ADP (adenosindifosfat): egenskaper, struktur och funktioner

Adenosindifosfat, förkortat som ADP, är en molekyl bestående av en ribos förankrad till en adenin och två fosfatgrupper. Denna förening är av vital betydelse för metabolism och i cellens energiflöde.

ADP är i konstant omvandling till ATP, adenosintrifosfat och AMP, adenosinmonofosfat. Dessa molekyler varierar endast i antalet fosfatgrupper som de äger och är nödvändiga för många av de reaktioner som uppträder vid levande varelsomsättning.

ADP är en produkt av ett stort antal metaboliska reaktioner som celler utför. Den energi som krävs för dessa reaktioner tillhandahålls av ATP och genom att bryta den för att generera energi och ADP.

Förutom dess funktion som ett strukturellt block som är nödvändigt för bildandet av ATP har ADP också visat sig vara en viktig komponent i processen med blodkoagulering. Det kan aktivera en serie receptorer som modulerar aktiviteten av blodplättar och andra faktorer som är relaterade till koagulering och trombos.

Egenskaper och struktur

Strukturen för ADP är identisk med den för ATP, endast att den saknar en fosfatgrupp. Den har en molekylformel av C10H15N5O10P2 och en molekylvikt av 427, 201 g / mol.

Den består av ett sockerskelett fäst vid en kvävebas, adenin och två fosfatgrupper. Det socker som bildar denna förening kallas ribos. Adenosin är bunden till socker på sitt kol 1 medan fosfatgrupper gör det på kol 5. Vi kommer att beskriva i detalj varje komponent i ADP:

adenin

Av de fem kvävebaserna som finns i naturen är adenin - eller 6-aminopurin - en av dem. Det är ett derivat av purinbaserna, så det brukar kallas purin. Den består av två ringar.

ribos

Ribos är ett socker med fem kolatomer (det är en pentos) vars molekylära formel är C ₅ H ₁₀ O ₅ och en molekylvikt av 150 g / mol. I en av dess cykliska former bildar p-D-ribofuranos den strukturella komponenten i ADP. Det är också av ATP och nukleinsyror (DNA och RNA).

Fosfatgrupper

Fosfatgrupperna är polyatomiska joner bildade av en fosforatom belägen i mitten och omgiven av fyra syreatomer.

Fosfatgrupperna heter i grekiska bokstäver beroende på deras närhet till ribosen: närmast är fosfatgruppen alfa (a), medan nästa är beta (p). I ATP har vi en tredje fosfatgrupp, gamma (y). Den senare är den som är uppdelad i ATP för att ge ADP.

De bindningar som binder fosfatgrupper kallas fosforanhydriska och betraktas som högenergibindningar. Det innebär att när de bryter frigör de en märkbar mängd energi.

funktioner

Strukturellt block för ATP

Hur är ADP och ATP relaterade?

Som vi nämnde är ATP och ADP mycket lika på strukturnivå, men vi förtydligar inte hur båda molekylerna är relaterade till cellulär metabolism.

Vi kan föreställa oss ATP som "energimarginalen i cellen". Det används av många reaktioner som uppträder i hela livet.

Till exempel, när ATP överför sin energi till myosinproteinet - en viktig komponent i muskelfibrer, orsakar det en förändring i muskelkonfiguration som möjliggör muskelkontraktion.

Många av de metaboliska reaktionerna är inte energiskt fördelaktiga, så energiräkningen måste "betalas" för en annan reaktion: hydrolysen av ATP.

Fosfatgrupperna är negativt laddade molekyler. Tre av dessa är förenade i ATP, vilket leder till en hög elektrostatisk repulsion mellan de tre grupperna. Detta fenomen fungerar som energilagring, som kan frigöras och överföras till biologiskt relevanta reaktioner.

ATP är analog med ett fulladdat batteri, cellerna använder det och resultatet är ett "halvladdat" batteri. Den senare, i vår analogi, motsvarar ADP. Med andra ord tillhandahåller ADP det nödvändiga råmaterialet för generering av ATP.

ADP- och ATP-cykeln

Som med de flesta kemiska reaktioner är hydrolysen av ATP i ADP ett reversibelt fenomen. Det betyder att ADP kan "ladda" - fortsätter med vårt batteri analogi. Den motsatta reaktionen, som innefattar produktion av ATP med utgångspunkt från ADP och ett oorganiskt fosfat behöver energi.

Det måste finnas en konstant cykel mellan molekylerna av ADP och ATP, genom en termodynamisk process för energiöverföring, från en källa till en annan.

ATP hydrolyseras genom verkan av en vattenmolekyl och genererar ADP och ett oorganiskt fosfat som produkter. I denna reaktion frigörs energi. Uppdelningen av ATP-fosfatbindningar frisätter cirka 30, 5 kilojules per mol ATP och den efterföljande frisättningen av ADP.

ADP: s roll vid koagulering och trombos

ADP är en molekyl med en vital roll vid hemostas och trombos. Det har blivit klart att ADP är inblandad i hemostas eftersom den är ansvarig för aktiveringen av trombocyter med hjälp av receptorer som kallas P2Y1, P2Y12 och P2X1.

P2Y1-receptorn är ett system kopplat till G-protein och är involverat i förändring av form av blodplättar, i aggregering av dem, i aktiviteten av prokoagulanter och vid vidhäftning och immobilisering av fibrinogen.

Den andra receptom som modulerar ATP är P2Y12 och verkar vara involverad i funktioner som liknar den ovan beskrivna receptorn. Dessutom aktiverar receptorn även blodplättar med hjälp av andra antagonister, såsom kollagen. Den sista mottagaren är P2X1. Strukturellt är det en jonkanal som aktiverar och orsakar flödet av kalcium.

Tack vare att du vet hur denna receptor fungerar har det varit möjligt att utveckla läkemedel som påverkar dess funktion, som är effektiva för behandling av trombos. Den senare termen avser bildandet av koaguler inuti kärlen.