Purinas egenskaber, struktur, funktioner

4177
Egbert Haynes

Det puriner de er strukturelt flade, heterocykliske molekyler, dannet ved fusion af to ringe: et af seks atomer og det andet af fem. De vigtigste molekyler, der inkluderer puriner, er nukleotider. Sidstnævnte er byggestenene, der er en del af nukleinsyrer..

Ud over deres deltagelse i arvelighedsmolekyler er puriner til stede i højenergistrukturer såsom ATP og GTP og andre molekyler af biologisk interesse, såsom nicotinamid-adenin-dinukleotid, nicotinamid-adenindinucleotidphosphat (NADPH) og coenzym Q.

Kilde: Sponk [Public domain]

Artikelindeks

  • 1 Egenskaber og struktur
  • 2 funktioner
    • 2.1 -Strukturelle blokke af nukleinsyrer
    • 2.2 -Energilagringsmolekyler
    • 2.3 -Neurotransmittere
  • 3 Purinmetabolisme
    • 3.1 Syntese
    • 3.2 Kostkrav
    • 3.3 Sygdomme forbundet med purinmetabolisme: gigt
  • 4 Referencer

Karakteristika og struktur

Purins struktur er som følger: et heterocyklisk molekyle, der består af en pyrimidinring og en imidazolring. Med hensyn til antallet af atomer har ringe seks og fem atomer.

De er flade molekyler, der indeholder kvælstof. Vi finder dem udgøre en del af nukleosiderne og nukleotiderne. Sidstnævnte er byggestenene til nukleinsyrer: DNA og RNA..

Hos pattedyr findes puriner i højere proportioner i DNA- og RNA-molekyler, specifikt som adenin og guanin. Vi finder dem også i unikke molekyler som blandt andet AMP, ADP, ATP og GTP..

Funktioner

-Byggesten af ​​nukleinsyrer

Nukleinsyrer er ansvarlige for lagring af genetisk information og orkestrering af proteinsyntese. Strukturelt er de biopolymerer, hvis monomerer er nukleotiderne.

Puriner er en del af nukleotiderne

I et nukleotid finder vi tre komponenter: (1) en phosphatgruppe, (2) et fem-kulstofsukker og (3) en nitrogenholdig base; sukker er den centrale komponent i molekylet.

Nitrogenbasen kan være en purin eller en pyrimidin. Purinerne, som vi normalt finder i nukleinsyrer, er guanin og adenin. Begge er ringe, der består af ni atomer.

Puriner danner glykosidbindinger med ribose gennem nitrogen i position 9 og kulstof 1 i sukkeret.

En angelsaksisk mnemonic regel at huske, at puriner har ni atomer er, at begge udtryk er på engelsk, adenin Y guanin har ordet ni, hvad betyder ni.

Puriner parrer sig ikke med hinanden

DNA-dobbelthelixen kræver baseparring. På grund af sterisk hindring (dvs. på grund af størrelse) kan en purin ikke parres med en anden purin.

Under normale forhold parres purin-adenin med pyrimidin-thymin (A + T) og puringuanin med pyrimidin-cytosin (G + C). Husk, at pyrimidiner er flade molekyler, der består af en enkelt ring og derfor mindre. Dette mønster er kendt som Chargaffs regel..

Strukturen af ​​RNA-molekylet består ikke af en dobbelt helix, men ikke desto mindre finder vi de samme puriner, som vi nævnte i DNA. De nitrogenholdige baser, der varierer mellem begge molekyler, er pyrimidinerne.

-Molekyler til energilagring

Nukleosidtriphosphat, især ATP (adenosintriphosphat), er energirige molekyler. Langt de fleste kemiske reaktioner i stofskiftet bruger den energi, der er lagret i ATP.

Bindingerne mellem fosfaterne er af høj energi, da flere negative ladninger sammen afviser hinanden og favoriserer dens nedbrydning. Den frigjorte energi er den, der bruges af cellen.

Ud over ATP er puriner bestanddele af molekyler af biologisk interesse, såsom nicotinamidadenindinukleotid, nicotinamidadenindinukleotidphosphat (NADPH) og coenzym Q.

-Neurotransmittere

Talrige undersøgelser har vist, at puriner tjener som signalmolekyler gennem glia i centralnervesystemet..

Puriner kan også findes som en del af strukturer kaldet nukleosider. De ligner meget nukleotider, men mangler fosfatgruppen.

Nukleosider har ringe relevant biologisk aktivitet. Imidlertid finder vi hos pattedyr en meget markant undtagelse: adenosin. Dette molekyle har flere funktioner og er involveret i reguleringen af ​​processer i blandt andet nervesystemet og det kardiovaskulære system.

Virkningen af ​​adenosin i reguleringen af ​​søvn er velkendt. I hjernen finder vi flere receptorer for dette nukleosid. Tilstedeværelsen af ​​adenosin er relateret til følelsen af ​​træthed.

Purinmetabolisme

Syntese

Purin-biosyntese initieres med en ribose-5-phosphat-rygrad. Enzymet phosphoribosylpyrophosphatsyntetase er ansvarlig for at katalysere tilsætningen af ​​et pyrophosphat.

Derefter virker enzymet glutamin-PRPP-amidotransferase eller amidophosphoribosyltransferase, hvilket katalyserer interaktionen mellem PRPP (akronym for at betegne den forbindelse, der blev produceret i det foregående trin, phosphoribosylpyrophosphat) og glutamin til dannelse af produktet 5-phosphoribosylamin..

Sidstnævnte forbindelse tjener som rygraden i en række molekylære tilsætninger, hvis sidste trin er dannelsen af ​​inosinmonophosphat, forkortet IMP..

IMP kan følge AMP- eller GMP-konvertering. Disse strukturer kan phosphoryleres for at skabe højenergimolekyler, såsom ATP eller GTP. Denne rute består af 10 enzymatiske reaktioner.

Generelt er hele purinsyntese processen meget energiafhængig, hvilket kræver forbrug af flere ATP-molekyler. Syntese de novo af puriner forekommer mest i levercellernes cytoplasma.

Kostkrav

Både puriner og pyrimidiner produceres i tilstrækkelige mængder i cellen, så der er ingen væsentlige krav til disse molekyler i kosten. Men når disse stoffer indtages, genbruges de.

Sygdomme forbundet med purinmetabolisme: gigt

Inde i cellen er et af resultaterne af metabolismen af ​​puriske baser produktionen af ​​urinsyre (C5H4N4ELLER3) på grund af virkningen af ​​et enzym kaldet xanthinoxidase.

Hos en sund person er det normalt at finde lave niveauer af urinsyre i blodet og urinen. Men når disse normale værdier bliver høje, akkumuleres dette stof gradvist i kroppens led og i nogle organer, såsom nyrerne..

Diætens sammensætning er en afgørende faktor i produktionen af ​​gigt, da den kontinuerlige indtagelse af ingredienser rig på puriner (blandt andet alkohol, rødt kød, fisk og skaldyr, fisk) igen kan øge urinsyrekoncentrationen.

Symptomerne på denne tilstand er rødme i de berørte områder og svær smerte. Det er en af ​​de typer af gigt, der påvirker patienter på grund af akkumulering af mikrokrystaller.

Referencer

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Væsentlig cellebiologi. Garland videnskab.
  2. Borea, P. A., Gessi, S., Merighi, S., Vincenzi, F., & Varani, K. (2018). Farmakologi af adenosinreceptorer: den nyeste teknologi. Fysiologiske anmeldelser98(3), 1591-1625.
  3. Brady, S. (2011). Grundlæggende neurokemi: principper for molekylær, cellulær og medicinsk neurobiologi. Akademisk presse.
  4. Cooper, G. M. og Hausman, R. E. (2007). Cellen: en molekylær tilgang. Washington, DC, Sunderland, MA.
  5. Devlin, T. M. (2004). Biokemi: Lærebog med kliniske applikationer. Omvendt.
  6. Firestein, G. S., Budd, R., Gabriel, S. E., McInnes, I. B., og O'Dell, J. R. (2016). Kelley og Firesteins lærebog om reumatologi E-bog. Elsevier Health Sciences.
  7. Griffiths, A. J. (2002). Moderne genetisk analyse: integrering af gener og genomer. Macmillan.
  8. Griffiths, A. J., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Gelbart, W. M., Suzuki, D. T., og Miller, J. H. (2005). En introduktion til genetisk analyse. Macmillan.
  9. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokemi: tekst og atlas. Panamerican Medical Ed..
  10. Mikhailopulo, I. A. og Miroshnikov, A. I. (2010). Nye tendenser inden for nukleosidbioteknologi. Act Naturae 2(5).
  11. Passarge, E. (2009). Genetik tekst og atlas. Panamerican Medical Ed..
  12. Pelley, J. W. (2007). Elseviers integrerede biokemi. Mosby.
  13. Siegel, G. J. (1999). Grundlæggende neurokemi: molekylære, cellulære og medicinske aspekter. Lippincott-Raven.

Endnu ingen kommentarer