Adenine adalah sebatian aromatik heterobisiklik dengan tulang belakang purin yang, sebagai asas nukleik organik, membentuk salah satu asas asas maklumat genetik dalam DNA dan RNA bersama dengan tiga yang lain asas. Di samping itu, adenin dalam bentuk nukleosida atau nukleotida memainkan peranan penting dalam metabolisme seperti NAD, FADH2 atau ATP, terutamanya dalam tenaga seimbang sel, di mitokondria.
Apa itu adenin?
Adenine, dengan formula molekul kimia C5N5H5, terdiri daripada cincin aromatik heterobisiklik (tulang belakang purin) dengan kumpulan amino yang dilampirkan (NH2). Oleh itu, Adenine juga dikenali sebagai aminopurine. Ia adalah pepejal kuning pucat yang menyebar pada suhu 220 darjah Celsius, iaitu langsung masuk ke keadaan gas, dan hanya larut dalam air. Melalui penambahan deoxyribose gula molekul, deoxyadenosine terbentuk dari adenin, salah satu daripada 4 blok bangunan yang membentuk DNA heliks berganda. Asas pelengkap adalah deoxythymidine, yang terbentuk dari thymidine dan molekul deoxyribose yang juga melekat. Dalam kes RNA, prosesnya sedikit diubah. Adenine menjadi trifosfat dengan lampiran D-ribose gula molekul. The trifosfat mengambil kedudukan deoxyadenosine DNA dalam RNA. Pangkalan pelengkap sekarang bukan timin, tetapi urasil dalam bentuk uridin. Sebagai tambahan, trifosfat membentuk tulang belakang nukleotida ATP, ADP dan AMP, yang menganggap fungsi penting dalam tenaga seimbang sel. Adenosine juga memainkan peranan penting sebagai kofaktor dalam sejumlah enzim, hormon, dan neuromodulator seperti koenzim A, NADPH, dan NADH.
Fungsi, kesan, dan peranan
Sebagai komponen satu helai heliks ganda DNA, adenosin membentuk pasangan asas adenin-timin (AT) melalui dua hidrogen mengikat dengan timin asas nukleik pelengkap dalam bentuk deoxythymidine. Dalam RNA, yang biasanya berjalur tunggal, adenin mempunyai fungsi yang serupa, tetapi dalam pembentukan helai pelengkap, mRNA (messenger RNA), asas pelengkap bukan thymidine tetapi uracil. Sebagai komponen DNA dan RNA, adenin tidak terlibat secara langsung dalam proses metabolik, tetapi hanya berfungsi bersama dengan nukleik lain asas untuk mengekod urutan asid amino untuk sintesis yang sesuai protein. Sebahagian daripada metabolisme tenaga hampir semua sel, yang disebut rantai pernafasan, pada dasarnya terdiri daripada serangkaian proses pengoksidaan dan pengurangan, yang disebut proses redoks. Dalam rantai pernafasan, adenosin, yang difosforilasi menjadi adenosin trifosfat (ATP), memainkan peranan penting. ATP melepaskan a fosforus kumpulan dan seterusnya menjadi adensoindiphosphate (ADP) atau adenosine monophosphate (AMP). Secara keseluruhan, ini adalah proses eksotermik yang memberikan tenaga untuk metabolisme dan, sebagai contoh, untuk kerja otot melalui pemecahan karbohidrat. Dalam fungsi ini, adenin atau adenosin secara langsung terlibat dalam penukaran kimia. Komponen dinamik penting dalam rangkaian tindak balas redoks juga merangkumi pemindahan elektron dari elektron yang terikat ke hidrogen (H) atau pembawa elektron lain. Sekali lagi, adenin dan adenosin adalah komponen fungsional enzim atau pemangkin seperti nikotinik diamida (NAD) dan lain-lain yang akhirnya memecah pengoksidaan (pembakaran) hidrogen kepada air ke dalam banyak langkah individu yang dikawal secara pemangkin, sehingga menjadikannya tersedia untuk metabolisme tanpa menyebabkan kerosakan pembakaran.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan nilai optimum
Menurut formula molekul kimia C5N5H5, adenin terdiri daripada blok asas karbon, nitrogen dan hidrogen, yang semuanya berlimpah di alam. Jarang unsur surih or mineral tidak perlu. Oleh itu, tidak perlu takut kekurangan bahan asas untuk sintesis, tetapi paling banyak masalah dalam proses pengeluaran tubuh sendiri. Oleh kerana sintesis mahal dan memerlukan tenaga, badan menggunakan jalan yang berbeza untuk sekitar 90% pengeluarannya; ia mensintesis adenin dengan mengitar semula. Dalam proses metabolisme purin, adenin diperoleh sebagai produk degradasi dari sebatian yang lebih kompleks. Secara biokimia, adenin menjadi aktif hanya sebagai nukleosida melalui penambahan molekul deoxyribose. Adenine dengan itu diubah menjadi deoxyadenosine. Dengan tambahan satu hingga tiga fosfat residu, deoxyadenosine menjadi nukleotida yang disebut adenosine monophosphate (AMP), adenosine monophosphate (cAMP), adenosine diphosphate (ADP), atau adenosine triphosphate (ATP). Sesuai dengan pelbagai tugas adenin dan manifestasi aktif biokimia di persekitaran yang sesuai dengan keperluan yang berubah secara dinamik, dan adenin bebas tidak berlaku dalam sistemik peredaran, sebarang tahap adenin tidak dapat diukur. Kesimpulan mengenai metabolisme purin yang utuh hanya dapat diambil secara tidak langsung dengan memerhatikan dan mengukur proses metabolik tertentu.
Penyakit dan gangguan
Gangguan metabolik yang paling terkenal - tetapi de facto - jarang berlaku yang berkaitan dengan pembentukan adenin endogen dan bentuk bioaktifnya adalah sindrom Lesch-Nyhan. Ia adalah gen kecacatan pada kromosom x. The gen mutasi mengakibatkan kekurangan hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT). Ketiadaan HGPRT menyebabkan gangguan dalam metabolisme purin, menghilangkan kitar semula purin asas hypoxanthine dan guanine yang biasanya berlaku. Sebaliknya, tubuh terpaksa menghasilkan adenin secara berterusan melalui neosintesis. Ini membawa kepada jumlah berlebihan asid urik dan pemendakan kristal asid urik, yang boleh menyebabkan gout atau pembentukan batu kencing di sendi. Di samping itu, bayi yang baru lahir biasanya mengalami defisit perkembangan mental dan peningkatan pertumbuhan automatik. Penyakit keturunan yang jarang berlaku ialah Penyakit Huntington. Di sini, terdapat kecacatan genetik pada kromosom 4. Biasanya, urutan asas sitosin-adenin-guanin dengan 10 hingga 30 ulangan terdapat di sana dalam spesifik gen. Sekiranya, disebabkan oleh mutasi gen, terdapat lebih dari 36 pengulangan triplet yang disebut ini, penyakit keturunan Penyakit Huntington berlaku. Apabila penyakit itu semakin meningkat, masalah motor dan kerosakan saraf berlaku dan tidak ada penawar.
