ADP ( Adenosin difosfat) adalah

Adenosin difosfat (ADP) adalah zat antara utama dalam metabolisme energi tubuh — ia berfungsi sebagai dasar di mana reaksi penghasil energi menempel pada gugus fosfat tambahan, membentuk adenosin tri-fosfat (ATP). ATP kemudian berdifusi ke seluruh sel untuk mendorong reaksi yang membutuhkan energi.

Reaksi kimia yang menghasilkan ATP dari ADP ditemukan oleh Paul Boyer dari University of California, Los Angeles, dan John Walker dari Medical Research Council di Inggris. Mereka menerima hadiah Nobel 1997 dalam bidang kimia atas prestasi mereka.

Reaksi balik, yaitu produksi ADP dari ATP oleh penghilangan gugus fosfat, sangat berharga bagi organisme hidup, karena penghilangan fosfat juga melepaskan energi. Energi dapat digunakan untuk membuat komponen sel atau untuk memberi daya pada reaksi yang diperlukan untuk kelangsungan hidup sel.

Struktur

Secara struktural, ADP terdiri dari adenin basa purin (molekul dua cincin kompleks yang mengandung lima nitrogenatom) yang melekat pada gula ribosa lima karbon; kombinasi ini dikenal sebagai adenosin. Melampirkan dua gugus fosfat yang terhubung ke ribosa menghasilkan ADP. Secara skematis, struktur dapat digambarkan sebagai Ad-Ph-Ph, di mana Ad adenosin dan Ph adalah gugus fosfat.

Bioenergetik

Siklus ADP memasok energi yang dibutuhkan untuk melakukan pekerjaan dalam sistem biologis, proses termodinamika mentransfer energi dari satu sumber ke sumber lainnya. Ada dua jenis energi: energi potensial dan energi kinetik.

Energi potensial dapat dianggap sebagai energi yang tersimpan, atau energi yang dapat digunakan yang tersedia untuk melakukan usaha. Energi kinetik adalah energi dari suatu benda sebagai hasil dari gerakannya.

Pentingnya ATP adalah kemampuannya untuk menyimpan energi potensial dalam ikatan fosfat. Energi yang tersimpan di antara ikatan-ikatan ini kemudian dapat ditransfer untuk melakukan usaha. Sebagai contoh, transfer energi dari ATP ke protein myosin menyebabkan perubahan konformasi ketika menghubungkan aktin selama kontraksi otot.

Dibutuhkan beberapa reaksi antara myosin dan aktin untuk secara efektif menghasilkan satu kontraksi otot, dan, oleh karena itu, ketersediaan sejumlah besar ATP diperlukan untuk menghasilkan setiap kontraksi otot. Karena alasan ini, proses biologis telah berevolusi untuk menghasilkan cara yang efisien untuk mengisi kembali energi potensial ATP dari ADP.

Memutuskan salah satu ikatan fosfor ATP menghasilkan sekitar 30,5 kilojoule per Mole ATP (7,3 kkal). ADP dapat dikonversi, atau didukung kembali ke ATP melalui proses melepaskan energi kimia yang tersedia dalam makanan; pada manusia, ini terus dilakukan melalui respirasi aerob di mitokondria.

Tumbuhan menggunakan jalur fotosintesis untuk mengubah dan menyimpan energi dari sinar matahari, juga konversi ADP ke ATP. Hewan menggunakan energi yang dilepaskan dalam pemecahan glukosa dan molekul lain untuk mengubah ADP menjadi ATP, yang kemudian dapat digunakan untuk bahan bakar pertumbuhan dan pemeliharaan sel yang diperlukan.

Katabolisme

Jalur katabolik sepuluh langkah glikolisis adalah fase awal pelepasan energi bebas dalam pemecahan glukosa dan dapat dibagi menjadi dua fase, fase persiapan dan fase hasil. ADP dan fosfat diperlukan sebagai prekursor untuk mensintesis ATP dalam reaksi hasil dari siklus TCA dan mekanisme fosforilasi oksidatif. Selama fase hasil glikolisis, enzim fosfogliserat kinase dan piruvat kinase memfasilitasi penambahan gugus fosfat ke ADP dengan cara fosforilasi tingkat-substrat.

Glikolisis

Glikolisis dilakukan oleh semua organisme hidup dan terdiri dari 10 langkah. Reaksi bersih untuk keseluruhan proses glikolisis adalah:

Glukosa + 2 NAD + + 2 Pi + 2 ADP → 2 piruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H2O

Langkah 1 dan 3 membutuhkan input energi yang berasal dari hidrolisis ATP menjadi ADP dan Pi (fosfat anorganik), sedangkan langkah 7 dan 10 membutuhkan input ADP, masing-masing menghasilkan ATP. Enzim yang diperlukan untuk memecah glukosa ditemukan dalam sitoplasma, cairan kental yang mengisi sel-sel hidup, di mana reaksi glikolitik terjadi.

Siklus asam sitrat

Siklus asam sitrat, juga dikenal sebagai siklus Krebs atau siklus TCA (asam trikarboksilat) adalah proses 8 langkah yang mengambil piruvat yang dihasilkan oleh glikolisis dan menghasilkan 4 NADH, FADH2, dan GTP, yang selanjutnya dikonversi menjadi ATP. Hanya pada langkah 5, di mana GTP dihasilkan, oleh suksinil-KoA sintetase, dan kemudian dikonversi ke ATP, ADP digunakan (GTP + ADP → GDP + ATP).

Fosforilasi oksidatif

Fosforilasi oksidatif menghasilkan 26 dari 30 ekuivalen ATP yang dihasilkan dalam respirasi seluler dengan mentransfer elektron dari NADH atau FADH2 ke O2 melalui pembawa elektron. Energi yang dilepaskan ketika elektron dilewatkan dari NADH atau FADH2 berenergi tinggi ke O2 berenergi lebih rendah diperlukan untuk memfosforilasi ADP dan sekali lagi menghasilkan ATP. Kopling energi dan fosforilasi ADP ke ATP inilah yang memberi rantai transpor elektron nama fosforilasi oksidatif.

ATP-Sintase

Selama fase awal glikolisis dan siklus TCA, kofaktor seperti NAD + menyumbang dan menerima elektron yang membantu kemampuan rantai transpor elektron untuk menghasilkan gradien proton melintasi membran mitokondria bagian dalam. Kompleks ATP synthase ada di dalam membran mitokondria (bagian F0) dan menjorok ke dalam matriks (F1portion). Energi yang diturunkan sebagai hasil dari gradien kimia kemudian digunakan untuk mensintesis ATP dengan menyambungkan reaksi fosfat anorganik ke ADP di situs aktif enzim ATP sintase; persamaan untuk ini dapat ditulis sebagai ADP + Pi → ATP.



One Response to “ADP ( Adenosin difosfat) adalah”
  1. suryati 2020-04-10

Leave a Reply