Adenosiin difosfaat (ADP) on mononukleotiid, mis sisaldab puriinaluse adeniini ja millel on keskne roll kõigis ainevahetusprotsessides. Koos adenosiin trifosfaat (ATP), vastutab organismi energiavahetuse eest. Enamik ADP funktsiooni häireid on mitokondriaalsed.
Mis on adenosiindifosfaat?
Adenosiin difosfaat mononukleotiidina koosneb puriinalusest adeniinist suhkur riboos, ja kaheosaline fosfaat kett. Kaks fosfaat jäägid on seotud anhüdriidsidemega. Kui teine fosfaat jäägid võetakse üles, energia tarbimisel moodustub adenosiintrifosfaat (ATP). ATP on omakorda organismi keskne energialadu ja energia edastaja. Energiat tarbivates protsessides vabastab see energia hajumisel ka kolmanda fosfaatjäägi, moodustades taas madalama energiaga ADP. Kui aga ADP vabastab fosfaatjäägi, moodustub adenosimonofosfaat (AMP). AMP on mononukleotiid ribonukleiinhape. Kuid ADP võib moodustada ka AMP -st, võttes fosfaatjääke. Selle reaktsiooni jaoks on vaja ka energiat. Mida rohkem fosfaatjääke mononukleotiid sisaldab, seda rohkem energiat tal on. Fosfaatjääkide negatiivne laeng tihedalt pakitud ruumis põhjustab eemaletõukavaid jõude, mis destabiliseerivad eelkõige kõige fosfaadirikkaimat molekuli (ATP). A magneesium ioon võib pinget jaotades molekuli mõnevõrra stabiliseerida. Kuid veelgi tõhusam stabiliseerimine saavutatakse ADP ümberpööramisega fosfaatjäägi vabanemise ajal. Vabanenud energiat kasutatakse seeläbi keha energeetilisteks protsessideks.
Funktsioon, efektid ja rollid
Kuigi adenosiindifosfaati varjutab adenosiintrifosfaat (ATP), omab see siiski organismi jaoks sama suurt tähtsust. ATP -d nimetatakse elumolekuliks, kuna see on kõigi bioloogiliste protsesside kõige asendamatum energia edastaja. ATP tegevust ei saa aga ilma ADP -ta seletada. Kõik reaktsioonid sõltuvad kolmanda fosfaatjäägi energeetilisest seondumisest teise fosfaatjäägiga ATP -s. Fosfaatjääk eraldub alati energiat tarbivate protsesside ja teiste substraatide fosforüülimise ajal. Selle protsessi käigus moodustub ADP ATP -st. Kui fosforüülimisega energeetiliselt aktiveeritud substraatmolekul kannab oma fosfaatjäägi tagasi ADP-sse, moodustub energiarikkam ATP. Seetõttu tuleks ATP/ADP süsteemi tegelikult tervikuna kaaluda. Selle süsteemi toimel sünteesitakse uusi orgaanilisi aineid, tehakse osmootseid töid, aineid transporditakse aktiivselt läbi biomembraanide ja lihaste kontraktsiooni ajal indutseeritakse isegi mehaaniline liikumine. Lisaks mängib ADP oma rolli paljudes ensümaatilistes protsessides. Näiteks on see koensüümi A komponent. Koensüümina toetab koensüüm A paljusid ensüümide in energia metabolism. Näiteks on see seotud aktiveerimisega rasvhapped. See koosneb ADP -st, vitamiin B5 ja aminohape tsüsteiin. Koensüüm A mõjutab otseselt rasvade ainevahetus ning kaudselt süsivesikute ja valkude ainevahetust. ADP mängib samuti rolli hüübimisel veri. Ühendades teatud retseptoritega vereliistakuteADP stimuleerib trombotsüütide suurenenud agregatsiooni ja tagab seega verejooksu kiirema paranemise haavad.
Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused
Adenosiindifosfaati leidub kõigis organismides ja rakkudes selle suure tähtsuse tõttu. Selle peamine tähtsus on koos ATP-ga energia ülekandmise protsessides. ATP -d ja seega ka ADP -d leidub suures koguses mitokondrid eukarüootidest, sest seal toimuvad hingamisahela protsessid. Sisse bakteridmuidugi leidub neid tsütoplasmas. ADP toodetakse algselt fosfaatjäägi lisamisega adenosiinmonofosfaadile (AMP). AMP on RNA mononukleotiid. Biosünteesi lähtepunkt on riboos-5-fosfaat, mis seob teatud molekulaarseid rühmi aminohapped läbi erinevate vaheetappide, kuni moodustub mononukleotiidinositoolmonofosfaat (IMP). Edasiste reaktsioonide kaudu moodustatakse lõpuks lisaks GMP -le ka AMP. AMP -d saab ka taastada nukleiinhapped päästetee kaudu.
Haigused ja häired
Häired ATP/ADP süsteemis esinevad peamiselt nn mitokondriopaatiate korral. Nagu nimigi ütleb, on need haigused mitokondrid.The mitokondrid on rakuorganellid, milles enamik energiatootmise protsesse toimub hingamisahela kaudu. Siin on ehitusplokid süsivesikuid, rasvad ja valgud lagundatakse energia tootmiseks. ATP ja ADP on nendes protsessides keskse tähtsusega. On leitud, et mitokondriopaatiate korral kontsentratsioon ATP on madalam. Selle põhjused on mitmekesised. Näiteks ATP moodustumist ADP -st võivad häirida geneetilised põhjused. Kõigi võimalike ühisjoonena geneetilised haigusedavastati tugevalt energiasõltuvate elundite eriline kahjustus. Seega, süda, lihasüsteem, neerud või närvisüsteem on sageli mõjutatud. Enamik haigusi areneb kiiresti ja haigusprotsess on inimestel erinev. Võimalik, et erinevused tulenevad mõjutatud mitokondrite erinevast arvust. Samuti on võimalik omandada mitokondriopaatiad. Eriti sellised haigused nagu diabeet suhkurtõbi, ülekaalulisus, ALS, Alzheimeri haigus, Parkinsoni tõbi or vähk on seotud ka mitokondriaalse funktsiooni häiretega. Keha energiavarustus on häiritud, mis omakorda põhjustab tugevalt energiasõltuvate elundite edasist kahjustamist. Kuid ADP täidab ka mõningaid olulisi funktsioone peale energia ülekandmise protsesside. Näiteks selle mõju veri hüübimine võib ka viima verehüüvete tekkeks soovimatutes kohtades. Ennetama tromboos moodustumine ja insultid, süda rünnakud või emboolia, veri võib haavatavatel inimestel hõreneda või ADP pärssida. ADP inhibiitorite hulka kuuluvad ravimid klopidogreel, tiklopidiinvõi prasugreel.
