Nucleosides

А нуклеозидните винаги се състои от нуклеобаза, която е свързана с монозахаридната рибоза или дезоксирибоза чрез N-гликозидна връзка. Всичките 5 нуклеинови бази - градивните елементи на ДНК и РНК двойни и единични спирали - могат да бъдат ензимно преобразувани в нуклеозиди. Някои гликозиди имат физиологично значение като аденозин, който формира основния градивен елемент за ADP и ATP в енергийния метаболизъм на клетките.

Какво представляват нуклеозидите?

Двойните спирали на ДНК и единичните спирали на РНК са формирани от последователности от само пет различни нуклеобази под формата на нуклеотиди.

Всички пет нуклеобази, от които аденинът и гуанинът се основават на пет- и шестчленния пръстен с пурин и цитозин, тимин и урацил върху ароматния шестчленен пръстен на пиримидин, могат да се комбинират с монозахаридната рибоза или дезоксирибозата N-гликозидна. Хидроксилната група (-OH) на С атом 1 на пентозата взаимодейства с аминогрупата (-NH2) на нуклеиновата основа, образувайки и разцепвайки Н2О молекула. Когато се прикрепи остатък от рибоза или дезоксирибоза, аденинът се превръща в аденозин или дезоксиаденозин.

По подобен начин, пуриновата основа гуанинът също се превръща в гуанозин или дезоксигуанозин. Трите пуринови основи тимин, цитозин и урацил се трансформират чрез добавяне на остатъка от рибоза в тимидин, цитидин и уридин или се получава префиксът „дезокси-”, ако добавеният остатък от захар се състои от дезоксирибоза. Съществува и голям брой модифицирани нуклеозиди, някои от които играят роля в трансферната ДНК (tDNA) и рибозомалната РНК (rRNA).

Изкуствено произведените, модифицирани нуклеозиди, така наречените нуклеозидни аналози, действат напр. Т. като антивирусни и се използват специално за борба с ретровирусите. Някои нуклеозидни аналози имат цитостатичен ефект, така че се използват за борба с определени ракови клетки.

Функция, ефект и задачи

Една от най-важните функции на петте основни нуклеозиди е да бъдат превърнати в нуклеотиди с добавяне на фосфатна група към пентозата и да образуват градивните елементи на ДНК и РНК като нуклеотиди.

Някои нуклеозиди също поемат задачи в катализа на определени метаболитни процеси в модифицирана форма. Например, така нареченият „активен метионин“ (S-аденозил метионин) служи като донор на метилови групи. В някои случаи нуклеозидите също функционират в своята нуклеотидна форма като градивни елементи на коферменти, прехвърлящи група. Примери за това са рибофлавин (витамин В2), който служи като предшественик на много коензими и по този начин играе централна роля в много метаболитни процеси.

В енергийното снабдяване на клетките аденозинът играе много важна роля като аденин дифосфат (ADP) и като аденозин трифосфат (ATP). АТФ може да бъде описан като универсален носител на енергия и също така служи като донор на фосфат при голям брой метаболитни процеси, които включват фосфорилиране. Гуанозин трифосфатът (GTP) е енергийният носител в така наречения цитратен цикъл в митохондриите. Нуклеотидите също са част от коензим А и витамин В12.

Нуклеозидите уридин и цитидин се използват в комбинация като лекарства за лечение на неврити и мускулни заболявания. Например, агентът се използва срещу възпаление на нервните корени на гръбначния стълб и при лумбаго. Модифицираните нуклеозиди, така наречените нуклеозидни аналози, показват z. Т. вирусостатични ефекти срещу ретровируси. Те се използват в лекарства, които се използват срещу z. Б. срещу вируса на херпес симплекс и срещу HI вирусите. Други нуклеозидни аналози с цитостатични ефекти играят роля в борбата срещу рака.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Нуклеозидите се състоят изключително от въглерод, водород, кислород и азот. Всички вещества са в изобилие практически навсякъде по земята. За изграждането на нуклеозиди не са необходими микроелементи и редки минерали. Тялото обаче не синтезира нуклеозиди от нулата, тъй като синтезът е сложен и отнема енергия.

Следователно човешкото тяло поема по обратния път, то получава главно нуклеозиди от процесите на разграждане в междинния пуринов и пиримидинов метаболизъм (спасителен път). В своята чиста форма или във фосфорилирана форма като нуклеотиди, нуклеозидите участват в голям брой ензимно-каталитични метаболитни процеси. Особено забележима е функцията на аденозин под формата на АТФ и ADP в така наречената дихателна верига. Нуклеотидният гуанин трифосфат играе решаваща роля в така наречения цитратен цикъл.

По време на цикли процесите протичат в митохондриите на клетките. Тъй като нуклеозидите почти винаги присъстват в свързана форма или като функционални носители на почти всички телесни клетки в големи количества, няма обща граница или ориентировъчна стойност за оптимална концентрация. Определянето на концентрацията на определени нуклеозиди или нуклеотиди в кръвната плазма може да бъде полезно за диагностициране и диференциална диагноза.

Болести и разстройства

Нуклеозидите са активна част от много метаболитни процеси и техните функции могат рядко да се разглеждат изолирано. Нарушенията обикновено се отнасят до сложни ензимно-каталитични процеси, които се прекъсват или инхибират в определени точки и водят до съответните симптоми.

Заболяванията, които причиняват метаболитни нарушения в нуклеозидите, обикновено засягат и пуриновия или пиримидиновия метаболизъм, тъй като петте основни нуклеозиди имат пурин или скелет на пиримидин. Известно разстройство в пуриновия метаболизъм се причинява от добре познатия синдром на Леш-Нихан - наследствено заболяване, което причинява дефицит на хипоксантин-гуанинова фосфорибозилтрансфераза (HGPRT). Ензимният дефицит предотвратява рециклирането на определени нуклеобази, така че има кумулативно натрупване на хипоксантин и гуанин.

Това от своя страна задейства хиперурикемия, повишено ниво на пикочна киселина, което води до подагра. Повишеното ниво на пикочна киселина води до отлагания по ставите и обвивките на сухожилията, което може да предизвика болезнени симптоми. Много рядко наследствено заболяване се проявява в дефицит на аденилосукцинатна лиаза, което води до проблеми в метаболизма на пурина. Заболяването води до потрепване на мускулите и забавено, сериозно развитие на детето.