ADP (adenosina difosfato): caratteristiche, struttura e funzioni
L'adenosina difosfato, abbreviato come ADP, è una molecola costituita da un ribosio ancorato ad una adenina e due gruppi fosfato. Questo composto è di vitale importanza nel metabolismo e nel flusso di energia delle cellule.
L'ADP è in costante conversione ad ATP, adenosina trifosfato e AMP, adenosina monofosfato. Queste molecole variano solo nel numero di gruppi di fosfati che possiedono e sono necessarie per molte delle reazioni che si verificano nel metabolismo degli esseri viventi.
L'ADP è un prodotto di un gran numero di reazioni metaboliche che le cellule svolgono. L'energia richiesta per queste reazioni è fornita dall'ATP, e rompendola per generare energia e ADP.
Oltre alla sua funzione di blocco strutturale necessario per la formazione di ATP, l'ADP ha anche dimostrato di essere un componente importante nel processo di coagulazione del sangue. È in grado di attivare una serie di recettori che modulano l'attività delle piastrine e altri fattori correlati alla coagulazione e alla trombosi.
Caratteristiche e struttura
La struttura di ADP è identica a quella di ATP, solo che manca un gruppo fosfato. Ha una formula molecolare di C 10 H 15 N 5 O 10 P 2 e un peso molecolare di 427.201 g / mol.
Consiste in uno scheletro di zucchero attaccato ad una base azotata, adenina e due gruppi fosfato. Lo zucchero che forma questo composto è chiamato ribosio. L'adenosina è legata allo zucchero sul suo carbonio 1, mentre i gruppi fosfato lo fanno sul carbonio 5. Descriveremo in dettaglio ogni componente dell'ADP:
adenina
Delle cinque basi azotate che esistono in natura, l'adenina - o purina 6-amino - è una di queste. È un derivato delle basi purine, quindi è solitamente chiamato purina. È composto da due anelli.
ribosio
Il ribosio è uno zucchero con cinque atomi di carbonio (è un pentoso) la cui formula molecolare è C 5 H 10 O 5 e una massa molecolare di 150 g / mol. In una delle sue forme cicliche, il β-D-ribofuranosio costituisce il componente strutturale di ADP. È anche di ATP e acidi nucleici (DNA e RNA).
Gruppi fosfato
I gruppi fosfato sono ioni poliatomici formati da un atomo di fosforo situato al centro e circondato da quattro atomi di ossigeno.
I gruppi fosfato sono denominati in lettere greche a seconda della loro vicinanza al ribosio: il più vicino è il gruppo fosfato alfa (α), mentre il successivo è il beta (β). Nell'ATP abbiamo un terzo gruppo fosfato, la gamma (γ). Quest'ultimo è quello che viene diviso nell'ATP per produrre ADP.
I legami che legano i gruppi fosfato sono chiamati fosfoidrico e sono considerati legami ad alta energia. Ciò significa che quando si rompono, rilasciano una quantità apprezzabile di energia.
funzioni
Blocco strutturale per l'ATP
Come sono collegati ADP e ATP?
Come accennato, ATP e ADP sono molto simili a livello di struttura, ma non chiariamo in che modo entrambe le molecole sono correlate al metabolismo cellulare.
Possiamo immaginare l'ATP come "la valuta energetica della cellula". È usato da numerose reazioni che si verificano durante le nostre vite.
Ad esempio, quando l'ATP trasferisce la sua energia alla proteina della miosina - un componente importante delle fibre muscolari, provoca un cambiamento nella conformazione muscolare che consente la contrazione muscolare.
Molte delle reazioni metaboliche non sono energeticamente favorevoli, quindi la bolletta energetica deve essere "pagata" per un'altra reazione: l'idrolisi dell'ATP.
I gruppi fosfato sono molecole caricate negativamente. Tre di questi sono uniti nell'ATP, che porta ad un'elevata repulsione elettrostatica tra i tre gruppi. Questo fenomeno funge da accumulo di energia, che può essere rilasciato e trasferito a reazioni biologicamente rilevanti.
L'ATP è analogo a una batteria completamente carica, le celle lo usano e il risultato è una batteria "mezzo carica". Quest'ultimo, nella nostra analogia, è uguale all'ADP. In altre parole, l'ADP fornisce la materia prima necessaria per la generazione di ATP.
Ciclo ADP e ATP
Come con la maggior parte delle reazioni chimiche, l'idrolisi dell'ATP nell'ADP è un fenomeno reversibile. Cioè, l'ADP può "ricaricare" - continuando con la nostra analogia con la batteria. La reazione opposta, che prevede la produzione di ATP a partire da ADP e un fosfato inorganico, ha bisogno di energia.
Deve esserci un ciclo costante tra le molecole di ADP e ATP, attraverso un processo termodinamico di trasferimento di energia, da una fonte all'altra.
L'ATP viene idrolizzato dall'azione di una molecola d'acqua e genera ADP e un fosfato inorganico come prodotti. In questa reazione, l'energia viene rilasciata. La rottura dei legami di fosfato di ATP rilascia circa 30, 5 chilogrammi per mole di ATP e il successivo rilascio di ADP.
Ruolo dell'ADP nella coagulazione e nella trombosi
L'ADP è una molecola con un ruolo vitale nell'emostasi e nella trombosi. È diventato chiaro che l'ADP è coinvolto nell'emostasi poiché è responsabile dell'attivazione delle piastrine mediante i recettori chiamati P2Y1, P2Y12 e P2X1.
Il recettore P2Y1 è un sistema accoppiato alla proteina G ed è coinvolto nel cambiamento di forma delle piastrine, nella loro aggregazione, nell'attività dei procoagulanti e nell'adesione e immobilizzazione del fibrinogeno.
Il secondo recettore che modula l'ATP è P2Y12 e sembra essere coinvolto in funzioni simili al recettore sopra descritto. Inoltre, il recettore attiva anche piastrine per mezzo di altri antagonisti, come il collagene. L'ultimo ricevitore è P2X1. Strutturalmente, è un canale ionico che attiva e causa il flusso di calcio.
Grazie alla conoscenza di come funziona questo recettore, è stato possibile sviluppare farmaci che influiscono sul suo funzionamento, essendo efficaci per il trattamento della trombosi. Quest'ultimo termine si riferisce alla formazione di coaguli all'interno dei vasi.
