آدنین: عملکرد و بیماری ها

آدنین یک ترکیب معطر هتروبیکلیک با ستون فقرات پورین است که به عنوان یک پایه نوکلئیک آلی ، یکی از اصلی ترین عناصر سازنده اطلاعات ژنتیکی در DNA و RNA را به همراه سه ماده دیگر تشکیل می دهد. پایگاه. علاوه بر این ، آدنین به شکل نوکلئوزید یا نوکلئوتید به عنوان NAD ، FADH2 یا ATP ، به ویژه در انرژی ، در متابولیسم نقش مهمی دارد. تعادل سلولها ، در میتوکندری.

آدنین چیست؟

آدنین ، با فرمول شیمیایی مولکولی C5N5H5 ، از یک حلقه معطر هتروبی سیکل (ستون فقرات پورین) با یک گروه آمینه متصل (NH2) تشکیل شده است. بنابراین آدنین به عنوان آمینوپورین نیز شناخته می شود. این ماده جامد زرد کمرنگی است که در دمای 220 درجه سانتیگراد تصعید می شود ، یعنی مستقیماً به حالت گازی منتقل می شود و فقط در آن محلول کم است. آب. از طریق افزودن یک دی اکسیریبوز قند مولکول ، دئوکسیادنوزین از آدنین ، یکی از 4 بلوک سازنده تشکیل می شود را تشکیل می دهند DNA مارپیچ دوتایی. پایه مکمل دی اکسی تیمیدین است که از تیمیدین و مولکول دی اکسیریبوز که متصل است نیز تشکیل می شود. در مورد RNA ، روند کمی اصلاح می شود. آدنین می شود آدنوزین با پیوست D-ریبوز قند مولکول آدنوزین موقعیت دی اکسیادنوزین DNA در RNA را می گیرد. پایه مکمل اکنون تیمین نیست ، بلکه اوراسیل به شکل اوریدین است. علاوه بر این، آدنوزین ستون فقرات نوکلئوتیدهای ATP ، ADP و AMP را تشکیل می دهد که عملکرد مهمی در انرژی دارند تعادل سلولها آدنوزین همچنین نقش مهمی در تعدادی از موارد نقش مهمی دارد آنزیم ها, هورمون، و تعدیل کننده های عصبی مانند کوآنزیم A ، NADPH و NADH.

عملکرد ، جلوه ها و نقش ها

به عنوان یک جز component از یک رشته مارپیچ دوگانه DNA ، آدنوزین از طریق دو جفت باز آدنین-تیمین (AT) را تشکیل می دهد هیدروژن پیوندها با تیمین پایه نوکلئیک مکمل به شکل دی اکسی تیمیدین ایجاد می شود. در RNA که معمولاً تک رشته است ، آدنین عملکرد مشابهی دارد ، اما در تشکیل رشته مکمل ، mRNA (RNA پیام رسان) ، پایه مکمل تیمیدین نیست بلکه اوراسیل است. به عنوان یک جز component DNA و RNA ، آدنین مستقیماً در فرآیندهای متابولیکی نقش ندارد ، اما فقط در ترکیب با هسته دیگر عمل می کند پایگاه برای رمزگذاری توالی اسیدهای آمینه برای سنتز مربوطه پروتئین ها. بخشی از سوخت و ساز انرژی تقریباً از همه سلولها ، به نام زنجیره تنفسی ، اساساً از مجموعه ای از فرآیندهای اکسیداسیون و احیا تشکیل شده است که اصطلاحاً فرآیندهای ردوکس نامیده می شوند. درون زنجیره تنفسی ، آدنوزین ، که به آدنوزین تری فسفات (ATP) فسفریله می شود ، نقشی اساسی دارد. ATP a را آزاد می کند فسفر به گروه تبدیل می شود و بنابراین به آدنوزیندی فسفات (ADP) یا آدنوزین مونوفسفات (AMP) تبدیل می شود. به طور کلی ، این یک فرآیند گرمازا است که انرژی را برای متابولیسم و ​​به عنوان مثال ، برای کار عضلات از طریق تجزیه کربوهیدرات ها. در این عملکرد ، آدنین یا آدنوزین مستقیماً در تبدیل شیمیایی نقش دارند. یک م dynamicلفه پویای مهم در زنجیره واکنش های اکسیداسیون همچنین شامل انتقال الکترون از الکترونهای مقید به هیدروژن (H) یا سایر حامل های الکترون. باز هم ، آدنین و آدنوزین اجزای عملکردی هستند آنزیم ها یا کاتالیزورهایی مانند نیکوتین دی آمید (NAD) و سایر موارد که در نهایت اکسیداسیون (احتراق) هیدروژن به آب به بسیاری از مراحل کنترل شده از نظر کاتالیستی ، در نتیجه بدون ایجاد آسیب احتراق ، در دسترس متابولیسم قرار می گیرند.

شکل گیری ، وقوع ، خصوصیات و مقادیر بهینه

طبق فرمول شیمیایی مولکولی C5N5H5 ، آدنین از عناصر اصلی سازنده تشکیل شده است کربن, نیتروژن و هیدروژن ، که همه از طبیعت فراوان است. نادر عناصر کمیاب or مواد معدنی لازم نیستند بر این اساس ، نیازی به ترس از کمبود مواد اولیه برای سنتز نیست ، اما حداکثر یک مشکل در فرآیند تولید خود بدن است. از آنجا که سنتز پرهزینه و پر مصرف است ، بدن در حدود 90٪ از تولید خود از مسیر متفاوتی استفاده می کند. با بازیافت آدنین سنتز می شود. در طی متابولیسم پورین ، آدنین به عنوان یک محصول تخریب از ترکیبات پیچیده تر به دست می آید. از نظر بیوشیمیایی ، آدنین فقط از طریق افزودن یک مولکول دی اکسیریبوز به عنوان یک نوکلئوزید فعال می شود. در نتیجه آدنین به دئوکسیادنوزین تبدیل می شود. با اضافه کردن بیشتر از یک تا سه فسفات باقی مانده ، deoxyadenosine تبدیل به یک نوکلئوتید به نام آدنوزین مونوفسفات (AMP) ، آدنوزین منوفسفات حلقوی (cAMP) ، آدنوزین دی فسفات (ADP) یا آدنوزین تری فسفات (ATP) می شود. مطابق با وظایف مختلف آدنین و تظاهرات بیوشیمیایی فعال آن که مربوط به نیازهای تغییر پویا است ، و آدنین آزاد در سیستم رخ نمی دهد گردش، هیچ سطحی از آدنین قابل اندازه گیری نیست. نتیجه گیری در مورد متابولیسم پورین دست نخورده تنها با مشاهده و اندازه گیری برخی از فرآیندهای متابولیکی می تواند به طور غیر مستقیم انجام شود.

بیماری ها و اختلالات

مشهورترین - اما عملاً نادر - اختلال متابولیکی که در ارتباط با تشکیل درون زای آدنین و اشکال فعال زیستی آن رخ می دهد ، سندرم Lesch-Nyhan است. این هست یک ژن نقص در کروموزوم x. ژن نتایج جهش منجر به کمبود کامل هیپوکسانتین-گوانین فسفریبوسیل ترانسفراز (HGPRT) می شود. فقدان HGPRT منجر به اختلال در متابولیسم پورین می شود و بازیافت پورین را از بین می برد پایگاه هیپوکسانتین و گوانین که به طور معمول اتفاق می افتد. در عوض ، بدن مجبور می شود به طور مداوم از طریق سنتز آدنین تولید کند. این منجر به مقادیر بیش از حد می شود اسید اوریک و رسوب کریستال های اسید اوریک ، که می تواند باعث شود نقرس یا تشکیل سنگهای ادراری در مفاصل. علاوه بر این ، نوزادان تازه متولد شده معمولاً نقص رشد ذهنی و افزایش خودهاجمی را تجربه می کنند. یکی دیگر از بیماری های ارثی نادر است بیماری هانتینگتون. در اینجا ، یک نقص ژنتیکی در کروموزوم 4 وجود دارد. به طور معمول ، توالی پایه سیتوزین-آدنین-گوانین با 10 تا 30 تکرار در آنجا در یک خاص مشاهده می شود ژن. اگر به دلیل جهش ژنی ، بیش از 36 مورد از این اصطلاحات تکرار سه گانه وجود داشته باشد ، بیماری ارثی بیماری هانتینگتون رخ می دهد با پیشرفت بیماری ، مشکلات حرکتی و آسیب عصبی رخ می دهد و هیچ درمانی وجود ندارد.