho hlavný význam je spolu s ATP pre procesy prenosu energie. ATP, a teda aj ADP, sa nachádzajú vo veľkých množstvách v mitochondrie eukaryotov, pretože tam prebiehajú procesy dýchacieho reťazca. V baktérie, samozrejme, nachádzajú sa v cytoplazme. ADP sa pôvodne vyrába pridaním fosfátového zvyšku k adenozínmonofosfátu (AMP). AMP je mononukleotid RNA. Východiskom biosyntézy je ribóza-5-fosfát, ktorý viaže molekulárne skupiny určitých látok aminokyseliny rôznymi medzikrokmi, až kým sa nevytvorí mononukleotid inozitol monofosfát (IMP). Pomocou ďalších reakcií sa okrem GMP nakoniec vytvorí AMP. AMP možno tiež obnoviť z nukleové kyseliny cez záchrannú cestu.
Choroby a poruchy
Poruchy v systéme ATP / ADP sa vyskytujú hlavne v takzvaných mitochondriách. Ako už názov napovedá, jedná sa o choroby mitochondrie.v mitochondrie sú bunkové organely, v ktorých väčšina procesov generujúcich energiu prebieha prostredníctvom dýchacieho reťazca. Tu sú stavebné kamene sacharidy, tuky a proteíny sa rozkladajú na výrobu energie. ATP a ADP majú v týchto procesoch ústredný význam. Zistilo sa, že v mitochondriách je koncentrácie ATP je nižšia. Príčiny sú rôzne. Napríklad tvorba ATP z ADP môže byť narušená genetickými príčinami. Ako spoločná vlastnosť všetkého možného genetické choroby, bolo objavené konkrétne poškodenie silne energeticky závislých orgánov. Teda srdce, svalový systém, obličky alebo nervový systém sú často postihnuté. Väčšina chorôb rýchlo progreduje a proces choroby sa líši od jednotlivca k jednotlivcovi. Je možné, že rozdiely pochádzajú z rôzneho počtu postihnutých mitochondrií. Môžu sa tiež získať mitochondriopatie. Najmä také choroby ako cukrovka melitus, obezita, ALS, Alzheimerova choroba choroba, Parkinsonova choroba or rakovina súvisia aj s poruchami mitochondriálnej funkcie. Dodávka energie do tela je narušená, čo vedie k ďalšiemu poškodeniu vysoko energeticky závislých orgánov. ADP však vykonáva aj niektoré dôležité funkcie nad rámec procesov prenosu energie. Napríklad jeho vplyv na krv zrážanie môže tiež viesť na krvné zrazeniny na nežiaducich miestach. Zabrániť trombóza formovanie i údery, srdce útoky alebo embólie, krv môžu byť zriedené alebo inhibované ADP u zraniteľných osôb. Medzi inhibítory ADP patria drogy klopidogrel, tiklopidín, Alebo prehriaty.
