- Eigenschaften und Struktur
- Eigenschaften
- -Strukturblöcke von Nukleinsäuren
- Purine sind Teil von Nukleotiden
- Purine paaren sich nicht miteinander
- -Energiespeichermoleküle
- -Neurotransmitter
- Purinstoffwechsel
- Synthese
- Diätanforderungen
- Mit dem Purinstoffwechsel verbundene Krankheiten: Gicht
- Verweise
Die Purine sind strukturell flache, heterocyclische Moleküle, die durch Fusion zweier Ringe gebildet werden: eines von sechs Atomen und eines von fünf weiteren. Die Hauptmoleküle, die Purine enthalten, sind Nukleotide. Letztere sind die Bausteine, die Teil der Nukleinsäuren sind.
Zusätzlich zu ihrer Beteiligung an Vererbungsmolekülen sind Purine in hochenergetischen Strukturen wie ATP und GTP und anderen Molekülen von biologischem Interesse wie Nikotinamidadenindinukleotid, Nikotinamidadenindinukleotidphosphat (NADPH) und Coenzym Q vorhanden.
Quelle: Sponk
Eigenschaften und Struktur
Die Struktur von Purinen ist wie folgt: ein heterocyclisches Molekül, bestehend aus einem Pyrimidinring und einem Imidazolring. In Bezug auf die Anzahl der Atome haben Ringe sechs und fünf Atome.
Sie sind flache Moleküle, die Stickstoff enthalten. Wir finden sie als Teil der Nukleoside und Nukleotide. Letztere sind die Bausteine der Nukleinsäuren: DNA und RNA.
Bei Säugetieren finden sich Purine in höheren Anteilen in DNA- und RNA-Molekülen, insbesondere als Adenin und Guanin. Wir finden sie auch in einzigartigen Molekülen wie AMP, ADP, ATP und GTP.
Eigenschaften
-Strukturblöcke von Nukleinsäuren
Nukleinsäuren sind für die Speicherung genetischer Informationen und die Steuerung des Prozesses der Proteinsynthese verantwortlich. Strukturell sind sie Biopolymere, deren Monomere Nukleotide sind.
Purine sind Teil von Nukleotiden
In einem Nukleotid finden wir drei Komponenten: (1) eine Phosphatgruppe, (2) einen Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen und (3) eine stickstoffhaltige Base; Zucker ist der zentrale Bestandteil des Moleküls.
Die stickstoffhaltige Base kann ein Purin oder ein Pyrimidin sein. Die Purine, die wir normalerweise in Nukleinsäuren finden, sind Guanin und Adenin. Beide sind Ringe aus neun Atomen.
Purine bilden mit Ribose über den Stickstoff an Position 9 und Kohlenstoff 1 des Zuckers glykosidische Bindungen.
Eine angelsächsische Mnemonik, die daran erinnert, dass Purine neun Atome haben, ist, dass sowohl die englischen Begriffe Adenin als auch Guanin das Wort neun haben, was neun bedeutet.
Purine paaren sich nicht miteinander
Die DNA-Doppelhelix erfordert eine Basenpaarung. Aufgrund einer sterischen Hinderung (dh Größenbedenken) kann ein Purin nicht mit einem anderen Purin gepaart werden.
Unter normalen Bedingungen paart sich Purinadenin mit Pyrimidinthymin (A + T) und Puringuanin mit Pyrimidincytosin (G + C). Denken Sie daran, dass Pyrimidine flache Moleküle sind, die aus einem einzigen Ring bestehen und daher kleiner sind. Dieses Muster ist als Chargaff-Regel bekannt.
Die Struktur des RNA-Moleküls besteht nicht aus einer Doppelhelix, dennoch finden wir die gleichen Purine, die wir in der DNA erwähnt haben. Die stickstoffhaltigen Basen, die zwischen beiden Molekülen variieren, sind die Pyrimidine.
-Energiespeichermoleküle
Nucleosidtriphosphat, insbesondere ATP (Adenosintriphosphat), sind energiereiche Moleküle. Die überwiegende Mehrheit der chemischen Reaktionen im Stoffwechsel nutzt die in ATP gespeicherte Energie.
Die Bindungen zwischen Phosphaten sind von hoher Energie, da sich mehrere negative Ladungen gegenseitig abstoßen und deren Abbau begünstigen. Die freigesetzte Energie ist die von der Zelle verbrauchte.
Purine sind neben ATP Bestandteile von Molekülen von biologischem Interesse wie Nicotinamidadenindinukleotid, Nicotinamidadenindinukleotidphosphat (NADPH) und Coenzym Q.
-Neurotransmitter
Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Purine als Signalmoleküle durch die Glia im Zentralnervensystem dienen.
Purine können auch als Teil von Strukturen gefunden werden, die als Nukleoside bezeichnet werden. Sie sind Nukleotiden sehr ähnlich, aber ihnen fehlt die Phosphatgruppe.
Nukleoside haben wenig relevante biologische Aktivität. Bei Säugetieren finden wir jedoch eine sehr ausgeprägte Ausnahme: Adenosin. Dieses Molekül hat mehrere Funktionen und ist unter anderem an der Regulation von Prozessen im Nerven- und Herz-Kreislaufsystem beteiligt.
Die Wirkung von Adenosin bei der Regulierung des Schlafes ist bekannt. Im Gehirn finden wir mehrere Rezeptoren für dieses Nukleosid. Das Vorhandensein von Adenosin hängt mit dem Gefühl der Müdigkeit zusammen.
Purinstoffwechsel
Synthese
Die Purinbiosynthese wird mit einem Ribose-5-phosphat-Rückgrat initiiert. Das Enzym Phosphoribosylpyrophosphat-Synthetase ist für die Katalyse der Zugabe eines Pyrophosphats verantwortlich.
Anschließend wirkt das Enzym Glutamin-PRPP-Amidotransferase oder Amidophosphoribosyltransferase, das die Wechselwirkung zwischen PRPP (Abkürzung für die im vorherigen Schritt hergestellte Verbindung, Phosphoribosylpyrophosphat) und Glutamin unter Bildung des Produkts 5-Phosphoribosylamin katalysiert.
Die letztere Verbindung dient als Rückgrat für eine Reihe molekularer Additionen, deren letzter Schritt die Bildung von Inosinmonophosphat, abgekürzt IMP, ist.
Das IMP kann der AMP- oder GMP-Konvertierung folgen. Diese Strukturen können phosphoryliert werden, um energiereiche Moleküle wie ATP oder GTP zu erzeugen. Dieser Weg besteht aus 10 enzymatischen Reaktionen.
Im Allgemeinen ist der gesamte Purinsynthesevorgang stark energieabhängig und erfordert den Verbrauch mehrerer ATP-Moleküle. Die De-novo-Purinsynthese findet hauptsächlich im Zytoplasma von Leberzellen statt.
Diätanforderungen
Sowohl Purine als auch Pyrimidine werden in ausreichenden Mengen in der Zelle produziert, so dass für diese Moleküle in der Nahrung keine wesentlichen Anforderungen bestehen. Wenn diese Substanzen jedoch verbraucht werden, werden sie recycelt.
Mit dem Purinstoffwechsel verbundene Krankheiten: Gicht
Innerhalb der Zelle ist eines der Ergebnisse des Metabolismus von Purinbasen die Produktion von Harnsäure (C 5 H 4 N 4 O 3 ) aufgrund der Wirkung eines Enzyms namens Xanthinoxidase.
Bei einem gesunden Menschen ist es normal, niedrige Harnsäurespiegel im Blut und Urin zu finden. Wenn diese Normalwerte jedoch hoch werden, reichert sich diese Substanz allmählich in den Gelenken des Körpers und in einigen Organen wie der Niere an.
Die Zusammensetzung der Nahrung ist ein entscheidender Faktor für die Produktion von Gicht, da die kontinuierliche Aufnahme von purinreichen Elementen (Alkohol, rotes Fleisch, Meeresfrüchte, Fisch ua) wiederum die Harnsäurekonzentration erhöhen kann.
Die Symptome dieser Erkrankung sind Rötung der betroffenen Bereiche und starke Schmerzen. Es ist eine der Arten von Arthritis, die Patienten aufgrund der Ansammlung von Mikrokristallen betrifft.
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