تفاوت ساختاری بین ATP و ADP چیست

تفاوت اصلی – ATP و ADP

آدنوزین تری فسفات (Adenosine triphosphate :ATP) مولکولی است که انرژی را بین واکنش‌های بیوشیمیایی در سلول حمل می‌کند. بنابراین، از ATP به عنوان “سرمایه مولکولی” (molecular currency) انتقال انرژی درون سلولی یاد می‌شود. ATP در نتیجه فوتوفسفوریلاسیون در گیاهان تولید می‌شود. در جانوران و سایر میکروارگانیسم‌ها، ATP یا از طریق تنفس سلولی و یا از طریق تخمیر تولید می‌شود. ATP توسط فرآیندهای متابولیکی مختلف مصرف می‌شود. در این فرایندها ATP به آدنوزین دی فسفات (ADP) یا آدنوزین مونوفسفات (AMP) تبدیل می‌شود. هر دو ATP و ADP از یک مولکول قند ریبوز، آدنوزین و فسفات تشکیل شده اند. تفاوت ساختاری اصلی بین ATP و ADP در این است که ATP از سه مولکول فسفات تشکیل شده است در حالی که مولکول ADP از دو مولکول فسفات تشکیل شده است.

اصطلاحات کلیدی: آدنوزین دی فسفات (Adenosine Diphosphate :ADP)، آدنوزین تری فسفات (ATP)، تنفس سلولی (Cellular Respiration)، تخمیر (Fermentation)، هموستاز (Homeostasis)، فسفات (Phosphate)، فتوفسفوریلاسیون (Photophosphorylation). 

ATP چیست؟

آدنوزین تری فسفات (ATP) یک مولکول پر انرژی است که انرژی را ذخیره می‌کند. به عنوان سرمایه انرژی زندگی در نظر گرفته می‌شود. تمام مکانیسم‌های فیزیولوژیکی از انرژی ذخیره شده در ATP تغذیه می‌شوند. ATP را می‌توان هم در سیتوپلاسم و هم در نوکلئوپلاسم سلول یافت. روزانه بیش از ۱۰^۲۶ × ۲ مولکول ATP در داخل سلول تولید می‌شود. در جانوران، ATP توسط تنفس سلولی تولید می‌شود. سه مرحله اصلی تنفس سلولی عبارتند از گلیکولیز، چرخه کربس و فسفوریلاسیون اکسیداتیو. میتوکندری اندامک‌هایی هستند که مسئول تولید ATP در جانوران هستند. میکروارگانیسم‌ها با تخمیر ATP تولید می‌کنند. در گیاهان، ATP از طریق فتوفسفوریلاسیون تولید می‌شود.

مولکول ATP از یک ریبوز، یک آدنوزین و سه گروه فسفات تشکیل شده است. اولین مولکول فسفات به عنوان گروه آلفا فسفات نامیده می‌شود. دومین گروه بتا و سومین گروه گاما فسفات است. سه مولکول فسفات از طریق مولکول‌های اکسیژن با بار منفی به هم متصل می‌شوند. دو پیوندی که هر گروه فسفات را به هم پیوند می‌دهند، به پیوندهای فسفوآنهیدرید (phosphoanhydride bonds) معروف هستند. از آنجایی که هر مولکول اکسیژن به دلیل بار یکسان می‌خواهد یکدیگر را دفع کند، هر پیوندی که گروه‌های فسفات را به هم پیوند می‌دهد انرژی بالقوه زیادی دارد. پیوند فسفوآنهیدرید که گروه سوم فسفات را به هم پیوند می‌دهد دارای بالاترین انرژی است. این انرژی در میتوز  و حفظ هموستاز استفاده می‌شود.

ADP چیست؟

آدنوزین دی فسفات (ADP) به ترکیب آلی اشاره دارد که به عنوان محصول نهایی انتقال انرژی ATP عمل می‌کند. این یکی از مهم ترین و یکی از پرشمارترین مولکول‌های سلول است. ADP نیز جزء اسیدهای نوکلئیک است.

ساختار ADP

ساختار ADP در شکل ۲ نشان داده شده است. 

یک مولکول ADP از یک ریبوز، آدنوزین و دو مولکول فسفات تشکیل شده است. آدنوزین مونوفسفات (AMP) از یک مولکول فسفات منفرد تشکیل شده است که به ریبوز متصل است.

شباهت‌های بین ATP و ADP

• ATP و ADP دو نوع نوکلئوتید هستند که از گروه‌های ریبوز، آدنوزین و فسفات تشکیل شده‌اند.
• هر دو ATP و ADP در انتقال انرژی بین واکنش‌های بیوشیمیایی نقش دارند.

تفاوت ساختاری بین ATP و ADP

تعریف

ATP :ATP به یک مولکول آلی اشاره دارد که حاوی یک آدنوزین و سه مولکول فسفات است و به عنوان سرمایه انرژی سلول عمل می‌کند.

ADP :ADP به ترکیب آلی اشاره دارد که به عنوان محصول نهایی انتقال انرژی ATP عمل می‌کند.

شکل مختصر

ATP :ATP شکل کوتاه آدنوزین تری فسفات است.

ADP :ADP شکل کوتاه آدنوزین دی فسفات است.

فرمول شیمیایی

ATP: فرمول شیمیایی آدنوزین تری فسفات C _۱۰H_۱۶N_۵O_۱۳P_۳ است.

ADP: فرمول شیمیایی آدنوزین دی فسفات C_۱۰H_۱۵N_۵O_۱۰P_۲ است.

جرم مولکولی

ATP: جرم مولکولی آدنوزین تری فسفات  ۵۰۷.۱۸ گرم بر مول است.

ADP: جرم مولکولی آدنوزین دی فسفات ۴۲۷.۲۰۱ گرم بر مول است.

تعداد مولکول‌های فسفات

ATP: یک مولکول ATP از سه مولکول فسفات تشکیل شده است.

ADP: یک مولکول ADP از دو مولکول فسفات تشکیل شده است.

مقدار انرژی ذخیره شده

ATP: یک مولکول ATP انرژی بیشتری را در مولکول سوم فسفات ذخیره می‌کند.

ADP: یک مولکول ADP انرژی کمتری ذخیره می‌کند زیرا دارای دو مولکول فسفات است.

تبدیل

ATP: در طی تبدیل ATP به ADP، سومین مولکول فسفات توسط آب هیدرولیز شده و انرژی آزاد می‌کند.

ADP: در طی تبدیل ADP به ATP، سومین مولکول فسفات با استفاده از انرژی غذا به ADP اضافه می‌شود.

فرآیندها

ATP :ATP از ADP توسط فتوفسفوریلاسیون، تخمیر و تنفس سلولی تولید می‌شود.

ADP :ADP از ATP توسط میتوز و حفظ هموستاز تولید می‌شود.

نتیجه

ATP و ADP دو نوع نوکلئوتید هستند که عمدتاً در انتقال انرژی بین واکنش‌های بیوشیمیایی در سلول نقش دارند. هر دو ATP و ADP از گروه‌های قند ریبوز، آدنوزین و فسفات تشکیل شده اند. مولکول ATP از سه مولکول فسفات تشکیل شده است در حالی که ADP از دو مولکول فسفات تشکیل شده است. تفاوت اصلی بین ATP و ADP تعداد مولکول‌های فسفات در هر نوع نوکلئوتید است.