Adenosina monofosfato è un nucleotide che può rappresentare parte del vettore energetico adenosina trifosfato (ATP). Come adenosina monofosfato ciclico, funziona anche come secondo messaggero. Viene creato, tra le altre cose, quando l'ATP viene scomposto, il che rilascia energia.
Cos'è l'adenosina monofosfato?
L'adenosina monofosfato (C10H14N5O7P) è un nucleotide e appartiene alle purine ribotidi. La purina è un materiale da costruzione nel corpo umano che si trova anche in tutti gli altri esseri viventi. La molecola forma un doppio anello e non appare mai sola: la purina è sempre legata ad altre molecole per formare unità più grandi.
La purina è uno degli elementi costitutivi dell'adenina. Questa base si trova anche nell'acido desossiribonucleico (DNA) e codifica le informazioni memorizzate geneticamente. Oltre all'adenina, anche la guanina appartiene alle basi puriniche. L'adenina nell'adenosina monofosfato è collegata ad altri due elementi costitutivi: ribosio e acido fosforico. Il ribosio è uno zucchero con la formula molecolare C5H10O5. La biologia chiama anche la molecola pentoso perché consiste in un anello a cinque membri. Nell'adenosina monofosfato, l'acido fosforico si lega al quinto atomo di carbonio del ribosio. Altri nomi per l'adenosina monofosfato sono adenilato e acido adenilico.
Funzione, effetto e compiti
L'adenosina monofosfato ciclico (cAMP) supporta la trasmissione dei segnali ormonali. Un ormone steroideo, ad esempio, si lega a un recettore che si trova all'esterno della membrana cellulare. In un certo senso, il recettore è il primo destinatario della cellula. L'ormone e il recettore si incastrano come una chiave e un lucchetto e innescano così una reazione biochimica nella cellula.
In questo caso, l'ormone è il primo messaggero che attiva l'enzima adenilato ciclasi. Questo biocatalizzatore ora divide l'ATP nella cellula, creando cAMP. Quindi il cAMP a sua volta attiva un altro enzima che, a seconda del tipo di cellula, innesca la risposta cellulare, ad esempio la produzione di un nuovo ormone. L'adenosina monofosfato ha la funzione della seconda sostanza segnale o di un secondo messaggero.
Tuttavia, il numero di molecole non rimane lo stesso da una fase all'altra: il numero di molecole aumenta di circa dieci volte per fase di reazione, il che aumenta la risposta della cellula. Questo è anche il motivo per cui gli ormoni sono sufficienti in concentrazioni molto basse per innescare una forte reazione. Alla fine della reazione, tutto ciò che resta del cAMP è l'adenosina monofosfato, che altri enzimi possono restituire al ciclo.
Quando un enzima divide l'AMP dall'adenosina trifosfato (ATP), viene generata energia. Il corpo umano fa vari usi di questa energia. L'ATP è il più importante vettore energetico all'interno degli esseri viventi e garantisce che i processi biochimici possano aver luogo a livello micro così come i movimenti muscolari.
L'adenosina monofosfato è anche uno degli elementi costitutivi dell'acido ribonucleico (RNA). Nel nucleo delle cellule umane, le informazioni genetiche sono immagazzinate sotto forma di DNA. Affinché la cellula possa lavorarci, copia il DNA e crea un RNA. DNA e RNA contengono le stesse informazioni sulla stessa sezione, ma differiscono nella struttura delle loro molecole.
Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali
L'adenosina monofosfato può derivare dall'adenosina trifosfato (ATP). L'enzima adenilato ciclasi divide l'ATP e rilascia energia durante il processo. L'acido fosforico delle sostanze gioca un ruolo particolarmente importante. I legami di fosfoanidrite accoppiano le singole molecole l'una all'altra. La scissione può avere diversi possibili risultati: entrambi gli enzimi dividono l'ATP in adenosina difosfato (ADP) e ortofosfato o in AMP e pirofosfato. Poiché il metabolismo energetico è essenzialmente come un ciclo, gli enzimi possono anche combinare i singoli elementi costitutivi in ATP.
I mitocondri sono responsabili della sintesi dell'ATP. I mitocondri sono organelli cellulari che funzionano come centrali elettriche delle cellule. Sono separati dal resto della cellula dalla loro stessa membrana. I mitocondri vengono ereditati dalla madre (materna). L'adenosina monofosfato è presente in tutte le cellule e può quindi essere trovata ovunque nel corpo umano.
Malattie e disturbi
Con l'adenosina monofosfato possono sorgere numerosi problemi. Ad esempio, la sintesi di ATP nei mitocondri può essere disturbata. La medicina chiama anche una tale disfunzione malattia mitocondriale. Può avere una varietà di cause, tra cui stress, cattiva alimentazione, avvelenamento, danni dei radicali liberi, infiammazione cronica, infezioni e malattie intestinali.
I difetti genetici sono spesso responsabili dello sviluppo della sindrome. Le mutazioni modificano il codice genetico e portano a vari disturbi nel metabolismo energetico o nella struttura delle molecole. Queste mutazioni non si trovano necessariamente nel DNA del nucleo cellulare; I mitocondri hanno un proprio patrimonio genetico che esiste indipendentemente dal DNA del nucleo cellulare.
Nella mitocondriopatia, i mitocondri producono ATP solo più lentamente; le cellule quindi hanno meno energia. Invece di costruire ATP completo, i mitocondri sintetizzano più ADP del normale. Le cellule possono anche utilizzare l'ADP per la produzione di energia, ma l'ADP emette meno energia dell'ATP. Nella malattia mitocondriale, il corpo può utilizzare il glucosio come fornitore di energia; quando vengono scomposti, viene prodotto acido lattico. La malattia mitocondriale non è una malattia a sé stante, ma è una sindrome che può far parte di una malattia.
La medicina riassume sotto il nome varie manifestazioni di disturbi mitocondriali. Può verificarsi, ad esempio, nel contesto della sindrome MELAS. Questa è una malattia neurologica caratterizzata da convulsioni, danni cerebrali e una maggiore formazione di acido lattico. Inoltre, la malattia mitocondriale è anche correlata a varie forme di demenza.
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