nukleozida

nukleozidni uvijek se sastoji od nukleobaze koja je povezana s monosaharidnom ribozom ili deoksiribozom preko N-glikozidne veze. Svih 5 nuklearnih baza - građevni blokovi DNK i RNK dvostrukih i pojedinačnih spirala - mogu se enzimski pretvoriti u nukleozide. Neki glikozidi imaju fiziološki značaj kao adenozin, koji je osnovni građevni blok ADP i ATP u energetskom metabolizmu stanica.

Što su nukleozidi?

Dupli spirali DNK i pojedinačni helikoni RNA nastaju iz sljedova samo pet različitih nukleobaza u obliku nukleotida.

Svih pet nukleobaza, od kojih se adenin i gvanin zasnivaju na petero- i šestočlanom prstenu purina i citozina, timina i uracila na aromatičnom šesteročlanom prstenu pirimidina, mogu se kombinirati s monosaharidnom ribozom ili deoksiribozom N-glikozidi. Hidroksilna skupina (-OH) na C atomu pentoze reagira s amino skupinom (-NH2) nukleinske baze, formirajući i odvajajući H2O molekulu. Kada se veže ostatak riboze ili deoksiriboze, adenin se pretvara u adenozin ili deoksiaadenozin.

Slično tome, purin baza gvanin se također pretvara u guanozin ili deoksiguanozin. Tri purinske baze, timin, citozin i uracil, transformiraju se dodavanjem ostatka riboze u timidin, citidin i uridin ili su svaki dobili prefiks „deoksi-“, ako se dodani ostatak šećera sastoji od deoksiriboze. Postoji i veliki broj modificiranih nukleozida, od kojih neki igraju ulogu u prijenosu DNK (tDNA) i ribosomalnoj RNA (rRNA).

Umjetno proizvedeni, modificirani nukleozidi, takozvani nukleozidni analozi, djeluju npr. T.kao antivirusni lijekovi i koriste se posebno u borbi protiv retrovirusa. Neki nukleozidni analozi imaju citostatski učinak, pa se koriste u borbi protiv određenih stanica raka.

Funkcija, efekt i zadaće

Jedna od najvažnijih funkcija pet osnovnih nukleozida je pretvaranje u nukleotide uz dodavanje fosfatne skupine u pentozu i formiranje građevnih blokova DNA i RNA kao nukleotida.

Neki nukleozidi preuzimaju i zadatke u katalizi određenih metaboličkih procesa u modificiranom obliku. Na primjer, takozvani "aktivni metionin" (S-adenozil metionin) služi kao donor metilnih skupina. U nekim slučajevima, nukleozidi funkcioniraju i u svom nukleotidnom obliku kao građevni blok koenzima koji prenose grupe. Primjeri za to su riboflavin (vitamin B2), koji služi kao prekursor mnogih koenzima i tako igra središnju ulogu u mnogim metaboličkim procesima.

U opskrbi stanica stanica adenozin ima vrlo važnu ulogu kao adenin-difosfat (ADP) i kao adenozin-trifosfat (ATP). ATP se može opisati kao univerzalni nosač energije i također služi kao davatelj fosfata u velikom broju metaboličkih procesa koji uključuju fosforilaciju. Gvanozin trifosfat (GTP) je nositelj energije u takozvanom citratnom ciklusu u mitohondrijama. Nukleotidi su također dio koenzima A i vitamina B12.

Nukleozidi uridin i citidin koriste se u kombinaciji kao lijekovi za liječenje upala živaca i mišićnih bolesti. Na primjer, sredstvo se koristi protiv upale korijena živaca na kralježnici i kod lumbaga. Modificirani nukleozidi, takozvani nukleozidni analozi, pokazuju z. T. virostatski učinci protiv retrovirusa. Koriste se u lijekovima koji se koriste protiv z. B. protiv virusa herpes simpleksa i protiv virusa HI. Ostali nukleozidni analozi s citostatskim učincima igraju ulogu u borbi protiv raka.

Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti

Nukleozidi se sastoje isključivo od ugljika, vodika, kisika i dušika. Sve tvari ima u izobilju praktički posvuda na zemlji. Elementi u tragovima i rijetki minerali nisu potrebni za izgradnju nukleozida. Međutim, tijelo ne sintetizira nukleozide ispočetka jer je sinteza složena i troši energiju.

Ljudsko tijelo stoga ide suprotno: uglavnom dobiva nukleozide iz procesa razgradnje u intermedijarnom metabolizmu purina i pirimidina (put spašavanja). Nukleozidi sudjeluju u velikom broju enzimatsko-katalitičkih metaboličkih procesa u svom čistom obliku ili u fosforiliranom obliku kao nukleotidi. Posebno se ističe funkcija adenozina u obliku ATP-a i ADP-a u takozvanom respiratornom lancu. Nukleotid gvanin trifosfat igra presudnu ulogu u takozvanom citratnom ciklusu.

Tijekom ciklusa odvijaju se procesi unutar mitohondrija stanica. Budući da su nukleozidi gotovo uvijek prisutni u vezanom obliku ili kao funkcionalni nosači u gotovo svim tjelesnim stanicama u velikim količinama, ne postoji opća granična ili vodeća vrijednost za optimalnu koncentraciju. Određivanje koncentracije određenih nukleozida ili nukleotida u krvnoj plazmi može biti od pomoći za dijagnozu i diferencijalnu dijagnozu.

Bolesti i poremećaji

Nukleozidi su aktivni dio mnogih metaboličkih procesa i njihove se funkcije rijetko mogu promatrati izolirano. Poremećaji se obično odnose na složene enzimatsko-katalitičke procese koji se u određenim točkama prekidaju ili inhibiraju i dovode do odgovarajućih simptoma.

Bolesti koje uzrokuju metaboličke poremećaje nukleozida uglavnom utječu i na metabolizam purina ili pirimidina, jer pet osnovnih nukleozida ima purin ili skelet pirimidina. Poznati poremećaj u metabolizmu purina uzrokovan je poznatim Lesch-Nyhan sindromom, nasljednom bolešću koja uzrokuje nedostatak hipoksantin-gvanin fosforibosiltransferaze (HGPRT). Manjak enzima sprečava recikliranje određenih nukleobaza, tako da dolazi do kumulativnog nakupljanja hipoksantina i gvanina.

To zauzvrat pokreće hiperuricemiju, povišenu razinu mokraćne kiseline, što dovodi do gihta. Povećana razina mokraćne kiseline dovodi do taloga na zglobovima i platnima tetiva, što može potaknuti bolne simptome. Vrlo rijetka nasljedna bolest očituje se u nedostatku adenilosukcinatne lize što dovodi do problema u metabolizmu purina. Bolest dovodi do trzanja mišića i odgođenog, ozbiljnog razvoja djeteta.