- Karakteristike i struktura
- Značajke
- -Strukturni blokovi nukleinskih kiselina
- Purini su dio nukleotida
- Purine se ne spajaju jedna s drugom
- -Energetske molekule skladištenja
- -Neurotransmitters
- Purinski metabolizam
- Sinteza
- Zahtjevi prehrane
- Bolesti povezane s metabolizmom purina: gihta
- Reference
Su purini strukturno ravne molekule, heterociklički, nastale spajanjem dvaju prstenova: jedan od šest atoma i drugih pet. Glavne molekule koje uključuju purine su nukleotidi. Potonji su građevni blokovi koji su dio nukleinskih kiselina.
Pored sudjelovanja u molekulama nasljednosti, purini su prisutni u visokoenergetskim strukturama kao što su ATP i GTP i druge molekule od biološkog interesa, kao što su nikotinamid adenin dinukleotid, nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADPH) i koenzim Q.
Izvor: Sponk
Karakteristike i struktura
Struktura purina je sljedeća: heterociklička molekula koju čine pirimidinski prsten i imidazolni prsten. U pogledu broja atoma prstenovi imaju šest i pet atoma.
Oni su ravne molekule koje sadrže dušik. Otkrivamo ih kao dio nukleozida i nukleotida. Potonji su sastavni dijelovi nukleinskih kiselina: DNA i RNA.
U sisavaca se purini nalaze u većim udjelima u molekulama DNK i RNK, posebno kao adenin i gvanin. Također ih pronalazimo u jedinstvenim molekulama poput AMP, ADP, ATP i GTP.
Značajke
-Strukturni blokovi nukleinskih kiselina
Nukleinske kiseline odgovorne su za pohranu genetskih podataka i orkestriranje procesa sinteze proteina. Strukturno su to biopolimeri čiji su monomeri nukleotidi.
Purini su dio nukleotida
U nukleotidu nalazimo tri komponente: (1) fosfatnu skupinu, (2) šećer s pet ugljika i (3) dušičnu bazu; šećer je središnja komponenta molekule.
Dušična baza može biti purin ili pirimidin. Purini koje inače nalazimo u nukleinskim kiselinama su gvanin i adenin. Oba su prstenovi sačinjeni od devet atoma.
Purini formiraju glikozidne veze s ribozom kroz dušik na položaju 9 i ugljik 1 šećera.
Anglosaksonska mnemonija koja treba zapamtiti da purini imaju devet atoma je da i adenin i gvanin imaju riječ devet, što znači devet.
Purine se ne spajaju jedna s drugom
DNK dvostruka spirala zahtijeva spajanje baze. Zbog sterickog ometanja (tj. Zbog veličine), jedan purin ne može se upariti s drugim purinom.
U normalnim uvjetima purinski adeninski parovi s pirimidin timinom (A + T), a purin gvanin s pirimidin citozinom (G + C). Zapamtite da su pirimidini ravne molekule sastavljene od jednog prstena, a samim tim i manje. Ovaj je obrazac poznat kao Chargaffovo pravilo.
Struktura molekule RNA ne sastoji se od dvostruke spirale, ali svejedno nalazimo iste purine koje smo spomenuli u DNK. Dušične baze koje variraju između obje molekule su pirimidini.
-Energetske molekule skladištenja
Nukleozid trifosfat, posebno ATP (adenosin trifosfat), molekule su bogate energijom. Velika većina kemijskih reakcija u metabolizmu koristi energiju pohranjenu u ATP-u.
Veze između fosfata su velike energije, jer se nekoliko negativnih naboja zajedno odbijaju i pogoduju njegovom raspadu. Oslobođena energija je energija koju koristi stanica.
Pored ATP-a, purini su sastojci molekula biološkog interesa poput nikotinamid adenin dinukleotida, nikotinamid adenin dinukleotid fosfata (NADPH) i koenzima Q.
-Neurotransmitters
Brojna su istraživanja pokazala da purini služe kao signalne molekule putem glija u središnjem živčanom sustavu.
Purini se mogu naći i kao dio struktura koje se nazivaju nukleozidi. Vrlo su slični nukleotidima, ali im nedostaje fosfatna skupina.
Nukleozidi imaju malu relevantnu biološku aktivnost. Međutim, kod sisavaca nalazimo vrlo izraženu iznimku: adenozin. Ova molekula ima više funkcija i između ostalog je uključena u regulaciju procesa u živčanom i kardiovaskularnom sustavu.
Djelovanje adenozina u regulaciji spavanja dobro je poznato. U mozgu nalazimo više receptora za ovaj nukleozid. Prisutnost adenozina povezana je s osjećajem umora.
Purinski metabolizam
Sinteza
Purinska biosinteza pokrenuta je kralježnicom riboze-5-fosfata. Enzim fosforibozil-pirofosfat sintetaza odgovoran je za kataliziranje dodavanja pirofosfata.
Nakon toga djeluje enzim glutamin-PRPP amidotransferaza ili amidophosforibosiltransferaza, koji katalizira interakciju između PRPP (akronim kako bi se označio spoj proizveden u prethodnom koraku, fosforibozil-pirofosfat) i glutamin, čime nastaje produkt 5-fosforibozil amin.
Potonji spoj služi kao okosnica za niz molekularnih dodavanja, čiji je posljednji korak formiranje inozinofosfata, skraćeno kao IMP.
IMP može pratiti AMP ili GMP pretvorbu. Ove se strukture mogu fosforilirati za stvaranje visokoenergetskih molekula, poput ATP-a ili GTP-a. Put se sastoji od 10 enzimskih reakcija.
Općenito, čitav proces sinteze purina visoko ovisi o energiji, što zahtijeva potrošnju više ATP molekula. De novo purinska sinteza javlja se uglavnom u citoplazmi stanica jetre.
Zahtjevi prehrane
I purini i pirimidini proizvode se u odgovarajućoj količini u stanici, tako da u prehrani nema bitnih zahtjeva za tim molekulama. Međutim, kada se te tvari konzumiraju, one se recikliraju.
Bolesti povezane s metabolizmom purina: gihta
Unutar stanice, jedna od rezultata metabolizam Purić baza je proizvodnja guanin (C 5 H 4 N 4 O 3), zbog djelovanja enzima naziva ksantin oksidaze.
Kod zdrave osobe normalno je pronaći nisku razinu mokraćne kiseline u krvi i urinu. Međutim, kada te normalne vrijednosti postanu visoke, ta se tvar postupno nakuplja u tjelesnim zglobovima i u nekim organima, poput bubrega.
Sastav prehrane je odlučujući faktor u proizvodnji gihta, jer kontinuirani unos elemenata bogatim purinima (alkohol, crveno meso, morski plodovi, riba, između ostalog) može zauzvrat povećati koncentracije mokraćne kiseline.
Simptomi ovog stanja su crvenilo zahvaćenih područja i jaka bol. To je jedna od vrsta artritisa koja pogađa pacijente zbog nakupljanja mikrokristala.
Reference
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… i Walter, P. (2013). Bitna stanična biologija. Garland Science.
- Borea, PA, Gessi, S., Merighi, S., Vincenzi, F., & Varani, K. (2018). Farmakologija receptora adenozina: stanje tehnike. Fiziološki pregledi, 98 (3), 1591-1625.
- Brady, S. (2011). Osnovna neurokemija: principi molekularne, stanične i medicinske neurobiologije. Akademska štampa.
- Cooper, GM i Hausman, RE (2007). Stanica: molekularni pristup. Washington, DC, Sunderland, MA.
- Devlin, TM (2004). Biokemija: udžbenik s kliničkom primjenom. Preokrenuo sam se.
- Firestein, GS, Budd, R., Gabriel, SE, McInnes, IB, & O'Dell, JR (2016). Kelley i Firestein-ova udžbenica e-knjiga o reumatologiji. Elsevier Health Sciences.
- Griffiths, AJ (2002). Suvremena genetska analiza: integriranje gena i genoma. Macmillan.
- Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, i Miller, JH (2005). Uvod u genetsku analizu. Macmillan.
- Koolman, J., i Röhm, KH (2005). Biokemija: tekst i atlas. Panamerican Medical Ed.
- Mikhailopulo, IA, i Miroshnikov, AI (2010). Novi trendovi u nukleozidnoj biotehnologiji. Acta Naturae 2 (5).
- Passarge, E. (2009). Tekst i atlas genetike. Panamerican Medical Ed.
- Pelley, JW (2007). Elsevierova integrirana biokemija. Mosby.
- Siegel, GJ (1999). Osnovna neurokemija: molekularni, stanični i medicinski aspekti. Lippincott-Raven.