guanine

guanine เป็นฐานไนโตรเจนที่สำคัญและมีความสำคัญต่อการเผาผลาญกรดนิวคลีอิกในสิ่งมีชีวิต สามารถสังเคราะห์ได้ในร่างกายจากกรดอะมิโน อย่างไรก็ตามเนื่องจากการใช้พลังงานที่สูงของปฏิกิริยานี้จึงมักได้รับการกู้คืนผ่านทางกอบกู้

guanine คืออะไร?

Guanine เป็นหนึ่งในห้าฐานไนโตรเจนที่มีบทบาทสำคัญในโครงสร้างของ DNA และ RNA นอกจากนี้ยังเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของโมเลกุลที่สำคัญทางสรีรวิทยาอื่น ๆ เช่น guanisine triphosphate (GTP)

Guanine เป็นฐานของพิวรีนซึ่งเป็นโครงสร้างทางเคมีพื้นฐานซึ่งประกอบด้วยวงแหวนอะโรมาติกเฮเทอโรไซคลิกซึ่งประกอบด้วยอะตอมหกตัวและวงแหวนห้าแผ่นที่แนบมา ในร่างกายมักเกิดเป็นโมโนนิวคลีโอไทด์กับไรโบสหรือดีออกซีไรโบสและกากฟอสเฟต นอกจาก ATP แล้ว mononucleotide GTP ยังเป็นที่เก็บพลังงานในบริบทของการเผาผลาญพลังงาน ในเกลียวคู่ของ DNA guanine เชื่อมโยงกับ cytosine ฐานไนโตรเจนเสริมผ่านพันธะไฮโดรเจนสามพันธะ

เนื่องจากการก่อตัวของกัวนีนอิสระนั้นใช้พลังงานมากจึงถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในร่างกายจากกรดนิวคลีอิกโดยการแยกออก (ทางเดินกอบกู้) และนำมาใช้อีกครั้งในรูปของโมโนนิวคลีโอไทด์สำหรับการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิก มันถูกทำลายลงเป็นกรดยูริกในร่างกาย Guanine เป็นของแข็งที่มีสีเหลืองเล็กน้อยโดยมีจุดหลอมเหลว 365 องศา มันละลายด้วยการสลายตัว ไม่ละลายในน้ำ แต่สามารถละลายได้ในกรดและด่าง

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

Guanine เป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิกนิวคลีโอไทด์และนิวคลีโอไซด์ต่างๆ ในฐานะที่เป็นนิวคลีโอเบสที่สำคัญมันเป็นหนึ่งในโมเลกุลกลางของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

มันสร้างรหัสพันธุกรรมกับอีกสามนิวคลีโอเบสอะดีนีนไซโทซีนและไทมีน เช่นนี้มันถูกจับกับ glycosidically กับน้ำตาล deoxyribose ใน DNA นิวคลีโอเบสสามตัวต่อเนื่องกันจะเข้ารหัสกรดอะมิโนหนึ่งตัวต่อหนึ่งตัวเรียกว่าโคดอน โคดอนหลายตัวจึงกำหนดโปรตีนเป็นสายโซ่ของกรดอะมิโนที่ต่อเนื่องกัน รหัสพันธุกรรมถูกเก็บไว้ในดีเอ็นเอ ภายในเกลียวคู่ของดีเอ็นเอมีห่วงโซ่เสริมที่มีนิวคลีโอเบสเสริมตามลำดับ มันเชื่อมโยงกับสายโคโคโนเจนิกด้วยพันธะไฮโดรเจนและรับผิดชอบต่อความเสถียรของข้อมูลทางพันธุกรรม

ภายใน RNA กัวนีนและนิวคลีโอเบสอื่น ๆ มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์โปรตีน นิวคลีโอไซด์ guanisine และ deoxyguanisine เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางที่สำคัญในการเผาผลาญอาหาร นอกจากนี้นิวคลีโอไทด์ guanisine monophosphate (GMP), guanisine diphosphate (GDP) และ guanisine triphosphate (GTP) มีหน้าที่ในการเผาผลาญพลังงานนอกเหนือจาก ATP และ ADP นิวคลีโอไทด์ของ DNA ยังเกิดขึ้นเป็นสารประกอบระดับกลางในการเผาผลาญ

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

Guanine มีความสำคัญหลักในการเผาผลาญของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิกจึงเกิดขึ้นได้อย่างอิสระโดยเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางของการเผาผลาญ ในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์สามารถสังเคราะห์ได้จากกรดอะมิโน อย่างไรก็ตามการสังเคราะห์ทางชีวภาพนั้นใช้พลังงานมาก

ดังนั้นจึงสามารถกู้คืนจากกรดนิวคลีอิกในรูปของนิวคลีโอไทด์ผ่านทางกอบกู้ ในเส้นทางการกอบกู้ฐานของพิวรีนอิสระเช่นอะดีนีนกัวนีนและไฮโปแซนไทน์จะถูกตัดออกจากกรดนิวคลีอิกที่มีอยู่และเกิดโมโนนิวคลีโอไทด์ใหม่ กระบวนการนี้ประหยัดพลังงานมากกว่าการสังเคราะห์ guanine ใหม่และโมโนนิวคลีโอไทด์ โมโนนิวคลีโอไทด์ถูกใช้อีกครั้งสำหรับการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิก วิถีการกอบกู้จึงแสดงถึงกระบวนการรีไซเคิลเมื่อ guanine ถูกย่อยสลายกรดยูริกจะถูกผลิตผ่านแซนไทน์ของผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง

การสลายพิวรีนในร่างกายเป็นสาเหตุหลักของกรดยูริก ในนกสัตว์เลื้อยคลานและค้างคาว guanine เป็นผลิตภัณฑ์ขับถ่ายที่สำคัญสำหรับไนโตรเจนนอกเหนือจากกรดยูริก เนื่องจากผลิตภัณฑ์สีซีดนี้มีน้ำเพียงเล็กน้อยและยังใช้สร้างพลังงานได้ยากจึงถูกขับออกมาโดยนกและค้างคาวโดยเฉพาะ เนื่องจากมวลรวมจะลดลงเมื่อถูกขับออกความสามารถในการบินของสัตว์เหล่านี้จึงดีขึ้น กัวนีนที่ถูกขับออกมาจะก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าขี้ค้างคาวโดยเฉพาะในดินที่อุดมด้วยปูนขาวหลังจากการผุ ขี้ค้างคาวเป็นปุ๋ยที่มีคุณค่ามากซึ่งอุดมไปด้วยฟอสฟอรัสและไนโตรเจน

คุณสามารถหายาของคุณได้ที่นี่

โรคและความผิดปกติ

หากการเผาผลาญของ guanine ถูกรบกวนอาจเกิดปัญหาสุขภาพได้ ตัวอย่างเช่นถ้าเอนไซม์ hypoxanthine guanine phosphoribosyl transferase (HGPRT) มีข้อบกพร่องวิถีการกอบกู้จะหยุดชะงัก กลุ่มอาการ Lesch-Nyhan ที่เรียกว่าพัฒนาจากสิ่งนี้

ในโรคนี้การฟื้นตัวของโมโนนิวคลีโอไทด์ guaninsine จากกรดนิวคลีอิกไม่เพียงพอ แต่มีการสลายของ guanine เพิ่มขึ้น กรดยูริกจำนวนมากถูกผลิตขึ้นในร่างกาย นี่คือสาเหตุที่โรคนี้เรียกว่า hyperuricemia syndrome ในกรณีที่รุนแรงอาจเกิดอาการ autoaggression ความบกพร่องทางสติปัญญาและแม้แต่การรุกรานจากต่างประเทศ บ่อยครั้งที่ผู้ป่วยทำร้ายตัวเอง เด็กผู้ชายส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบเนื่องจากโรคถอยกลับอัตโนมัติเกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนบนโครโมโซม X

ในเด็กผู้หญิงโครโมโซม X ทั้งสองควรได้รับผลกระทบจากการกลายพันธุ์ แต่แทบจะไม่เกิดขึ้น หากกลุ่มอาการ Lesch-Nyhan ไม่ได้รับการรักษาเด็ก ๆ จะเสียชีวิตในวัยทารก การสลายของ guanine สามารถยับยั้งได้โดยการใช้ยาและอาหารพิเศษ อาการจึงสามารถบรรเทาได้บางส่วน น่าเสียดายที่กลุ่มอาการ Lesch-Nyhan ไม่สามารถรักษาได้อย่างเป็นเหตุเป็นผล ภาวะไขมันในเลือดสูงสามารถเกิดขึ้นได้กับโรคอื่น ๆ หรือความบกพร่องทางพันธุกรรมอื่น ๆ Primary hyperuricemia เป็นพันธุกรรมร้อยละหนึ่งและร้อยละ 99 เกิดจากการขับกรดยูริกออกทางไตลดลง

นอกจากนี้ยังมีภาวะ hyperuricemia ในรูปแบบทุติยภูมิ ตัวอย่างเช่นโรคที่เกี่ยวข้องกับการเสื่อมสภาพของเซลล์ที่เพิ่มขึ้นเช่นมะเร็งเม็ดเลือดขาวหรือโรคเลือดบางชนิดสามารถผลิตพิวรีนเพิ่มขึ้นและทำให้เกิดกรดยูริก ยาหรือโรคพิษสุราเรื้อรังอาจทำให้เกิดความผิดปกติของการเผาผลาญของ purine อันเป็นผลมาจากความเข้มข้นของกรดยูริกที่เพิ่มขึ้นการโจมตีของโรคเกาต์อาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากกรดยูริกตกตะกอนในข้อต่อ การรักษารวมถึงการรับประทานอาหารที่มีพิวรีนต่ำและมีกวานีนต่ำด้วย