аденин

аденин е хетеробициклично ароматно съединение с пуринов гръбнак, което като основа на органичното ядро, заедно с други три основи, образува един от основните градивни елементи на генетичната информация в ДНК и РНК.

В допълнение, аденинът под формата на нуклеозид или нуклеотид играе важна роля в метаболизма като NAD, FADH2 или ATP, особено в енергийния баланс на клетките, в митохондриите.

Какво е аденин

Аденин с химическата молекулна формула C5N5H5 се състои от хетеробицикличен ароматен пръстен (пуринова основна структура) с прикрепена аминогрупа (NH2). Затова се нарича и аденин аминопуриновите обозначен. Това е бледожълто твърдо вещество, което се сублимира при 220 градуса по Целзий, т.е. се променя директно в газообразно състояние и е слабо разтворимо във вода.

Добавянето на захарна молекула на дезоксирибоза превръща аденина в дезоксиаденозин, един от четирите градивни блока, изграждащи ДНК с двойна спирала. Деокситимидин, който се образува от тимидин и също така свързаната молекула дезоксирибоза, служи като допълваща основа. В случая на РНК това е леко модифициран процес. Аденинът става аденозин чрез добавянето на захарна молекула D-рибоза. Аденозинът заема позицията на дезоксиаденозин в ДНК в РНК. Допълващата основа не е тимин, а урацил под формата на уридин.

В допълнение, аденозинът формира основната структура на нуклеотидите ATP, ADP и AMP, които играят важна роля в енергийния баланс на клетките. Аденозинът също така изпълнява важни функции като кофактор в редица ензими, хормони и невромодулатори като коензим A, NADPH и NADH.

Функция, ефект и задачи

Като част от верига от ДНК двойната спирала, аденозинът образува аденин-тиминовата базова двойка (A-T) през два водородни моста с допълващия се нуклеинов основен тимин под формата на деокситимидин. В най-вече едноверижната РНК аденинът има аналогична функция, въпреки че урацилът не е тимидин като допълваща основа при образуването на комплементарната верига, тРНК (пратеник РНК).

Като компонент на ДНК и РНК, аденинът не участва пряко в метаболитните процеси, а служи само във връзка с другите нуклеобази за кодиране на аминокиселинни последователности за синтеза на съответните протеини. Част от енергийния метаболизъм на почти всички клетки, наречена дихателна верига, по същество се състои от поредица от процеси на окисляване и редукция, така наречените редокс процеси. Аденозинът, който се фосфорилира, за да образува аденозин трифосфат (АТФ), е от централно значение в дихателната верига. АТФ освобождава фосфорна група и по този начин се превръща в адензоиндифосфат (ADP) или аденозин монофосфат (AMP). Като цяло това е екзотермичен процес, който използва разграждането на въглехидратите, за да генерира енергия за метаболизма и напр. Б. осигурява мускулна работа.

В тази функция аденинът или аденозинът участват пряко в химичните реакции. Важен динамичен компонент във веригата на окислително-възстановителни реакции е и преносът на електрони от електрони, свързани с водород (Н) или други носители на електрон. И тук аденинът и аденозинът са функционални компоненти на ензими или катализатори като никотинов диамид (NAD) и други, които в крайна сметка разграждат окисляването (изгарянето) на водорода във вода на много каталитично контролирани отделни етапи и следователно са достъпни за метаболизма, без да причиняват вреда от изгарянето ,

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Според химичната формула C5N5H5, аденинът се състои от основните градивни елементи въглерод, азот и водород, всички от които са в изобилие по своята природа. Редки микроелементи или минерали не се изискват. Съответно, не е необходимо да се страхуваме от липса на суровини за синтез, а по-скоро проблем в собствения производствен процес на организма.

Тъй като синтезът отнема много време и е енергоемък, около 90% от времето, в което тялото използва различен път, синтезира аденина чрез рециклиране. В хода на пуриновия метаболизъм аденинът се получава като продукт на разграждане от по-сложни съединения. Аденинът става биохимично ефективен като нуклеозид чрез добавяне на молекула на дезоксирибоза. Това превръща аденина в дезоксиаденозин. С допълнително добавяне на един до три фосфатни остатъка, дезоксиаденозинът се превръща в нуклеотид, наречен аденозин монофосфат (AMP), цикличен аденозин монофосфат (cAMP), аденозин дифосфат (ADP) или аденозин трифосфат (ATP).

В съответствие с разнообразните задачи на аденина и неговите биохимично активни прояви в среда, която съответства на динамично променящите се изисквания и свободният аденин не се появява в кръвообращението на организма, не може да се измерва нивото на аденин. Индиректните изводи за непокътнат метаболизъм на пурина могат да бъдат направени само чрез наблюдение и измерване на определени метаболитни процеси.

Болести и разстройства

Най-известното - фактически, но рядко - метаболитно разстройство, което възниква във връзка със собственото производство на аденин в организма и неговите биоактивни форми, е синдромът на Леш-Нихан. Това е генетичен дефект на х хромозомата. Мутацията на гена води до пълен дефицит на хипоксантин гуанин фосфорибозил трансфераза (HGPRT).

Липсата на HGPRT води до нарушаване на метаболизма на пурина, така че рециклирането на пуриновите основи хипоксантин и гуанин, което обикновено се извършва, вече не е необходимо. Вместо това тялото е принудено непрекъснато да произвежда аденин чрез неосинтеза. Това води до прекомерно количество пикочна киселина и утаяване на кристали на пикочна киселина, което може да причини подагра или образуване на пикочни камъни в ставите. В допълнение, новородените обикновено имат дефицит на умствено развитие и повишена автоагресия.

Друго рядко наследствено заболяване е болестта на Хънтингтън. На хромозома 4 има генетичен дефект. Цитозин-аденин-гуанин с 10 до 30 повторения обикновено се намира там в определен ген. Ако има повече от 36 от тези така наречени триплетни повторения поради генна мутация, възниква наследственото заболяване на болестта на Хънтингтън. В хода на заболяването има двигателни проблеми и увреждане на нервите, които не могат да бъдат излекувани.