ADP (adenosine diphosphate): karakteristik, struktur dan fungsi

Adenosine difosfat, disingkat ADP, adalah molekul yang terdiri dari ribosa yang terikat pada adenin dan dua gugus fosfat. Senyawa ini sangat penting dalam metabolisme dan aliran energi sel.

ADP dalam konversi konstan ke ATP, adenosin trifosfat dan AMP, adenosin monofosfat. Molekul-molekul ini hanya bervariasi dalam jumlah kelompok fosfat yang mereka miliki dan diperlukan untuk banyak reaksi yang terjadi dalam metabolisme makhluk hidup.

ADP adalah produk dari sejumlah besar reaksi metabolisme yang dilakukan sel. Energi yang dibutuhkan untuk reaksi ini disediakan oleh ATP, dan dengan memecahnya untuk menghasilkan energi dan ADP.

Selain fungsinya sebagai blok struktural yang diperlukan untuk pembentukan ATP, ADP juga telah terbukti menjadi komponen penting dalam proses pembekuan darah. Ia mampu mengaktifkan serangkaian reseptor yang memodulasi aktivitas trombosit dan faktor-faktor lain yang berkaitan dengan koagulasi dan trombosis.

Karakteristik dan struktur

Struktur ADP identik dengan ATP, hanya saja ia tidak memiliki gugus fosfat. Ini memiliki rumus molekul C ₁₀ H ₁₅ N ₅ O ₁₀ P ₂ dan berat molekul 427.201 g / mol.

Ini terdiri dari kerangka gula yang melekat pada basa nitrogen, adenin, dan dua gugus fosfat. Gula yang membentuk senyawa ini disebut ribosa. Adenosine terikat dengan gula pada karbon 1, sementara kelompok fosfat melakukannya pada karbon 5. Kami akan menjelaskan secara rinci setiap komponen ADP:

Adenine

Dari lima basa nitrogen yang ada di alam, adenin - atau 6-amino purin - adalah salah satunya. Ini adalah turunan dari basis purin, sehingga biasanya disebut purin. Ini terdiri dari dua cincin.

Ribosa

Ribosa adalah gula dengan lima atom karbon (itu adalah pentosa) yang rumus molekulnya adalah C ₅ H ₁₀ O ₅ dan massa molekul 150 g / mol. Dalam salah satu bentuk sikliknya, β-D-ribofuranose membentuk komponen struktural ADP. Ini juga dari ATP dan asam nukleat (DNA dan RNA).

Kelompok fosfat

Kelompok fosfat adalah ion poliatomik yang dibentuk oleh atom fosfor yang terletak di tengah dan dikelilingi oleh empat atom oksigen.

Gugus fosfat dinamai dalam huruf Yunani tergantung pada kedekatannya dengan ribosa: yang terdekat adalah gugus fosfat alfa (α), sedangkan yang berikutnya adalah beta (β). Dalam ATP kita memiliki gugus fosfat ketiga, gamma (γ). Yang terakhir adalah yang terpecah dalam ATP untuk menghasilkan ADP.

Ikatan yang mengikat gugus fosfat disebut phosphoanhydric dan dianggap sebagai ikatan energi tinggi. Ini berarti bahwa ketika mereka pecah, mereka melepaskan jumlah energi yang cukup besar.

Fungsi

Blok struktural untuk ATP

Bagaimana ADP dan ATP terkait?

Seperti yang kami sebutkan, ATP dan ADP sangat mirip pada tingkat struktur, tetapi kami tidak menjelaskan bagaimana kedua molekul itu terkait dengan metabolisme seluler.

Kita bisa membayangkan ATP sebagai "mata uang energi sel". Ini digunakan oleh banyak reaksi yang terjadi sepanjang hidup kita.

Sebagai contoh, ketika ATP mentransfer energinya ke protein myosin - komponen penting dari serat otot, itu menyebabkan perubahan konformasi otot yang memungkinkan kontraksi otot.

Banyak reaksi metabolik yang tidak menguntungkan secara energi, sehingga tagihan energi harus "dibayar" untuk reaksi lain: hidrolisis ATP.

Gugus fosfat adalah molekul bermuatan negatif. Tiga di antaranya disatukan dalam ATP, yang mengarah ke tolakan elektrostatik yang tinggi di antara ketiga kelompok. Fenomena ini berfungsi sebagai penyimpanan energi, yang dapat dilepaskan dan ditransfer ke reaksi yang relevan secara biologis.

ATP dianalogikan dengan baterai yang terisi penuh, sel-sel menggunakannya dan hasilnya adalah baterai "setengah terisi". Yang terakhir, dalam analogi kami, sama dengan ADP. Dengan kata lain, ADP menyediakan bahan baku yang diperlukan untuk pembuatan ATP.

ADP dan ATP cycle

Seperti kebanyakan reaksi kimia, hidrolisis ATP dalam ADP adalah fenomena reversibel. Artinya, ADP dapat "mengisi ulang" - melanjutkan dengan analogi baterai kami. Reaksi sebaliknya, yang melibatkan produksi ATP mulai dari ADP dan fosfat anorganik membutuhkan energi.

Harus ada siklus konstan antara molekul ADP dan ATP, melalui proses termodinamika transfer energi, dari satu sumber ke sumber lainnya.

ATP dihidrolisis oleh aksi molekul air dan menghasilkan ADP dan fosfat anorganik sebagai produk. Dalam reaksi ini, energi dilepaskan. Rincian ATP ikatan fosfat melepaskan sekitar 30, 5 kilojules per mol ATP, dan rilis selanjutnya dari ADP.

Peran ADP dalam koagulasi dan trombosis

ADP adalah molekul dengan peran vital dalam hemostasis dan trombosis. Telah menjadi jelas bahwa ADP terlibat dalam hemostasis karena bertanggung jawab untuk aktivasi trombosit melalui reseptor yang disebut P2Y1, P2Y12 dan P2X1.

Reseptor P2Y1 adalah sistem yang digabungkan dengan protein G, dan terlibat dalam perubahan bentuk trombosit, dalam agregasi mereka, dalam aktivitas procoagulan dan dalam adhesi dan imobilisasi fibrinogen.

Reseptor kedua yang memodulasi ATP adalah P2Y12, dan tampaknya terlibat dalam fungsi yang mirip dengan reseptor yang dijelaskan di atas. Selain itu, reseptor juga mengaktifkan trombosit melalui antagonis lain, seperti kolagen. Penerima terakhir adalah P2X1. Secara struktural, ini adalah saluran ion yang mengaktifkan dan menyebabkan aliran kalsium.

Berkat mengetahui cara kerja reseptor ini, dimungkinkan untuk mengembangkan obat yang memengaruhi fungsinya, efektif untuk pengobatan trombosis. Istilah terakhir mengacu pada pembentukan gumpalan di dalam kapal.