腺嘌呤:功能与疾病

腺嘌呤是具有嘌呤主链的杂双环芳香族化合物,其作为有机核酸碱基,与其他三个构成了DNA和RNA遗传信息的基本组成部分。 基础。 另外,核苷或核苷酸形式的腺嘌呤在代谢中起着重要的作用,如NAD,FADH2或ATP,尤其是在能量 平衡 的细胞,在 线粒体.

什么是腺嘌呤?

具有化学分子式C5N5H5的腺嘌呤由带有连接的氨基(NH2)的杂双环芳香环(嘌呤骨架)组成。 因此,腺嘌呤也被称为氨基嘌呤。 它是一种淡黄色固体,可在220摄氏度升华,即直接进入气态,仅在水中难溶 。 通过添加脱氧核糖 分子,脱氧腺苷是由腺嘌呤形成的,腺嘌呤是 弥补 双螺旋DNA。 互补碱基是脱氧胸苷,其由胸苷和也连接的脱氧核糖分子形成。 对于RNA,该过程略有修改。 腺嘌呤变成 腺苷 通过附上D-核糖 分子。 这 腺苷 在RNA中占据DNA的脱氧腺苷的位置。 现在,互补碱基不是胸腺嘧啶,而是尿苷形式的尿嘧啶。 此外, 腺苷 形成核苷酸ATP,ADP和AMP的骨架,它们在能量中起重要作用 平衡 细胞。 腺苷在许多辅助治疗中也起着重要的辅助因子的作用。 , 激素,以及神经调节剂,例如辅酶A,NADPH和NADH。

功能,作用和角色

腺苷作为DNA双螺旋的一条链的组成部分,通过两个碱基形成碱基对的腺嘌呤胸腺嘧啶(AT)。 加氢 脱氧胸苷形式与互补的核酸碱基胸腺嘧啶结合。 在通常为单链的RNA中,腺嘌呤具有类似的功能,但在互补链mRNA(信使RNA)的形成中,互补碱基不是胸苷而是尿嘧啶。 腺嘌呤作为DNA和RNA的组成部分,不直接参与代谢过程,而仅与其他核酸结合使用 基础 编码用于合成相应氨基酸的氨基酸序列 蛋白质。 的一部分 能量代谢 几乎所有细胞中的大部分(称为呼吸链)基本上由一系列氧化和还原过程组成,即所谓的氧化还原过程。 在呼吸链中,磷酸化为三磷酸腺苷(ATP)的腺苷起着核心作用。 ATP释放 基团,因此变为腺苷二磷酸酯(ADP)或单磷酸腺苷(AMP)。 总的来说,这是一个放热过程,为新陈代谢提供能量,例如,通过分解衰老为肌肉工作提供能量。 碳水化合物。 在此功能中,腺嘌呤或腺苷直接参与化学转化。 链条中的重要动态组成部分 氧化还原反应 还包括与电子结合的电子转移 加氢 (H)或其他电子载体。 同样,腺嘌呤和腺苷是 或诸如烟碱二酰胺(NAD)之类的催化剂,这些催化剂最终会破坏金属的氧化(燃烧) 加氢 分解成许多催化控制的单个步骤,从而使它们可用于新陈代谢而不会引起燃烧损坏。

形成,出现,性质和最佳值

因此,根据化学分子式C5N5H5,腺嘌呤由基本结构单元组成 , 和氢,自然界中都很丰富。 稀有的 微量元素 or 矿物质 没必要。 因此,无需担心用于合成的基本材料的短缺,但是在人体自身的生产过程中至多是一个问题。 由于合成是昂贵且耗能的,因此人体使用不同的途径生产约90%的产品。 它通过回收合成腺嘌呤。 在嘌呤代谢过程中,腺嘌呤是从更复杂的化合物中降解得到的产物。 生化上,腺嘌呤仅通过添加脱氧核糖分子而作为核苷才具有活性。 腺嘌呤由此转化为脱氧腺苷。 再增加一到三个 磷酸盐 根据腺嘌呤及其在环境中的生化活性表现形式的不同任务,脱氧腺苷成为核苷酸,称为单磷酸腺苷(AMP),环状单磷酸腺苷(cAMP),二磷酸腺苷(ADP)或三磷酸腺苷(ATP)。对应于动态变化的需求,并且全身性腺嘌呤不会发生游离腺嘌呤 循环,无法测量任何水平的腺嘌呤。 关于嘌呤完整代谢的结论只能通过观察和测量某些代谢过程来间接得出。

疾病与失调

Lesch-Nyhan综合征是与腺嘌呤的内源性形成及其生物活性形式有关的最著名但实际上很少见的代谢紊乱。 它是一个 基因 x染色体上的缺陷。 这 基因 突变导致次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(HGPRT)的完全缺乏。 没有HGPRT会导致嘌呤代谢中断,从而消除了嘌呤的再循环 基础 通常发生次黄嘌呤和鸟嘌呤。 取而代之的是,人体被迫通过新合成不断产生腺嘌呤。 这导致过多的 尿酸 和尿酸结晶的沉淀,这可能会导致 痛风 或在 关节。 另外,新生儿通常会经历智力发育缺陷和自发性增强。 另一个罕见的遗传病是 亨廷顿氏病。 在此,第4号染色体上存在遗传缺陷。通常,在特定位置上会发现具有10至30个重复的碱基序列胞嘧啶-腺嘌呤-鸟嘌呤。 基因。 如果由于基因突变,这些所谓的三联体重复序列中有超过36个,则遗传性疾病 亨廷顿氏病 发生。 随着疾病的进展,运动问题和 神经损伤 发生并且没有治疗方法。