Adenozin difosfat (ADP) je mononukleotid, ki vsebuje purinsko bazo adenin, in ima osrednjo vlogo v vseh presnovnih procesih. Skupaj z adenozin trifosfat (ATP), je odgovoren za energetski promet v organizmu. Večina motenj v delovanju ADP je mitohondrijskega izvora.
Kaj je adenozin difosfat?
Adenozin difosfat, kot mononukleotid, sestoji iz purinske baze adenina, sladkorja riboza, in dvodelna fosfat veriga. Dva fosfat ostanki so povezani z anhidridno vezjo. Ko drugi fosfat ostanek se absorbira, pri porabi energije nastane adenozin trifosfat (ATP). ATP pa je osrednja zaloga energije in prenosnik energije v organizmu. V procesih, ki porabljajo energijo, sprošča tudi tretji fosfatni ostanek pri odvajanju energije in ponovno tvori ADP z nižjo energijo. Ko pa ADP sprosti fosfatni ostanek, nastane adenozimonofosfat (AMP). AMP je mononukleotid iz ribonukleinska kislina. Vendar pa lahko ADP nastane tudi iz AMP, tako da prevzame fosfatni ostanek. Za to reakcijo je potrebna tudi energija. Več fosfatnih ostankov vsebuje mononukleotid, več energije ima. Negativni naboj fosfatnih ostankov v gosto strnjenem prostoru povzroča odbojne sile, ki destabilizirajo predvsem fosfatno bogato molekulo (ATP). A magnezijev ion lahko molekulo nekoliko stabilizira s porazdelitvijo napetosti. Še učinkovitejšo stabilizacijo pa dosežemo z reverzijo ADP pod sproščanjem fosfatnega ostanka. Sproščena energija se s tem porabi za energijske procese v telesu.
Funkcija, učinki in vloge
Čeprav adenozin difosfat zasenči adenozin trifosfat (ATP), ima pa kljub temu enak velik pomen za organizem. ATP imenujemo molekula življenja, ker je najbolj nepogrešljiv prenosnik energije v vseh bioloških procesih. Vendar delovanja ATP ni mogoče razložiti brez ADP. Vse reakcije so odvisne od energijske vezave tretjega fosfatnega ostanka z drugim fosfatnim ostankom v ATP. Sprostitev fosfatnih ostankov se vedno pojavi med energetsko potratnimi procesi in fosforilacijo drugih substratov. V tem procesu se iz ATP tvori ADP. Ko molekula substrata, ki se je energijsko aktivirala s fosforilacijo, prenese svoj fosfatni ostanek nazaj v ADP, nastane bolj energijsko bogat ATP. Zato bi bilo treba sistem ATP / ADP dejansko obravnavati v celoti. Z delovanjem tega sistema se sintetizirajo nove organske snovi, opravi se osmotsko delo, snovi se aktivno prevažajo po biomembranah in med krčenjem mišic se sproži celo mehansko gibanje. Poleg tega ima ADP svojo vlogo v mnogih encimskih procesih. Na primer, je sestavina koencima A. Kot koencim koencim A podpira številne encimi in presnova energije. Na primer, vključen je v aktivacijo maščobne kisline. Sestavljen je iz ADP, vitamin B5 in aminokislina cisteina. Koencim A neposredno vpliva presnova maščob in posredno presnovo ogljikovih hidratov in beljakovin. ADP ima tudi vlogo pri koagulaciji kri. S pritrditvijo na določene receptorje na trombociti, ADP spodbuja povečano agregacijo trombocitov in tako zagotavlja hitrejši postopek celjenja krvavitev rane.
Nastanek, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti
Adenozin difosfat najdemo v vseh organizmih in vseh celicah zaradi njegovega velikega pomena. Njegov glavni pomen je skupaj z ATP za procese prenosa energije. ATP in s tem tudi ADP najdemo v velikih količinah v mitohondriji evkariontov, ker tam potekajo procesi dihalne verige. V bakterijeseveda jih najdemo v citoplazmi. ADP se prvotno proizvaja z dodatkom fosfatnega ostanka adenozin monofosfatu (AMP). AMP je mononukleotid RNA. Izhodišče biosinteze je riboza-5-fosfat, ki veže molekularne skupine nekaterih aminokisline skozi različne vmesne korake, dokler ne nastane mononukleotid inozitol monofosfat (IMP). Z nadaljnjimi reakcijami se poleg GMP končno oblikuje še AMP. AMP je mogoče obnoviti tudi iz nukleinska kislina po reševalni poti.
Bolezni in motnje
Motnje v sistemu ATP / ADP se pojavljajo predvsem v tako imenovanih mitohondriopatijah. Kot že ime pove, gre za bolezni mitohondriji.The mitohondriji so celični organeli, pri katerih večina procesov pridobivanja energije poteka prek dihalne verige. Tu so gradniki ogljikovi hidrati, maščobe in beljakovin se razgradijo za proizvodnjo energije. ATP in ADP sta v teh procesih osrednjega pomena. Ugotovljeno je bilo, da v mitohondriopatijah koncentracija ATP nižja. Vzrokov za to je več. Na primer, nastajanje ATP iz ADP lahko motijo genetski vzroki. Kot skupna značilnost vseh možnih genetske boleznije bila odkrita posebna okvara močno odvisnih od energije organov. Tako je srce, mišični sistem, ledvice ali živčni sistem so pogosto prizadeti. Večina bolezni je hitro napredujoča in proces bolezni se od posameznika do posameznika razlikuje. Možno je, da razlike izhajajo iz različnega števila prizadetih mitohondrijev. Lahko se pridobijo tudi mitohondriopatije. Še posebej takšne bolezni, kot so sladkorna bolezen melitus, debelost, ALS, Alzheimerjeva bolezen bolezen, Parkinsonova bolezen or rak so povezane tudi z motnjami v delovanju mitohondrijev. Oskrba telesa z energijo je oslabljena, kar posledično vodi do nadaljnjih poškodb organov, ki so močno odvisni od energije. Vendar ima ADP tudi nekatere pomembne funkcije, ki presegajo procese prenosa energije. Na primer njegov učinek na kri strjevanje lahko tudi vodi na krvne strdke na nezaželenih mestih. Preprečiti tromboza kot tudi kapi, srce napadi ali embolije, kri lahko pri ranljivih posameznikih razredčimo ali zaviramo ADP. Zaviralci ADP vključujejo droge klopidogrel, tiklopidinali pregreto.
