Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Аденозиндифосфат
Скелетная формула АДФ
Шариковая модель ADP (показана здесь как 3-ионная)
Имена
Название ИЮПАК
[(2 R , 3 S , 4 R , 5 R ) -5- (6-аминопурин-9-ил) -3,4-дигидроксиоксолан-2-ил] метилфосфоно гидрофосфат
Другие имена
Аденозин-5'-дифосфат; Аденозин-5'-пирофосфат; Аденозинпирофосфат
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard100.000.356 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 218-249-0
КЕГГ
Номер RTECS
  • AU7467000
UNII
  • InChI = 1S / C10H15N5O10P2 / c11-8-5-9 (13-2-12-8) 15 (3-14-5) 10-7 (17) 6 (16) 4 (24-10) 1-23- 27 (21,22) 25-26 (18,19) 20 / ч2-4,6-7,10,16-17H, 1H2, (H, 21,22) (H2,11,12,13) ​​(H2 , 18,19,20) / t4-, 6-, 7-, 10- / м1 / с1 проверитьY
    Ключ: XTWYTFMLZFPYCI-KQYNXXCUSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C10H15N5O10P2 / c11-8-5-9 (13-2-12-8) 15 (3-14-5) 10-7 (17) 6 (16) 4 (24-10) 1-23- 27 (21,22) 25-26 (18,19) 20 / ч2-4,6-7,10,16-17H, 1H2, (H, 21,22) (H2,11,12,13) ​​(H2 , 18,19,20) / t4-, 6-, 7-, 10- / м1 / с1
    Ключ: XTWYTFMLZFPYCI-KQYNXXCUBP
  • O = P (O) (O) OP (= O) (O) OC [C @ H] 3O [C @@ H] (n2cnc1c (ncnc12) N) [C @ H] (O) [C @@ H ] 3O
  • c1nc (c2c (n1) n (cn2) [C @ H] 3 [C @@ H] ([C @@ H] ([C @ H] (O3) COP (= O) (O) OP (= O ) (O) O) O) O) N
Характеристики
C 10 H 15 N 5 O 10 P 2
Молярная масса427,201 г / моль
Внешностьбелый порошок
Плотность2,49 г / мл
журнал P-2,640
Опасности
Паспорт безопасностиПаспорт безопасности
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
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. [1]

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. [1] АТФ постоянно 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 [ править ]

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 накопленную 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 времясокращение мышц .

Цикл синтеза и деградации АТФ; 1 и 2 представляют собой выход и вход энергии соответственно.

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. [2]

Разрыв одной из фосфорных связей АТФ дает примерно 30,5 килоджоулей на моль АТФ (7,3 ккал ). [3] 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 . [2] Растения используют фотосинтетические пути для преобразования и хранения энергии солнечного света, а также преобразования АДФ в АТФ. [3] 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.[2]

Клеточное дыхание [ править ]

Катаболизм [ править ]

Десятиступенчатый катаболический путь гликолиза является начальной фазой высвобождения свободной энергии при расщеплении глюкозы и может быть разделен 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 . [4] Во время фазы выплаты гликолиза ферменты фосфоглицераткиназа и пируваткиназа способствуют добавлению фосфатной группы к АДФ посредством фосфорилирования на уровне субстрата . [5]

Обзор гликолиза

Гликолиз [ править ]

Основная статья: гликолиз

Гликолиз осуществляется всеми живыми организмами и состоит из 10 этапов. Итоговая реакция для всего процесса гликолиза : [6]

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. [7] В ферментах , необходимые для разрушения глюкозы находятся в цитоплазме , вязкая жидкость , которая заполняет живую клетку, где гликолитические реакции происходят.

Цикл лимонной кислоты [ править ]

Основная статья: 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. [8] Только на этапе 5, где GTP генерируется сукцинил-CoA синтетазой, а затем превращается в ATP, используется ADP (GTP + ADP → GDP + ATP). [9]

Окислительное фосфорилирование [ править ]

Основная статья: окислительное фосфорилирование

Окислительное фосфорилирование производит 26 из 30 эквивалентов АТФ, образующихся в клеточном дыхании, путем переноса электронов от НАДН или ФАДН2 к О 2 через переносчики электронов. [10] Энергия, выделяемая при передаче электронов от NADH или FADH2 с более высокой энергией к O 2 с более низкой энергией , требуется для фосфорилирования АДФ и повторного образования АТФ. [11] Именно это энергетическое соединение и фосфорилирование АДФ в АТФ дает цепи переноса электронов название окислительное фосфорилирование.

АТФ-синтаза

Митохондриальный комплекс АТФ-синтазы [ править ]

Основная статья: АТФ-синтаза

На начальных этапах гликолиза и цикла трикарбоновых кислот , кофакторы , таких как НАД + пожертвовать и принимают электроны [12] , которые помогают в цепи переноса электронов способность «s , чтобы произвести протонный градиент через внутреннюю мембрану митохондрий. [13] 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 АТФ-синтазы.фермент; уравнение для этого можно записать как ADP + P i → ATP.

Активация тромбоцитов [ править ]

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. [14]

  • 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 .

См. Также [ править ]

  • Нуклеозид
  • Нуклеотид
  • ДНК
  • РНК
  • Олигонуклеотид
  • Апираза
  • Фосфат

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Кокс, Майкл; Нельсон, Дэвид Р .; Ленингер, Альберт Л (2008). Принципы биохимии Ленингера . Сан-Франциско: WH Freeman. ISBN 978-0-7167-7108-1.
  2. ^ a b c Неф, CR (2005). «Аденозинтрифосфат» . Гиперфизика [сериал в Интернете] . Государственный университет Джорджии.
  3. ^ a b Фараби, MJ (2002). «Природа АТФ» . АТФ и биологическая энергия [сериал в Интернете] . Архивировано из оригинала на 2007-12-01.
  4. ↑ Jensen TE, Richter EA (март 2012 г.). «Регулирование метаболизма глюкозы и гликогена во время и после тренировки» . J. Physiol . 590 (Pt 5): 1069–76. DOI : 10.1113 / jphysiol.2011.224972 . PMC 3381815 . PMID 22199166 .  
  5. ^ Liapounova Н.А., Hampl V, Гордон PM, Sensen CW, Gedamu L, Dacks JB (декабрь 2006). «Реконструкция мозаичного гликолитического пути анаэробных эукариот Monocercomonoides» . Эукариотическая клетка . 5 (12): 2138–46. DOI : 10.1128 / EC.00258-06 . PMC 1694820 . PMID 17071828 .  
  6. ^ Medh, JD "Гликолиз" (PDF) . CSUN.Edu . Проверено 3 апреля 2013 года .
  7. ^ Бейли, Регина. «10 шагов гликолиза» .
  8. ^ "Цикл лимонной кислоты" (PDF) . Записка Такусагавы. Архивировано из оригинального (PDF) 24 марта 2012 года . Проверено 4 апреля 2013 года .
  9. ^ «Биохимия» (PDF) . UCCS.edu. Архивировано из оригинального (PDF) 28 февраля 2013 года.
  10. ^ «Окислительное фосфорилирование» . WH Freeman, 2002 . Проверено 4 апреля 2013 года .
  11. ^ Medh, JD "Электронная транспортная цепь (обзор)" (PDF) . CSUN.edu . Проверено 4 апреля 2013 года .
  12. Перейти ↑ Belenky P, Bogan KL, Brenner C (январь 2007 г.). «Метаболизм НАД + в здоровье и болезни». Trends Biochem. Sci . 32 (1): 12–9. DOI : 10.1016 / j.tibs.2006.11.006 . PMID 17161604 . 
  13. ^ Мюррей, Роберт Ф. (2003). Иллюстрированная биохимия Харпера . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-121766-5.
  14. ^ Муругаппа S, Kunapuli SP (2006). «Роль рецепторов АДФ в функции тромбоцитов» . Передний. Biosci . 11 : 1977–86. DOI : 10.2741 / 1939 . PMID 16368572 .