adenin

adenin je heterobiciklički aromatični spoj s purinskom kralježnicom, koji kao baza organskog jezgra, zajedno s tri druge baze, čini jedan od osnovnih sastavnih dijelova genetskih informacija u DNK i RNA.

Uz to, adenin u obliku nukleozida ili nukleotida ima važnu ulogu u metabolizmu kao NAD, FADH2 ili ATP, posebno u energetskoj ravnoteži stanica u mitohondrijima.

Što je adenin

Adenin s kemijskom molekularnom formulom C5N5H5 sastoji se od heterobicikličkog aromatskog prstena (purinska bazična struktura) s vezanom amino skupinom (NH2). Adenin se zbog toga i naziva aminopurinskog određen. To je blijedo žuta kruta tvar koja se sublimira na 220 Celzijevih stupnjeva, tj. Mijenja se izravno u plinovito stanje i u vodi je samo topivo.

Dodavanje molekule šećera za deoksiribozu pretvara adenin u deoksiadenozin, jedan od 4 gradivna bloka koji čine DNK dvostruke spirale. Kao komplementarna baza služi deoksitimidin, koji nastaje od timidina i također vezane molekule deoksiriboze. U slučaju RNA, to je malo izmijenjen proces. Adenin postaje adenozin dodavanjem molekule šećera D-riboze. Adenozin zauzima položaj deoksijadenozina u DNK u RNA. Komplementarna baza nije timin, već uracil u obliku uridina.

Uz to, adenozin tvori osnovnu strukturu nukleotida ATP, ADP i AMP, koji igraju važnu ulogu u energetskoj ravnoteži stanica. Adenosin također obavlja važne funkcije kao kofaktor u velikom broju enzima, hormona i neuromodulatora kao što su koenzim A, NADPH i NADH.

Funkcija, efekt i zadaće

Kao dio lanca dvostruke spirale DNA, adenozin formira adenin-timinski bazni par (A-T) preko dva vodikova mosta s komplementarnom nukleinskom bazom timina u obliku deoksitimidina. U uglavnom jednolančanoj RNA, adenin ima analognu funkciju, iako uracil nije timidin kao komplementarna baza u formiranju komplementarne niti, mRNA (glasnik RNA).

Kao sastavni dio DNA i RNA, adenin nije izravno uključen u metaboličke procese, već služi samo, u kombinaciji s drugim nukleobazama, za kodiranje aminokiselinskih sljedova za sintezu odgovarajućih proteina. Dio energetskog metabolizma gotovo svih stanica, nazvan respiratorni lanac, u osnovi se sastoji od niza oksidacijskih i redukcijskih procesa, takozvanih redoks procesa. Adenozin, koji je fosforiliran da tvori adenosin trifosfat (ATP), od središnjeg je značaja u respiratornom lancu. ATP oslobađa fosfornu skupinu i tako postaje adensoindifosfat (ADP) ili adenozin monofosfat (AMP). Sve u svemu, to je egzotermni proces koji koristi razgradnju ugljikohidrata za stvaranje energije za metabolizam i npr. B. osigurava rad mišića.

U ovoj funkciji adenin ili adenozin izravno su uključeni u kemijske reakcije. Važna dinamička komponenta u lancu redoks reakcija je i prijenos elektrona iz elektrona vezanih na vodik (H) ili druge nosače elektrona. I ovdje su adenin i adenozin funkcionalne komponente enzima ili katalizatora kao što je nikotin diamid (NAD) i drugi, koji u konačnici razgrađuju oksidaciju (izgaranje) vodika u vodu u više katalitički kontroliranih pojedinačnih stupnjeva i stoga su dostupni metabolizmu bez oštećenja izgaranja ,

Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti

Prema kemijskoj formuli C5N5H5, adenin se sastoji od osnovnih građevinskih blokova ugljika, dušika i vodika, kojih u prirodi ima u izobilju. Rijetki elementi u tragovima ili minerali nisu potrebni. Prema tome, ne treba se bojati nedostatka sirovina za sintezu, već problem u tijelu vlastitog procesa proizvodnje.

Budući da je sinteza dugotrajna i energetski velika, oko 90% vremena koje tijelo koristi drugim putem, sintetizira adenin recikliranjem. Tijekom metabolizma purina, adenin se dobiva kao produkt raspada od složenijih spojeva. Adenin postaje biokemijski učinkovit kao nukleozid dodavanjem molekule deoksiriboze. Ovo pretvara adenin u dezoksadenozin. Daljnjim dodavanjem jednog do tri fosfatna ostatka, dezoksadenozin postaje nukleotid koji se naziva adenozin monofosfat (AMP), ciklični adenozin monofosfat (cAMP), adenozin-difosfat (ADP) ili adenozin-trifosfat (ATP).

Prema raznim zadacima adenina i njegovih biokemijski aktivnih manifestacija u okruženju koje odgovara dinamički promjenjivim potrebama, a slobodni adenin se ne pojavljuje u cirkulaciji tijela, nijedna se razina adenina ne može mjeriti. Neizravni zaključci o netaknutom metabolizmu purina mogu se izvući samo promatranjem i mjerenjem određenih metaboličkih procesa.

Bolesti i poremećaji

Najpoznatiji - de facto, ali rijedak - metabolički poremećaj koji se javlja u vezi s vlastitom proizvodnjom adenina u tijelu i njegovim bioaktivnim oblicima je Lesch-Nyhan sindrom. Riječ je o genetskoj oštećenju na x kromosomu. Mutacija gena dovodi do potpunog nedostatka hipoksantin gvanin-fosforibozil-transferaze (HGPRT).

Manjak HGPRT dovodi do poremećaja metabolizma purina, tako da recikliranje purinskih baza hipoksantin i gvanin, koje se uobičajeno odvija, više nije potrebno. Umjesto toga, tijelo je prisiljeno da kontinuirano proizvodi adenin putem neosinteze. To dovodi do prevelike količine mokraćne kiseline i taloženja kristala mokraćne kiseline, što može uzrokovati giht ili stvaranje mokraćnih kamenaca u zglobovima. Pored toga, novorođenčad obično ima nedostatak mentalnog razvoja i povećanu autoagresiju.

Druga rijetka nasljedna bolest je Huntingtonova bolest. Na kromosomu 4 postoji genetska mana. Citozin-adenin-gvanin s osnovnim nizom s 10 do 30 ponavljanja se obično nalazi u određenom genu. Ako postoji više od 36 tih, takozvanih trostrukih ponavljanja zbog mutacije gena, javlja se nasljedna bolest Huntington-ove bolesti. Tijekom bolesti postoje motorički problemi i oštećenja živaca koje nije moguće izliječiti.