PURIN: KARAKTERISTIK, STRUKTUR, FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The 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 bahan penyusun yang merupakan bagian dari asam nukleat.

Selain partisipasinya dalam molekul hereditas, purin hadir dalam struktur energi tinggi seperti ATP dan GTP dan molekul lain yang menarik secara biologis, seperti nikotinamida adenin dinukleotida, nikotinamida adenin dinukleotida fosfat (NADPH), dan koenzim Q.

Sumber: Sponk

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. Kami menemukan mereka membentuk bagian dari nukleosida dan nukleotida. Yang terakhir adalah bahan penyusun asam nukleat: DNA dan RNA.

Pada mamalia, purin ditemukan dalam proporsi yang lebih tinggi dalam molekul DNA dan RNA, khususnya sebagai adenin dan guanin. Kami 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 lima karbon dan (3) basa nitrogen; gula menjadi komponen utama molekul.

Basa nitrogen bisa 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.

Sebuah mnemonik Anglo-Saxon untuk mengingat bahwa purin memiliki sembilan atom adalah adenin dan guanin memiliki kata sembilan, yang berarti sembilan.

Purin tidak berpasangan satu sama lain

Heliks ganda DNA membutuhkan pasangan basa. Karena hambatan sterik (yaitu, masalah ukuran), satu purin tidak dapat dipasangkan dengan purin lain.

Dalam kondisi normal, adenin purin berpasangan dengan pirimidin timin (A + T) dan purin guanin dengan sitosin pirimidin (G + C). Ingatlah bahwa pirimidin adalah molekul datar yang terdiri dari cincin tunggal, dan karenanya lebih kecil. Pola ini dikenal sebagai aturan Chargaff.

Struktur molekul RNA tidak terdiri dari heliks ganda, namun kami menemukan purin yang sama dengan yang kami sebutkan di DNA. Basa nitrogen yang bervariasi antara kedua molekul adalah pirimidin.

Molekul penyimpanan energi

Nukleosida trifosfat, khususnya ATP (adenosine triphosphate), adalah molekul yang kaya energi. Sebagian besar reaksi kimia dalam metabolisme menggunakan energi yang disimpan dalam ATP.

Ikatan antara fosfat berenergi tinggi, karena beberapa muatan negatif bersama-sama saling tolak dan mendukung kerusakannya. Energi yang dilepaskan digunakan oleh sel.

Selain ATP, purin adalah penyusun molekul yang menarik secara biologis seperti nikotinamida adenin dinukleotida, nikotinamida adenin dinukleotida fosfat (NADPH) dan koenzim Q.

-Neurotransmitter

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 tidak memiliki gugus fosfat.

Nukleosida memiliki sedikit aktivitas biologis yang relevan. Namun, pada mamalia kita menemukan pengecualian yang sangat mencolok: adenosine. Molekul ini memiliki banyak fungsi, dan terlibat dalam pengaturan proses di sistem saraf dan kardiovaskular, antara lain.

Tindakan adenosin dalam pengaturan tidur sudah terkenal. Di otak, kami menemukan banyak reseptor untuk nukleosida ini. Kehadiran adenosin berkaitan dengan perasaan lelah.

Metabolisme purin

Perpaduan

Biosintesis purin dimulai dengan tulang punggung ribosa-5-fosfat. Enzim fosforibosil pirofosfat sintetase bertanggung jawab untuk mengkatalisasi penambahan pirofosfat.

Selanjutnya, enzim glutamin-PRPP DuringTransferase atau Midophosphoribosyltransferase bekerja, yang mengkatalisis interaksi antara PRPP (singkatan untuk menunjuk senyawa yang diproduksi pada langkah sebelumnya, fosforibosil pirofosfat) dan glutamin untuk membentuk produk 5-fosforibosil amina.

Senyawa 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, membutuhkan konsumsi banyak 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, jadi tidak ada persyaratan penting untuk molekul ini dalam makanan. Namun, ketika 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 ), akibat aksi enzim yang disebut xantin oksidase.

Pada orang sehat, adalah normal menemukan kadar asam urat yang rendah dalam darah dan urin. Namun, ketika nilai normalnya 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-unsur yang kaya purin (antara lain alkohol, daging merah, makanan laut, ikan), pada gilirannya dapat meningkatkan konsentrasi asam urat.

Gejala kondisi ini adalah kemerahan pada area yang terkena dan nyeri hebat. Ini adalah salah satu jenis radang sendi yang mempengaruhi pasien karena akumulasi kristal mikro.

Referensi

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Biologi sel esensial. Ilmu Garland.
2. Borea, PA, Gessi, S., Merighi, S., Vincenzi, F., & Varani, K. (2018). Farmakologi reseptor adenosin: yang paling mutakhir. Ulasan fisiologis, 98 (3), 1591-1625.
3. Brady, S. (2011). Neurokimia dasar: prinsip-prinsip neurobiologi molekuler, seluler, dan medis. Pers akademis.
4. Cooper, GM, & Hausman, RE (2007). Sel: pendekatan molekuler. Washington, DC, Sunderland, MA.
5. Devlin, TM (2004). Biokimia: buku teks dengan aplikasi klinis. Saya terbalik.
6. Firestein, GS, Budd, R., Gabriel, SE, McInnes, IB, & O'Dell, JR (2016). Kelley dan Firestein's Textbook of Rheumatology E-Book. Ilmu Kesehatan Elsevier.
7. Griffiths, AJ (2002). Analisis genetik modern: mengintegrasikan gen dan genom. Macmillan.
8. Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). Pengantar analisis genetik. Macmillan.
9. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biokimia: teks dan atlas. Panamerican Medical Ed.
10. Mikhailopulo, IA, & Miroshnikov, AI (2010). Tren baru dalam bioteknologi nukleosida. Acta Naturae 2 (5).
11. Passarge, E. (2009). Teks dan atlas genetika. Panamerican Medical Ed.
12. Pelley, JW (2007). Biokimia Terpadu Elsevier. Mosby.
13. Siegel, GJ (1999). Neurokimia dasar: aspek molekuler, seluler dan medis. Lippincott-Raven.