ADP (adenosine diphosphate): đặc điểm, cấu trúc và chức năng

Adenosine diphosphate, viết tắt là ADP, là một phân tử bao gồm một ribose neo vào một adenine và hai nhóm phosphate. Hợp chất này có tầm quan trọng sống còn trong quá trình trao đổi chất và trong dòng năng lượng của các tế bào.

ADP liên tục chuyển đổi thành ATP, adenosine triphosphate và AMP, adenosine monophosphate. Những phân tử này chỉ khác nhau về số lượng nhóm phosphate mà chúng sở hữu và cần thiết cho nhiều phản ứng xảy ra trong quá trình trao đổi chất của sinh vật.

ADP là sản phẩm của một số lượng lớn các phản ứng trao đổi chất mà các tế bào thực hiện. Năng lượng cần thiết cho các phản ứng này được cung cấp bởi ATP, và bằng cách phá vỡ nó để tạo ra năng lượng và ADP.

Ngoài chức năng là một khối cấu trúc cần thiết cho sự hình thành ATP, ADP cũng được chứng minh là một thành phần quan trọng trong quá trình đông máu. Nó có thể kích hoạt một loạt các thụ thể điều chỉnh hoạt động của tiểu cầu và các yếu tố khác liên quan đến đông máu và huyết khối.

Đặc điểm và cấu trúc

Cấu trúc của ADP giống hệt với ATP, chỉ có điều nó thiếu một nhóm phốt phát. Nó có công thức phân tử là C 10 H 15 N 5 O 10 P 2 và trọng lượng phân tử là 427.201 g / mol.

Nó bao gồm một bộ xương đường gắn với một cơ sở nitơ, adenine và hai nhóm phốt phát. Đường tạo thành hợp chất này được gọi là ribose. Adenosine liên kết với đường trên carbon 1 của nó, trong khi các nhóm phosphate làm như vậy trên carbon 5. Chúng tôi sẽ mô tả chi tiết từng thành phần của ADP:

Adenine

Trong số năm bazơ nitơ tồn tại trong tự nhiên, adenine - hay 6-amino purine - là một trong số đó. Nó là một dẫn xuất của các cơ sở purine, vì vậy nó thường được gọi là purine. Nó bao gồm hai vòng.

Ribose

Ribose là một loại đường có năm nguyên tử carbon (nó là một pentose) có công thức phân tử là C 5 H 10 O 5 và khối lượng phân tử 150 g / mol. Trong một trong các dạng tuần hoàn của nó, -D-ribofuranose tạo thành thành phần cấu trúc của ADP. Nó cũng là ATP và axit nucleic (DNA và RNA).

Nhóm phốt phát

Các nhóm phốt phát là các ion đa nguyên tử được hình thành bởi một nguyên tử phốt pho nằm ở trung tâm và được bao quanh bởi bốn nguyên tử oxy.

Các nhóm phốt phát được đặt tên theo các chữ cái Hy Lạp tùy thuộc vào sự gần gũi của chúng với ribose: gần nhất là nhóm phốt phát alpha (α), trong khi nhóm tiếp theo là beta (). Trong ATP, chúng ta có nhóm phốt phát thứ ba, gamma (γ). Cái sau là cái được tách ra trong ATP để tạo ra ADP.

Các liên kết liên kết các nhóm phốt phát được gọi là phosphoanhydric và được coi là liên kết năng lượng cao. Điều này có nghĩa là khi chúng phá vỡ, chúng giải phóng một lượng năng lượng đáng kể.

Chức năng

Khối cấu trúc cho ATP

ADP và ATP liên quan như thế nào?

Như chúng tôi đã đề cập, ATP và ADP rất giống nhau ở cấp độ cấu trúc, nhưng chúng tôi không làm rõ cả hai phân tử có liên quan đến chuyển hóa tế bào như thế nào.

Chúng ta có thể tưởng tượng ATP là "tiền tệ năng lượng của tế bào". Nó được sử dụng bởi nhiều phản ứng xảy ra trong suốt cuộc đời của chúng ta.

Ví dụ, khi ATP chuyển năng lượng của nó vào protein myosin - một thành phần quan trọng của các sợi cơ, nó gây ra sự thay đổi về hình dạng cơ cho phép co cơ.

Nhiều phản ứng trao đổi chất không thuận lợi về mặt năng lượng, vì vậy hóa đơn năng lượng phải được "trả" cho một phản ứng khác: sự thủy phân ATP.

Các nhóm phốt phát là các phân tử tích điện âm. Ba trong số này được hợp nhất trong ATP, dẫn đến lực đẩy tĩnh điện cao giữa ba nhóm. Hiện tượng này đóng vai trò lưu trữ năng lượng, có thể được giải phóng và chuyển sang các phản ứng liên quan đến sinh học.

ATP tương tự như pin được sạc đầy, các tế bào sử dụng nó và kết quả là pin "được sạc một nửa". Cái sau, trong sự tương tự của chúng ta, bằng với ADP. Nói cách khác, ADP cung cấp nguyên liệu thô cần thiết cho việc tạo ATP.

Chu kỳ ADP và ATP

Như với hầu hết các phản ứng hóa học, sự thủy phân ATP trong ADP là một hiện tượng thuận nghịch. Đó là, ADP có thể "sạc lại" - tiếp tục với sự tương tự pin của chúng tôi. Phản ứng ngược lại, liên quan đến việc sản xuất ATP bắt đầu từ ADP và một phosphate vô cơ cần năng lượng.

Phải có một chu kỳ không đổi giữa các phân tử ADP và ATP, thông qua một quá trình truyền năng lượng nhiệt động, từ nguồn này sang nguồn khác.

ATP bị thủy phân do tác động của phân tử nước và tạo ra ADP và phốt phát vô cơ làm sản phẩm. Trong phản ứng này, năng lượng được giải phóng. Việc phá vỡ liên kết ATP phosphate giải phóng khoảng 30, 5 kilogam mỗi mol ATP, và sau đó phát hành ADP.

Vai trò của ADP trong đông máu và huyết khối

ADP là một phân tử có vai trò quan trọng trong việc cầm máu và huyết khối. Rõ ràng là ADP có liên quan đến cầm máu vì nó chịu trách nhiệm kích hoạt tiểu cầu bằng các thụ thể gọi là P2Y1, P2Y12 và P2X1.

Thụ thể P2Y1 là một hệ thống kết hợp với protein G và tham gia vào sự thay đổi hình dạng của tiểu cầu, trong tập hợp của chúng, trong hoạt động của procoagulants và trong sự kết dính và cố định của fibrinogen.

Thụ thể thứ hai điều chỉnh ATP là P2Y12 và dường như có liên quan đến các chức năng tương tự như thụ thể được mô tả ở trên. Ngoài ra, thụ thể cũng kích hoạt tiểu cầu bằng các chất đối kháng khác, chẳng hạn như collagen. Người nhận cuối cùng là P2X1. Về mặt cấu trúc, nó là một kênh ion kích hoạt và gây ra dòng chảy của canxi.

Nhờ biết làm thế nào thụ thể này hoạt động, nó đã có thể phát triển các loại thuốc ảnh hưởng đến chức năng của nó, có hiệu quả để điều trị huyết khối. Thuật ngữ sau đề cập đến sự hình thành cục máu đông bên trong các tàu.