Guanine là một chất quan trọng nitơ bazơ và có vai trò trung tâm trong chuyển hóa axit nucleic trong cơ thể sinh vật. Nó có thể được tổng hợp trong cơ thể từ amino axit. Tuy nhiên, do phản ứng này tiêu tốn nhiều năng lượng, sự phục hồi của nó thường xảy ra thông qua con đường cứu hộ.
Guanin là gì?
Guanin là một trong năm chất nitơ căn cứ đó là công cụ trong việc xây dựng DNA và RNA. Nó cũng là một thành phần cơ bản của các yếu tố sinh lý quan trọng khác phân tử chẳng hạn như guanisine triphosphate (GTP). Guanin đại diện cho một cơ sở purin có cấu trúc hóa học cơ bản bao gồm một vòng thơm dị vòng gồm sáu nguyên tử và một vòng đính kèm gồm năm nguyên tử. Trong cơ thể, nó thường xuất hiện dưới dạng mononucleotide với riboza hoặc deoxyribose và một phốt phát phần còn lại. Cùng với ATP, mononucleotide GTP là một kho năng lượng trong bối cảnh sự chuyển hoá năng lượng. Trong chuỗi xoắn kép của ADN, guanin liên kết với phần bổ sung nitơ cơ sở cytosine thông qua ba khinh khí trái phiếu. Vì sự hình thành guanin tự do rất tốn năng lượng, nên nó được phục hồi trong cơ thể từ axit nucleic bằng cách phân cắt (con đường cứu cánh) và được sử dụng lại dưới dạng mononucleotide để tổng hợp axit nucleic. Trong cơ thể, nó bị phân huỷ thành A xít uric. Guanin là chất rắn màu hơi vàng, có độ nóng chảy 365 độ. Nó tan chảy dưới sự phân hủy. Nó không hòa tan trong nước, nhưng có thể được hòa tan trong axit và chất kiềm.
Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ
Guanine là một thành phần của axit nucleic và các nucleotide và nucleoside khác nhau. Là một cơ sở nucleic quan trọng, nó là một trong những trung tâm phân tử của tất cả các sinh vật. Cùng với ba nucleic khác căn cứ adenine, cytosine và thymine, nó tạo thành mã di truyền. Giống như những thứ này, nó được liên kết về mặt glycosid với đường deoxyribose trong DNA. Ba nucleic liên tiếp căn cứ mã hóa một axit amin mỗi loại dưới dạng cái gọi là codon. Do đó, một số codon mã hóa một protein như một chuỗi liên tiếp amino axit. Mã di truyền được lưu trữ trong DNA. Trong chuỗi xoắn kép của DNA có một chuỗi bổ sung với các bazơ nucleic bổ sung tương ứng. Nó được liên kết với chuỗi codonogenic bởi khinh khí liên kết và chịu trách nhiệm về sự ổn định của thông tin di truyền. Trong RNA, guanine đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp protein, cùng với các base nucleic khác. Chất trung gian quan trọng trong quá trình trao đổi chất cũng là nucleoside guanisine và deoxyguanisine. Hơn nữa, các nucleotide guanisimonophosphate (GMP), guanisine diphosphate (GDP) và guanisine triphosphate (GTP) cũng chịu trách nhiệm về sự chuyển hoá năng lượng ngoài ATP và ADP. Các nucleotide DNA cũng xảy ra trong quá trình trao đổi chất như các hợp chất trung gian.
Sự hình thành, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu
Guanine có tầm quan trọng trung tâm trong quá trình trao đổi chất của tất cả các sinh vật. Vì nó là một thành phần của axit nucleic, nó cũng xảy ra tự do như một chất trung gian trong quá trình trao đổi chất. Trong cơ thể người, nó có thể được tổng hợp từ amino axit. Tuy nhiên, quá trình sinh tổng hợp rất tốn năng lượng. Do đó, nó được phục hồi từ nucleic axit thông qua Con đường cứu rỗi dưới dạng một nucleotide. Trong con đường cứu cánh, các gốc purin tự do như adenin, guanin và hypoxanthine được loại bỏ khỏi axit nucleic hiện có và lần lượt, các mononucleotide mới được hình thành. Quá trình này tiết kiệm năng lượng hơn nhiều so với quá trình tổng hợp mới guanin và mononucleotide của nó. Mononucleotide được tái sử dụng để tổng hợp axit nucleic. Do đó, con đường trục vớt đại diện cho một quá trình tái chế. Trong quá trình thoái hóa guanin, A xít uric được hình thành thông qua sản phẩm trung gian xanthine. Sự suy thoái Purine trong cơ thể là nguồn chính của A xít uric. Ở chim, bò sát và dơi, guanin là một sản phẩm bài tiết quan trọng để nitơ, cùng với axit uric. Bởi vì sản phẩm nhão này chứa ít nước và cũng được sử dụng kém để sản xuất năng lượng, nó bị thải ra ngoài trực tiếp, đặc biệt là do chim và dơi. Vì sự bài tiết của nó làm giảm tổng số khối lượng, Các đang bay khả năng của những con vật này được cải thiện. Chất guanin được bài tiết tạo thành cái gọi là phân chim, đặc biệt là trên đất đá vôi sau khi phong hóa. Guano là một loại phân bón rất có giá trị, giàu phốt pho và nitơ.
Bệnh tật và rối loạn
Khi chuyển hóa guanin bị rối loạn, sức khỏe các vấn đề có thể xảy ra. Ví dụ, khi enzyme hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT) bị lỗi, con đường cứu hộ bị gián đoạn. Cái gọi là hội chứng Lesch-Nyhan phát triển từ điều này. Trong bệnh này, các mononucleotide guanin không được phục hồi đầy đủ từ nucleic axit. Thay vào đó, sự thoái hóa guanin tăng lên. Một lượng lớn axit uric được hình thành trong cơ thể. Do đó, bệnh này còn được gọi là tăng axit uric máu hội chứng. Trong những trường hợp nghiêm trọng, xảy ra tự động phạm tội, suy giảm nhận thức và thậm chí gây hấn bên ngoài. Bệnh nhân thường xuyên tự làm mình bị thương. Chủ yếu các bé trai bị ảnh hưởng vì rối loạn lặn NST thường do gen đột biến trên nhiễm sắc thể X. Ở con gái, cả X nhiễm sắc thể sẽ phải bị ảnh hưởng bởi đột biến, nhưng điều này rất hiếm. Nếu hội chứng Lesch-Nyhan không được điều trị, trẻ em sẽ chết ngay từ khi còn nhỏ. Sự phân hủy guanin có thể được ức chế bằng cách sử dụng thuốc và một đặc biệt chế độ ăn uống. Do đó, các triệu chứng có thể được giảm bớt một phần. Tuy nhiên, thật không may, hội chứng Lesch-Nyhan không thể được điều trị theo nguyên nhân. Tăng axit uric cũng có thể xảy ra liên quan đến các bệnh khác hoặc các khuyết tật di truyền khác. Tăng axit uric nguyên phát là 99% do di truyền và XNUMX% do giảm bài tiết axit uric qua thận. Ngoài ra còn có các dạng thứ cấp của tăng axit uric máu. Ví dụ, các bệnh liên quan đến gia tăng phân hủy tế bào, chẳng hạn như bệnh bạch cầu hoặc một số máu bệnh, có thể dẫn tăng sản xuất purin và do đó axit uric. Thuốc hoặc nghiện rượu cũng có thể dẫn rối loạn chuyển hóa purin. Do nồng độ axit uric tăng lên, bệnh gút các cuộc tấn công có thể xảy ra do kết tủa axit uric trong khớp. Bao gồm trong điều trị là một loại purine thấp chế độ ăn uống và do đó, chế độ ăn ít guanin.
