Guanosina trifosfato

Guanosina trifosfato In quanto nucleoside trifosfato, l'adenosina trifosfato è un importante accumulatore di energia nell'organismo. Fornisce energia principalmente durante i processi anabolici. Inoltre attiva molte biomolecole.

Che cos'è la guanosina trifosfato?

Guanosina trifosfato (GTP) rappresenta un nucleoside trifosfato, che è composto dalla guanina base nucleotidica, dallo zucchero ribosio e da tre residui di fosfato legati tra loro da legami anidridici.

In questo caso, la guanina è legata glicosidicamente al ribosio e il ribosio a sua volta è legato al triplo residuo di fosfato tramite un'esterificazione. Il legame dell'anidride del terzo gruppo fosfato al secondo gruppo fosfato è molto energico. Quando questo gruppo fosfato viene scisso, GTP fornisce molta energia per alcune reazioni e trasduzioni del segnale, come con l'analogo composto adenosina trifosfato (ATP).Il GTP è formato dalla semplice fosforilazione del PIL (guanosina difosfato) o dalla tripla fosforilazione della guanosina.

I gruppi fosfato provengono sia dall'ATP che dalle reazioni di trasferimento all'interno del ciclo dell'acido citrico. La materia prima guanosina è un nucleoside a base di guanina e ribosio. GTP viene convertito in GMP (guanosina monofosfato) rilasciando due gruppi fosfato. In quanto nucleotide, questo composto rappresenta un elemento costitutivo dell'acido ribonucleico Quando isolato all'esterno del corpo, il GTP è un solido incolore. Nel corpo, svolge molte funzioni come trasmettitore di energia e fornitore di fosfato.

Funzione, effetto e compiti

Oltre al più noto ATP, GTP è anche responsabile di molte reazioni di trasferimento di energia. Molte reazioni metaboliche cellulari possono avvenire solo con l'aiuto del trasferimento di energia attraverso la guanosina trifosfato.

Come con l'ATP, il legame del terzo residuo di fosfato al secondo residuo di fosfato ha un'energia molto elevata e paragonabile al suo contenuto energetico. Tuttavia, GTP catalizza diverse vie metaboliche rispetto all'ATP. GTP ottiene la sua energia dalla scomposizione di carboidrati e grassi all'interno del ciclo dell'acido citrico. È anche possibile un trasferimento di energia dall'ATP al PIL con il trasferimento di un gruppo fosfato. Questo crea ADP e GTP. La guanosina trifosfato attiva molti composti e vie metaboliche. Quindi è responsabile dell'attivazione delle proteine ​​G. Le proteine ​​G sono proteine ​​che possono legare GTP.

Ciò consente loro di trasmettere segnali tramite i recettori associati alla proteina G. Questi sono segnali per annusare, vedere o regolare la pressione sanguigna. GTP stimola la trasduzione del segnale all'interno della cellula aiutando il trasferimento di importanti sostanze segnale o stimolando le molecole G con il trasferimento di energia che dà inizio a una cascata del segnale. Inoltre, la biosintesi delle proteine ​​non può avvenire senza GTP. L'allungamento della catena del polipeptide avviene con l'assorbimento di energia che si ottiene dalla conversione di GTP in GDP. Anche il trasporto di molte sostanze, comprese le proteine ​​di membrana, alle membrane è ampiamente regolato dal GTP.

GTP rigenera anche l'ADP in ATP con il trasferimento di un residuo di fosfato. Inoltre attiva gli zuccheri mannosio e fucosio, formando così l'ADP-mannosio e l'ADP-fucosio. Un'altra importante funzione di GTP è la sua partecipazione alla costruzione di RNA e DNA. GTP è anche essenziale per il trasporto di sostanze tra il nucleo e il citoplasma. Va anche detto che GTP è il materiale di partenza per la formazione di GMP ciclico (cGMP).

Il composto cGMP è una molecola di segnalazione ed è responsabile, tra le altre cose, della trasduzione del segnale visivo. Controlla il trasporto di ioni nei reni e nell'intestino. Invia il segnale per l'allargamento dei vasi sanguigni e dei bronchi. Dopotutto, si ritiene che sia coinvolto nello sviluppo della funzione cerebrale.

Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali

La guanosina trifosfato è presente in tutte le cellule dell'organismo. È indispensabile come riserva di energia, vettore del gruppo fosfato e elemento costitutivo per la costruzione di acidi nucleici. Come parte del metabolismo, è costituito da guanosina, guanosina monofosfato (GMP) o guanosina difosfato (GDP). GMP è un nucleotide dell'acido ribonucleico. Può anche essere recuperato da questo. Tuttavia, è anche possibile una nuova sintesi nell'organismo.

Il legame di ulteriori gruppi fosfato al gruppo fosfato esterificato sul ribosio è possibile solo con un dispendio di energia. Il legame dell'anidride del terzo gruppo fosfato al secondo in particolare significa un elevato dispendio di energia, perché si accumulano forze repulsive elettrostatiche che vengono distribuite su tutta la molecola. All'interno della molecola si sviluppano delle tensioni che a contatto con la corrispondente molecola target si trasferiscono a quest'ultima rilasciando un gruppo fosfato. Si verificano cambiamenti conformazionali nella molecola bersaglio, che attivano le reazioni oi segnali corrispondenti.

Malattie e disturbi

Se la trasmissione del segnale non avviene correttamente nella cellula, può verificarsi una varietà di malattie. In connessione con la funzione di GTP, le proteine ​​G sono di grande importanza per il trasporto del segnale.

Le proteine ​​G rappresentano un gruppo eterogeneo di proteine ​​che possono trasmettere segnali legandosi a GTP. Viene attivata una cascata di segnali, che è anche responsabile del fatto che i neurotrasmettitori e gli ormoni diventano efficaci agganciandosi ai recettori associati alla proteina G. Le mutazioni nelle proteine ​​G o nei loro recettori associati spesso interrompono la trasmissione del segnale e sono la causa di alcune malattie. Ad esempio, la displasia fibrosa o la distrofia ossea di Albrigh (pseudoipoparatiroidismo) è innescata dalla mutazione di una proteina G. Questa malattia è resistente all'ormone paratiroideo.

Cioè, il corpo non risponde a questo ormone. L'ormone paratiroideo è responsabile del metabolismo del calcio e della formazione ossea. Il disturbo della struttura ossea porta a mixomi dei muscoli scheletrici o disfunzioni del cuore, del pancreas, del fegato e della tiroide. Nell'acromegalia, invece, c'è una resistenza all'ormone di rilascio dell'ormone della crescita, per cui l'ormone della crescita viene rilasciato in modo incontrollato e quindi provoca un aumento della crescita degli arti e degli organi interni.