Adenozin difosfat
Adenozin difosfat, (İngilizce Adenosine diphosphate) ADP olarak kısaltılır. ADP hücresel enerji aktarımı için gerekli bir organik fosfat bileşiğidir. ADP yapısal olarak bir nükleozit difosfattır, bir adenin, bir riboz ve biri yüksek enerjili olmak üzere (~P) iki fosfat grubu tarafından oluşmaktadır. ADP, P fosfat grubu olmak üzere, kısaca "Adenozin-P~P" olarak gösterilebilir. ADP'deki iki fosfat grubu arasındaki yüksek enerjili bağı göstermek için "~" sembolü kullanılır. Benzer şekilde ATP "Adenozin-P~P~P" olarak gösterilebilir ve toplam 2 yüksek enerjili fosfat bağı vardır.
ADP; ATP'nin çeşitli ATPaz enzimleri tarafından katalize olan defosforilasyonuyla oluşur. Bu defosforilasyon, hidroliz ile gerçekleşir ve ekzergoniktir. Açığa çıkan enerji hücresel faaliyetler için kullanılır. ATP sentaz ise oksidatif fosforilasyon aracılığıyla ADP'yi geri ATP'ye dönüştürür.[1]
ADP, ATP ve Standart Hidroliz Enerjisi
[değiştir | kaynağı değiştir]Aşağıdaki tabloda birkaç organik fosfat bileşiğinin standart serbest enerji yani ΔG0' değerleri verilmiştir.
| Bileşik | kJ/mol | kcal/mol |
|---|---|---|
| Fosfoenolpiruvat | -61.9 | -14.8 |
| Kreatin fosfat | -43.1 | -10.3 |
| -30.5 | -7.3 | |
| -27.6 | -6.6 | |
| AMP | -14.2 | -3.4 |
ATP'nin bu tabloda ortalarda yer alması yüksek enerji fosfat gruplarını bağışlayabilmesi ve ADP'ye dönüşebilmesi demektir. Bunun sonucunda ortaya çıkan enerji hücreler tarafından hücresel faaliyetler için kullanılır. Benzer şekilde ADP tabloda daha yukarıda olan bileşiklerden yüksek enerjili fosfat gruplarını kabul edebilir ve geri ATP'ye dönüşebilir. Bu ADP/ATP döngüsü ~P grubu oluşturan tepkimleri ve ~P grubunu kullanan tepkimeleri birbirine bağlar.[1]
Oksidatif Fosforilasyon ve ADP
[değiştir | kaynağı değiştir]
Oksidatif fosforilasyon ATP sentezinin çok büyük bir çoğunluğunu oluşturmaktadır. Şema 1'de görüleceği üzere mitokondri içinde gerçekleşen hücresel solunumdaki birkaç substratın oksidize olması sonucunda açığa çıkan protonlar (H+ iyonları) proton pompaları aracılığıyla mitokondrinin dışına atılır. Atılan protonlar, mitokondrinin iç zarı iyonlara (özellikle protonlara) geçirgen olmadığı için mitokondrinin dışında birikir. Tüm bunlar sonucunda proton yoğunluğu mitokondrinin dışında arttığı için zar içi ve dışı electrokimyasal potansiyel fark oluşur. Bu elektrokimyasal potansiyel fark, ATP sentazın protonları geri mitokondrinin içine almasını ve ADP'yi Pi grubu (anorganik fosfat grubu) ile birleştirerek ATP'yi sentezlemesini sağlayan itici güçtür. Protonlar, ADP ve Pi grubunun birleşmesinin mekanizmasında rol oynar. Tepkime olarak yazılabilir ve bir yoğuşma tepkimesidir[1]
![{\displaystyle {2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}^{+}{}+{}\mathrm {ADP} {}+{}\mathrm {Pi} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {ATP} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f00a5ee96ba04b2c3b5037cc6074690fddc9c134)
Adenilat Kinaz ve ADP
[değiştir | kaynağı değiştir]Adenilat Kinaz ADP'nin geri ATP'ye dönüşmesini katalize eden enzimdir. Aşağıda verilen tepkimede bir ADP diğer ADP'yi fosforilize eder. Sonuç olarak bir ATP ve bir AMP bileşiği oluşur
Hipoksiden kaynaklanan proton yoğunluğunun düşüşü ATP sentazın yeteri kadar ATP sentezleyememesi ile sonuçlanır. Normalde ATP miktarı AMP miktarının 50 katıdır. ATP miktarı düşünce AMP katsayısı çok büyük ve hızlı bir şekilde artar. Bu şekilde AMP tarafından aktive edilen fosfofruktokinaz-1 küçük bir ATP düşüşünü fark edecek kadar hassas olur.[1]
