Ksantinas

Ksantinas atsiranda kaip tarpinis produktas suskaidant purino nukleotidus į šlapimo rūgštį. Taigi, tai yra centrinė molekulė nukleorūgščių apykaitos kontekste. Jei įvyksta ksantino skilimas, įvyksta tai, kas vadinama ksantineurija.

Kas yra ksantinas?

Ksantinas yra tarpinis produktas skaidydamasis purinus organizme. Svarbiausi pradiniai junginiai yra purino bazės adeninas ir guaninas, gaunami nukleorūgščių metabolizmo metu. Tai taip pat yra pagrindinė medžiaga ksantinų grupėje.

Ksantiną sudaro hetero žiedas su šešiais atomais, prie kurio yra prijungtas kitas hetero žiedas su penkiais atomais. Pagrindinėje ksantinų struktūroje yra azoto atomas 1, 3, 7 ir 9 padėtyse. 4 ir 5 pozicijose yra anglies atomai, priklausantys abiem žiedams. Likusią iš visų 9 pozicijų sudaro anglies atomai, prie kurių, priklausomai nuo junginio, yra prijungti skirtingi atomai arba atomų grupės. Ksantino atveju 2 ir 6 padėtys yra hidroksilintos.

Tačiau kai kvapo struktūra yra suskaidyta, hidroksilo grupės vandenilio jonas migruoja į žiedo azotą. Proceso metu susidaro C = O dvigubosios jungtys ir NH viengubos jungtys. Ksantinas yra bespalvė ir kristalinė kieta medžiaga, kurios lydymosi temperatūra yra 360 laipsnių. Jis mažai tirpsta šaltame vandenyje ir silpnai tirpsta karštame vandenyje. Jis taip pat ištirpsta alkoholyje. Ksantinai taip pat apima veikliąsias medžiagas kofeiną, teobrominą ir teofiliną.

Funkcija, poveikis ir užduotys

Kaip minėta anksčiau, ksantinas yra tarpinis produktas skaidydamasis purinus organizme. Priešinga reakcija nuo ksantino iki purino bazių neįmanoma. Atsiradęs jis išsiskiria iš organizmo, paversdamas jį šlapimo rūgštimi.

Šis procesas pašalina didelę azoto dalį kūne. Purino bazės, kaip nukleorūgščių komponentai, yra sintetinamos iš aminorūgščių. Sintezės metu nesusidaro laisvų purino bazių, tik jų nukleotidai. Ribozės fosfatas tarnauja kaip pradinė molekulė, ant kurios susintetinta purino bazės pagrindinė struktūra pridedant atomus ir atomų grupes. Šios atomų grupės susidaro iš amino rūgščių metabolizmo. Kadangi šis procesas reikalauja daug energijos, purino bazės iš nukleorūgščių atgaunamos vadinamuoju gelbėjimo keliu ir vėl integruojamos į nukleorūgštis kaip mononukleotidą.

Nauja purino bazių sintezė ir jų suskaidymas yra subalansuoti. Kuo geresnis yra gelbėjimo būdas, ty purino bazių perdirbimas, tuo mažiau ksantino ir tokiu būdu šlapimo rūgšties yra organizme. Sutrikęs šis procesas, padidėja ksantino metabolizmo greitis. Ksantino susidarymą katalizuoja fermentas ksantino oksidazė. Ksantino oksidazės pagalba susidaro tarpiniai purinų skilimo produktai - hipoksantinas ir ksantinas. Be svarbios funkcijos kaip tarpinis produktas skaidydamas purinus, jis taip pat stimuliuoja dėl savo cheminės struktūros kūne.

Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės

Ksantinas randamas kraujyje, raumenyse ir kepenyse. Jis susidaro per hidroksilinant purino bazes 2 ir 6 padėtyse. Tai taip pat yra įvairių alkaloidų, tokių kaip kofeinas, teobrominas ar teofilinas, švininė medžiaga.Šios medžiagos yra kavos pupelėse, kakavoje, arbatos lapuose, mate, guarana ar kola riešutuose ir yra žinomos dėl jų stimuliuojantis poveikis.

Tas pats pasakytina apie ksantiną. Stimuliuojantis poveikis priskiriamas ksantinui. Vyne jis šiek tiek susidaro, kai mielės suyra. Be kitų ksantino darinių, ksantino taip pat yra kavos pupelėse, arbatoje, mate ir net bulvėse. Sakoma, kad ypač stimuliuojantis mate arbatos poveikis atsiranda dėl ksantino įtakos. Kaip ir kitos purino bazės, jis sudaro nukleozidus ir nukleotidus. Nukleozido ksantosiną sudaro cukraus ribofuranozė ir ksantinas.

Gerai žinomas nukleotidas yra ksantosino monofosfatas (XMP), kuris susidaro iš ksantino, ribozės ir fosfato. Guanizimonofosfatas (GMP) susidaro iš XMP organizme kaip pagrindinis RNR blokas. Kaip ir GMP, XMP taip pat naudojamas kaip skonio stipriklis. Ksantinas per vandenilio ryšį gali sudaryti bazių poras su kitomis purino bazėmis. Naudojant 2,4-diaminopirimidiną ir ksantiną, tiriami neįprasti bazių porai, kad būtų galima geriau suprasti DNR procesus.

Ligos ir sutrikimai

Liga, susijusi su ksantinu, yra vadinamoji ksantinurija.Ksantinurija yra genetinis metabolinis purino metabolizmo sutrikimas. Dėl mutacijos fermentas ksantino oksidazė (XO) neveikia arba veikia tik iš dalies.

Ksantino oksidazė yra atsakinga už hipoksantino ir ksantino suskaidymą į šlapimo rūgštį. Kai skilimas nustoja veikti, ksantinas kaupiasi kraujyje. Hipoksantinas gali būti perdirbtas išgelbėjimo būdu ir grįžtamas į purino metabolizmą. Tačiau ksantinu tai padaryti nebeįmanoma. Kadangi jis tirpsta vandenyje, jis gali išsiskirti su šlapimu. Šlapimo rūgšties lygis yra žemas. Retais atvejais tai gali sukelti ksantino sankaupas raumenyse ar kituose organuose. Kraštutiniais atvejais ksantino akmenys inkstuose sukelia ūminį inkstų nepakankamumą.

II tipo ksantinurija, be kita ko, yra susijusi su autizmu, protiniu atsilikimu, inkstų cistomis, nefrokalcinoze ir kaulų tankio sumažėjimu. Kaip terapija rekomenduojama daug gerti ir mažai purino turinčią dietą. Ksantinurija taip pat gali išsivystyti nuo narkotikų gydymo podagra alopurinoliu. Allopurinolis veikia blokuodamas fermento ksantino oksidazę, kad sumažintų šlapimo rūgšties kiekį. Užuot padidinę šlapimo rūgšties gamybą, padidėja ksantino koncentracija. Norint išvengti inkstų akmenų susidarymo, reikia padidinti skysčių suvartojimą.