adenină

adenină este un compus aromatic heterobiciclic cu coloana vertebrală purină care, ca bază nucleică organică, împreună cu alte trei baze, formează unul dintre elementele de bază ale informațiilor genetice din ADN și ARN.

În plus, adenina sub forma unui nucleozid sau nucleotid joacă un rol important în metabolism ca NAD, FADH2 sau ATP, în special în echilibrul energetic al celulelor, în mitocondrii.

Ce este adenina

Adenină cu formula moleculară chimică C5N5H5 constă dintr-un inel aromatic heterobiciclic (structură de bază purină) cu o grupare amino atașată (NH2). Prin urmare, se numește și adenină aminopurină desemnat. Este un solid galben pal, care se sublimează la 220 de grade Celsius, adică se schimbă direct în starea gazoasă și este puțin solubil în apă.

Adăugarea unei molecule de zahăr dezoxiriboză transformă adenina în deoxiadenozină, unul dintre cele 4 blocuri care formează ADN-ul cu dublă helixă. Deoxitimidina, care este formată din timidină și molecula de dezoxiriboză atașată, servește ca bază complementară. În cazul ARN, acesta este un proces ușor modificat. Adenina devine adenozină prin adăugarea unei molecule de zahăr D-riboză. Adenozina ia poziția dezoxadenozinei în ADN în ARN. Baza complementară nu este timina, ci uracilul sub formă de uridină.

În plus, adenozina formează structura de bază a nucleotidelor ATP, ADP și AMP, care joacă un rol important în echilibrul energetic al celulelor. Adenozina îndeplinește, de asemenea, funcții importante ca cofactor într-o serie de enzime, hormoni și neuromodulatori, cum ar fi coenzima A, NADPH și NADH.

Funcție, efect și sarcini

Ca parte a unei secțiuni a dublei helice a ADN-ului, adenozina formează perechea de bază adenină-timină (A-T) prin intermediul a două legături de hidrogen cu nucleul complementar timină sub formă de deoxitimidină. În cea mai mare parte ARN monocatenar, adenina are o funcție analogă, deși uracilul nu este timidină ca bază complementară în formarea catenei complementare, mARN (ARN mesager).

Ca componentă a ADN-ului și ARN-ului, adenina nu este implicată direct în procesele metabolice, ci servește doar, împreună cu celelalte nucleobaze, pentru a codifica secvențele de aminoacizi pentru sinteza proteinelor corespunzătoare. O parte din metabolismul energetic al aproape toate celulele, numit lanț respirator, constă în esență dintr-o serie de procese de oxidare și reducere, așa-numitele procese redox. Adenozina, care este fosforilată pentru a forma adenozina trifosfat (ATP), are o importanță centrală în lanțul respirator. ATP eliberează o grupare fosfor și devine astfel adensoindifosfat (ADP) sau adenozin monofosfat (AMP). În general, este un proces exotermic care folosește descompunerea carbohidraților pentru a genera energie pentru metabolism și de ex. B. asigură munca musculară.

În această funcție, adenina sau adenozina este implicată direct în reacțiile chimice. O componentă dinamică importantă în lanțul de reacții redox este și transferul de electroni de la electroni legați la hidrogen (H) sau alți purtători de electroni. Tot aici, adenina și adenozina sunt componente funcționale ale enzimelor sau catalizatorilor cum ar fi nicotina diamida (NAD) și altele, care în final descompun oxidarea (arderea) hidrogenului în apă în multe etape individuale controlate catalitic și sunt, prin urmare, disponibile pentru metabolism, fără a provoca deteriorarea combustiei. .

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

Conform formulei chimice C5N5H5, adenina este formată din blocurile de bază de carbon, azot și hidrogen, toate având o natură abundentă. Nu sunt necesare oligoelemente sau minerale rare. În consecință, nu este nevoie să vă temeți de lipsa materiilor prime pentru sinteză, ci mai degrabă de o problemă în procesul de producție al organismului.

Deoarece sinteza consumă mult timp și consumă energie, aproximativ 90% din timp organismul folosește un traseu diferit, sintetizează adenina prin reciclare. În cursul metabolismului purinei, adenina este obținută ca produs de descompunere din compuși mai complexi. Adenina devine eficientă biochimic ca nucleozid prin adăugarea unei molecule de dezoxiriboză. Aceasta transformă adenina în deoxiadenozină. Cu o adăugare suplimentară de la unu la trei reziduuri de fosfat, dezoxadenozina devine un nucleotid numit adenozin monofosfat (AMP), adenozin monofosfat (cAMP), adenozină difosfat (ADP) sau adenozina trifosfat (ATP).

În conformitate cu sarcinile diverse ale adeninei și ale manifestărilor sale biochimice active într-un mediu care corespunde cu cerințele care se schimbă dinamic, iar adenina liberă nu apare în circulația organismului, niciun nivel de adenină nu poate fi măsurat. Concluzii indirecte despre un metabolism purin intact pot fi trase doar prin observarea și măsurarea anumitor procese metabolice.

Boli și tulburări

Cea mai cunoscută - de facto, dar rară - tulburare metabolică care apare în legătură cu producția proprie a organismului de adenină și formele sale bioactive este sindromul Lesch-Nyhan. Este un defect genetic pe cromozomul x. Mutația genică duce la o deficiență completă de hipoxantină guanină fosforibosil transferază (HGPRT).

Lipsa HGPRT duce la o perturbare a metabolismului purinei, astfel încât reciclarea bazelor purine hipoxantină și guanină, care are loc în mod normal, nu mai este necesară. În schimb, organismul este forțat să producă continuu adenină prin neosinteză. Aceasta duce la o cantitate excesivă de acid uric și la precipitarea cristalelor de acid uric, care pot provoca gută sau formarea de pietre urinare în articulații. În plus, nou-născuții prezintă de obicei deficite de dezvoltare mentală și creșterea autoagresiunii.

O altă boală ereditară rară este boala Huntington. Există un defect genetic pe cromozomul 4. Secvența de bază citozină-adenină-guanină cu 10 până la 30 de repetări se găsește de obicei acolo într-o anumită genă. Dacă există mai mult de 36 din aceste așa-numite repetări ale tripletei datorate unei mutații genice, apare boala ereditară boala Huntington. În cursul bolii există probleme motorii și leziuni nervoase care nu pot fi vindecate.