adenosine difosfaat (ADP) is een mononucleotide dat de purinebase adenine bevat en speelt een centrale rol in alle stofwisselingsprocessen. Samen met adenosine trifosfaat (ATP), het is verantwoordelijk voor de energieomzet in het organisme. De meeste aandoeningen in de functie van ADP zijn van mitochondriale oorsprong.
Wat is adenosinedifosfaat?
adenosine difosfaat, als een mononucleotide, bestaat uit de purinebase adenine, de suiker ribose, en een tweedelig fosfaat ketting. De twee fosfaat residuen zijn verbonden door een anhydridebinding. Toen een ander fosfaat residu wordt opgenomen, adenosinetrifosfaat (ATP) wordt gevormd onder energieverbruik. ATP is op zijn beurt de centrale energieopslag en energietransmitter in het organisme. Bij energieverbruikende processen geeft het ook het derde fosfaatresidu af onder energiedissipatie, waardoor het opnieuw de lager-energie ADP vormt. Wanneer ADP echter een fosfaatresidu afgeeft, wordt adenosimonofosfaat (AMP) gevormd. AMP is een mononucleotide van ribonucleïnezuur ADP kan echter ook ontstaan uit AMP door een fosfaatresidu op te nemen. Ook voor deze reactie is energie nodig. Hoe meer fosfaatresten de mononucleotide bevat, hoe meer energie het heeft. De negatieve lading van de fosfaatresten in een dicht opeengepakte ruimte veroorzaakt afstotende krachten, die met name het meest fosfaatrijke molecuul (ATP) destabiliseren. EEN magnesium ion kan het molecuul enigszins stabiliseren door de spanning te verdelen. Een nog effectievere stabilisatie wordt echter bereikt door de omkering van ADP onder het vrijkomen van een fosfaatresidu. De vrijkomende energie wordt daarbij gebruikt voor energetische processen in het lichaam.
Functie, effecten en rollen
Hoewel adenosinedifosfaat wordt overschaduwd door adenosinetrifosfaat (ATP), heeft het niettemin hetzelfde grote belang voor het organisme. ATP wordt het levensmolecuul genoemd omdat het de meest onmisbare energietransmitter is in alle biologische processen. De werking van ATP kon echter niet worden verklaard zonder ADP. Alle reacties zijn afhankelijk van de energetische binding van het derde fosfaatresidu met het tweede fosfaatresidu in ATP. Het vrijkomen van het fosfaatresidu vindt altijd plaats tijdens energieverbruikende processen en fosforylering van andere substraten. In dit proces wordt ADP gevormd uit ATP. Wanneer een substraatmolecuul dat energetisch is geactiveerd door fosforylering zijn fosfaatresidu terugbrengt naar ADP, wordt het energierijkere ATP gevormd. Daarom moet het ATP / ADP-systeem eigenlijk in zijn geheel worden beschouwd. Door de werking van dit systeem worden nieuwe organische stoffen gesynthetiseerd, wordt osmotisch werk verricht, worden stoffen actief getransporteerd over biomembranen en wordt zelfs mechanische beweging geïnduceerd tijdens spiercontractie. Bovendien speelt ADP zijn eigen rol in veel enzymatische processen. Het is bijvoorbeeld een bestanddeel van co-enzym A. Als co-enzym ondersteunt co-enzym A veel enzymen in energiemetabolisme Het is bijvoorbeeld betrokken bij de activering van vetzuren Het is samengesteld uit ADP, vitamine B5 en het aminozuur cysteïne Co-enzym A heeft directe invloed Vet metabolisme en indirect koolhydraat- en eiwitmetabolisme. ADP speelt ook een rol bij de stolling van bloed Door zich aan bepaalde receptoren te hechten bloedplaatjes, ADP stimuleert een verhoogde bloedplaatjesaggregatie en zorgt zo voor een sneller genezingsproces voor bloeding wonden.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden
Adenosinedifosfaat wordt in alle organismen en alle cellen aangetroffen vanwege het grote belang ervan. Het belangrijkste belang ervan is samen met ATP voor energieoverdrachtsprocessen. ATP en dus ook ADP worden in grote hoeveelheden aangetroffen in het mitochondria van eukaryoten omdat de processen van de ademhalingsketen daar plaatsvinden. In bacteriënze worden natuurlijk in het cytoplasma aangetroffen. ADP wordt oorspronkelijk geproduceerd door de toevoeging van een fosfaatresidu aan adenosinemonofosfaat (AMP). AMP is een mononucleotide van RNA. Het startpunt van biosynthese is ribose-5-fosfaat, dat moleculaire groepen van bepaalde bindt aminozuren via verschillende tussenstappen totdat het mononucleotide-inositolmonofosfaat (IMP) wordt gevormd. Via verdere reacties wordt uiteindelijk naast GMP AMP gevormd. AMP kan ook worden hersteld van nucleïnezuren via het bergingspad.
Ziekten en aandoeningen
Stoornissen in het ATP / ADP-systeem komen vooral voor bij de zogenaamde mitochondriopathieën. Zoals de naam doet vermoeden, zijn dit ziekten van de mitochondria.De mitochondria zijn celorganellen waarin de meeste energieopwekkende processen plaatsvinden via de ademhalingsketen. Hier de bouwstenen van koolhydraten, vetten en eiwitten worden afgebroken om energie te produceren. ATP en ADP staan bij deze processen centraal. Het is gebleken dat bij mitochondriopathieën de concentratie van ATP is lager. De oorzaken hiervan zijn legio. De vorming van ATP uit ADP kan bijvoorbeeld worden verstoord door genetische oorzaken. Als een gemeenschappelijk kenmerk van alle mogelijke genetische ziektenwerd de bijzondere beperking van sterk energieafhankelijke organen ontdekt. Dus de hart-, het spierstelsel, de nieren of de zenuwstelsel worden vaak getroffen. De meeste ziekten zijn snel progressief en het ziekteproces verschilt van persoon tot persoon. Het is mogelijk dat de verschillen voortkomen uit het variërende aantal aangetaste mitochondriën. Mitochondriopathieën kunnen ook worden verworven. Vooral ziekten als suikerziekte mellitus, zwaarlijvigheidALS, Alzheimer ziekte, Parkinson or kanker zijn ook gerelateerd aan aandoeningen van de mitochondriale functie. De energievoorziening van het lichaam wordt verstoord, wat weer leidt tot verdere schade aan sterk energieafhankelijke organen. ADP oefent echter ook enkele belangrijke functies uit die verder gaan dan energieoverdrachtsprocessen. Bijvoorbeeld het effect op bloed stolling kan ook leiden bloedstolsels op ongewenste locaties. Voorkomen trombose formatie en beroertes, hart- aanvallen of embolieën, bloed kan worden verdund of ADP geremd bij kwetsbare individuen. ADP-remmers omvatten de drugs clopidogrel, ticlopidineof prasugrel.
