אדנוזין מונופוספט

אדנוזין מונופוספט הוא נוקלאוטיד שיכול לייצג חלק מנשא האנרגיה אדנוזין טריפוספט (ATP). כמונופוספט אדנוזין מחזורי, הוא מתפקד גם כשליח שני. זה נוצר, בין היתר, כאשר ATP מתפרק, שמשחרר אנרגיה.

מה זה אדנוזין מונופוספט?

אדנוזין מונופוספט (C10H14N5O7P) הוא נוקלאוטיד ושייך לרבוטידים הפורין. פורין הוא חומר בנייה בגוף האדם שנמצא גם בכל שאר היצורים החיים. המולקולה יוצרת טבעת כפולה ולעולם אינה מופיעה לבדה: פורין מקושר תמיד למולקולות אחרות ליצירת יחידות גדולות יותר.

פורין הוא אחד מאבני הבניין של אדנין. בסיס זה נמצא גם בחומצה deoxyribonucleic (DNA) ומקודד מידע המאוחסן גנטית. בנוסף לאדנין, גואנין שייך גם לבסיסי הפורין. האדרנין במונופוספט אדנוזין קשור לשני אבני בניין נוספות: ריבוז וחומצה זרחתית. ריבוז הוא סוכר עם הנוסחה המולקולרית C5H10O5. הביולוגיה מכנה גם את המולקולה pentose מכיוון שהיא מורכבת מטבעת בעלת חמישה חברים. במונופוספט אדנוזין, חומצה זרחתית נקשרת לאטום הפחמן החמישי של ריבוז. שמות אחרים של אדנוזין מונופוספט הם אדנילט וחומצה אדנילית.

פונקציה, אפקט ומשימות

אדנוזין מונופוספט מחזורי (cAMP) תומך בהעברת אותות הורמונליים. הורמון סטרואיד, למשל, נקשר לקולטן שנמצא בחלק החיצוני של קרום התא. במובן מסוים הקולטן הוא הנמען הראשון של התא. ההורמון והקולטן משתלבים זה בזה כמפתח ומנעול ובכך מעוררים תגובה ביוכימית בתא.

במקרה זה, ההורמון הוא המסר הראשון שמפעיל את האנזים אדנילט ציקלאז. ביו-קטליסט זה מפצל עכשיו ATP בתא, ויוצר cAMP. ואז ה- CAMP בתורו מפעיל אנזים נוסף אשר תלוי בסוג התא, מעורר את תגובת התא - למשל ייצור הורמון חדש. למונופוספט אדנוזין יש תפקיד של חומר האות השני שלך או שליח שני.

עם זאת, מספר המולקולות אינו נשאר זהה מצעד לשלב: מספר המולקולות גדל פי עשרה בכל שלב תגובה, מה שמגדיל את תגובת התא. זו גם הסיבה לכך שהורמונים מספיקים בריכוזים נמוכים מאוד בכדי לעורר תגובה חזקה. בסיום התגובה, כל שנותר מ- cAMP הוא אדנוזין מונופוספט, אשר אנזימים אחרים יכולים להחזיר למחזור.

כאשר אנזים מפצל AMP מ אדנוזין טריפוספט (ATP), נוצרת אנרגיה. גוף האדם עושה שימושים שונים באנרגיה זו. ATP הוא נושא האנרגיה החשוב ביותר בתוך יצורים חיים ומבטיח כי תהליכים ביוכימיים יכולים להתקיים ברמת המיקרו כמו גם בתנועות שרירים.

אדנוזין מונופוספט הוא גם אחד מאבני הבניין של חומצה ריבונוקלאית (RNA). בגרעין של תאים אנושיים, מידע גנטי נאגר בצורה של DNA. כך שהתא יכול לעבוד איתו, הוא מעתיק את ה- DNA ויוצר RNA. ה- DNA וה- RNA מכילים מידע זהה באותו החלק, אך זה מזה במבנה המולקולות שלהם.

חינוך, התרחשות, תכונות וערכים מיטביים

אדנוזין מונופוספט יכול לנבוע מאדנוזין טריפוספט (ATP). האנזים אדנילט ציקלאז מפצל את ה- ATP ומשחרר אנרגיה בתהליך. לחומצה הזרחנית של החומרים תפקיד חשוב במיוחד. קשרים בין פוספואנהידריטים מקשרים בין המולקולות האישיות זו לזו. למחשוף יכולות להיות מספר תוצאות אפשריות: או אנזימים מפצלים את ה- ATP לדיפוספט אדנוזין (ADP) ואורטופוספט או ל AMP ופירופוספט. מכיוון שמטבוליזם האנרגיה דומה למעשה למחזור, אנזימים יכולים גם לשלב את אבני הבניין האינדיבידואליות לתוך ATP.

המיטוכונדריה אחראיות לסינתזה של ATP. מיטוכונדריה הן אברוני תאים שמתפקדים כתחנות הכוח של התאים. הם מופרדים משאר התא על ידי הממברנה שלהם. מיטוכונדריה עוברים בירושה מהאם (אימהית). מונופוספט אדנוזין מופיע בכל התאים ולכן ניתן למצוא אותו בכל מקום בגוף האדם.

מחלות והפרעות

מספר בעיות יכולות להתעורר עם אדנוזין מונופוספט. לדוגמא, ניתן להפריע לסינתזה של ATP במיטוכונדריה. הרפואה מכנה גם חוסר תפקוד כזה של מחלה מיטוכונדרית. זה יכול להיות מגוון של גורמים, כולל מתח, תזונה לקויה, הרעלה, נזק לרדיקלים חופשיים, דלקת כרונית, זיהום ומחלות מעיים.

מומים גנטיים אחראים לרוב להתפתחות התסמונת. מוטציות משנות את הקוד הגנטי ומובילות להפרעות שונות במטבוליזם האנרגיה או במבנה של מולקולות. מוטציות אלה אינן נמצאות בהכרח ב- DNA של גרעין התא; למיטוכונדריה איפור גנטי משלהם הקיים ללא תלות בגרעין התא.

במיטוכונדריופתיה המיטוכונדריה מייצרת ATP רק לאט יותר; לפיכך לתאים יש פחות אנרגיה. במקום לבנות ATP מלא, המיטוכונדריה מסנתזת יותר ADP מהרגיל. התאים יכולים להשתמש גם ב- ADP לייצור אנרגיה, אך ADP פולט פחות אנרגיה מאשר ATP. במחלה מיטוכונדריאלית הגוף יכול להשתמש בגלוקוז כספק אנרגיה; כאשר הם מתפרקים, נוצרת חומצה לקטית. מחלה מיטוכונדרית אינה מחלה בפני עצמה, אלא היא תסמונת שיכולה להיות חלק ממחלה.

הרפואה מסכמת ביטויים שונים של הפרעות מיטוכונדריות תחת השם. זה יכול להתרחש, למשל, בהקשר של תסמונת ה- MELAS. זוהי מחלה נוירולוגית המאופיינת בהתקפים, נזק מוחי והיווצרות מוגברת של חומצה לקטית. בנוסף, מחלת המיטוכונדריה קשורה גם לסוגים שונים של דמנציה.