אדנוזין מונופוספט: פונקציה ומחלות

אדנוזין מונופוספט הוא נוקלאוטיד שיכול להיות חלק ממוביל האנרגיה אדנוזין טריפוספט (ATP). כמחזור אדנוזין מונופוספט, הוא גם מבצע את התפקיד של שליח שני. בין היתר הוא נוצר במהלך מחשוף ה- ATP המשחרר אנרגיה.

מהו אדנוזין מונופוספט?

אדנוזין מונופוספט (C10H14N5O7P) הוא נוקלאוטיד ושייך לריבוטידים הפורינים. פורין הוא חומר בנייה בגוף האדם שנמצא גם בכל שאר היצורים החיים. המולקולה יוצרת טבעת כפולה ולעולם אינה מתרחשת לבדה: הפורין מקושר תמיד לאחר מולקולות כדי ליצור יחידות גדולות יותר. פורין מהווה אבן בניין של אדנין. בסיס זה נמצא גם ב חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) ומקודד מידע המאוחסן גנטית. בנוסף לאדין, הגואנין הוא גם אחד מהפורינים בסיסים. האדנין באדנוזין מונופוספט קשור לשתי אבני בניין אחרות: Ribose ו חומצה זרחתית. Ribose הוא סוכר עם הנוסחה המולקולרית C5H10O5. ביולוגיה מתייחסת גם למולקולה כאל פנטוזה מכיוון שהיא מורכבת מטבעת של חמישה חברים. חומצה זרחתית נקשר לחמישי פַּחמָן אטום של ריבוז באדנוזין מונופוספט. שמות נוספים לאדנוזין מונופוספט הם אדנילט וחומצה אדניאלית.

פונקציה, פעולה ותפקידים

אדנוזין מונופוספט מחזורי (cAMP) מסייע בהעברת אותות הורמונליים. הורמון סטרואידים, למשל, עוגן עם קולטן הממוקם בחלק החיצוני של קרום התא. במובן מסוים, הקולטן הוא המקלט הראשון של התא. ההורמון והקולטן משתלבים זה בזה כמו נעילה ומפתח, ובכך מפעילים תגובה ביוכימית בתא. במקרה זה, לכן, ההורמון הוא השליח הראשון, המפעיל את האנזים אדנילאט ציקלאז. ביו-קטליטור זה מפלג ATP בתא ומייצר cAMP. בתורו, cAMP מפעיל אנזים נוסף שלפי סוג התא מפעיל את תגובת התא - למשל ייצור של הורמון חדש. לפיכך, לאדנוזין מונופוספט יש את הפונקציה של חומר האות השני שלך או השליח השני שלך כאן. עם זאת, מספר מולקולות אינו נשאר זהה משלב לשלב: לפי שלב תגובה המולקולות גדלות פי עשרה בערך, ומגבירות את תגובת התא. זו גם הסיבה מדוע הורמונים, אפילו בריכוזים נמוכים מאוד, מספיקים כדי לעורר תגובה חזקה. בסוף התגובה, כל מה שנשאר מה- cAMP הוא אדנוזין מונופוספט, אשר אחר אנזימים יכול למחזר. כאשר אנזים חותך AMP מ אדנוזין טריפוספט (ATP), מייצרים אנרגיה. גוף האדם עושה שימוש באנרגיה זו בדרכים רבות. ATP הוא נושא האנרגיה החשוב ביותר בתוך אורגניזמים חיים ומבטיח שתהליכים ביוכימיים יכולים להתרחש ברמת המיקרו כמו גם בתנועות שרירים. אדנוזין מונופוספט הוא גם אחד מאבני הבניין של חומצה ריבונוקלאית (RNA). בגרעין התאים האנושיים, מידע גנטי נשמר בצורת DNA. על מנת שהתא יעבוד איתו, הוא מעתיק את ה- DNA ויוצר RNA. ה- DNA וה- RNA מכילים את אותו המידע על אותם קטעים, אך הם נבדלים במבנה שלהם מולקולות.

גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים

מונופוספט אדנוזין יכול להיווצר מ טריפוספט אדנוזין (ATP). האנזים אדנילאט ציקלאז חותך את ה- ATP, ומשחרר אנרגיה בתהליך. ה חומצה זרחתית של החומרים ממלא תפקיד חשוב במיוחד בתהליך זה. קשרי פוספואנהידריט מצמידים את המולקולות הבודדות יחד. למחשוף יכולות להיות תוצאות אפשריות שונות: או אנזימים פצל את ה- ATP לאדנוזין דיפוספט (ADP) ואורתופוספט או ל- AMP ולפיורופוספט. מאז מטבוליזם אנרגיה הוא בעצם כמו מחזור, אנזימים יכול גם לשלב מחדש את אבני הבניין הבודדות ליצירת ATP. ה המיטוכונדריה אחראים לסינתזה של ATP. מיטוכונדריה הם אברונים תאים בעלי תפקיד של תחנות כוח של התאים. הם מופרדים משאר התא על ידי הממברנה שלהם. מיטוכונדריה עוברים בתורשה מהאם (האימהית). מונופוספט אדנוזין נמצא בכל התאים ובכך נמצא בכל מקום בגוף האדם.

מחלות והפרעות

מספר בעיות יכולות להתרחש בקשר לאדנוזין מונופוספט. לדוגמא, הסינתזה של ATP במיטוכונדריה עשויה להיות מופרעת. הרפואה מתייחסת גם לתפקוד לקוי כזה כמו המיטוכונדריופתיה. יכולות להיות לכך סיבות שונות, כולל לחץ, תזונה לקויה, הרעלה, נזק לרדיקלים חופשיים, כרוני דלקת, זיהומים ומחלות מעיים. ליקויים גנטיים אחראים לעיתים קרובות גם להתפתחות התסמונת. מוטציות משנות את הקוד הגנטי ו עוֹפֶרֶת להפרעות שונות ב מטבוליזם אנרגיה או בבניית מולקולות. מוטציות אלו אינן ממוקמות בהכרח בדנ"א של גרעין התא; למיטוכונדריה יש חומר גנטי משלהם שקיים ללא תלות ב- DNA של גרעין התא. במיטוכונדריופתיה, המיטוכונדריה מייצרת ATP רק בקצב איטי יותר; לכן לתאים יש פחות אנרגיה. במקום לבנות ATP שלם, המיטוכונדריה מסנתזת יותר ADP מהרגיל. התאים יכולים להשתמש ב- ADP גם לאנרגיה, אך ADP נותן פחות אנרגיה מ- ATP. במיטוכונדריופתיה, הגוף יכול להשתמש גלוקוז לאנרגיה; התמוטטות שלו מייצרת חומצה לקטית. מיטוכונדריופתיה אינה מחלה בפני עצמה, אלא היא תסמונת שיכולה להיות חלק ממחלה. מדע הרפואה מסכם ביטויים שונים של הפרעות מיטוכונדריאליות תחת המונח. לדוגמא, זה יכול להתרחש בהקשר של תסמונת MELAS. זוהי תמונה קלינית נוירולוגית המאופיינת בהתקפים, מוֹחַ נזק והיווצרות מוגברת של חומצה לקטית. בנוסף, המיטוכונדריופתיה קשורה גם לצורות שונות של דמנציה.