ADP (ثنائي فوسفات الأدينوزين): الخصائص والبنية والوظائف
ثنائي فوسفات الأدينوزين ، والمختصر باسم ADP ، هو جزيء يتكون من ريبوز مرتبط بأدينين ومجموعتين من الفوسفات. هذا المركب له أهمية حيوية في عملية التمثيل الغذائي وفي تدفق الطاقة للخلايا.
ADP في تحويل مستمر إلى ATP ، أدينوسين ثلاثي الفوسفات و AMP ، أدينوسين أحادي الفوسفات. تختلف هذه الجزيئات فقط في عدد مجموعة الفوسفات التي تمتلكها وضرورية للعديد من ردود الفعل التي تحدث في عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية.
ADP هو نتاج لعدد كبير من ردود الفعل الأيضية التي تنفذها الخلايا. يتم توفير الطاقة اللازمة لهذه التفاعلات بواسطة ATP ، وكسرها لتوليد الطاقة و ADP.
بالإضافة إلى وظيفتها ككتلة هيكلية ضرورية لتشكيل ATP ، فقد تم أيضًا اعتبار ADP مكونًا مهمًا في عملية تخثر الدم. إنه قادر على تنشيط سلسلة من المستقبلات التي تعدل نشاط الصفائح الدموية والعوامل الأخرى المتعلقة بالتخثر والتخثر.
الخصائص والهيكل
هيكل ADP مطابق لهيكل ATP ، إلا أنه يفتقر إلى مجموعة الفوسفات. يحتوي على تركيبة جزيئية من C 10 H 15 N 5 O 10 P 2 ويبلغ الوزن الجزيئي 427.201 جم / مول.
يتكون من هيكل عظمي من السكر مرتبط بقاعدة نيتروجينية وأدينين ومجموعتين من الفوسفات. السكر الذي يشكل هذا المركب يسمى الريبوز. يرتبط الأدينوزين بالسكر على كربونه 1 ، بينما تقوم مجموعات الفوسفات بذلك على الكربون 5. وسنصف بالتفصيل كل مكون من مكونات ADP:
الأدينين
من بين القواعد النيتروجينية الخمسة الموجودة في الطبيعة ، يعد الأدينين - أو البيورين الأمينيون - أحد هذه القواعد. وهو مشتق من قواعد البيورين ، لذلك يطلق عليه عادة البيورين. وهي تتألف من حلقتين.
الريبوز
الريبوز هو سكر يحتوي على خمس ذرات كربون (وهو عبارة عن بنتوس) له الصيغة الجزيئية C 5 H 10 O 5 وكتلة جزيئية قدرها 150 جم / مول. في أحد أشكاله الدورية ، تشكل rib-D-ribofuranose المكون الهيكلي لـ ADP. كما أنه من ATP والأحماض النووية (الحمض النووي والحمض النووي الريبي).
مجموعات الفوسفات
مجموعات الفوسفات هي أيونات متعددة الذرات تتكون من ذرة الفسفور الموجودة في الوسط وتحيط بها أربع ذرات أكسجين.
تتم تسمية مجموعات الفوسفات بحروف يونانية اعتمادًا على قربها من الريبوز: الأقرب هي مجموعة الفوسفات ألفا (α) ، بينما التالي هو بيتا (β). في اتحاد لاعبي التنس المحترفين ، لدينا مجموعة فوسفات ثالثة ، غاما (γ). الأخير هو الذي تم تقسيمه في ATP للحصول على ADP.
تسمى الروابط التي تربط مجموعات الفوسفات بالفوسفورية وتعتبر روابط عالية الطاقة. هذا يعني أنه عندما يكسرون ، يطلقون كمية كبيرة من الطاقة.
وظائف
كتلة الهيكلية لل ATP
كيف ترتبط ADP و ATP؟
كما ذكرنا ، ATP و ADP متشابهان للغاية على مستوى الهيكل ، لكننا لا نوضح كيف ترتبط كل من الجزيئات بعملية التمثيل الغذائي الخلوي.
يمكننا أن نتخيل أن ATP هو "عملة الطاقة للخلية". يتم استخدامه من قبل العديد من ردود الفعل التي تحدث طوال حياتنا.
على سبيل المثال ، عندما تنقل ATP طاقتها إلى بروتين الميوسين - وهو مكون مهم من ألياف العضلات ، فإنه يتسبب في حدوث تغيير في التشكل العضلي الذي يسمح بتقلص العضلات.
العديد من ردود الفعل الأيضية ليست مواتية بقوة ، لذلك يجب "دفع" فاتورة الطاقة لتفاعل آخر: التحلل المائي لـ ATP.
مجموعات الفوسفات هي جزيئات سالبة الشحنة. ثلاثة من هؤلاء متحدون في ATP ، مما يؤدي إلى تنافر إلكتروستاتيكي عالٍ بين المجموعات الثلاث. هذه الظاهرة بمثابة تخزين الطاقة ، والتي يمكن إطلاقها ونقلها إلى ردود الفعل ذات الصلة بيولوجيا.
يشبه ATP بطارية مشحونة بالكامل ، وتستخدمها الخلايا والنتيجة هي بطارية "نصف شحن". الأخير ، في قياسنا ، يساوي ADP. بمعنى آخر ، يوفر ADP المواد الخام اللازمة لتوليد ATP.
دورة ADP و ATP
كما هو الحال مع معظم التفاعلات الكيميائية ، يعتبر التحلل المائي لـ ATP في ADP ظاهرة قابلة للعكس. وهذا يعني أن ADP يمكنه "إعادة الشحن" - مع الاستمرار في قياس البطارية. رد الفعل المعاكس ، الذي ينطوي على إنتاج ATP بدءا من ADP والفوسفات غير العضوي يحتاج إلى الطاقة.
يجب أن تكون هناك دورة ثابتة بين جزيئات ADP و ATP ، من خلال عملية ديناميكية لنقل الطاقة ، من مصدر إلى آخر.
يتحلل ATP من خلال عمل جزيء الماء ويولد ADP وفوسفات غير عضوي كمنتجات. في هذا التفاعل ، يتم تحرير الطاقة. يؤدي انهيار روابط الفوسفات ATP إلى إطلاق حوالي 30.5 كيلوجول لكل مول من الـ ATP والإصدار اللاحق للـ ADP.
دور ADP في التخثر والتخثر
ADP هو جزيء له دور حيوي في الارقاء والتخثر. لقد أصبح من الواضح أن ADP متورط في الارقاء لأنه مسؤول عن تنشيط الصفائح الدموية عن طريق مستقبلات تسمى P2Y1 و P2Y12 و P2X1.
مستقبلات P2Y1 عبارة عن نظام يقترن بالبروتين G ، ويشارك في تغيير شكل الصفائح الدموية ، في تجميعها ، في نشاط المواد المسببة للتخثر وفي الالتصاق وتجميد الفيبرينوجين.
المستقبل الثاني الذي يعدل ATP هو P2Y12 ، ويبدو أنه متورط في وظائف مماثلة للمستقبل الموصوف أعلاه. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم المستقبِل أيضًا بتنشيط الصفائح الدموية عن طريق مضادات أخرى ، مثل الكولاجين. المتلقي الأخير هو P2X1. من الناحية الهيكلية ، إنها قناة أيونية تنشط وتتسبب في تدفق الكالسيوم.
بفضل معرفة كيفية عمل هذه المستقبلات ، أصبح من الممكن تطوير عقاقير تؤثر على أدائها وفعاليتها في علاج الخثار. يشير المصطلح الأخير إلى تكوين جلطات داخل الأوعية.
