Аденозинфосфорные кислоты
Аденозинфо́сфорные кисло́ты (адениновые нуклеотиды, аденозинфосфаты), природные соединения, производные аденозина, образованные присоединением ортофосфорной или полифосфорных кислот эфирными связями к гидроксильным группам рибозы.
При pH 7 аденозинфосфаты находятся в анионной форме. Анионы аденозин-5′-трифосфорной (аденозинтрифосфат, АТФ), аденозин-5′-дифосфорной (аденозиндифосфат, АДФ) и аденозин-5′-монофосфорной (аденозинмонофосфат, АМФ, адениловая кислота) кислот в виде их комплексов с ионами магния Mg2+ являются главными промежуточными продуктами энергетического обмена во всех живых системах.
АТФ и АДФ в водных растворах – термодинамически неустойчивые, кинетически стабильные соединения с высоким потенциалом переноса γ- и β-фосфорильных [P(O)O2] групп на различные молекулы-акцепторы. Например, реакция гидролиза АТФ (перенос γ-фосфатного остатка на молекулу воды) с образованием АДФ и ортофосфата сопровождается освобождением значительной энергии (свободная энергия гидролиза АТФ в этой реакции равна около –30 кДж/моль). Эта реакция, катализируемая в клетках ферментами аденозинтрифосфатазами, обеспечивает энергией огромное количество протекающих в организмах процессов.
В процессе жизнедеятельности АТФ постоянно распадается до АДФ или АМФ и вновь синтезируется из АДФ и ортофосфата; таким образом, соотношение АТФ/АДФ+АМФ (т. н. фосфорильный потенциал, или энергетический заряд) поддерживается на постоянном, зависящем от физиологического состояния, уровне.
В реакции, катализируемой ферментом аденилатциклазой, из АТФ образуется циклический аденозин-3′ ,5′-монофосфат (цАМФ) – важнейший регулятор активности (вторичный мессенджер) многочисленных ферментативных процессов в клетке. Гидролиз цАМФ ферментом фосфодиэстеразой приводит к образованию АМФ. Регенерация АТФ из АМФ происходит при участии фермента аденилаткиназы, катализирующего обратимую реакцию: АТФ+АМФ⇄2АДФ с последующим синтезом АТФ из образующегося АДФ и ортофосфата.
Кроме вышеперечисленных, в клетках присутствуют и другие аденозинфосфорные кислоты: аденозин-5′-фосфосульфат (смешанный диэфир ортофосфорной и серной кислот), 3′-фосфо-5′-фосфосульфат – соединения, участвующие в синтезе многих серосодержащих соединений; рибозил-АДФ (АДФ-рибоза) – регулятор активности многих ферментов; аденозин-2′- и аденозин-3′-монофосфаты – продукты гидролиза РНК и др.