purin secara struktural molekul datar, heterosiklik, yang dibentuk oleh fusi dari dua cincin: salah satu dari enam atom dan lima lain. Molekul utama yang termasuk purin adalah nukleotida. Yang terakhir adalah blok bangunan yang merupakan bagian dari asam nukleat.
Selain partisipasi mereka dalam molekul hereditas, purin hadir dalam struktur energi tinggi seperti ATP dan GTP dan molekul biologis lainnya, seperti nikotinamida adenin dinukleotida, nikotinamida adenin dinukleotida fosfat (NADPH), dan koenzim Q.
Sumber: Sponk [Domain publik]
Indeks artikel
Karakteristik dan struktur
Struktur purin adalah sebagai berikut: molekul heterosiklik, terdiri dari cincin pirimidin dan cincin imidazol. Dalam hal jumlah atom, cincin memiliki enam dan lima atom.
Mereka adalah molekul datar yang mengandung nitrogen. Kita menemukan mereka sebagai bagian dari nukleosida dan nukleotida. Yang terakhir adalah blok bangunan asam nukleat: DNA dan RNA.
Pada mamalia, purin ditemukan dalam proporsi yang lebih tinggi dalam molekul DNA dan RNA, khususnya sebagai adenin dan guanin. Kita juga menemukannya dalam molekul unik seperti AMP, ADP, ATP, dan GTP, antara lain.
Fitur
-Blok struktural asam nukleat
Asam nukleat bertanggung jawab untuk menyimpan informasi genetik dan mengatur proses sintesis protein. Secara struktural, mereka adalah biopolimer yang monomernya adalah nukleotida.
Purin adalah bagian dari nukleotida
Dalam nukleotida kita menemukan tiga komponen: (1) gugus fosfat, (2) gula berkarbon lima, dan (3) basa nitrogen; gula menjadi komponen sentral dari molekul.
Basa nitrogen dapat berupa purin atau pirimidin. Purin yang biasanya kita temukan dalam asam nukleat adalah guanin dan adenin. Keduanya adalah cincin yang terdiri dari sembilan atom.
Purin membentuk ikatan glikosidik dengan ribosa melalui nitrogen pada posisi 9 dan karbon 1 gula.
Aturan praktis Anglo-Saxon untuk mengingat bahwa purin memiliki sembilan atom adalah bahwa baik adenin maupun guanin memiliki kata sembilan, yang berarti sembilan.
Purin tidak berpasangan satu sama lain
Heliks ganda DNA membutuhkan pasangan basa. Karena halangan sterik (yaitu, masalah ukuran), satu purin tidak dapat dipasangkan dengan purin lain.
Dalam kondisi normal, purin adenin berpasangan dengan pirimidin timin (A+T) dan purin guanin dengan pirimidin sitosin (G+C). Ingatlah bahwa pirimidin adalah molekul datar yang terdiri dari satu cincin, dan karenanya lebih kecil. Pola ini dikenal sebagai aturan Chargaff.
Struktur molekul RNA tidak terdiri dari heliks ganda, tetapi kita menemukan purin yang sama yang kita sebutkan dalam DNA. Basa nitrogen yang bervariasi antara kedua molekul adalah pirimidin.
-Molekul penyimpan energi
Nukleosida trifosfat, khususnya ATP (adenosin trifosfat), adalah molekul yang kaya energi. Sebagian besar reaksi kimia dalam metabolisme menggunakan energi yang tersimpan dalam ATP.
Ikatan antara fosfat berenergi tinggi , karena beberapa muatan negatif bersama-sama saling tolak dan mendukung pemecahannya. Energi yang dilepaskan inilah yang digunakan oleh sel.
Selain ATP, purin adalah konstituen molekul biologis seperti nikotinamida adenin dinukleotida, nikotinamida adenin dinukleotida fosfat (NADPH) dan koenzim Q.
-Pemancar saraf
Sejumlah penelitian telah menunjukkan bahwa purin berfungsi sebagai molekul sinyal melalui glia di sistem saraf pusat .
Purin juga dapat ditemukan sebagai bagian dari struktur yang disebut nukleosida. Mereka sangat mirip dengan nukleotida, tetapi mereka tidak memiliki gugus fosfat.
Nukleosida memiliki sedikit aktivitas biologis yang relevan. Namun, pada mamalia kita menemukan pengecualian yang sangat mencolok: adenosin. Molekul ini memiliki banyak fungsi, dan terlibat dalam pengaturan proses dalam sistem saraf dan kardiovaskular, antara lain.
Tindakan adenosin dalam pengaturan tidur telah diketahui dengan baik. Di otak, kita menemukan banyak reseptor untuk nukleosida ini. Kehadiran adenosin terkait dengan rasa lelah.
Metabolisme purin
Perpaduan
Biosintesis purin dimulai dengan tulang punggung ribosa-5-fosfat. Enzim fosforibosil pirofosfat sintetase bertanggung jawab untuk mengkatalisis penambahan pirofosfat.
Selanjutnya, enzim glutamine-PRPP amidotransferase atau amidophosphoribosyltransferase bekerja, yang mengkatalisis interaksi antara PRPP (akronim untuk menunjukkan senyawa yang dihasilkan pada langkah sebelumnya, phosphoribosyl pyrophosphate) dan glutamin untuk membentuk produk 5-phosphoribosyl amine.
Senyawa yang terakhir berfungsi sebagai tulang punggung untuk serangkaian penambahan molekul, langkah terakhirnya adalah pembentukan inosin monofosfat, disingkat IMP.
IMP dapat mengikuti konversi AMP atau GMP. Struktur ini dapat difosforilasi untuk membuat molekul berenergi tinggi, seperti ATP atau GTP. Rute ini terdiri dari 10 reaksi enzimatik.
Secara umum, seluruh proses sintesis purin sangat bergantung pada energi, yang membutuhkan konsumsi beberapa molekul ATP. Sintesis purin de novo sebagian besar terjadi di sitoplasma sel hati.
Persyaratan diet
Baik purin dan pirimidin diproduksi dalam jumlah yang cukup di dalam sel, sehingga tidak ada persyaratan penting untuk molekul-molekul ini dalam makanan. Namun, ketika zat-zat ini dikonsumsi, mereka didaur ulang.
Penyakit yang berhubungan dengan metabolisme purin: asam urat
Di dalam sel, salah satu hasil metabolisme basa purik adalah produksi asam urat (C 5 H 4 N 4 O 3 ), karena kerja enzim yang disebut xanthine oxidase.
Pada orang yang sehat, adalah normal untuk menemukan kadar asam urat yang rendah dalam darah dan urin. Namun, ketika nilai normal ini menjadi tinggi, zat ini secara bertahap menumpuk di persendian tubuh dan di beberapa organ, seperti ginjal.
Komposisi makanan merupakan faktor penentu dalam produksi asam urat, karena asupan terus menerus unsur kaya purin (alkohol, daging merah, makanan laut, ikan, antara lain), pada gilirannya dapat meningkatkan konsentrasi asam urat.
Gejala dari kondisi ini adalah kemerahan pada daerah yang terkena dan rasa sakit yang parah. Ini adalah salah satu jenis radang sendi yang mempengaruhi pasien karena akumulasi mikrokristal.
Referensi
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Biologi sel esensial . Ilmu Garland.
- Borea, PA, Gessi, S., Merighi, S., Vincenzi, F., & Varani, K. (2018). Farmakologi reseptor adenosin: keadaan seni. Ulasan fisiologis , 98 (3), 1591-1625.
- Brady, S. (2011). Neurokimia dasar: prinsip-prinsip neurobiologi molekuler, seluler, dan medis . pers akademik.
- Cooper, GM, & Hausman, RE (2007). Sel: pendekatan molekuler . Washington, DC, Sunderland, MA.
- Devlin, TM (2004). Biokimia: buku teks dengan aplikasi klinis . saya terbalik.
- Firestein, GS, Budd, R., Gabriel, SE, McInnes, IB, & O’Dell, JR (2016). Buku E-Book Reumatologi Kelley dan Firestein . Ilmu Kesehatan Elsevier.
- Griffiths, AJ (2002). Analisis genetik cararn: mengintegrasikan gen dan genom . Macmillan.
- Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). Pengantar analisis genetik . Macmillan.
- Koolman, J., & Rohm, KH (2005). Biokimia: teks dan atlas . Ed. Medis Panamerika.
- Mikhailopulo, IA, & Miroshnikov, AI (2010). Tren baru dalam bioteknologi nukleosida. Acta Naturae 2 (5).
- Passarge, E. (2009). Teks dan atlas genetika . Ed. Medis Panamerika.
- Pelley, JW (2007). Biokimia Terintegrasi Elsevier . Mosby.
- Siegel, GJ (1999). Neurokimia dasar: aspek molekuler, seluler, dan medis . Lippincott-Raven.
