Adenosina difosfato (ADP) è un mononucleotide con l'adenina base purinica e svolge un ruolo centrale in tutti i processi metabolici. Insieme all'adenosina trifosfato (ATP) è responsabile del ricambio energetico dell'organismo. La maggior parte dei disturbi nella funzione dell'ADP sono mitocondriali.
Cos'è l'adenosina difosfato?
Come mononucleotide, l'adenosina difosfato è costituita dall'adenina base purinica, dallo zucchero ribosio e da una catena fosfato in due parti. I due residui di fosfato sono legati tra loro tramite un legame di anidride. Quando un ulteriore residuo di fosfato viene assorbito, viene generata adenosina trifosfato (ATP) consumando energia.
L'ATP a sua volta è la riserva di energia centrale e il vettore di energia nell'organismo. Nel caso di processi che consumano energia, viene emesso anche il terzo residuo di fosfato, per cui si forma nuovamente l'ADP a bassa energia. Tuttavia, quando l'ADP rilascia un residuo di fosfato, crea adenosimonofosfato (AMP). AMP è un mononucleotide dell'acido ribonucleico. Tuttavia, l'ADP può anche essere formato da AMP assorbendo un residuo di fosfato. Anche questa reazione richiede energia. Più residui di fosfato contiene il mononucleotide, più è energetico.
La carica negativa dei residui di fosfato in uno spazio densamente imballato causa forze repulsive, che destabilizzano particolarmente la molecola più ricca di fosfati (ATP). Uno ione magnesio può stabilizzare in qualche modo la molecola distribuendo la tensione. Una stabilizzazione ancora più efficace si ottiene attraverso la regressione dell'ADP con il rilascio di un residuo di fosfato. L'energia rilasciata viene utilizzata per i processi energetici nel corpo.
Funzione, effetto e compiti
Sebbene l'adenosina difosfato sia oscurata dall'adenosina trifosfato (ATP), ha la stessa grande importanza per l'organismo. L'ATP è chiamata la molecola della vita perché è il vettore energetico più indispensabile in tutti i processi biologici. Tuttavia, gli effetti dell'ATP non potrebbero essere spiegati senza ADP.
Tutte le reazioni dipendono dal legame ad alta energia del terzo residuo di fosfato con il secondo residuo di fosfato nell'ATP. Il rilascio del residuo di fosfato avviene sempre durante i processi che consumano energia e la fosforilazione di altri substrati. ADP viene creato da ATP. Quando una molecola di substrato che è stata attivata energeticamente dalla fosforilazione trasferisce il suo residuo di fosfato all'ADP, viene creato l'ATP più ricco di energia. Pertanto il sistema ATP / ADP dovrebbe effettivamente essere considerato nella sua interezza.
Attraverso l'azione di questo sistema vengono sintetizzate nuove sostanze organiche, viene svolto un lavoro osmotico, le sostanze vengono attivamente trasportate attraverso la biomembrana e anche il movimento meccanico viene indotto durante la contrazione muscolare. Inoltre, l'ADP svolge il proprio ruolo in molti processi enzimatici. Fa parte del coenzima A. In quanto coenzima, il coenzima A supporta molti enzimi nel metabolismo energetico. Quindi è coinvolto nell'attivazione degli acidi grassi.
È composto da ADP, vitamina B5 e amminoacido cisteina. Il coenzima A ha un'influenza diretta sul metabolismo dei grassi e indirettamente sul metabolismo dei carboidrati e delle proteine. L'ADP svolge anche un ruolo nella coagulazione del sangue. Legandosi a determinati recettori delle piastrine del sangue, l'ADP stimola una maggiore aggregazione piastrinica e garantisce quindi un processo di guarigione più rapido per le ferite sanguinanti.
Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali
L'adenosina difosfato si verifica a causa della sua grande importanza in tutti gli organismi e in tutte le cellule. La sua principale importanza, insieme all'ATP, è per i processi di trasferimento di energia. L'ATP e quindi anche l'ADP si trovano in grandi quantità nei mitocondri degli eucarioti perché lì avvengono i processi della catena respiratoria. Nei batteri, ovviamente, si trovano nel citoplasma.
L'ADP è originariamente prodotto mediante l'aggiunta di un residuo di fosfato all'adenosina monofosfato (AMP). AMP è un mononucleotide dell'RNA. Il punto di partenza della biosintesi è il ribosio-5-fosfato, che lega i gruppi molecolari di alcuni amminoacidi attraverso vari passaggi intermedi fino alla formazione del mononucleotide inositolo monofosfato (IMP). Oltre a GMP, l'AMP si forma alla fine attraverso ulteriori reazioni. L'AMP può anche essere recuperato dagli acidi nucleici tramite la via di salvataggio.
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I disturbi nel sistema ATP / ADP si verificano principalmente nelle cosiddette malattie mitocondriali. Come suggerisce il nome, queste sono malattie dei mitocondri. I mitocondri sono organelli cellulari in cui la maggior parte dei processi di produzione di energia avviene attraverso la catena respiratoria.
È qui che vengono scomposti i mattoni di carboidrati, grassi e proteine per produrre energia. ATP e ADP rivestono un'importanza centrale in questi processi. È stato riscontrato che nella malattia mitocondriale la concentrazione di ATP è inferiore. Le cause sono molteplici. Le cause genetiche possono interrompere la formazione di ATP da ADP. La particolare compromissione degli organi fortemente dipendenti dall'energia è stata scoperta come una caratteristica comune a tutte le possibili malattie genetiche. Il cuore, il sistema muscolare, i reni o il sistema nervoso sono spesso colpiti. La maggior parte delle malattie progredisce rapidamente, sebbene il processo patologico vari da persona a persona.
Le differenze possono essere dovute al diverso numero di mitocondri colpiti. Possono essere acquisite anche malattie mitocondriali. In particolare, malattie come il diabete mellito, l'obesità, la SLA, il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson o il cancro sono anche associate a disturbi della funzione mitocondriale. L'approvvigionamento energetico del corpo è compromesso, il che a sua volta porta a ulteriori danni agli organi fortemente dipendenti dall'energia.
Tuttavia, l'ADP ha anche alcune importanti funzioni oltre ai processi di trasferimento di energia. Il suo effetto sulla coagulazione del sangue può anche portare a coaguli di sangue in luoghi indesiderati. Per prevenire trombosi, ictus, attacchi di cuore o embolia, il sangue delle persone a rischio può essere diluito o inibito dall'ADP. Gli inibitori dell'ADP includono i farmaci clopidogrel, ticlopidina e prasugrel.
