Xanthine

Xanthine muncul sebagai produk antara dalam pemecahan nukleotida purin menjadi asam urat. Dengan demikian mewakili molekul sentral dalam konteks metabolisme asam nukleat Jika pemecahan xanthine terganggu, yang disebut xanthineuria terjadi.

Apa itu xanthine?

Xantin adalah produk antara dalam pemecahan purin dalam organisme, Senyawa awal terpenting adalah basa purin adenin dan guanin, yang diturunkan dari metabolisme asam nukleat. Itu juga merupakan zat timbal dalam kelompok xantin.

Xanthine terdiri dari cincin hetero dengan enam atom, yang dihubungkan dengan cincin hetero lainnya dengan lima atom. Struktur dasar xanthines mengandung atom nitrogen pada posisi 1, 3, 7 dan 9. Posisi 4 dan 5 masing-masing mengandung atom karbon yang termasuk dalam kedua cincin. Sisa dari total 9 posisi terdiri dari atom karbon di mana atom atau kelompok atom yang berbeda terikat tergantung pada senyawa. Dalam kasus xantin, posisi 2 dan 6 terhidroksilasi.

Namun, ketika struktur aroma dipecah, ion hidrogen dari gugus hidroksil bermigrasi ke cincin nitrogen. Dalam prosesnya, ikatan rangkap C = O dan ikatan tunggal NH terbentuk. Xanthine adalah padatan tak berwarna dan kristal dengan titik leleh 360 derajat. Ini hanya sedikit larut dalam air dingin dan cukup larut dalam air panas. Itu juga larut dalam alkohol. Xanthines juga termasuk bahan aktif kafein, teobromin dan teofilin.

Fungsi, efek & tugas

Seperti disebutkan sebelumnya, xanthine adalah produk perantara dalam pemecahan purin di dalam tubuh. Reaksi balik dari xantin ke basa purin tidak mungkin dilakukan. Setelah muncul, ia dikeluarkan oleh tubuh, mengubahnya menjadi asam urat.

Proses ini menghilangkan sebagian besar nitrogen di dalam tubuh. Basa purin sebagai komponen asam nukleat disintesis dari asam amino. Tidak ada basa purin bebas yang diproduksi selama sintesis, hanya nukleotida mereka. Ribosa fosfat berfungsi sebagai molekul awal, di mana struktur dasar basa purin disintesis dengan menambahkan atom dan gugus atom. Kelompok atom ini berasal dari metabolisme asam amino. Karena proses ini sangat intensif energi, basa purin diambil dari asam nukleat melalui apa yang disebut jalur penyelamatan dan digabungkan kembali ke dalam asam nukleat sebagai mononukleotida.

Sintesis baru basa purin dan pemecahannya seimbang. Semakin baik jalur penyelamatan, yaitu daur ulang basa purin, bekerja, semakin sedikit xantin dan juga asam urat yang diproduksi tubuh. Ketika proses ini terganggu, laju metabolisme pembentukan xantin meningkat. Pembentukan xantin dikatalisis oleh enzim xantin oksidase. Dengan bantuan xantin oksidase, produk antara pemecahan purin, hipoksantin dan xantin, dibentuk. Selain fungsinya yang penting sebagai perantara dalam pemecahan purin, struktur kimianya di dalam tubuh juga memiliki efek stimulasi.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Xanthine ditemukan dalam darah, otot, dan hati. Ini diproduksi selama hidroksilasi basa purin pada posisi 2 dan 6. Ini juga merupakan zat utama dari berbagai alkaloid seperti kafein, teobromin atau teofilin. Zat ini ditemukan dalam biji kopi, kakao, daun teh, mate, guarana atau kacang cola dan dikenal dengan efek stimulasi.

Hal yang sama berlaku untuk xanthine. Efek stimulasi dianggap berasal dari xantin. Dalam anggur itu terbentuk sebagian kecil saat ragi rusak. Selain turunan xanthine lainnya, xanthine juga ditemukan pada biji kopi, teh, mate bahkan pada kentang. Efek yang sangat merangsang dari teh mate dikatakan karena pengaruh xanthine. Seperti basa purin lainnya, ia membentuk nukleosida dan nukleotida. Nukleosida xantosin terdiri dari ribofuranosa gula dan xantin.

Nukleotida yang terkenal adalah xanthosine monophosphate (XMP), yang terbentuk dari xanthine, ribose, dan fosfat. Guanisimonophosphate (GMP) dibentuk dari XMP di dalam tubuh sebagai blok pembangun dasar RNA. Seperti GMP, XMP juga digunakan sebagai penambah rasa. Xantin dapat membentuk pasangan basa dengan basa purin lain melalui ikatan hidrogen. Dengan bantuan 2,4-diaminopyrimidine dan xanthine, pasangan basa yang tidak biasa diselidiki untuk lebih memahami proses dalam DNA.

Penyakit & Gangguan

Penyakit yang berhubungan dengan xanthine disebut xanthineuria Xanthineuria adalah kelainan metabolisme genetik dalam metabolisme purin. Karena mutasi, enzim xantin oksidase (XO) tidak berfungsi atau hanya berfungsi sebagian.

Xanthine oksidase bertanggung jawab untuk mengkatalisis pemecahan hipoksantin dan xantin menjadi asam urat. Ketika kerusakan berhenti bekerja, xanthine terkumpul di dalam darah. Hipoksantin dapat didaur ulang melalui jalur penyelamatan dan dikembalikan ke metabolisme purin. Namun, ini tidak mungkin lagi untuk xanthine. Karena larut dalam air, dapat dikeluarkan melalui urin. Kadar asam uratnya rendah. Dalam kasus yang jarang terjadi, hal ini dapat menyebabkan penumpukan xantin di otot atau organ lain. Dalam kasus ekstrim, batu xantin di ginjal menyebabkan gagal ginjal akut.

Xanthinuria tipe II dikaitkan dengan autisme, retardasi mental, kista ginjal, nefrokalsinosis, dan penurunan kepadatan tulang, antara lain. Banyak minum dan diet rendah purin direkomendasikan sebagai terapi. Xanthinuria juga dapat berkembang dari terapi obat gout dengan allopurinol. Allopurinol bekerja dengan cara memblokir enzim xantin oksidase untuk menurunkan kadar asam urat. Alih-alih produksi asam urat meningkat, konsentrasi xantin meningkat. Untuk mencegah pembentukan batu ginjal, asupan cairan harus ditingkatkan.