تفاوت اصلی – آدنوزین تری فسفات و آدنوزین دی فسفات
ATP و ADP مولکول‌هایی هستند که حاوی مقدار زیادی انرژی شیمیایی ذخیره شده هستند. گروه آدنوزینِ ADP و ATP از آدنین و قند ریبوز تشکیل شده است، اگرچه این مولکول‌ها علاوه بر آدنوزین حاوی گروه‌های فسفات نیز هستند. از نظر شیمیایی، ATP مخفف آدنوزین تری فسفات (Adenosine Tri Phosphate) و ADP مخفف آدنوزین دی فسفات (Adenosine Di Phosphate) است. سومین فسفات ATP با پیوند پر انرژی به دو گروه فسفات دیگر متصل می‌شود و با شکسته شدن آن پیوند فسفات مقدار زیادی انرژی آزاد می‌شود. با حذف سومین گروه فسفات از ADP ،ATP می‌شود. این تفاوت اصلی بین آدنوزین تری فسفات و آدنوزین دی فسفات است. با این حال، در مقایسه با ATP، مولکول ADP انرژی شیمیایی بسیار کمتری دارد، زیرا پیوند پرانرژی بین ۲ فسفات آخر شکسته شده است. بر اساس ساختار مولکولی ATP و ADP، آنها ADP خود را دارند. در این مقاله، بیایید به تفصیل توضیح دهیم که چه تفاوت‌هایی بین ATP و ADP وجود دارد.
آدنوزین تری فسفات چیست؟
آدنوزین تری فسفات (ATP) توسط موجودات بیولوژیکی به عنوان کوآنزیم انتقال انرژی شیمیایی درون سلولی در سلول‌ها برای متابولیسم استفاده می‌شود. به عبارت دیگر، مولکول اصلی حامل انرژی است که در موجودات زنده استفاده می‌شود. ATP در نتیجه فتوفسفوریلاسیون (photophosphorylation)، تنفس هوازی (aerobic respiration) و تخمیر (fermentation) در سیستم‌های بیولوژیکی تولید می‌شود. در طی هر یک از این فرایندها یک گروه فسفات به یک مولکول ADP اضافه می‌شود. ATP از آدنوزین و سه گروه فسفات تشکیل شده است. آدنوزین از یک حلقه آدنین و یک قند ریبوز تشکیل شده است. و سه گروه فسفات به نام تری فسفات نیز شناخته می‌شود. بیوسنتز ATP در نتیجه،
۱. گلیکولیز
Glucose + 2NAD+ + ۲Pi + 2ADP = 2pyruvate + 2ATP + 2NADH + 2H۲O
۲. تخمیر
Glucose = 2CH۳CH(OH)COOH + 2ATP
آدنوزین دی فسفات چیست؟
ADP از آدنوزین و دو گروه فسفات تشکیل شده است. آدنوزین از یک حلقه آدنین و یک قند ریبوز تشکیل شده است. و دو گروه فسفات به نام دی فسفات نیز شناخته می‌شود. این برای جریان انرژی در سیستم‌های بیولوژیکی حیاتی است. ADP در نتیجه فسفریلاسیون مولکول ATP توسط آنزیم‌هایی به نام ATPases ایجاد می‌شود. تجزیه یک گروه فسفات از ATP منجر به آزاد شدن انرژی برای واکنش‌های متابولیک می‌شود. نام IUPAC آدنوزین دی فسفات، [(۲R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl phosphono hydrogen phosphate است. ADP همچنین به عنوان adenosine 5′-diphosphate شناخته می‌شود.
تفاوت بین ADP و ATP
ATP و ADP ممکن است خصوصیات فیزیکی و عملکردی متفاوتی داشته باشند. اینها را می‌توان به زیر گروه‌های زیر دسته‌بندی کرد.
مخفف
ATP: آدنوزین تری فسفات
ADP: آدنوزین دی فسفات
ساختار مولکولی
ATP :ATP از آدنوزین (حلقه آدنین و قند ریبوز) و سه گروه فسفات (تری فسفات) تشکیل شده است.
ADP :ADP از آدنوزین (حلقه آدنین و قند ریبوز) و دو گروه فسفات تشکیل شده است.
تعداد گروه‌های فسفات
ATP :ATP دارای سه گروه فسفات است.
ADP :ADP دارای دو گروه فسفات است.
فرمول شیمیایی
ATP: فرمول شیمیایی آن C۱۰H۱۶N۵O۱۳P۳ است.
ADP: فرمول شیمیایی آن C۱۰H۱۵N۵O۱۰P۲ است.
جرم مولی
ATP: جرم مولی ۵۰۷.۱۸ گرم بر مول است.
ADP: جرم مولی ۴۲۷.۲۰۱ گرم بر مول است.
چگالی
ATP: چگالی آدنوزین تری فسفات ۱.۰۴ گرم بر سانتی متر مکعب است.
ADP: چگالی آدنوزین دی فسفات ۲.۴۹ گرم در میلی لیتر است.
چگونگی انرژی مولکول
ATP :ATP یک مولکول پر انرژی در مقایسه با ADP است.
ADP :ADP یک مولکول کم انرژی در مقایسه با ATP است.
مکانیسم آزادسازی انرژی
ATP: ATP + H2O → ADP + Pi ΔG˚ = −۳۰.۵ kJ/mol (−۷.۳ kcal/mol)
ADP: ADP + H2O → AMP + PPi
عملکرد در سیستم بیولوژیکی
ATP:
- متابولیسم در سلول‌ها
- فعال سازی اسیدآمینه
- سنتز ماکرومولکول‌هایی مانند DNA، RNA و پروتئین
- انتقال فعال مولکول‌ها
- حفظ ساختار سلولی
- کمک به سیگنال دهی سلولی
ADP:
- مسیرهای کاتابولیک مانند گلیکولیز، چرخه اسید سیتریک و فسفوریلاسیون اکسیداتیو
- فعال شدن پلاکت خون
- در کمپلکس سنتاز ATP میتوکندری ایفای نقش می‌کند.
در نتیجه، مولکول‌های ATP و ADP انواع «منبع انرژی فراگیر» (universal power source) هستند و تفاوت اصلی بین آنها تعداد گروه فسفات و محتوای انرژی است. در نتیجه، آنها ممکن است خواص فیزیکی و نقش‌های بیوشیمیایی متفاوتی در بدن انسان داشته باشند. هر دو ATP و ADP در واکنش‌های مهم بیوشیمیایی در بدن انسان نقش دارند و بنابراین به عنوان مولکول‌های بیولوژیکی حیاتی (vital biological molecules) در نظر گرفته می‌شوند.
منابع
Voet D, Voet JG (2004). Biochemistry 1 (3rd ed.). Hoboken, NJ.: Wiley. ISBN 978-0-471-19350-0.
Ronnett G, Kim E, Landree L, Tu Y (2005). Fatty acid metabolism as a target for obesity treatment. Physiol Behav 85 (1): 25–۳۵.
Belenky P, Bogan KL, Brenner C (January 2007). NAD+ metabolism in health and disease. Trends Biochem. Sci. 32 (1): 12–۹.
Jensen TE, Richter EA (2012). Regulation of glucose and glycogen metabolism during and after exercise. J. Physiol. (Lond.) 590 (Pt 5): 1069–۷۶.
Resetar AM, Chalovich JM (1995). Adenosine 5′-(gamma-thiotriphosphate): an ATP analog that should be used with caution in muscle contraction studies. Biochemistry ۳۴ (۴۹): ۱۶۰۳۹–۴۵.
Image Courtesy:
“Adenosine-diphosphate-3D-balls” By Jynto (talk) – Own work This chemical image was created with Discovery Studio Visualizer. (CC0) via Commons Wikimedia
“ATP-xtal-3D-balls” By Ben Mills – Own work (Public Domain) via Commons Wikimedia
“Adenosindiphosphat protoniert” By NEUROtiker – Own work (Public Domain) via Commons Wikimedia
“Adenosintriphosphat protonier” By NEUROtiker – Own work, (Public Domain) via Commons Wikimedia
