Adenozin monofosfat

Adenozin monofosfat je nukleotid, ki lahko predstavlja del nosilca energije adenozin trifosfat (ATP). Kot ciklični adenozin monofosfat deluje tudi kot drugi glasnik. Med drugim nastane, ko se ATP razgradi, kar sprošča energijo.

Kaj je adenozin monofosfat?

Adenozin monofosfat (C10H14N5O7P) je nukleotid in spada v purinske ribotide. Purin je gradbeni material v človeškem telesu, ki ga najdemo tudi v vseh drugih živih bitjih. Molekula tvori dvojni obroč in se nikoli ne pojavi sama: Purin je vedno povezan z drugimi molekulami, da tvori večje enote.

Purin je eden od gradnikov adenina. Ta baza se nahaja tudi v deoksiribonukleinski kislini (DNK) in kodira gensko shranjene podatke. Poleg adenina k purinam spada tudi gvanin. Adenin v adenosinovem monofosfatu je povezan z dvema gradnikoma: ribozo in fosforno kislino. Ribose je sladkor z molekularno formulo C5H10O5. Biologija prav tako imenuje molekulo pentozo, ker je sestavljena iz petčlanskega obroča. V adenozin monofosfatu se fosforjeva kislina veže na peti ogljikov atom riboze. Druga imena za adenozin monofosfat sta adenilat in adenilna kislina.

Funkcija, učinek in naloge

Ciklični adenozin monofosfat (cAMP) podpira prenos hormonskih signalov. Steroidni hormon se na primer veže na receptor, ki se nahaja na zunanji strani celične membrane. V nekem smislu je receptor prvi prejemnik celice. Hormona in receptor sta skupaj kot ključ in ključavnica, in tako sprožijo biokemično reakcijo v celici.

V tem primeru je hormon prvi glasnik, ki aktivira encim adenilat ciklazo. Ta biokatalizator zdaj razdeli ATP v celico in ustvari cAMP. Nato cAMP aktivira še en encim, ki, odvisno od vrste celice, sproži celični odziv - na primer proizvodnjo novega hormona. Adenozin monofosfat ima funkcijo vaše druge signalne snovi ali drugega glasnika.

Vendar število molekul iz koraka v korak ne ostane enako: Število molekul se na reakcijski korak poveča približno desetkrat, kar poveča odziv celice. To je tudi razlog, da so hormoni dovolj v zelo nizkih koncentracijah, da sprožijo močno reakcijo. Na koncu reakcije je vse, kar ostane od cAMP, adenozin monofosfat, ki ga drugi encimi lahko vrnejo v cikel.

Ko encim loči AMP iz adenozin trifosfata (ATP), nastane energija. Človeško telo izkorišča to energijo na različne načine. ATP je najpomembnejši nosilec energije znotraj živih bitij in zagotavlja, da lahko biokemični procesi potekajo tako na mikro ravni kot tudi gibanje mišic.

Adenozin monofosfat je tudi eden od gradnikov ribonukleinske kisline (RNA). V jedru človeških celic so genetske informacije shranjene v obliki DNK. Da bi celica lahko delala z njo, kopira DNK in ustvarja RNA. DNA in RNA vsebujeta iste informacije na istem odseku, vendar se razlikujeta v strukturi svojih molekul.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Adenozin monofosfat lahko nastane iz adenozin trifosfata (ATP). Encim adenilat ciklaza razdeli ATP in v tem procesu sprosti energijo. Posebno pomembno vlogo igra fosforjeva kislina. Fosfoanhidritne vezi povezujejo posamezne molekule med seboj. Cepljenje ima lahko več možnih rezultatov: bodisi encimi cepijo ATP na adenozin-difosfat (ADP) in ortofosfat ali v AMP in pirofosfat. Ker je energetski metabolizem v bistvu podoben ciklu, lahko encimi tudi posamezne gradnike združijo nazaj v ATP.

Mitohondriji so odgovorni za sintezo ATP. Mitohondrije so celične organele, ki delujejo kot celice. Od preostale celice so ločeni z lastno membrano. Mitohondrije podedujemo od matere (matere). Adenozin monofosfat se pojavlja v vseh celicah in ga zato lahko najdemo povsod v človeškem telesu.

Bolezni in motnje

Z adenozin monofosfatom se lahko pojavijo številne težave. Na primer, sinteza ATP v mitohondrijih lahko moti. Tudi medicina takšno disfunkcijo imenuje mitohondrijska bolezen. Lahko ima različne vzroke, vključno s stresom, slabo prehrano, zastrupitvijo, poškodbami prostih radikalov, kroničnimi vnetji, okužbami in črevesnimi boleznimi.

Za razvoj sindroma so pogosto krive genetske okvare. Mutacije spremenijo gensko kodo in vodijo do različnih motenj v energetskem metabolizmu ali v strukturi molekul. Te mutacije ni nujno najti v DNK celičnega jedra; Mitohondrije imajo lastno genetsko sestavo, ki obstaja neodvisno od DNK celičnega jedra.

Pri mitohondriopatiji mitohondriji proizvajajo samo ATP počasneje; zato imajo celice manj energije. Namesto da bi zgradili popoln ATP, mitohondriji sintetizirajo več ADP kot normalno. Celice lahko uporabljajo tudi ADP za proizvodnjo energije, vendar ADP oddaja manj energije kot ATP. Pri bolezni mitohondrijev lahko telo uporablja glukozo kot dobavitelj energije; ko se razgradijo, nastane mlečna kislina. Mitohondrijska bolezen sama po sebi ni bolezen, ampak je sindrom, ki je lahko del bolezni.

Medicina pod imenom povzema različne manifestacije mitohondrijskih motenj. Pojavi se lahko na primer v sindromu MELAS. To je nevrološka bolezen, za katero so značilni napadi, poškodbe možganov in povečana tvorba mlečne kisline. Poleg tega je mitohondrijska bolezen povezana tudi z različnimi oblikami demence.