ما الفرق بين ATP و ADP

ماهو ATP

ATP هو اختصار لمصطلح “Adenosine tri-phosphate”، وهو الجزيء الحيوي العضوي العالي الطاقة الذي يدفع العديد من العمليات البيولوجية عن طريق التبرع بجزيء الفوسفات عالي الطاقة.

يتكون هيكل ثلاثي فوسفات الأدينوزين من ثلاث مجموعات متميزة، وهي الأدينين (قاعدة النوكليوتيدات) والريبوز (سكر البنتوز) وثلاثي الفوسفات (مجموعة الفوسفوريل).

– يحتوي الشكل النشط من ثلاثي فوسفات الأدينوزين على مزيج من جزيئات ATP مع أيونات Mg2+ أو Mn2+، ويمكن اعتباره عملية الطاقة الحيوية الأساسية لجميع أشكال الحياة، حيث يعمل على تغذية الخلايا المختلفة لأداء وظائفها المحددة، ويساهم ATP في نقل الطاقة داخل الخلايا.

ما هو ADP

هو اختصار لمصطلح `Adenosine di-phosphate` ويمكن تعريفه على أنه جزيء حيوي عضوي ذو طاقة منخفضة نسبيا يتوسط في تدفق الطاقة عن طريق التبرع بجزيء الفوسفات ذو الطاقة العالية. يحتوي هيكل الأدينوزين ثنائي الفوسفات على ثلاث مجموعات متميزة وهي الأدينين (قاعدة النوكليوتيدات) والريبوز (سكر البنتوز) وثنائي الفوسفات (مجموعة الفوسفوريل). يتوسط ADP أيضا في تدفق الطاقة داخل الخلايا.

ما هو الفرق بين ATP و ADP

ATP هو أدينوسين ثلاثي الفوسفات ويحتوي على ثلاث مجموعات فوسفات على الطرف، في حين أن ADP هو أدينوزين ثنائي الفوسفات ويحتوي فقط على مجموعتين من الفوسفات، يتم إنتاج ADP عند تحلل ATP إلى الماء، ويتم استخدام الطاقة المنبعثة في هذه العملية لتنفيذ العمليات الخلوية المختلفة، حيث يعتبر ATP شكل الطاقة الأعلى، بينما يعتبر ADP شكل الطاقة الأقل.

يمكننا استنتاج أن الخلايا في الجسم بحاجة إلى الأدينوزين ثلاثي الفوسفات والأدينوزين ثنائي الفوسفات كمصدر للطاقة لتنفيذ العديد من الوظائف الخلوية مثل التنفس والهضم وحركة العضلات وما إلى ذلك، وبالتالي يجب أن يكون هناك استقرار

الاختلافات الرئيسية بين ATP و ADP

• تتكون الصيغة الجزيئية لـ ATP من C 10 H 16 N 5 O 13 P 3، وعند التحلل المائي، يتم التخلص من ذرة هيدروجين واثنتين من ذرات الأكسجين ومجموعة واحدة من الفوسفات في ATP، وتتكون الصيغة الجزيئية لـ ADP من C 10 H 15 N 5 O 10 P 2.
• تتميز مجموعة ATP عن مجموعة ADP بوجود ثلاث مجموعات فوسفات في ATP ومجموعتين فقط في ADP.
• يمكن النظر إلى ATP كطاقة مخزنة كامنة تُستخدمها الخلية في الأساس لأداء مهام معينة، بينما يمكن النظر إلى ADP كطاقة حركية ضرورية لتدفق الطاقة.
• يتسبب تحلل ATP و ADP في تشكيل ADP و AMP على التوالي، وإطلاق الطاقة الحرة عن طريق إزالة مجموعة فوسفات واحدة .
• يتم تشكيل ATP من ADP في تفاعل مائي (يتم امتصاص الطاقة)، بينما يتم تشكيل ADP من ATP في تفاعل طارد للطاقة (يتم إطلاق الطاقة).
• تقوم وظائف ATP بتعزيز النقل النشط وبناء الجزيئات والوظائف الخلوية مثل حركة العضلات وغيرها، بينما يساعد ADP في التفاعلات التحللية وتنشيط الصفائح الدموية وغيرها.

التشابه بين ATP و ADP

على الرغم من الاختلافات العديدة، إلا أنها تشترك أيضًا في بعض الميزات المشتركة مثل:

• كلٌ من ATP وADP هما جزيئات طاقة يمكن أن تدفع الوظائف الخلوية.
• تتألف هيكليتها من وجود قاعدة الأدينين والريبوز السكري ومجموعة الفوسفات.
• كلاهما يتحول باستمرار ويتجدد داخل الجسم.

وظائف ATP

• مصدر للطاقة

ATP” هي الناقل الرئيسي للطاقة المستخدمة في جميع الأنشطة الخلوية، وعند تحلل “ATP” وتحويله إلى “ADP”، يتم إطلاق الطاقة، ويتم إنتاج 7.3 سعر حراري لكل مول، أو 30.6 كيلوجول لكل مول، عند إزالة مجموعة واحدة من الفوسفات، في الظروف القياسية.

تعمل هذه الطاقة على تشغيل جميع التفاعلات التي تحدث داخل الخلية، ويمكن تحويل ADP مرة أخرى إلى ATP لتوفير الطاقة للتفاعلات الخلوية الأخرى.

يتم إنتاج ATP من خلال عدة طرق مختلفة، واحدة منها هي الفسفرة الضوئية التي تستخدمها النباتات والبكتيريا الزرقاء. تتمثل هذه الطريقة في تحويل ADP إلى ATP باستخدام الطاقة المستمدة من ضوء الشمس، وتحدث هذه العملية أثناء عملية التمثيل الضوئي. بالإضافة إلى ذلك، يتم إنتاج ATP أيضا خلال عملية التنفس الخلوي في الميتوكوندريا داخل الخلية. يمكن أن يتم ذلك عن طريق التنفس الهوائي، الذي يتطلب وجود الأكسجين، أو التنفس اللاهوائي الذي لا يحتاج إلى الأكسجين. يتم إنتاج ATP بواسطة التنفس الهوائي من الجلوكوز والأكسجين (إلى جانب إنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء). أما التنفس اللاهوائي فإنه يستخدم مواد كيميائية أخرى غير الأكسجين، وتستخدم هذه العملية بشكل رئيسي من قبل الخمائر والبكتيريا التي تعيش في بيئات لاهوائية. التخمير هو طريقة أخرى لإنتاج ثلاثي فوسفات الأدينوسين ولا يحتاج إلى وجود الأكسجين. يختلف التخمير عن التنفس اللاهوائي بسبب عدم استخدام سلسلة نقل الإلكترونات. الخميرة والبكتيريا هما مثالان على الكائنات الحية التي تستخدم التخمير لإنتاج ATP.

• نقل الإشارة

ATP هو جزيء إشارة يستخدم في الاتصال الخلوي، وتستخدم الكينازات، وهي إنزيمات تحلل جزيئات ATP كمصدر لمجموعات الفوسفات، وتعد الكينازات مهمة لنقل الإشارات، وهي الطريقة التي يتم بها نقل الإشارات الفيزيائية أو الكيميائية من المستقبلات الخارجية إلى داخل الخلية، وعندما تصل الإشارة داخل الخلية، يمكن للخلية الاستجابة بشكل مناسب، ويمكن استخدام الإشارات لتحفيز نمو الخلايا والتمثيل الغذائي والتمييز إلى أنواع معينة، أو حتى الموت

• توليف الحمض النووي

إن adenine هي جزء من الأدينوزين، وهي جزيء مكون من ATP ويوضع مباشرة في RNA. تتكون القواعد النووية الأخرى في الحمض النووي الريبي من cytosine وguanine وuracil وكذلك من CTP وGTP وUTP. يحتوي الحمض النووي أيضا على adenine ويتم دمجه بنفس الطريقة، باستثناء تحويل ATP إلى شكل deoxyadenosine triphosphate (dATP) قبل أن يصبح جزءا من سلسلة الحمض النووي.

وظيفة  ADP 

يتواجد الكثير من جزيء ADP في الجسم، وهو مفيد لتخزين الطاقة وإطلاقها. ويستخدم الجسم هذا الجزيء في العديد من الأغراض الأخرى، فعلى سبيل المثال، يوفر ADP و ATP الطاقة اللازمة لإرسال واستقبال الأيونات التي تحمل الإشارات بين الخلايا العصبية. وعندما تتعرض للجرح، فإن الصفائح الدموية التي تسد الأوعية الدموية تطلق ADP لجذب الصفائح الدموية الأخرى للالتحام بها وتجمعها لإيقاف نزيف الدم. وهناك العديد من الوظائف الأخرى التي يؤديها جزيء ADP في الجسم، من إصلاح التلف في الخلايا إلى التحكم في الجينات التي تؤدي إلى صنع البروتينات.