Adenina

Adenina es un compuesto aromático heterobicíclico con una columna vertebral de purina que, como base de un núcleo orgánico, junto con otras tres bases, forma uno de los componentes básicos de la información genética en el ADN y el ARN.

Además, la adenina en forma de nucleósido o nucleótido juega un papel importante en el metabolismo como NAD, FADH2 o ATP, especialmente en el balance energético de las células, en la mitocondria.

Que es la adenina

Adenina con la fórmula química molecular. C5N5H5 consta de un anillo aromático heterobicíclico (estructura básica de purina) con un grupo amino unido (NH2). Por tanto, la adenina también se llama Aminopurina designado. Es un sólido de color amarillo pálido que se sublima a 220 grados Celsius, es decir, cambia directamente al estado gaseoso y es escasamente soluble en agua.

La adición de una molécula de azúcar desoxirribosa convierte la adenina en desoxiadenosina, uno de los 4 componentes básicos que forman el ADN de doble hélice. La desoxitimidina, que se forma a partir de timidina y la molécula de desoxirribosa también unida, sirve como base complementaria. En el caso del ARN, este es un proceso ligeramente modificado. La adenina se convierte en adenosina mediante la adición de una molécula de azúcar D-ribosa. La adenosina ocupa la posición de la desoxiadenosina en el ADN del ARN. La base complementaria no es la timina, sino el uracilo en forma de uridina.

Además, la adenosina forma la estructura básica de los nucleótidos ATP, ADP y AMP, que juegan un papel importante en el balance energético de las células. La adenosina también desempeña funciones importantes como cofactor en una serie de enzimas, hormonas y neuromoduladores como la coenzima A, NADPH y NADH.

Función, efecto y tareas

Como parte de una hebra de la doble hélice de ADN, la adenosina forma el par de bases adenina-timina (A-T) a través de dos puentes de hidrógeno con la base nucleica complementaria timina en forma de desoxitimidina. En el ARN mayoritariamente monocatenario, la adenina tiene una función análoga, aunque el uracilo no es timidina como base complementaria en la formación de la cadena complementaria, el ARNm (ARN mensajero).

Como componente del ADN y del ARN, la adenina no participa directamente en los procesos metabólicos, sino que solo sirve, junto con las otras nucleobases, para codificar secuencias de aminoácidos para la síntesis de las proteínas correspondientes. Parte del metabolismo energético de casi todas las células, llamado cadena respiratoria, consiste esencialmente en una serie de procesos de oxidación y reducción, los llamados procesos redox. La adenosina, que se fosforila para formar trifosfato de adenosina (ATP), es de importancia central dentro de la cadena respiratoria. El ATP libera un grupo de fósforo y, por lo tanto, se convierte en adensoindifosfato (ADP) o adenosina monofosfato (AMP). En general, es un proceso exotérmico que utiliza la descomposición de los carbohidratos para generar energía para el metabolismo y p. Ej. B. proporciona trabajo muscular.

En esta función, la adenina o adenosina está directamente involucrada en las reacciones químicas. Un componente dinámico importante en la cadena de reacciones redox es también la transferencia de electrones de los electrones unidos al hidrógeno (H) u otros portadores de electrones. Aquí, también, la adenina y la adenosina son componentes funcionales de enzimas o catalizadores como la nicotina diamida (NAD) y otros, que finalmente descomponen la oxidación (combustión) del hidrógeno en agua en muchos pasos individuales controlados catalíticamente y, por lo tanto, están disponibles para el metabolismo sin causar daño por combustión. .

Educación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos

De acuerdo con la fórmula química C5N5H5, la adenina se compone de los componentes básicos carbono, nitrógeno e hidrógeno, todos los cuales abundan en la naturaleza. No se requieren oligoelementos o minerales raros. En consecuencia, no hay que temer la falta de materias primas para la síntesis, sino un problema en el proceso de producción del propio organismo.

Dado que la síntesis consume mucho tiempo y energía, aproximadamente el 90% de las veces el cuerpo utiliza una ruta diferente, sintetiza la adenina mediante el reciclaje. En el curso del metabolismo de las purinas, la adenina se obtiene como producto de degradación de compuestos más complejos. La adenina solo se vuelve bioquímicamente eficaz como nucleósido mediante la adición de una molécula de desoxirribosa. Esto convierte la adenina en desoxiadenosina. Con una adición adicional de uno a tres residuos de fosfato, la desoxiadenosina se convierte en un nucleótido llamado monofosfato de adenosina (AMP), monofosfato de adenosina cíclico (cAMP), difosfato de adenosina (ADP) o trifosfato de adenosina (ATP).

De acuerdo con las diversas tareas de la adenina y sus manifestaciones bioquímicamente activas en un ambiente que corresponde a requerimientos dinámicamente cambiantes y la adenina libre no ocurre en la circulación del cuerpo, no se puede medir ningún nivel de adenina. Las conclusiones indirectas sobre un metabolismo de purina intacto solo pueden extraerse observando y midiendo ciertos procesos metabólicos.

Enfermedades y trastornos

El trastorno metabólico más conocido, de facto pero raro, que se produce en relación con la producción de adenina del propio cuerpo y sus formas bioactivas es el síndrome de Lesch-Nyhan. Es un defecto genético en el cromosoma x. La mutación genética conduce a una deficiencia completa de hipoxantina guanina fosforribosil transferasa (HGPRT).

La falta de HGPRT conduce a una alteración en el metabolismo de las purinas, por lo que el reciclaje de las bases purínicas hipoxantina y guanina, que normalmente tiene lugar, ya no es necesario. En cambio, el cuerpo se ve obligado a producir adenina continuamente a través de la neosíntesis. Esto conduce a una cantidad excesiva de ácido úrico y a la precipitación de cristales de ácido úrico, lo que puede provocar gota o la formación de cálculos urinarios en las articulaciones. Además, los recién nacidos suelen experimentar déficits de desarrollo mental y un aumento de la autoagresión.

Otra rara enfermedad hereditaria es la enfermedad de Huntington. Hay un defecto genético en el cromosoma 4. La secuencia de bases citosina-adenina-guanina con 10 a 30 repeticiones generalmente se encuentra allí en un determinado gen. Si hay más de 36 de estas llamadas repeticiones de tripletes debido a una mutación genética, se produce la enfermedad hereditaria de Huntington. En el curso de la enfermedad hay problemas motores y daños nerviosos que no se pueden curar.