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 și ARN duble și simple elice - pot fi transformate enzimatic în nucleozide. Unele glicozide au o importanță fiziologică, cum ar fi adenozina, care constituie elementul 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 doar 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 al purinei și al citozinei, timinei și uracilului pe inelul aromatic cu șase membri al pirimidinei, se pot combina cu riboza monosacharidă 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 analog, guanina de bază purină este transformată în guanozină sau deoxiganozină. Cele trei baze purine timina, citozina și uracilul sunt transformate în timidină, citidină și uridină prin adăugarea reziduului de riboză sau li se oferă prefixul "dezoxi", dacă reziduul de zahăr este format din dezoxiriboză. În plus, există un număr mare de nucleozide modificate, unele jucând un rol în ADN-ul de transfer (tDNA) și în 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, astfel încât sunt folosiți pentru a combate anumite 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 inflamației nervilor și a bolilor musculare. De exemplu, agentul este utilizat împotriva inflamației rădăcinilor nervoase la nivelul coloanei vertebrale și în lumbago. Nucleozide modificate, așa-numitele analoge nucleozidice, 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 sunt compuse 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 nucleozidelor. Cu toate acestea, organismul nu sintetizează nucleozidele de la zero, deoarece sinteza este complexă și consumă energie.

Prin urmare, corpul uman merge în sens invers, obține în principal nucleozide din procesele de degradare în metabolismul purin și pirimidină intermediar (calea de salvare). Nucleozidele participă la un număr mare de procese metabolice enzimatico-catalitice sub forma lor pură sau sub formă fosforilată sub formă de nucleotide. De remarcat în mod deosebit este funcția adenozinei sub formă de ATP și ADP în așa-numitul lanț respirator. Nucleotidul guanină trifosfat 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 diagnosticul și diagnosticul diferențial.

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 ale nucleozidelor afectează mai ales metabolismul purin sau pirimidin, deoarece cele cinci nucleozide de bază au fie un purin, fie un schelet pirimidin. O afecțiune cunoscută în metabolismul purinei este cauzată de binecunoscutul sindrom Lesch-Nyhan, o boală moștenită care provoacă 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 zvâcniri musculare și dezvoltare întârziată, serioasă a copilului.