الأدينين: الوظيفة والأمراض

الأدينين هو مركب عطري حلقي غير متجانس مع العمود الفقري البيورين الذي يشكل ، كقاعدة نووية عضوية ، أحد اللبنات الأساسية للمعلومات الجينية في الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) جنبًا إلى جنب مع ثلاثة أخرى. أساس. بالإضافة إلى ذلك ، يلعب الأدينين على شكل نيوكليوسيد أو نيوكليوتيد دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي مثل NAD أو FADH2 أو ATP ، خاصة في الطاقة تحقيق التوازن من الخلايا في الميتوكوندريا.

ما هو الأدينين؟

يتكون الأدينين ، بالصيغة الجزيئية الكيميائية C5N5H5 ، من حلقة عطرية حلقية غير متجانسة (العمود الفقري البيورين) مع مجموعة أمينية مرتبطة (NH2). لذلك يُعرف الأدينين أيضًا باسم أمينوبورين. إنها مادة صلبة صفراء شاحبة تتسامي عند 220 درجة مئوية ، أي أنها تمر مباشرة في الحالة الغازية ، وهي ضعيفة الذوبان فقط في ماء. من خلال إضافة ديوكسيريبوز السكر جزيء ، ديوكسيادينوسين يتكون من الأدينين ، أحد اللبنات الأربعة التي الماكياج الحمض النووي الحلزون المزدوج. القاعدة التكميلية هي deoxythymidine ، والتي تتكون من thymidine وجزيء deoxyribose المرفق أيضًا. في حالة الحمض النووي الريبي ، يتم تعديل العملية بشكل طفيف. يصبح الأدينين الأدينوساين عن طريق إرفاق D-الريبوز السكر مركب. ال الأدينوساين يأخذ موقع deoxyadenosine من الحمض النووي في الحمض النووي الريبي. القاعدة التكميلية الآن ليست الثايمين ، ولكن اليوراسيل على شكل يوريدين. بالإضافة الى، الأدينوساين يشكل العمود الفقري للنيوكليوتيدات ATP و ADP و AMP ، والتي تقوم بوظيفة مهمة في الطاقة تحقيق التوازن من الخلايا. يؤدي الأدينوزين أيضًا أدوارًا مهمة كعامل مساعد في عدد من الانزيمات, هرمونات، والمعدلات العصبية مثل الإنزيم المساعد A و NADPH و NADH.

الوظيفة والتأثيرات والأدوار

كمكون من خيط واحد من الحلزون المزدوج للحمض النووي ، يشكل الأدينوزين الزوج الأساسي الأدينين - الثايمين (AT) عبر اثنين الهدرجة روابط مع القاعدة النووية التكميلية الثايمين في شكل ديوكسي ثيميدين. في الحمض النووي الريبي ، الذي عادة ما يكون أحادي الجديلة ، للأدينين وظيفة مماثلة ، ولكن في تكوين الشريط التكميلي ، الرنا المرسال (الرنا المرسال) ، فإن القاعدة التكميلية ليست الثيميدين بل اليوراسيل. كمكون من مكونات الحمض النووي والحمض النووي الريبي ، لا يشارك الأدينين بشكل مباشر في عمليات التمثيل الغذائي ، ولكنه يخدم فقط بالاشتراك مع النواة الأخرى أساس لتشفير متواليات الأحماض الأمينية لتوليف المقابل البروتينات. جزء من استقلاب الطاقة من جميع الخلايا تقريبًا ، التي تسمى السلسلة التنفسية ، تتكون أساسًا من سلسلة من عمليات الأكسدة والاختزال ، ما يسمى بعمليات الأكسدة والاختزال. داخل سلسلة الجهاز التنفسي ، يلعب الأدينوزين ، الذي تتم فسفرته إلى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، دورًا مركزيًا. إصدارات ATP أ الفسفور المجموعة وبالتالي تصبح أدينسويندي فوسفات (ADP) أو أدينوسين أحادي الفوسفات (AMP). بشكل عام ، هذه عملية طاردة للحرارة توفر الطاقة لعملية التمثيل الغذائي ، وعلى سبيل المثال ، لعمل العضلات من خلال انهيار الكربوهيدرات. في هذه الوظيفة ، يشارك الأدينين أو الأدينوزين بشكل مباشر في التحويلات الكيميائية. عنصر ديناميكي مهم في سلسلة تفاعلات الأكسدة والاختزال يتضمن أيضًا نقل الإلكترون من الإلكترونات المرتبطة بـ الهدرجة (ح) أو ناقلات إلكترون أخرى. مرة أخرى ، يعد الأدينين والأدينوزين مكونات وظيفية لـ الانزيمات أو المحفزات مثل ثنائي أكسيد النيكوتين (NAD) وغيرها التي تعمل في النهاية على تفكيك أكسدة (احتراق) الهدرجة إلى ماء في العديد من الخطوات الفردية التي يتم التحكم فيها بشكل تحفيزي ، مما يجعلها متاحة لعملية التمثيل الغذائي دون التسبب في أضرار الاحتراق.

التكوين والتواجد والخصائص والقيم المثلى

وفقًا للصيغة الجزيئية الكيميائية C5N5H5 ، يتكون الأدينين من اللبنات الأساسية كربون, نتروجين والهيدروجين ، وكلها وفيرة في الطبيعة. نادر أثر العناصر or المعادن ليست ضرورية. وفقًا لذلك ، لا داعي للخوف من نقص المواد الأساسية للتخليق ، ولكن على الأكثر مشكلة في عملية الإنتاج الخاصة بالجسم. نظرًا لأن عملية التوليف مكلفة وتستهلك الكثير من الطاقة ، فإن الجسم يستخدم مسارًا مختلفًا لنحو 90٪ من إنتاجه ؛ يصنع الأدينين عن طريق إعادة التدوير. في سياق استقلاب البيورين ، يتم الحصول على الأدينين كمنتج تحلل من مركبات أكثر تعقيدًا. من الناحية الكيميائية الحيوية ، يصبح الأدينين نشطًا فقط باعتباره نيوكليوزيد من خلال إضافة جزيء ديوكسيريبوز. وبذلك يتحول الأدينين إلى ديوكسيادينوسين. مع إضافة واحد إلى ثلاثة فوسفات البقايا ، ديوكسيادينوسين يصبح نيوكليوتيد يسمى أدينوسين أحادي الفوسفات (AMP) ، أدينوزين أحادي الفوسفات (cAMP) ، أدينوزين ثنائي فوسفات (ADP) ، أدينوزين ثلاثي فوسفات (ATP). وفقًا للمهام المتنوعة للأدينين ومظاهره النشطة كيميائياً في البيئة يتوافق مع المتطلبات المتغيرة ديناميكيًا ، ولا يحدث الأدينين الحر في النظام تداول، لا يمكن قياس أي مستوى من الأدينين. لا يمكن استخلاص الاستنتاجات حول استقلاب البيورين السليم إلا بشكل غير مباشر من خلال مراقبة وقياس عمليات التمثيل الغذائي معينة.

الأمراض والاضطرابات

أشهر الاضطرابات الأيضية المعروفة - ولكنها نادرة الحدوث - التي تحدث فيما يتعلق بالتكوين الذاتي للأدينين وأشكاله النشطة بيولوجيًا هي متلازمة ليش-نيهان. إنها جينة عيب في الكروموسوم x. ال جينة تؤدي الطفرة إلى نقص كامل في هيبوكسانتين جوانين فسفوريبوزيل ترانسفيراز (HGPRT). يؤدي عدم وجود HGPRT إلى اضطراب في استقلاب البيورين ، مما يؤدي إلى القضاء على إعادة تدوير البيورين أساس هيبوكسانتين وجوانين التي تحدث عادة. بدلاً من ذلك ، يُجبر الجسم على إنتاج الأدينين بشكل مستمر من خلال التخليق الجديد. هذا يؤدي إلى كميات زائدة من حمض اليوريك وترسيب بلورات حمض اليوريك ، والتي يمكن أن تسبب نقرس أو تكوين حصوات في المسالك البولية المفاصل. بالإضافة إلى ذلك ، يعاني الأطفال حديثي الولادة عادةً من عجز في النمو العقلي وزيادة في العدوان الذاتي. مرض وراثي نادر آخر هو مرض هنتنغتون. هنا ، يوجد خلل جيني موجود في الكروموسوم 4. عادةً ، يتم العثور على التسلسل الأساسي للسيتوزين - الأدينين - الجوانين مع 10 إلى 30 تكرارًا هناك في جينة. إذا كان هناك ، بسبب طفرة جينية ، أكثر من 36 مما يسمى بالتكرار الثلاثي ، المرض الوراثي مرض هنتنغتون يحدث. مع تقدم المرض ، مشاكل حركية و تضرر العصب تحدث ولا يوجد علاج.