Xanthine dibentuk sebagai perantaraan dalam pemecahan nukleotida purin ke asid urik. Oleh itu, ia mewakili molekul pusat dalam konteks metabolisme asid nukleik. Apabila degradasi xanthine terganggu, apa yang disebut xanthinuria berlaku.
Apa itu xanthine?
Xanthine mewakili produk perantaraan dalam degradasi purin dalam organisma. Sebatian permulaan yang paling penting adalah purin asas adenin dan guanin, yang berasal dari metabolisme asid nukleik. Ia juga merupakan membawa bahan dalam kumpulan xanthines. Xanthine terdiri daripada cincin hetero dengan enam atom, yang mana cincin hetero lain dengan lima atom terpasang. Kerangka asas xanthines mengandungi a nitrogen atom pada kedudukan 1, 3, 7 dan 9, masing-masing. Kedudukan 4 dan 5 masing-masing mengandungi karbon atom, yang tergolong dalam kedua-dua cincin. Baki 9 kedudukan terdiri daripada karbon atom yang berlainan atom atau kumpulan atom, bergantung pada sebatiannya. Dalam kes xanthine, kedudukan 2 dan 6 dihidroksilasi dalam setiap kes. Walau bagaimanapun, apabila struktur aroma dipecah, yang hidrogen ion kumpulan hidroksil berpindah ke gelanggang nitrogen. Dalam proses tersebut, ikatan berganda C = O dan ikatan tunggal NH terbentuk. Xanthine muncul sebagai pepejal tanpa warna dan kristal dengan a takat lebur 360 darjah. Ia hanya sedikit larut dalam sejuk air dan larut dalam air panas secara sederhana. Selanjutnya, ia larut dalam alkohol. Xanthines juga merangkumi bahan aktif kafein, theobromine, atau teofilin, dalam kalangan yang lain.
Fungsi, kesan dan tugas
Seperti disebutkan sebelumnya, xanthine adalah perantara dalam pemecahan purin dalam badan. Tindak balas terbalik xanthine kepada purin asas tidak mungkin. Setelah terbentuk, ia dikeluarkan dari badan yang ditukar menjadi asid urik. Melalui proses ini, sebahagian besar nitrogen dalam badan dilupuskan. Purine asas, sebagai komponen dari asid nukleik, disintesis dari asid amino. Semasa sintesis, tidak ada asas purin bebas yang terbentuk, hanya nukleotida mereka. Ribosa fosfat berfungsi sebagai molekul permulaan, yang mana struktur asas asas purin disintesis dengan melampirkan atom dan kumpulan atom. Kumpulan atom ini berasal dari metabolisme asid amino. Oleh kerana proses ini sangat memerlukan tenaga, asas purin pulih dari asid nukleik melalui jalan penyelamatan yang disebut dan dimasukkan semula ke dalam asid nukleik sebagai mononukleotida. Sintesis baru asas purin dan penurunannya seimbang satu sama lain keluar. Semakin baik jalan penyelamatan, iaitu kitar semula asas purin, fungsi, semakin kurang xanthine dan dengan itu asid urik badan menghasilkan. Apabila proses ini terganggu, kadar metabolisme untuk membentuk xanthine meningkat. Pembentukan xanthine dikatalisis oleh enzim xanthine oxidase. Dengan bantuan oksidase xanthine, perantaraan degradasi purin, hypoxanthine dan xanthine, terbentuk. Selain fungsi pentingnya sebagai perantara dalam pemecahan purin, ia juga mempunyai kesan merangsang kerana struktur kimianya di dalam badan.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan nilai optimum
Xanthine dijumpai di darah, otot dan hati. Ia terbentuk semasa hidroksilasi asas purin pada kedudukan 2 dan 6. Ia juga mewakili membawa bahan pelbagai alkaloid seperti kafein, theobromine atau teofilin. Bahan-bahan ini terdapat di kopi kacang, koko, daun teh, pasangan, guarana atau kola kacang dan terkenal dengan kesan merangsang. Perkara yang sama berlaku untuk xanthine. Oleh itu, xanthine juga dikatakan mempunyai kesan merangsang. Dalam wain, ia terbentuk sebilangan kecil semasa penguraian ragi. Sebagai tambahan kepada turunan xanthine yang lain, xanthine juga terdapat di kopi kacang, teh, pasangan dan juga kentang. Kesan merangsang tertentu pasangan teh dikatakan disebabkan oleh pengaruh xanthine. Seperti asas purin yang lain, ia membentuk nukleosida dan nukleotida. Oleh itu, nukleosida xanthosine terdiri daripada gula ribofuranosa dan xanthine. Nukleotida yang terkenal ialah xanthosine monophosphate (XMP), yang terbentuk dari xanthine, ribose and fosfat. XMP membentuk guanisimonophosphate (GMP) dalam badan sebagai asas penyusun RNA. Seperti GMP, XMP juga digunakan sebagai penambah rasa. Xanthine dapat membentuk pasangan asas dengan asas purin lain melalui hidrogen ikatan. Dengan bantuan 2,4-diaminopyrimidine dan xanthine, pasangan asas yang tidak biasa dikaji untuk memahami proses dalam DNA dengan lebih baik.
Penyakit dan gangguan
Satu gangguan yang berkaitan dengan xanthine dikenali sebagai xanthinuria. Xanthinuria adalah gangguan metabolik yang disebabkan oleh genetik dalam metabolisme purin. Kerana mutasi, enzim xanthine oxidase (XO) tidak berfungsi atau hanya berfungsi sebahagian. Xanthine oxidase bertanggungjawab untuk mengkatalisis pemecahan hypoxanthine dan xanthine menjadi asid urik. Apabila degradasi berhenti berfungsi, xanthine berkumpul di darah. Hypoxanthine dapat dikitar semula melalui jalan penyelamatan dan dikembalikan ke metabolisme purin. Walau bagaimanapun, ini tidak lagi mungkin untuk xanthine. Oleh kerana ia air-larut, boleh dikeluarkan dalam air kencing. Tahap asid urik rendah. Dalam kes yang jarang berlaku, ini boleh berlaku membawa ke deposit xanthine pada otot atau organ lain. Dalam kes yang melampau, batu xanthine di buah pinggang membawa kepada akut buah pinggang kegagalan. Jenis II xanthinuria dikaitkan dengan autisme, perkembangan mental yang tertangguh, sista buah pinggang, nefrocalcinosis dan berkurang ketumpatan tulang, antara gejala lain. Disyorkan terapi termasuk minum banyak cecair dan makan purin rendah diet. Xanthinuria juga boleh berkembang sebagai hasil rawatan ubat untuk gout bersama allopurinol. Allopurinol menghalang enzim xanthine oxidase untuk menurunkan kadar asid urik. Daripada peningkatan pembentukan asid urik, kini terdapat peningkatan xanthine kepekatan. Untuk mengelakkan buah pinggang pembentukan batu, pengambilan cecair mesti ditingkatkan.
