Adenosinedifosfaat

Adenosinedifosfaat (ADP) is een mononucleotide met de purinebase adenine en speelt een centrale rol in alle stofwisselingsprocessen. Samen met adenosinetrifosfaat (ATP) is het verantwoordelijk voor de energieomzet in het organisme. De meeste aandoeningen in de functie van ADP zijn mitochondriaal.

Wat is adenosinedifosfaat?

Als mononucleotide bestaat adenosinedifosfaat uit de purinebase adenine, de suikerribose en een tweedelige fosfaatketen. De twee fosfaatresiduen zijn met elkaar verbonden via een anhydridebinding. Wanneer nog een fosfaatresidu wordt geabsorbeerd, wordt adenosinetrifosfaat (ATP) geproduceerd terwijl het energie verbruikt.

ATP is op zijn beurt de centrale energieopslag en energiedrager in het organisme. Bij energieverslindende processen wordt ook het derde fosfaatresidu afgegeven, waardoor het lager energetische ADP weer wordt gevormd. Wanneer ADP echter een residu van fosfaat afgeeft, vormt het adenosimonofosfaat (AMP). AMP is een mononucleotide van ribonucleïnezuur. ADP kan ook worden gevormd uit AMP door een fosfaatresidu op te nemen. Deze reactie vereist ook energie. Hoe meer fosfaatresten de mononucleotide bevat, hoe energieker het is.

De negatieve lading van de fosfaatresiduen in een dicht opeengepakte ruimte veroorzaken afstotende krachten, die vooral het meest fosfaatrijke molecuul (ATP) destabiliseren. Een magnesiumion kan het molecuul enigszins stabiliseren door de spanning te verdelen. Een nog effectievere stabilisatie wordt bereikt door de regressie van ADP met het vrijkomen van een fosfaatresidu. De vrijgekomen energie wordt gebruikt voor energetische processen in het lichaam.

Functie, effect en taken

Hoewel adenosinedifosfaat wordt overschaduwd door adenosinetrifosfaat (ATP), heeft het hetzelfde grote belang voor het organisme. ATP wordt het levensmolecuul genoemd omdat het de meest onmisbare energiedrager is in alle biologische processen. De effecten van ATP konden echter niet worden verklaard zonder ADP.

Alle reacties zijn afhankelijk van de hoogenergetische binding tussen het derde fosfaatresidu en het tweede fosfaatresidu in ATP. Het vrijkomen van het fosfaatresidu vindt altijd plaats tijdens energieverbruikende processen en het fosforyleren van andere substraten. ADP is gemaakt op basis van ATP. Wanneer een substraatmolecuul dat energetisch wordt geactiveerd door fosforylering zijn fosfaatresidu terugzet naar ADP, wordt het energierijkere ATP gecreëerd. Daarom moet het ATP / ADP-systeem eigenlijk in zijn geheel worden beschouwd.

Door de werking van dit systeem worden nieuwe organische stoffen gesynthetiseerd, wordt osmotisch werk verricht, worden stoffen actief getransporteerd door biomembraan en wordt zelfs mechanische beweging geïnduceerd tijdens spiercontractie. Bovendien speelt ADP zijn eigen rol in veel enzymatische processen. Het maakt deel uit van co-enzym A. Als co-enzym ondersteunt co-enzym A veel enzymen in het energiemetabolisme. Het is dus betrokken bij de activering van vetzuren.

Het bestaat uit ADP, vitamine B5 en het aminozuur cysteïne. Co-enzym A heeft een directe invloed op het vetmetabolisme en indirect op het koolhydraat- en eiwitmetabolisme. ADP speelt ook een rol bij het stollen van bloed. Door zich te hechten aan bepaalde receptoren van bloedplaatjes, stimuleert ADP een verhoogde bloedplaatjesaggregatie en zorgt zo voor een sneller genezingsproces bij bloedende wonden.

Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Adenosinedifosfaat komt voor vanwege het grote belang ervan in alle organismen en alle cellen. Het belangrijkste belang ervan, samen met ATP, is voor energieoverdrachtsprocessen. ATP en dus ook ADP komen in grote hoeveelheden voor in de mitochondriën van de eukaryoten omdat daar de processen van de ademhalingsketen plaatsvinden. Bij bacteriën bevinden ze zich natuurlijk in het cytoplasma.

ADP wordt oorspronkelijk geproduceerd door de toevoeging van een fosfaatresidu aan adenosinemonofosfaat (AMP). AMP is een mononucleotide van het RNA. Het startpunt van de biosynthese is ribose-5-fosfaat, dat via verschillende tussenstappen moleculaire groepen van bepaalde aminozuren bindt tot het mononucleotide-inositolmonofosfaat (IMP) wordt gevormd. Naast GMP wordt AMP uiteindelijk gevormd door verdere reacties. AMP kan ook worden teruggewonnen uit nucleïnezuren via de bergingsroute.

Uw medicatie vindt u hier

Ziekten en aandoeningen

Storingen in het ATP / ADP-systeem komen vooral voor bij zogenaamde mitochondriale ziekten. Zoals de naam doet vermoeden, zijn dit ziekten van de mitochondriën. De mitochondriën zijn celorganellen waarin de meeste energieproducerende processen plaatsvinden via de ademhalingsketen.

Hier worden de bouwstenen van koolhydraten, vetten en eiwitten afgebroken met de vorming van energie. ATP en ADP staan ​​bij deze processen centraal. Het is gebleken dat bij mitochondriale aandoeningen de concentratie ATP lager is. De oorzaken zijn legio. Genetische oorzaken kunnen de vorming van ATP uit ADP verstoren. De bijzondere aantasting van sterk energieafhankelijke organen werd ontdekt als een gemeenschappelijk kenmerk van alle mogelijke genetische ziekten. Het hart, het spierstelsel, de nieren of het zenuwstelsel worden vaak aangetast. De meeste ziekten vorderen snel, hoewel het ziekteproces van persoon tot persoon verschilt.

De verschillen kunnen te wijten zijn aan het verschillende aantal getroffen mitochondriën. Mitochondriale ziekten kunnen ook worden verworven. In het bijzonder worden ziekten zoals diabetes mellitus, obesitas, ALS, de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson of kanker ook in verband gebracht met aandoeningen van de mitochondriale functie. De energievoorziening van het lichaam wordt verstoord, wat weer leidt tot verdere schade aan sterk energieafhankelijke organen.

ADP heeft echter ook enkele belangrijke functies die verder gaan dan energieoverdrachtsprocessen. Het effect ervan op de bloedstolling kan ook leiden tot bloedstolsels op ongewenste plaatsen. Om trombose, beroertes, hartaanvallen of embolieën te voorkomen, kan het bloed van risicopersonen worden verdund of ADP geremd. ADP-remmers zijn onder meer de geneesmiddelen clopidogrel, ticlopidine en prasugrel.