пурини Вони є структурно плоскими гетероциклічними молекулами, утвореними злиттям двох кілець: одного з шести атомів, а іншого з п’яти. Основними молекулами, до складу яких входять пурини, є нуклеотиди. Останні - це будівельні блоки, що входять до складу нуклеїнових кислот.

На додаток до участі у молекулах спадковості, пурини присутні у високоенергетичних структурах, таких як АТФ та ГТФ, та інших молекулах, що представляють біологічний інтерес, таких як нікотинамід аденин динуклеотид, нікотинамід аден динуклеотид фосфат (NADPH) та кофермент Q.

характеристика

Характеристика та структура

Структура пуринів така: гетероциклічна молекула, що складається з піримідинового кільця та імідазольного кільця. За кількістю атомів кільця мають шість і п’ять атомів.

Вони являють собою плоскі молекули, що містять азот. Ми знаходимо їх утворюючими частину нуклеозидів та нуклеотидів. Останні є будівельними блоками нуклеїнових кислот: ДНК і РНК.

У ссавців пурини містяться у більшій пропорції в молекулах ДНК та РНК, зокрема як аденін та гуанін. Ми також знаходимо їх в унікальних молекулах, таких як AMP, ADP, ATP та GTP, серед інших.

Особливості

-Будівельні блоки нуклеїнових кислот

Нуклеїнові кислоти відповідають за зберігання генетичної інформації та організацію процесу синтезу білка. Структурно вони є біополімерами, мономерами яких є нуклеотиди.

Пурини входять до складу нуклеотидів

У нуклеотиді ми знаходимо три компоненти: (1) фосфатну групу, (2) п’ятивуглецевий цукор і (3) азотисту основу; Цукор є центральним компонентом молекули.

Основою азоту може бути пурин або піримідин. Пурини, які ми зазвичай знаходимо в нуклеїнових кислотах, - це гуанін та аденин. Обидва - кільця, що складаються з дев'яти атомів.

Пурини утворюють глікозидні зв’язки з рибозою через азот у положенні 9 та вуглець 1 цукру.

Англосаксонський мнемонік, пам’ятаючи, що пурини мають дев’ять атомів, означає, що і аденін, і гуанін мають слово дев’ять, що означає дев’ять.

Пурини не поєднуються між собою

Подвійна спіраль ДНК вимагає сполучення основ. Через стеричну перешкоду (тобто проблеми з розміром), один пурин не може бути поєднаний з іншим пурином.

У звичайних умовах пуриновий аденин поєднується з піримідиновим тиміном (A + T), а пуриновий гуанін - з піримідиновим цитозином (G + C). Пам’ятайте, що піримідини - це плоскі молекули, що складаються з одного кільця, а отже, менші. Ця закономірність відома як правило Чаргаффа.

Структура молекули РНК не складається з подвійної спіралі, але тим не менше ми знаходимо ті самі пурини, які ми згадали в ДНК. Азотистими основами, які змінюються між обома молекулами, є піримідини.

-Молекули накопичувача енергії

Нуклеозидтрифосфат, зокрема АТФ (аденозинтрифосфат), є молекулами, багатими енергією. Переважна більшість хімічних реакцій в метаболізмі використовує енергію, що зберігається в АТФ.

Зв'язки між фосфатами мають високу енергію, оскільки кілька негативних зарядів разом відштовхують один одного і сприяють його руйнуванню. Виділяється енергія, яку використовує клітина.

На додаток до АТФ, пурини є складовими молекул, що представляють біологічний інтерес, таких як нікотинамід аденіндинуклеотид, нікотинамід аденіндінуклеотид фосфат (НАДФН) та кофермент Q.

-Нейромедіатори

Численні дослідження показали, що пурини служать сигнальними молекулами через глію в центральній нервовій системі.

Пурини також можна знайти як частину структур, які називаються нуклеозидами. Вони дуже схожі на нуклеотиди, але не мають фосфатної групи.

Нуклеозиди мають незначну відповідну біологічну активність. Однак у ссавців ми знаходимо дуже помітний виняток: аденозин. Ця молекула має безліч функцій і бере участь, зокрема, в регуляції процесів у нервовій та серцево-судинній системах.

Дія аденозину на регуляцію сну добре відома. У мозку ми знаходимо безліч рецепторів цього нуклеозиду. Наявність аденозину пов’язана з відчуттям втоми.

Метаболізм пуринів

Синтез

Біосинтез пуринів розпочинається за допомогою рибозо-5-фосфатного каркасу. Фермент фосфорибозилпірофосфатсинтетаза відповідає за каталізатор додавання пірофосфату.

Згодом діє фермент глутамін-PRPP-амідотрансфераза або амідофосфорибозилтрансфераза, який каталізує взаємодію між PRPP (абревіатура, що позначає сполуку, отриману на попередньому етапі, фосфорибозилпірофосфат) і глутаміном, утворюючи продукт 5-фосфорибозиламін.

Остання сполука служить основою для ряду молекулярних добавок, кінцевим етапом яких є утворення інозинмонофосфату, скороченого як IMP.

IMP може слідувати за перетворенням AMP або GMP. Ці структури можуть бути фосфорильовані для створення високоенергетичних молекул, таких як АТФ або ГТФ. Цей шлях складається з 10 ферментативних реакцій.

Загалом, весь процес синтезу пурину сильно залежить від енергії, що вимагає споживання безлічі молекул АТФ. Синтез пуринів de novo відбувається здебільшого в цитоплазмі клітин печінки.

Вимоги до дієти

І пурини, і піримідини виробляються в достатній кількості в клітині, тому в раціоні немає основних вимог до цих молекул. Однак, коли ці речовини споживаються, вони переробляються.

Хвороби, пов’язані з метаболізмом пуринів: подагра

Усередині клітини одним із результатів метаболізму пуринових основ є вироблення сечової кислоти (C5H4N4O3) завдяки дії ферменту, званого ксантиноксидазою.

У здорової людини нормальним є виявлення низького рівня сечової кислоти в крові та сечі. Однак, коли ці нормальні значення стають високими, ця речовина поступово накопичується в суглобах тіла та в деяких органах, таких як нирки.

Склад дієти є визначальним фактором у виробництві подагри, оскільки постійний прийом елементів, багатих на пурини (алкоголь, червоне м’ясо, морепродукти, риба та ін.), У свою чергу, може збільшити концентрацію сечової кислоти.

Симптомами цього стану є почервоніння уражених ділянок і сильний біль. Це один із видів артриту, який вражає пацієнтів через накопичення мікрокристалів.