adenine

adenine เป็นสารประกอบอะโรมาติก heterobicyclic ที่มีกระดูกสันหลังของพิวรีนซึ่งเป็นฐานนิวเคลียสอินทรีย์ร่วมกับฐานอื่น ๆ อีกสามฐานเป็นหนึ่งในหน่วยการสร้างพื้นฐานของข้อมูลทางพันธุกรรมใน DNA และ RNA

นอกจากนี้อะดีนีนในรูปของนิวคลีโอไซด์หรือนิวคลีโอไทด์ยังมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญเช่น NAD, FADH2 หรือ ATP โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการปรับสมดุลพลังงานของเซลล์ในไมโตคอนเดรีย

อะดีนีนคืออะไร

อะดีนีนด้วยสูตรโมเลกุลทางเคมี C5N5H5 ประกอบด้วยวงแหวนอะโรมาติก heterobicyclic (โครงสร้างพื้นฐานของ purine) พร้อมกับกลุ่มอะมิโนที่แนบมา (NH2) Adenine จึงเรียกอีกอย่างว่า Aminopurine ที่กำหนด เป็นของแข็งสีเหลืองอ่อนที่ระเหิดที่ 220 องศาเซลเซียสนั่นคือเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซโดยตรงและละลายได้ในน้ำเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

การเพิ่มโมเลกุลของน้ำตาลดีออกซีไรโบสจะเปลี่ยนอะดีนีนให้เป็นดีออกซีอาดีโนซีนซึ่งเป็นหนึ่งใน 4 หน่วยการสร้างที่ประกอบเป็นดีเอ็นเอเกลียวคู่ Deoxythymidine ซึ่งเกิดจาก thymidine และโมเลกุล deoxyribose ที่ติดมาด้วยทำหน้าที่เป็นฐานเสริม ในกรณีของ RNA นี่เป็นกระบวนการที่ปรับเปลี่ยนเล็กน้อย อะดีนีนกลายเป็นอะดีโนซีนโดยการเติมโมเลกุลน้ำตาล D-ribose Adenosine รับตำแหน่งของ deoxyadenosine ใน DNA ใน RNA ฐานเสริมไม่ใช่ไทมีน แต่เป็นอูราซิลในรูปของยูริดีน

นอกจากนี้อะดีโนซีนยังเป็นโครงสร้างพื้นฐานของนิวคลีโอไทด์ ATP, ADP และ AMP ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการปรับสมดุลพลังงานของเซลล์ อะดีโนซีนยังทำหน้าที่สำคัญในฐานะปัจจัยร่วมในเอนไซม์ฮอร์โมนและเซลล์ประสาทหลายชนิดเช่นโคเอนไซม์ A, NADPH และ NADH

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของเกลียวคู่ดีเอ็นเออะดีโนซีนจะสร้างอะดีนีน - ไทมีนเบสคู่ (A-T) ผ่านพันธะไฮโดรเจนสองพันธะกับไธมีนนิวเคลียสเสริมในรูปของดีออกซีไทมีดีน ใน RNA แบบเกลียวเดี่ยวส่วนใหญ่อะดีนีนมีฟังก์ชันที่คล้ายคลึงกันแม้ว่า uracil ไม่ใช่ไทมิดีนเป็นฐานเสริมในการสร้างเส้นใยเสริม mRNA (messenger RNA)

ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบของ DNA และ RNA อะดีนีนไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงในกระบวนการเผาผลาญ แต่ทำหน้าที่ร่วมกับนิวคลีโอเบสอื่น ๆ เท่านั้นในการกำหนดลำดับกรดอะมิโนสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนที่เกี่ยวข้อง ส่วนหนึ่งของการเผาผลาญพลังงานของเซลล์เกือบทั้งหมดที่เรียกว่าห่วงโซ่ทางเดินหายใจโดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยชุดของกระบวนการออกซิเดชั่นและการรีดิวซ์ซึ่งเรียกว่ากระบวนการรีดอกซ์ อะดีโนซีนซึ่งถูกฟอสโฟรีเลตเพื่อสร้างอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) มีความสำคัญกลางในห่วงโซ่ทางเดินหายใจ ATP ปล่อยกลุ่มฟอสฟอรัสและกลายเป็น adensoindiphosphate (ADP) หรือ adenosine monophosphate (AMP) โดยรวมแล้วเป็นกระบวนการคายความร้อนที่ใช้การสลายคาร์โบไฮเดรตเพื่อสร้างพลังงานสำหรับการเผาผลาญอาหารและเช่น B. ให้การทำงานของกล้ามเนื้อ

ในฟังก์ชันนี้อะดีนีนหรืออะดีโนซีนมีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงในปฏิกิริยาทางเคมี องค์ประกอบไดนามิกที่สำคัญในห่วงโซ่ของปฏิกิริยารีดอกซ์คือการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากอิเล็กตรอนที่เชื่อมโยงกับไฮโดรเจน (H) หรือตัวพาอิเล็กตรอนอื่น ๆ ที่นี่เช่นกันอะดีนีนและอะดีโนซีนเป็นส่วนประกอบที่ใช้งานได้ของเอนไซม์หรือตัวเร่งปฏิกิริยาเช่นนิโคตินไดไมด์ (NAD) และอื่น ๆ ซึ่งในที่สุดจะสลายการออกซิเดชั่น (การเผาไหม้) ของไฮโดรเจนลงในน้ำเป็นขั้นตอนต่างๆที่ควบคุมโดยตัวเร่งปฏิกิริยาดังนั้นจึงมีให้ในการเผาผลาญโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายจากการเผาไหม้ .

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

ตามสูตรทางเคมี C5N5H5 อะดีนีนประกอบด้วยส่วนประกอบพื้นฐานของคาร์บอนไนโตรเจนและไฮโดรเจนซึ่งทั้งหมดนี้มีอยู่มากมายในธรรมชาติ ไม่จำเป็นต้องใช้ธาตุหรือแร่ธาตุที่หายาก ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องกลัวว่าจะขาดวัตถุดิบในการสังเคราะห์ แต่จะเป็นปัญหาในกระบวนการผลิตของร่างกายเอง

เนื่องจากการสังเคราะห์ใช้เวลานานและใช้พลังงานมากประมาณ 90% ของเวลาที่ร่างกายใช้เส้นทางอื่นจึงสังเคราะห์อะดีนีนผ่านการรีไซเคิล ในกระบวนการเมตาบอลิซึมของพิวรีนอะดีนีนจะได้รับเป็นผลิตภัณฑ์ที่แตกตัวจากสารประกอบที่ซับซ้อนกว่า อะดีนีนจะมีประสิทธิภาพทางชีวเคมีในฐานะนิวคลีโอไซด์โดยการเติมโมเลกุลของดีออกซีไรโบส สิ่งนี้จะเปลี่ยนอะดีนีนเป็นดีออกซีอาดีโนซีน ด้วยการเติมฟอสเฟตตกค้างอีกหนึ่งถึงสามชิ้น deoxyadenosine จะกลายเป็นนิวคลีโอไทด์ที่เรียกว่า adenosine monophosphate (AMP), cyclic adenosine monophosphate (cAMP), adenosine diphosphate (ADP) หรือ adenosine triphosphate (ATP)

เพื่อให้สอดคล้องกับงานที่หลากหลายของอะดีนีนและการแสดงออกทางชีวเคมีในสภาพแวดล้อมที่สอดคล้องกับความต้องการที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาและอะดีนีนอิสระจะไม่เกิดขึ้นในการไหลเวียนของร่างกายจึงไม่สามารถวัดระดับอะดีนีนใด ๆ ได้ ข้อสรุปทางอ้อมเกี่ยวกับการเผาผลาญของพิวรีนที่ยังคงอยู่สามารถทำได้โดยการสังเกตและวัดกระบวนการเผาผลาญบางอย่าง

โรคและความผิดปกติ

ความผิดปกติของการเผาผลาญที่เป็นที่รู้จักกันดีที่สุด - โดยพฤตินัย แต่หายากซึ่งเกิดขึ้นจากการผลิตอะดีนีนของร่างกายและรูปแบบที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพคือ Lesch-Nyhan syndrome มันเป็นความบกพร่องทางพันธุกรรมบนโครโมโซม x การกลายพันธุ์ของยีนนำไปสู่การขาดสาร hypoxanthine guanine phosphoribosyl transferase (HGPRT) อย่างสมบูรณ์

การขาด HGPRT นำไปสู่การรบกวนการเผาผลาญของพิวรีนดังนั้นการรีไซเคิลของพิวรีนจะทำให้เกิดการขาดออกซิเจนและกัวนีนซึ่งปกติจะเกิดขึ้นไม่จำเป็นอีกต่อไป ร่างกายจะถูกบังคับให้ผลิตอะดีนีนอย่างต่อเนื่องผ่านการสังเคราะห์ด้วยวิธีนีโอซิน สิ่งนี้นำไปสู่กรดยูริกในปริมาณที่มากเกินไปและการตกตะกอนของผลึกกรดยูริกซึ่งอาจทำให้เกิดโรคเกาต์หรือการก่อตัวของนิ่วในทางเดินปัสสาวะในข้อต่อ นอกจากนี้ทารกแรกเกิดมักจะประสบปัญหาการขาดดุลพัฒนาการทางจิตและการเกิด autoaggression เพิ่มขึ้น

โรคทางพันธุกรรมที่หายากอีกโรคหนึ่งคือโรคฮันติงตัน มีความบกพร่องทางพันธุกรรมบนโครโมโซม 4 โดยปกติจะพบ cytosine-adenine-guanine ลำดับเบสที่มีการทำซ้ำ 10 ถึง 30 ครั้งในยีนบางตัว หากมีสิ่งเหล่านี้มากกว่า 36 ครั้งที่เรียกว่าการเกิดซ้ำสามครั้งเนื่องจากการกลายพันธุ์ของยีนจะเกิดโรคทางพันธุกรรมของโรคฮันติงตัน ในระหว่างโรคนี้มีปัญหาเกี่ยวกับมอเตอร์และความเสียหายของเส้นประสาทที่ไม่สามารถรักษาให้หายได้