Аденозиндифосфат - Adenosine diphosphate
|
|
|
|
| Имена | |
|---|---|
|
Название ИЮПАК
Аденозин 5 '- (тригидродифосфат)
|
|
|
Предпочтительное название IUPAC
[(2 R , 3 S , 4 R , 5 R ) -5- (6-амино-9 H- пурин-9-ил) -3,4-дигидроксиоксолан-2-ил] метил тригидрогендифосфат |
|
| Другие названия
Аденозин-5'-дифосфат; Аденозин-5'-пирофосфат; Аденозинпирофосфат
|
|
| Идентификаторы | |
|
3D модель ( JSmol )
|
|
| ЧЭБИ | |
| ЧЭМБЛ | |
| ChemSpider | |
| DrugBank | |
| ECHA InfoCard |
100.000.356 
|
| Номер ЕС | |
| КЕГГ | |
|
PubChem CID
|
|
| Номер RTECS | |
| UNII | |
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Характеристики | |
| C 10 H 15 N 5 O 10 P 2 | |
| Молярная масса | 427,201 г / моль |
| Появление | белый порошок |
| Плотность | 2,49 г / мл |
| журнал P | -2,640 |
| Опасности | |
| Паспорт безопасности | Паспорт безопасности |
|
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|
 проверить ( что есть ?)
  |
|
| Ссылки на инфобоксы | |
Аденозиндифосфат ( АДФ ), также известный как аденозинпирофосфат ( АРР ), является важным органическим соединением в метаболизме и имеет важное значение для потока энергии в живых клетках . АДФ состоит из трех важных структурных компонентов: сахарного остова, присоединенного к аденину, и двух фосфатных групп, связанных с 5-м атомом углерода рибозы . Дифосфатная группа АДФ присоединяется к 5 'атому углерода основной цепи сахара, в то время как аденин присоединяется к 1' атому углерода.
АДФ может взаимно превращаться в аденозинтрифосфат (АТФ) и аденозинмонофосфат (АМФ). АТФ содержит на одну фосфатную группу больше, чем АДФ. AMP содержит на одну фосфатную группу меньше. Передача энергии, используемая всеми живыми существами, является результатом дефосфорилирования АТФ ферментами, известными как АТФазы . Отщепление фосфатной группы от АТФ приводит к связыванию энергии с метаболическими реакциями и побочным продуктом АДФ. АТФ непрерывно реформируется из низкоэнергетических форм АДФ и АМФ. Биосинтез АТФ достигается посредством таких процессов, как фосфорилирование на уровне субстрата , окислительное фосфорилирование и фотофосфорилирование , все из которых облегчают добавление фосфатной группы к АДФ.
Биоэнергетика
Цикл ADP обеспечивает энергию, необходимую для работы в биологической системе, термодинамического процесса передачи энергии от одного источника к другому. Есть два типа энергии: потенциальная энергия и кинетическая энергия . Потенциальную энергию можно рассматривать как запасенную или полезную энергию, доступную для работы. Кинетическая энергия - это энергия объекта в результате его движения. Значение АТФ заключается в его способности накапливать потенциальную энергию в фосфатных связях. Энергия, накопленная между этими связями, затем может быть передана для выполнения работы. Например, передача энергии от АТФ к белку миозину вызывает конформационные изменения при соединении с актином во время сокращения мышц .
Чтобы эффективно произвести одно мышечное сокращение, требуется несколько реакций между миозином и актином, и, следовательно, для создания каждого мышечного сокращения требуется наличие большого количества АТФ. По этой причине биологические процессы эволюционировали, чтобы создать эффективные способы пополнения потенциальной энергии АТФ из АДФ.
Разрыв одной из фосфорных связей АТФ дает примерно 30,5 килоджоулей на моль АТФ (7,3 ккал ). АДФ можно преобразовать или вернуть обратно в АТФ в процессе высвобождения химической энергии, содержащейся в пище; у людей это постоянно осуществляется посредством аэробного дыхания в митохондриях . Растения используют фотосинтетические пути для преобразования и хранения энергии солнечного света, а также преобразования АДФ в АТФ. Животные используют энергию, выделяющуюся при расщеплении глюкозы и других молекул, для преобразования АДФ в АТФ, который затем можно использовать для обеспечения необходимого роста и поддержания клеток.
Клеточное дыхание
Катаболизм
Десятиступенчатый катаболический путь гликолиза - это начальная фаза высвобождения свободной энергии при расщеплении глюкозы, и ее можно разделить на две фазы: подготовительную фазу и фазу выплаты. АДФ и фосфат необходимы в качестве предшественников для синтеза АТФ в ответных реакциях цикла TCA и механизма окислительного фосфорилирования . Во время фазы выплаты гликолиза ферменты фосфоглицераткиназа и пируваткиназа облегчают добавление фосфатной группы к АДФ посредством фосфорилирования на уровне субстрата .
Гликолиз
Гликолиз осуществляется всеми живыми организмами и состоит из 10 этапов. Итоговая реакция всего процесса гликолиза :
- Глюкоза + 2 НАД + + 2 P i + 2 АДФ → 2 пируват + 2 АТФ + 2 НАДН + 2 H 2 O
Этапы 1 и 3 требуют ввода энергии, полученной в результате гидролиза АТФ до АДФ и P i (неорганический фосфат), тогда как этапы 7 и 10 требуют ввода АДФ, каждый из которых дает АТФ. В ферментах , необходимые для разрушения глюкозы находятся в цитоплазме , вязкая жидкость , которая заполняет живую клетку, где гликолитические реакции происходят.
Цикл лимонной кислоты
Цикл лимонной кислоты , также известный как цикл Кребса или цикл TCA (трикарбоновой кислоты), представляет собой 8-ступенчатый процесс, который берет пируват, образующийся в результате гликолиза, и генерирует 4 NADH, FADH2 и GTP, который затем превращается в АТФ. Только на этапе 5, где GTP генерируется сукцинил-CoA синтетазой, а затем преобразуется в ATP, используется ADP (GTP + ADP → GDP + ATP).
Окислительного фосфорилирования
Окислительное фосфорилирование производит 26 из 30 эквивалентов АТФ, образующихся в клеточном дыхании, путем переноса электронов от НАДН или ФАДН2 к О 2 через электронные носители. Энергия , выделяемая когда электроны передаются от высших энергий NADH или FADH2 к более низкой энергии O 2 требуется фосфорилировать АДФ и еще раз генерации АТФ. Именно это энергетическое соединение и фосфорилирование АДФ в АТФ дает цепи переноса электронов название окислительное фосфорилирование.
Митохондриальный комплекс АТФ-синтазы
На начальных этапах гликолиза и цикла трикарбоновых кислот , кофакторы , такие как НАД + пожертвовать и принимают электроны , которые помогают в цепи переноса электронов способность «ы производить градиент протонов через внутреннюю мембрану митохондрий. Комплекс АТФ-синтазы существует внутри митохондриальной мембраны ( часть F O ) и выступает в матрикс ( часть F 1 ). Энергия, полученная в результате химического градиента, затем используется для синтеза АТФ путем сочетания реакции неорганического фосфата с АДФ в активном центре фермента АТФ-синтазы ; уравнение для этого можно записать как ADP + P i → ATP.
Активация тромбоцитов
В нормальных условиях небольшие тромбоциты дискообразной формы свободно циркулируют в крови и не взаимодействуют друг с другом. АДФ хранится в плотных телах внутри кровеносных тромбоцитов и высвобождается при активации тромбоцитов. АДФ взаимодействует с семейством рецепторов АДФ, обнаруженных на тромбоцитах (P2Y1, P2Y12 и P2X1), что приводит к активации тромбоцитов.
- Рецепторы P2Y1 инициируют агрегацию тромбоцитов и изменение формы в результате взаимодействия с АДФ.
- Рецепторы P2Y12 дополнительно усиливают ответ на АДФ и вызывают завершение агрегации.
АДФ в крови превращается в аденозин под действием экто-АДФаз , подавляя дальнейшую активацию тромбоцитов через аденозиновые рецепторы .