nucleozide

A Nucleozidici constă întotdeauna dintr-o nucleobază care este legată de riboza monosacharidă sau dezoxiriboză printr-o legătură N-glicozidică. Toate cele 5 baze nucleice - blocurile de construcție ale ADN-ului și ARN-ului dublu și unic elic - pot fi transformate enzimatic în nucleozide. Unele glicozide au o semnificație fiziologică, cum ar fi adenozina, care constituie blocul de bază pentru ADP și ATP în metabolismul energetic al celulelor.

Ce sunt nucleozidele?

Helicele duble de ADN și cele simple ale ARN sunt formate din secvențe de numai cinci nucleobaze diferite sub formă de nucleotide.

Toate cele cinci nucleobaze, dintre care adenina și guanina se bazează pe inelul cu cinci și șase membri de purină și citozină, timină și uracil pe inelul aromatic cu șase membri al pirimidinei, se pot combina cu ribosul monosacharidic sau cu dezoxiriboza N-glicozidică. Grupa hidroxil (-OH) de pe atomul C 1 al pentozei reacționează cu grupa amino (-NH2) a bazei nucleice, formând și împărțind o moleculă de H2O. Când este atașat un reziduu de riboză sau dezoxiriboză, adenina se transformă în adenozină sau dezoxiadenozină.

În mod similar, guanina de bază purină este, de asemenea, transformată în guanozină sau deoxiganozină. Cele trei baze purine timina, citozina și uracilul sunt transformate prin adăugarea reziduului de riboză în timidină, citidină și uridină sau li se oferă fiecare prefixul "dezoxi" dacă reziduul adăugat de zahăr este format din dezoxiriboză. Există, de asemenea, un număr mare de nucleozide modificate, dintre care unele joacă un rol în ADN-ul de transfer (tDNA) și ARN ribozomal (ARNr).

Nucleozide produse, modificate artificial, așa-numitele analoge nucleozidice, acționează de ex. T.ca antivirale și sunt utilizate special pentru combaterea retrovirusurilor. Unii analogi nucleozidici au efect citostatic, deci sunt folosiți pentru a lupta împotriva anumitor celule canceroase.

Funcție, efect și sarcini

Una dintre cele mai importante funcții ale celor cinci nucleozide de bază este să fie transformată în nucleotide cu adăugarea unei grupe fosfat la pentoză și să formeze blocurile de construcție ale ADN-ului și ARN-ului ca nucleotide.

Unele nucleozide își asumă, de asemenea, sarcini în cataliza anumitor procese metabolice într-o formă modificată. De exemplu, așa-numita „metionină activă” (S-adenosil metionină) servește ca donator al grupărilor metil. În unele cazuri, nucleozidele funcționează, de asemenea, în forma lor nucleotidă ca blocuri de construcție ale coenzimelor care transferă grupul. Exemple în acest sens sunt riboflavina (vitamina B2), care servește ca un precursor pentru multe coenzime și, astfel, joacă un rol central în multe procese metabolice.

În furnizarea de energie a celulelor, adenozina joacă un rol foarte important ca adenină difosfat (ADP) și ca adenozină trifosfat (ATP). ATP poate fi descris ca un purtător universal de energie și, de asemenea, servește ca donator de fosfați într-un număr mare de procese metabolice care implică fosforilare. Trifosfat de guanozină (GTP) este purtătorul de energie în așa-numitul ciclu de citrat din mitocondrie. Nucleotidele fac parte și din coenzima A și vitamina B12.

Nucleozidele uridină și citidină sunt utilizate în combinație ca medicamente pentru tratamentul neuritelor și bolilor musculare. De exemplu, agentul este utilizat împotriva inflamației rădăcinilor nervoase la nivelul coloanei vertebrale și în lumbago. Nucleozide modificate, așa-numitele analoge de nucleozide, arată z. T. Efecte virostatice împotriva retrovirusurilor. Ele sunt utilizate în medicamente care sunt utilizate împotriva z. B. împotriva virusului herpes simplex și împotriva virusurilor HI. Alți analogi nucleozidici cu efecte citostatice joacă un rol în lupta împotriva cancerului.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

Nucleozidele constau exclusiv din carbon, hidrogen, oxigen și azot. Toate substanțele sunt abundente practic peste tot pe pământ. Nu sunt necesare oligoelemente și minerale rare pentru construcția de nucleozide. Cu toate acestea, organismul nu sintetizează nucleozidele de la zero, deoarece sinteza este complexă și consumă energie.

Prin urmare, corpul uman ia calea opusă, obține în principal nucleozide din procesele de degradare în metabolismul purinei și pirimidinei intermediare (calea de salvare). Sub forma lor pură sau sub formă fosforilată ca nucleotide, nucleozidele participă la un număr mare de procese metabolice enzimatico-catalitice. De remarcat este în special funcția adenozinei sub formă de ATP și ADP în așa-numitul lanț respirator. Trifosfat de guanină nucleotidică joacă un rol crucial în așa-numitul ciclu de citrat.

În timpul ciclurilor, procesele au loc în mitocondriile celulelor. Deoarece nucleozidele sunt aproape întotdeauna prezente sub formă legată sau ca purtători funcționali în practic toate celulele corpului în cantități mari, nu există o limită generală sau o valoare de ghidare pentru o concentrare optimă. Determinarea concentrației anumitor nucleozide sau nucleotide în plasma sanguină poate fi utilă pentru diagnostic și pentru diferențiere.

Boli și tulburări

Nucleozidele sunt o parte activă a multor procese metabolice, iar funcțiile lor pot fi doar rareori privite izolat. Tulburările se referă de obicei la procese complexe enzimatico-catalitice care sunt întrerupte sau inhibate în anumite puncte și duc la simptome corespunzătoare.

Bolile care provoacă anomalii metabolice în nucleozide afectează de obicei metabolismul purinei sau pirimidinei, deoarece cele cinci nucleozide de bază au fie un purin, fie un schelet pirimidin. O tulburare cunoscută în metabolismul purinei este cauzată de binecunoscutul sindrom Lesch-Nyhan, o boală moștenită care determină o deficiență de hipoxantină-guanină fosforibosiltransferază (HGPRT). Deficitul enzimatic împiedică reciclarea anumitor nucleobaze, astfel încât există o acumulare cumulativă de hipoxantină și guanină.

La rândul său, aceasta declanșează hiperuricemie, un nivel ridicat de acid uric care duce la gută. Nivelul crescut de acid uric duce la depuneri pe articulații și teci de tendon, care pot declanșa simptome dureroase. O boală ereditară foarte rară se manifestă prin deficiență de adenilosuccinat liza, ceea ce duce la probleme în metabolismul purinei. Boala duce la răsucire musculară și dezvoltare întârziată, serioasă a copilului.