adenin

adenin A heterobiciklusos aromás vegyület purin gerincvel rendelkezik, amely szerves nukleáris bázisként három másik bázissal együtt a genetikai információk egyik alapvető alkotóeleme a DNS-ben és az RNS-ben.

Ezen túlmenően, a nukleozid vagy nukleotid formájában lévő adenin fontos szerepet játszik a NAD, FADH2 vagy ATP anyagcserében, különösen a sejtek energiaegyensúlyában, a mitokondriumokban.

Mi az adenin?

Adenin a kémiai molekuláris képlettel C5N5H5 heterobiciklusos aromás gyűrűből (purin alapszerkezetből) áll, amelyhez kapcsolódó aminocsoportot (NH2) tartalmaz. Ezért az adenint is nevezik aminopurint jelölték ki. Halványsárga szilárd anyag, amely 220 Celsius fokon szublimál, azaz közvetlenül gáznemű állapotba változik, és csak vízben oldódik kevéssé.

Egy dezoxiribózcukor-molekula hozzáadása az adenint deoxiadenozinná alakítja, amely a kettős spirál DNS-ét alkotó négy építőelem egyike. A timidinből és a hozzá kapcsolódó dezoxiribóz-molekulából képződő dezoxi-timidin szolgál komplementer bázisként. Az RNS esetében ez egy kissé módosított folyamat. Az adenin D-ribózcukor-molekula hozzáadásával adenozinná válik. Az adenozin elfoglalja a deoxiadenozin pozícióját a DNS-ben az RNS-ben. A kiegészítő bázis nem timin, hanem uridil urid formájában.

Ezen felül az adenozin alkotja az ATP, ADP és AMP nukleotidok alapvető szerkezetét, amelyek fontos szerepet játszanak a sejtek energiaegyensúlyában. Az adenozin számos funkciós funkcióval rendelkezik, mint kofaktor számos enzimben, hormonban és neuromodulátorban, például az A koenzimben, a NADPH-ban és a NADH-ban.

Funkció, hatás és feladatok

A DNS kettős spirál szálának részeként az adenozin az adenin-ti-amin bázispárt (A-T) képezi két hidrogénkötéssel és a komplementer atommag-timinnal dezoxi-timidin formájában. A legtöbb egyszálú RNS-ben az adeninnek hasonló funkciója van, bár az uracil nem timidin mint komplementer bázis a komplementer szál, az mRNS (messenger RNS) kialakulásakor.

A DNS és az RNS komponenseként az adenin nem vesz részt közvetlenül a metabolikus folyamatokban, hanem csak a többi nukleáris bázissal együttműködve kódolja az aminosavszekvenciákat a megfelelő fehérjék szintéziséhez. Szinte az összes sejt energiametabolizmusának a része, az úgynevezett légzési lánc, lényegében egy sor oxidációs és redukciós folyamatból, az úgynevezett redox folyamatokból áll. Az adenozin, amelyet foszforilálva az adenozin-trifoszfát (ATP) képződik, központi jelentőséggel bír a légzőrendszerben. Az ATP foszforcsoportot bocsát ki, így adensoindifoszfáttá (ADP) vagy adenozin-monofoszfáttá (AMP) válik. Összességében ez egy exoterm folyamat, melynek során a szénhidrátok lebontásával energiát generálnak az anyagcseréhez és pl. B. izommunkát biztosít.

Ebben a funkcióban az adenin vagy az adenozin közvetlenül részt vesz a kémiai reakciókban. A redox reakciók láncának fontos dinamikus eleme az elektronok átvitele a hidrogénhez (H) vagy más elektronhordozóhoz kötött elektronokból is. Az adenin és az adenozin itt is olyan enzimek vagy katalizátorok funkcionális alkotóelemei, mint például a nikotin-diamid (NAD) és mások, amelyek végül a hidrogén vízben történő oxidációját (elégetését) sok katalitikusan vezérelt egyedi lépésre bontják, és ezért az anyagcseréhez hozzáférhetők anélkül, hogy égési károkat okoznának. .

Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek

A C5N5H5 kémiai képlet szerint az adenin alapvető építőelemekből áll, szénből, nitrogénből és hidrogénből, amelyek mindegyike természetében bőséges. Ritka nyomelemek vagy ásványi anyagok nem szükségesek. Ennek megfelelően nem kell félnie a szintézishez szükséges alapanyagok hiányától, hanem inkább a test saját termelési folyamatában jelentkező problémától.

Mivel a szintézis időigényes és energiaigényes, a test kb. 90% -a más útvonalat használ, újrahasznosítás útján szintetizálja az adenint. A purin anyagcseréje során az adenint bonyolultabb vegyületek bomlástermékeként nyerik. Az adenin csak akkor, ha nukleozidként jár el biokémiailag hatásosként, dezoxiribóz molekula hozzáadásával. Ez az adenint deoxiadenozinná alakítja. Egy-három foszfátmaradék további hozzáadásával a deoxiadenozin adenozin-monofoszfát (AMP), ciklikus adenozin-monofoszfát (cAMP), adenozin-difoszfát (ADP) vagy adenozin-trifoszfát (ATP) nukleotiddé válik.

Az adenin különféle feladatainak és biokémiailag aktív megnyilvánulásainak megfelelően, olyan környezetben, amely dinamikusan változó követelményeknek felel meg, és a test keringésében nem fordul elő szabad adenin, az adenin szint nem mérhető. Az ép purin anyagcseréről közvetett következtetéseket csak bizonyos metabolikus folyamatok megfigyelésével és mérésével lehet levonni.

Betegségek és rendellenességek

A legismertebb - de facto, de ritka - anyagcserezavar, amely a test saját adenintermelésével és annak bioaktív formáival összefüggésben merül fel, a Lesch-Nyhan-szindróma. Ez egy genetikai hiba az x kromoszómán. A génmutáció a hipoxantin-guanin-foszforibozil-transzferáz (HGPRT) teljes hiányához vezet.

A HGPRT hiánya a purin anyagcseréjének zavarához vezet, így a purinbázisok hipoxantin és guanin újrahasznosítása, amely általában zajlik, már nem szükséges. Ehelyett a test kénytelen folyamatosan adenint termelni neoszintézis útján. Ez túlzott mennyiségű húgysavhoz és a húgysavkristály kicsapódásához vezet, ami köszvényt vagy húgykövek képződését okozhatja az ízületekben. Ezen felül az újszülöttek általában mentális fejlődési hiányt és fokozott autoagressziót tapasztalnak.

Egy másik ritka örökletes betegség a Huntington-kór. A 4. kromoszómában genetikai hiba van. A 10–30 ismétlésű citozin-adenin-guanin alapszekvencia általában egy adott génben található. Ha ezen úgynevezett triplett ismétlések közül több mint 36 van egy génmutáció miatt, akkor az örökletes betegség Huntington-kór fordul elő. A betegség során motoros problémák és idegkárosodások vannak, amelyeket nem lehet meggyógyítani.