adeniini

adeniini "Heterobisyklinen aromaattinen yhdiste, jolla on puriinirunko", joka orgaanisena nukleiinipohjana yhdessä kolmen muun emäksen kanssa muodostaa yhden DNA: n ja RNA: n geneettisen informaation peruskiviä.

Lisäksi nukleosidin tai nukleotidin muodossa olevalla adeniinilla on tärkeä merkitys NAD: n, FADH2: n tai ATP: n aineenvaihdunnassa, etenkin solujen energiatasapainossa, mitokondrioissa.

Mikä on adeniini

Adeniini kemiallisella molekyylikaavalla C5N5H5 koostuu heterobisyklisestä aromaattisesta renkaasta (puriinin emäksinen rakenne), johon on kiinnittynyt aminoryhmä (NH2). Siksi adeniinia kutsutaan myös aminopuriinilla nimetty. Se on vaaleankeltainen kiinteä aine, joka sublimoituu 220 asteessa, ts. Muuttuu suoraan kaasumaiseen tilaan ja liukenee vain niukasti veteen.

Deoksiribosokerimolekyylin lisääminen muuttaa adeniinin deoksyadenosiiniksi, yhdeksi neljästä rakennuspalikoista, jotka muodostavat kaksoisheeliksin DNA: n. Deoksitymidiini, joka muodostetaan tymidiinistä ja myös siihen kiinnittyneestä deoksiriboosimolekyylistä, toimii komplementaarisena emäksenä. RNA: n tapauksessa tämä on hiukan muunnettu prosessi. Adeniinista tulee adenosiini lisäämällä D-riboosi-sokerimolekyyli. Adenosiini ottaa deoksyadenosiinin aseman DNA: ssa RNA: ssa. Komplementaarinen emäs ei ole tymiini, mutta urasiili uridiinin muodossa.

Lisäksi adenosiini muodostaa nukleotidien ATP, ADP ja AMP perusrakenteen, joilla on tärkeä rooli solujen energiatasapainossa. Adenosiini suorittaa myös tärkeitä toimintoja kofaktorina useissa entsyymeissä, hormoneissa ja neuromodulaattoreissa, kuten koentsyymi A, NADPH ja NADH.

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Osana DNA-kaksoiskierrelankaa, adenosiini muodostaa adeniini-tymiini-emäsparin (A-T) kahden vety sidoksen kautta komplementaarisen ydin-tymiinin kanssa deoksitymidiinin muodossa. Lähinnä yksijuosteisessa RNA: ssa adeniinilla on analoginen tehtävä, vaikkakin urasiili ei ole tymidiini komplementaarisena emäksenä komplementaarisen juosteen, mRNA: n (lähetti-RNA) muodostumisessa.

DNA: n ja RNA: n komponenttina adeniini ei osallistu suoraan metabolisiin prosesseihin, vaan se toimii vain yhdessä muiden nukleobaasien kanssa koodaamaan aminohapposekvenssejä vastaavien proteiinien syntetisoimiseksi. Osa melkein kaikkien solujen energia-aineenvaihdunnasta, nimeltään hengitysketju, koostuu olennaisesti sarjasta hapetus- ja pelkistysprosesseja, ns. Redox-prosesseja. Adenosiinilla, joka fosforyloituu muodostaen adenosiinitrifosfaattia (ATP), on keskeinen merkitys hengitysketjussa. ATP vapauttaa fosforiryhmän ja muuttuu siten adensoindifosfaatiksi (ADP) tai adenosiinimonofosfaatiksi (AMP). Kaiken kaikkiaan se on eksoterminen prosessi, joka käyttää hiilihydraattien hajoamista tuottamaan energiaa aineenvaihdunnalle ja esim. B. huolehtii lihaksen työstä.

Tässä toiminnassa adeniini tai adenosiini osallistuvat suoraan kemiallisiin reaktioihin. Tärkeä dynaaminen komponentti redox-reaktioiden ketjussa on myös elektronin siirto vetyyn (H) tai muihin elektronikantoihin sitoutuneista elektroneista. Tässäkin adeniini ja adenosiini ovat entsyymien tai katalyyttien, kuten nikotiinidiamidin (NAD) ja muiden, funktionaalisia komponentteja, jotka lopulta hajottavat vedyn hapettumisen (palamisen) veteen moniksi katalyyttisesti kontrolloiduiksi yksittäisiksi vaiheiksi ja ovat siten metaboliikan käytettävissä aiheuttamatta palamisvaurioita. .

Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot

Kemiallisen kaavan C5N5H5 mukaan adeniini koostuu emäksisistä rakennuspalikoista hiilestä, typestä ja vedystä, jotka kaikki ovat runsaasti luonteeltaan. Harvinaisia ​​hivenaineita tai mineraaleja ei tarvita. Siksi ei tarvitse pelätä synteesin raaka-aineiden puutetta, vaan pikemminkin ongelma kehon omassa tuotantoprosessissa.

Koska synteesi on aikaa vievää ja energiaintensiivistä, noin 90% ajasta elimistö käyttää erilaista reittiä, se syntetisoi adeniinin kierrätyksen avulla. Puriinimetabolian aikana saadaan adeniini hajoamistuotteena monimutkaisemmista yhdisteistä. Adeniinista tulee biokemiallisesti tehokasta nukleosidina vain lisäämällä deoksiriboosimolekyyli. Tämä muuttaa adeniinista deoksyadenosiinia. Lisäämällä vielä yksi tai kolme fosfaattijäännöstä, deoksyadenosiinista tulee nukleotidi, jota kutsutaan adenosiinimonofosfaatiksi (AMP), sykliseksi adenosiinimonofosfaatiksi (cAMP), adenosiinidifosfaatiksi (ADP) tai adenosiinitrifosfaatiksi (ATP).

Adeniinin moninaisten tehtävien ja sen biokemiallisesti aktiivisten ilmenemismuotojen mukaisesti ympäristössä, joka vastaa dynaamisesti muuttuvia vaatimuksia, eikä vapaata adeniinia esiinny kehon verenkierrossa, minkäänlaista adeniinitasoa ei voida mitata. Epäsuorat päätelmät koskemattomasta puriinimetaboliosta voidaan tehdä vain tarkkailemalla ja mittaamalla tiettyjä aineenvaihduntaprosesseja.

Sairaudet ja häiriöt

Tunnetuin - tosiasiallisesti mutta harvinainen - aineenvaihduntahäiriö, joka esiintyy kehon oman adeniinituotannon ja sen bioaktiivisten muotojen yhteydessä, on Lesch-Nyhanin oireyhtymä. Se on geneettinen vika x-kromosomissa. Geenimutaatio johtaa täydelliseen puutteeseen hypoksantiini-guaniinifosforibosyylitransferaasissa (HGPRT).

HGPRT: n puute johtaa puriinimetabolian häiriöihin, joten normaalisti tapahtuva puriiniemäksien hypoksantiinin ja guaniinin kierrätys ei ole enää tarpeen. Sen sijaan kehon pakotetaan tuottamaan jatkuvasti adeniinia neosynteesin kautta. Tämä johtaa liialliseen määrään virtsahappoa ja virtsahappokiteiden saostumiseen, mikä voi aiheuttaa kihtiä tai virtsakivien muodostumista niveliin. Lisäksi vastasyntyneillä on tyypillisesti henkisen kehityksen vajavuuksia ja lisääntynyt autoaggressio.

Toinen harvinainen perinnöllinen sairaus on Huntingtonin tauti. Kromosomissa 4 on geneettinen vika. Emässekvenssi sytosiini-adeniini-guaniini, jolla on 10 - 30 toistoa, löytyy yleensä sieltä tietyssä geenissä. Jos geenimutaation takia näistä ns. Triplettoistoista on enemmän kuin 36, esiintyy perinnöllinen sairaus Huntingtonin tauti. Taudin aikana esiintyy motorisia ongelmia ja hermovaurioita, joita ei voida parantaa.