adenosine monofosfaat is een nucleotide dat deel kan uitmaken van de energiedrager adenosinetrifosfaat (ATP). Als cyclisch adenosine monofosfaat, het vervult ook de functie van een tweede boodschapper. Het wordt onder andere gevormd tijdens de splitsing van ATP, waardoor energie vrijkomt.
Wat is adenosinemonofosfaat?
adenosine monofosfaat (C10H14N5O7P) is een nucleotide en behoort tot de purineribotiden. Purine is een bouwstof in het menselijk lichaam dat ook in alle andere levende wezens wordt aangetroffen. Het molecuul vormt een dubbele ring en komt nooit alleen voor: Purine is altijd met andere verbonden moleculen om grotere eenheden te vormen. Purine vormt een bouwsteen van adenine. Deze basis is ook te vinden in desoxyribonucleïnezuur (DNA) en codeert genetisch opgeslagen informatie. Naast adenine is guanine ook een van de purines bases Het adenine in adenosinemonofosfaat is gekoppeld aan twee andere bouwstenen: ribose en fosforzuur. ribose is een suiker met de moleculaire formule C5H10O5. Biologie verwijst ook naar het molecuul als pentose omdat het uit een vijfledige ring bestaat. Fosforzuur bindt aan de vijfde carbon atoom van ribose in adenosine monofosfaat. Andere namen voor adenosinemonofosfaat zijn adenylaat en adenylzuur.
Functie, actie en rollen
Cyclisch adenosinemonofosfaat (cAMP) helpt bij de transductie van hormonale signalen. Een steroïdhormoon wordt bijvoorbeeld gekoppeld aan een receptor aan de buitenkant van het celmembraan. In zekere zin is de receptor de eerste ontvanger van de cel. Het hormoon en de receptor passen als een slot en sleutel in elkaar, waardoor er een biochemische reactie in de cel ontstaat. In dit geval is het hormoon daarom de eerste boodschapper en activeert het het enzym adenylaatcyclase. Deze biokatalysator splitst nu ATP in de cel en produceert cAMP. Op zijn beurt activeert cAMP een ander enzym dat, afhankelijk van het celtype, de celreactie triggert - bijvoorbeeld de productie van een nieuw hormoon. Adenosinemonofosfaat heeft hier dus de functie van je tweede signaalstof of second messenger. Het aantal moleculen blijft niet hetzelfde van stap tot stap: per reactiestap nemen de moleculen ongeveer tien keer toe, waardoor de reactie van de cel wordt versterkt. Dit is ook de reden waarom hormonen, zelfs in zeer lage concentraties, zijn voldoende om een sterke respons op te wekken. Aan het einde van de reactie is het enige dat van het cAMP overblijft adenosinemonofosfaat, en dat andere enzymen kan recyclen. Wanneer een enzym AMP afsplitst van adenosinetrifosfaat (ATP), wordt energie geproduceerd. Het menselijk lichaam maakt op veel manieren gebruik van deze energie. ATP is de belangrijkste energiedrager binnen levende organismen en zorgt ervoor dat biochemische processen zowel op microniveau als spierbewegingen kunnen plaatsvinden. Adenosinemonofosfaat is ook een van de bouwstenen van ribonucleïnezuur (RNA). In de kern van menselijke cellen wordt genetische informatie opgeslagen in de vorm van DNA. Om ervoor te zorgen dat de cel ermee kan werken, kopieert het het DNA en maakt het RNA. DNA en RNA bevatten dezelfde informatie over dezelfde segmenten, maar ze verschillen in de structuur ervan moleculen.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden
Adenosine-monofosfaat kan worden gevormd uit adenosinetrifosfaat (ATP). Het enzym adenylaatcyclase splitst ATP en maakt daarbij energie vrij. De fosforzuur van de stoffen speelt een bijzonder belangrijke rol in dit proces. Fosfoanhydrietbindingen koppelen de afzonderlijke moleculen aan elkaar. Het decolleté kan verschillende mogelijke uitkomsten hebben: ofwel enzymen split de ATP in adenosinedifosfaat (ADP) en orthofosfaat of in AMP en pyrofosfaat. Sinds energiemetabolisme is in wezen als een cyclus, enzymen kan ook de individuele bouwstenen opnieuw combineren om ATP te vormen. De mitochondria zijn verantwoordelijk voor de synthese van ATP. mitochondriën zijn celorganellen die de functie hebben van energiecentrales van de cellen. Ze zijn gescheiden van de rest van de cel door hun eigen membraan. mitochondriën worden geërfd van de moeder (moederlijk). Adenosinemonofosfaat wordt in alle cellen aangetroffen en komt dus overal in het menselijk lichaam voor.
Ziekten en aandoeningen
Bij adenosinemonofosfaat kunnen verschillende problemen optreden. De synthese van ATP in mitochondriën kan bijvoorbeeld verstoord zijn. Geneeskunde verwijst ook naar een dergelijke disfunctie als mitochondriopathie en kan verschillende oorzaken hebben, waaronder spanning, slechte voeding, vergiftiging, schade door vrije radicalen, chronisch ontsteking, infecties en darmziekten. Genetische defecten zijn ook vaak verantwoordelijk voor de ontwikkeling van het syndroom. Mutaties veranderen de genetische code en leiden op verschillende storingen in energiemetabolisme of bij de constructie van moleculen. Deze mutaties bevinden zich niet noodzakelijk in het DNA van de celkern; mitochondriën hebben hun eigen genetisch materiaal dat onafhankelijk van het celkern-DNA bestaat. Bij mitochondriopathie produceren mitochondriën ATP alleen in een langzamer tempo; cellen hebben daardoor minder energie. In plaats van volledige ATP te bouwen, synthetiseren de mitochondriën meer ADP dan normaal. De cellen kunnen ADP ook gebruiken voor energie, maar ADP geeft minder energie af dan ATP. Bij mitochondriopathie kan het lichaam gebruiken glucose voor energie; zijn afbraak produceert melkzuur Mitochondriopathie is geen ziekte op zich, maar een syndroom dat deel kan uitmaken van een ziekte. De medische wetenschap vat verschillende manifestaties van mitochondriale aandoeningen samen onder de term. Het kan bijvoorbeeld voorkomen in de context van het MELAS-syndroom. Dit is een neurologisch ziektebeeld dat wordt gekenmerkt door toevallen, hersenen schade en verhoogde vorming van melkzuur Bovendien wordt mitochondriopathie ook geassocieerd met verschillende vormen van dementie.
