A purinák Szerkezetileg lapos, heterociklusos molekulák, amelyek két gyűrű fúziójával jönnek létre: az egyik hat atom, a másik öt. A purinákat tartalmazó fő molekulák a nukleotidok. Az utóbbiak a nukleinsavak részét képező építőelemek.

Az öröklődési molekulákban való részvételük mellett a purinok nagy energiájú struktúrákban vannak jelen, például ATP és GTP, valamint más biológiai szempontból érdekes molekulákban, például nikotinamid-adenin-dinukleotidban, nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfátban (NADPH) és Q koenzimben.

felépítése

Jellemzők és felépítés

A purinok szerkezete a következő: egy heterociklusos molekula, amely egy pirimidin- és egy imidazolgyűrűből áll. Az atomok számát tekintve a gyűrűk hat és öt atomot tartalmaznak.

Lapos molekulák, amelyek nitrogént tartalmaznak. Úgy találjuk, hogy a nukleozidok és a nukleotidok részét képezik. Az utóbbiak a nukleinsavak építőkövei: a DNS és az RNS.

Az emlősöknél a purinok nagyobb arányban találhatók meg a DNS- és RNS-molekulákban, konkrétan adeninként és guaninként. Olyan egyedi molekulákban is megtalálhatjuk őket, mint az AMP, ADP, ATP és GTP.

Jellemzők

-A nukleinsavak építőkövei

A nukleinsavak felelősek a genetikai információk tárolásáért és a fehérjeszintézis folyamatának összehangolásáért. Szerkezetileg biopolimerek, amelyek monomerjei a nukleotidok.

A purinok a nukleotidok részét képezik

Egy nukleotidban három komponenst találunk: (1) foszfátcsoport, (2) öt szénatomot tartalmazó cukor és (3) nitrogén bázis; a cukor a molekula központi eleme.

A nitrogénbázis lehet purin vagy pirimidin. A purinok, amelyeket általában a nukleinsavakban találunk, a guanin és az adenin. Mindkettő kilenc atomból álló gyűrű.

A purinok a cukor 9. helyzetében lévő nitrogénnel és 1. szénatomján keresztül glikozidkötéseket képeznek a ribózzal.

Annak az angolszász emlékiratnak az emlékezetében, hogy a purinoknak kilenc atomja van, az az, hogy mind az adenin, mind a guanin kilenc szót jelent, ami kilencet jelent.

A purinák nem párosodnak egymással

A DNS kettős spirál bázispárosítást igényel. A szterikus akadály (vagyis a méret miatt) egyik purint nem lehet párosítani egy másik purinnal.

Normál körülmények között a purin-adenin a pirimidin-timinnel (A + T) és a purin-guanin a pirimidin-citozinnal (G + C) párosul. Ne feledje, hogy a pirimidinek lapos molekulák, amelyek egyetlen gyűrűből állnak, és ezért kisebbek. Ezt a mintát Chargaff-szabálynak nevezik.

Az RNS-molekula szerkezete nem kettős spirálból áll, de mindazonáltal ugyanazokat a purinokat találjuk, amelyeket a DNS-ben említettünk. A nitrogén bázisok, amelyek mindkét molekula között változnak, a pirimidinek.

-Energiatároló molekulák

A nukleozid-trifoszfát, különösen az ATP (adenozin-trifoszfát), energiában gazdag molekulák. Az anyagcserében a kémiai reakciók döntő többsége az ATP-ben tárolt energiát használja fel.

A foszfátok közötti kötések nagy energiájúak, mivel több negatív töltés együtt taszítja és elősegíti annak lebontását. A felszabadult energiát a sejt használja fel.

Az ATP mellett a purinok olyan biológiai szempontból fontos molekulák alkotóelemei, mint a nikotinamid-adenin-dinukleotid, a nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát (NADPH) és a Q koenzim.

-Neurotranszmitterek

Számos tanulmány kimutatta, hogy a purinok jelmolekulaként szolgálnak a központi idegrendszeri glia révén.

A purinok a nukleozidoknak nevezett struktúrák részeként is megtalálhatók. Nagyon hasonlítanak a nukleotidokra, de hiányzik a foszfátcsoport.

A nukleozidoknak kevés releváns biológiai aktivitása van. Az emlősöknél azonban nagyon markáns kivételt találunk: az adenozint. Ennek a molekulának több funkciója van, és részt vesz többek között az idegi és a szív- és érrendszeri folyamatok szabályozásában.

Az adenozin hatása az alvásszabályozásban jól ismert. Az agyban ennek a nukleozidnak több receptorát találjuk. Az adenozin jelenléte összefügg a fáradtság érzésével.

Purin anyagcsere

Szintézis

A purin bioszintézisét ribóz-5-foszfát gerinccel kezdjük. A foszforibozil-pirofoszfát-szintetáz enzim felelős a pirofoszfát-adagolás katalizálásáért.

Ezt követően a glutamin-PRPP amidotranszferáz vagy amidofoszforiboziltranszferáz enzim hat, amely katalizálja a PRPP (az előző lépésben előállított vegyület, a foszforibozil-pirofoszfát jelölésére szolgáló rövidítés) és a glutamin közötti 5-foszforibozilamin termék kölcsönhatását.

Ez utóbbi vegyület gerincként szolgál egy sor molekuláris addícióhoz, amelynek utolsó lépése az inozin-monofoszfát képződése, rövidítve IMP.

Az IMP követheti az AMP vagy GMP konverziót. Ezek a struktúrák foszforilezhetők nagy energiájú molekulák, például ATP vagy GTP létrehozására. Ez az út 10 enzimatikus reakcióból áll.

Általában a teljes purinszintézis folyamata nagymértékben függ az energiától, amelyhez több ATP-molekula fogyasztása szükséges. A purinok de novo szintézise leginkább a májsejtek citoplazmájában történik.

Diétás követelmények

A purinok és a pirimidinek egyaránt megfelelő mennyiségben termelődnek a sejtben, ezért az étrendben nincsenek alapvető követelmények ezekre a molekulákra. Ha azonban ezeket az anyagokat elfogyasztják, újrahasznosítják őket.

A purin anyagcseréjéhez kapcsolódó betegségek: köszvény

A sejt belsejében a purikus bázisok metabolizmusának egyik eredménye a húgysav (C5H4N4O3) termelődése, a xantin-oxidáz nevű enzim hatására.

Egészséges embernél normális, ha alacsony húgysavszintet talál a vérben és a vizeletben. Amikor azonban ezek a normális értékek megemelkednek, ez az anyag fokozatosan felhalmozódik a test ízületeiben és egyes szervekben, például a vesében.

Az étrend összetétele meghatározó tényező a köszvény kialakulásában, mivel a purinokban gazdag elemek (többek között alkohol, vörös hús, tenger gyümölcsei, halak, hal) folyamatos bevitele viszont növelheti a húgysav koncentrációt.

Ennek az állapotnak a tünetei az érintett területek vörössége és súlyos fájdalom. Ez az egyik olyan ízületi gyulladás, amely a mikrokristályok felhalmozódása miatt érinti a betegeket.