ADP (adénosine diphosphate): caractéristiques, structure et fonctions

L'adénosine diphosphate, en abrégé ADP, est une molécule constituée d'un ribose ancré à une adénine et de deux groupes phosphate. Ce composé est d'une importance vitale dans le métabolisme et dans le flux d'énergie des cellules.

L'ADP est en conversion constante en ATP, adénosine triphosphate et AMP, adénosine monophosphate. Ces molécules ne varient que dans le nombre de groupes phosphates qu'elles possèdent et sont nécessaires à de nombreuses réactions du métabolisme des êtres vivants.

L'ADP est le produit d'un grand nombre de réactions métaboliques effectuées par les cellules. L'énergie requise pour ces réactions est fournie par l'ATP et en le décomposant pour générer de l'énergie et de l'ADP.

En plus de sa fonction de bloc structurel nécessaire à la formation de l'ATP, l'ADP s'est également révélé être un élément important du processus de coagulation du sang. Il est capable d'activer une série de récepteurs qui modulent l'activité des plaquettes et d'autres facteurs liés à la coagulation et à la thrombose.

Caractéristiques et structure

La structure de l’ADP est identique à celle de l’ATP, sauf qu’il n’ya pas de groupe phosphate. Il a une formule moléculaire de C ₁₀ H ₁₅ N ₅ O ₁₀ P ₂ et un poids moléculaire de 427.201 g / mol.

Il consiste en un squelette de sucre fixé à une base azotée, l'adénine et deux groupes phosphate. Le sucre qui forme ce composé s'appelle ribose. L'adénosine est liée au sucre sur son carbone 1, tandis que les groupes phosphate le sont sur le carbone 5. Nous allons décrire en détail chaque composant de l'ADP:

Adénine

L'adénine - ou la 6-amino purine - est l'une des cinq bases azotées existant dans la nature. C'est un dérivé des bases de la purine, c'est pourquoi on l'appelle généralement purine. Il est composé de deux anneaux.

Ribose

Le ribose est un sucre à cinq atomes de carbone (c'est un pentose) dont la formule moléculaire est C ₅ H ₁₀ O ₅ et une masse moléculaire de 150 g / mol. Dans l'une de ses formes cycliques, le β-D-ribofuranose constitue le composant structurel de l'ADP. C'est aussi de l'ATP et des acides nucléiques (ADN et ARN).

Groupes de phosphate

Les groupes phosphates sont des ions polyatomiques formés par un atome de phosphore situé au centre et entouré de quatre atomes d'oxygène.

Les groupes phosphate sont nommés en lettres grecques en fonction de leur proximité avec le ribose: le plus proche est le groupe phosphate alpha (α), tandis que le suivant est le bêta (β). Dans l'ATP, nous avons un troisième groupe de phosphate, le gamma (γ). Ce dernier est celui qui est divisé dans l'ATP pour produire de l'ADP.

Les liaisons qui lient des groupes phosphates sont appelées phosphoanhydriques et sont considérées comme des liaisons à haute énergie. Cela signifie que lorsqu'elles se cassent, elles dégagent une quantité d'énergie appréciable.

Fonctions

Bloc structurel pour l'ATP

Quel est le lien entre ADP et l'ATP?

Comme nous l'avons mentionné, l'ATP et l'ADP sont très similaires au niveau de la structure, mais nous ne précisons pas comment les deux molécules sont liées au métabolisme cellulaire.

Nous pouvons imaginer l'ATP comme la "monnaie énergétique de la cellule". Il est utilisé par de nombreuses réactions qui se produisent tout au long de notre vie.

Par exemple, lorsque l'ATP transfère son énergie à la protéine myosine - un composant important des fibres musculaires, il provoque un changement de la conformation musculaire qui permet la contraction musculaire.

Beaucoup de réactions métaboliques ne sont pas énergétiquement favorables, aussi la facture énergétique doit-elle être "payée" pour une autre réaction: l'hydrolyse de l'ATP.

Les groupes phosphates sont des molécules chargées négativement. Trois d'entre eux sont unis dans l'ATP, ce qui entraîne une forte répulsion électrostatique entre les trois groupes. Ce phénomène sert de stockage d'énergie, qui peut être libéré et transféré à des réactions biologiquement pertinentes.

L'ATP est analogue à une batterie complètement chargée, les cellules l'utilisent et le résultat est une batterie "à moitié chargée". Ce dernier, dans notre analogie, est égal à ADP. En d’autres termes, l’ADP fournit la matière première nécessaire à la génération d’ATP.

Cycle ADP et ATP

Comme pour la plupart des réactions chimiques, l'hydrolyse de l'ATP dans l'ADP est un phénomène réversible. C'est-à-dire que l'ADP peut "recharger" - en continuant avec notre analogie de batterie. La réaction opposée, qui implique la production d’ATP à partir d’ADP et un phosphate inorganique a besoin d’énergie.

Il doit exister un cycle constant entre les molécules d’ADP et d’ATP, selon un processus thermodynamique de transfert d’énergie, d’une source à l’autre.

L'ATP est hydrolysé par l'action d'une molécule d'eau et génère en tant que produits l'ADP et un phosphate inorganique. Dans cette réaction, de l'énergie est libérée. La décomposition des liaisons phosphate de l’ATP libère environ 30, 5 kilojules par mole d’ATP, puis la libération ultérieure d’ADP.

Rôle de l'ADP dans la coagulation et la thrombose

L'ADP est une molécule qui joue un rôle essentiel dans l'hémostase et la thrombose. Il est devenu évident que l'ADP est impliqué dans l'hémostase puisqu'il est responsable de l'activation des plaquettes au moyen de récepteurs appelés P2Y1, P2Y12 et P2X1.

Le récepteur P2Y1 est un système couplé à la protéine G et participe au changement de forme des plaquettes, à leur agrégation, à l'activité des procoagulants et à l'adhésion et à l'immobilisation du fibrinogène.

Le deuxième récepteur qui module l'ATP est P2Y12 et semble être impliqué dans des fonctions similaires au récepteur décrit ci-dessus. De plus, le récepteur active également les plaquettes au moyen d'autres antagonistes, tels que le collagène. Le dernier récepteur est P2X1. Structurellement, il s’agit d’un canal ionique qui active et provoque le flux de calcium.

Grâce à la connaissance du fonctionnement de ce récepteur, il a été possible de développer des médicaments qui en altèrent le fonctionnement, efficaces pour le traitement de la thrombose. Ce dernier terme fait référence à la formation de caillots à l'intérieur des vaisseaux.