Adenin

Adenin adalah senyawa aromatik heterobiklik dengan tulang punggung purin yang, sebagai basa inti organik, bersama dengan tiga basa lainnya, membentuk salah satu bahan pembangun dasar informasi genetik dalam DNA dan RNA.

Selain itu, adenin dalam bentuk nukleosida atau nukleotida berperan penting dalam metabolisme sebagai NAD, FADH2 atau ATP, terutama dalam keseimbangan energi sel, di mitokondria.

Apa itu adenin

Adenin dengan rumus molekul kimia C5N5H5 terdiri dari cincin aromatik heterobiklik (struktur dasar purin) dengan gugus amino terlampir (NH2). Oleh karena itu adenin juga disebut Aminopurin ditunjuk. Ini adalah padatan kuning pucat yang menyublim pada 220 derajat Celcius, yaitu berubah langsung menjadi gas dan hanya sedikit larut dalam air.

Penambahan molekul gula deoksiribosa mengubah adenin menjadi deoksiadenosin, salah satu dari 4 blok pembangun yang menyusun DNA heliks ganda. Deoxythymidine, yang terbentuk dari timidin dan molekul deoksiribosa yang juga terikat, berfungsi sebagai basa komplementer. Dalam kasus RNA, ini adalah proses yang sedikit dimodifikasi. Adenin menjadi adenosin melalui penambahan molekul gula D-ribosa. Adenosine mengambil posisi deoxyadenosine dalam DNA di RNA. Basis komplementernya bukan timin, melainkan urasil berupa uridin.

Selain itu, adenosin membentuk struktur dasar dari nukleotida ATP, ADP dan AMP, yang berperan penting dalam keseimbangan energi sel. Adenosine juga menjalankan fungsi penting sebagai kofaktor dalam sejumlah enzim, hormon dan neuromodulator seperti koenzim A, NADPH dan NADH.

Fungsi, efek & tugas

Sebagai bagian dari untai heliks ganda DNA, adenosin membentuk pasangan basa adenin-timin (A-T) melalui dua jembatan hidrogen dengan timin basa nukleat komplementer dalam bentuk deoksitimidin. Pada sebagian besar RNA untai tunggal, adenin memiliki fungsi analog, meskipun urasil bukan timidin sebagai basa pelengkap dalam pembentukan untai komplementer, yaitu mRNA (messenger RNA).

Sebagai komponen DNA dan RNA, adenin tidak secara langsung terlibat dalam proses metabolisme, tetapi hanya berfungsi untuk kode urutan asam amino untuk sintesis protein yang sesuai dalam hubungannya dengan nukleobasa lain. Bagian dari metabolisme energi hampir semua sel, yang disebut rantai pernapasan, pada dasarnya terdiri dari serangkaian proses oksidasi dan reduksi, yang disebut proses redoks. Adenosine, yang difosforilasi untuk membentuk adenosine triphosphate (ATP), sangat penting dalam rantai pernapasan. ATP melepaskan gugus fosfor dan dengan demikian menjadi adensoindiphosphate (ADP) atau adenosine monophosphate (AMP). Secara keseluruhan, ini adalah proses eksotermik yang menggunakan pemecahan karbohidrat untuk menghasilkan energi untuk metabolisme dan mis. B. menyediakan untuk kerja otot.

Dalam fungsi ini, adenin atau adenosin terlibat langsung dalam reaksi kimia. Komponen dinamis penting dalam rantai reaksi redoks juga merupakan transfer elektron dari elektron yang terikat ke hidrogen (H) atau pembawa elektron lainnya. Di sini, adenin dan adenosin juga merupakan komponen fungsional dari enzim atau katalis seperti nikotin diamida (NAD) dan lainnya, yang pada akhirnya memecah oksidasi (pembakaran) hidrogen menjadi air menjadi banyak langkah individu yang dikendalikan secara katalitik dan oleh karena itu tersedia untuk metabolisme tanpa menyebabkan kerusakan luka bakar. .

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Menurut rumus kimia C5N5H5, adenin terdiri dari blok penyusun dasar karbon, nitrogen, dan hidrogen, yang semuanya melimpah di alam. Unsur atau mineral langka tidak diperlukan. Dengan demikian, tidak perlu takut kekurangan bahan baku untuk sintesis, melainkan masalah dalam proses produksi tubuh itu sendiri.

Karena sintesis memakan waktu dan energi, sekitar 90% dari waktu tubuh menggunakan rute yang berbeda, ia mensintesis adenin melalui daur ulang. Dalam proses metabolisme purin, adenin diperoleh sebagai produk pemecahan dari senyawa yang lebih kompleks. Adenin hanya menjadi efektif secara biokimia sebagai nukleosida melalui penambahan molekul deoksiribosa. Ini mengubah adenin menjadi deoksiadenosin. Dengan penambahan lebih lanjut dari satu hingga tiga residu fosfat, deoxyadenosine menjadi nukleotida yang disebut adenosine monophosphate (AMP), cyclic adenosine monophosphate (cAMP), adenosine diphosphate (ADP) atau adenosine triphosphate (ATP).

Sesuai dengan beragam tugas adenin dan manifestasinya yang aktif secara biokimia dalam lingkungan yang memenuhi persyaratan yang berubah secara dinamis dan adenin bebas tidak terjadi dalam sirkulasi tubuh, tingkat adenin apa pun tidak dapat diukur. Kesimpulan tidak langsung tentang metabolisme purin yang utuh hanya dapat ditarik dengan mengamati dan mengukur proses metabolisme tertentu.

Penyakit & Gangguan

Gangguan metabolisme yang paling dikenal - de facto tetapi jarang - yang terjadi sehubungan dengan produksi adenin dan bentuk bioaktifnya sendiri adalah sindrom Lesch-Nyhan. Ini adalah cacat genetik pada kromosom x. Mutasi gen menyebabkan kekurangan total dalam hipoksantin guanin fosforibosil transferase (HGPRT).

Kekurangan HGPRT menyebabkan terganggunya metabolisme purin, sehingga daur ulang basa purin hipoksantin dan guanin yang biasanya berlangsung tidak lagi diperlukan. Sebaliknya, tubuh dipaksa untuk terus memproduksi adenin melalui neosintesis. Hal ini menyebabkan jumlah asam urat yang berlebihan dan pengendapan kristal asam urat, yang dapat menyebabkan asam urat atau pembentukan batu saluran kemih di persendian. Selain itu, bayi baru lahir biasanya mengalami defisit perkembangan mental dan peningkatan autoagresi.

Penyakit keturunan langka lainnya adalah penyakit Huntington. Ada cacat genetik pada kromosom 4. Urutan dasar cytosine-adenine-guanine dengan 10 sampai 30 pengulangan biasanya ditemukan di sana pada gen tertentu. Jika ada lebih dari 36 di antaranya yang disebut pengulangan triplet karena mutasi gen, penyakit herediter penyakit Huntington terjadi. Dalam perjalanan penyakit ada masalah motorik dan kerusakan saraf yang tidak bisa disembuhkan.