Adenosinmonofosfato: sintesi, funzioni

L’adenosinmonofosfato detto AMP è un nucleotide costituito dalla base azotata adenina, legata allo zucchero ribosio, al quale, a sua volta, è legato un gruppo fosfato.

Questo nucleotide è coinvolto in molti processi metabolici cellulari ed è presente in tutte le forme di vita. La protein chinasi 5′ AMP-attivata o AMPK è il principale regolatore del bilancio energetico attraverso la soppressione delle vie anaboliche che consumano ATP e il potenziamento delle vie cataboliche che producono ATP.

Nelle cellule l’equilibrio tra l’assunzione e la domanda di energia può essere ottenuto dai livelli relativi dei nucleotidi  AMP, ADP e ATP che sono continuamente prodotti e consumati attraverso numerose reazioni metaboliche.

L’adenosinmonofosfato può anche presentarsi come struttura ciclica, AMP ciclico che funge da secondo messaggero per la trasduzione del segnale a livello cellulare.

Appartiene ai composti organici noti come ribonucleosidi purinici monofosfati. 

Sintesi

L’adenosinmonofosfato che è uno dei componenti per la sintesi dell’RNA può essere ottenuto dall’ADP secondo la reazione:
2 ADP → ATP + AMP

o per idrolisi dell’ADP secondo la reazione:
ADP + H₂O → AMP + P_i

Essendo l’ATP l’adenosintrifosfato, l’ADP l’adenosindifosfato e P_i il gruppo fosfato.
Esso può essere ottenuto anche dall’idrolisi dell’ATP secondo la reazione:
ATP + H₂O → AMP + PP_i

essendo  PP_i il gruppo pirofosfato.

Sebbene l’ATP contenga la quantità di energia necessaria per la maggior parte delle reazioni, a volte è necessaria una maggiore quantità di energia.

Pertanto l’ATP rilascia due fosfati anziché uno, producendo AMP più una catena di due fosfati. Tuttavia gli enzimi utilizzati nella glicolisi, nel ciclo dell’acido citrico e nel sistema di trasporto degli elettroni sono in grado di aggiungere un solo fosfato pertanto non si può ottenere direttamente ATP da AMP.

La soluzione è un enzima complesso chiamato adenilato chinasi che trasferisce un singolo fosfato da un ATP all’AMP, producendo due molecole di ADP. Le due molecole di ADP possono quindi entrare nel normale ciclo di Krebs progettato per convertire l’ADP in ATP.

Pertanto dall’ adenosinmonofosfato può essere ottenuto l’ADP secondo la reazione:
AMP + ATP → 2 ADP

E dall’ADP nel corso della fosforilazione ossidativa può essere ottenuto l’ATP secondo la reazione:
ADP + P_i → ATP

Tramite una deamminazione catalitica l’AMP viene convertito in inosina-5-monofosfato (IMP) intermedio nel metabolismo delle purine.