Xanthine

Xanthine timbul sebagai produk perantaraan dalam pemecahan nukleotida purin kepada asid urik. Oleh itu, ia mewakili molekul pusat dalam konteks metabolisme asid nukleik.Jika kerosakan xanthine terganggu, apa yang disebut xanthineuria berlaku.

Apa itu xanthine?

Xanthine adalah produk perantaraan dalam pemecahan purin dalam organisma. Sebatian permulaan yang paling penting adalah asas purin adenin dan guanin, yang berasal dari metabolisme asid nukleik. Ia juga merupakan bahan utama dalam kumpulan xanthine.

Xanthine terdiri daripada cincin hetero dengan enam atom, yang mana cincin hetero lain dengan lima atom dihubungkan. Struktur asas xanthines mengandungi atom nitrogen pada kedudukan 1, 3, 7 dan 9. Kedudukan 4 dan 5 masing-masing mengandungi atom karbon yang tergolong dalam kedua cincin. Selebihnya dari 9 kedudukan terdiri daripada atom karbon yang mana atom atau kumpulan atom yang berlainan terikat bergantung pada sebatiannya. Dalam kes xanthine, kedudukan 2 dan 6 dihidroksilasi.

Walau bagaimanapun, apabila struktur aroma dipecah, ion hidrogen kumpulan hidroksil berpindah ke cincin nitrogen. Dalam proses tersebut, ikatan berganda C = O dan ikatan tunggal NH terbentuk. Xanthine adalah pepejal tanpa warna dan kristal dengan titik lebur 360 darjah. Hanya larut dalam air dingin dan larut dalam air panas. Ia juga larut dalam alkohol. Xanthines juga merangkumi bahan aktif kafein, theobromine dan theophylline.

Fungsi, kesan & tugas

Seperti disebutkan sebelumnya, xanthine adalah produk perantaraan dalam pemecahan purin dalam badan. Reaksi terbalik xanthine ke pangkalan purin tidak mungkin. Setelah timbul, ia akan dikeluarkan oleh badan, mengubahnya menjadi asid urik.

Proses ini membuang sebahagian besar nitrogen dalam badan. Asas purin sebagai komponen asid nukleik disintesis daripada asid amino. Tiada asas purin bebas dihasilkan semasa sintesis, hanya nukleotida mereka. Ribosa fosfat berfungsi sebagai molekul permulaan, di mana struktur asas pangkalan purin disintesis dengan menambahkan atom dan kumpulan atom. Kumpulan atom ini berasal dari metabolisme asid amino. Oleh kerana proses ini sangat intensif tenaga, asas purin diperoleh dari asid nukleik melalui jalan penyelamatan yang disebut dan dimasukkan semula ke dalam asid nukleik sebagai mononukleotida.

Sintesis baru asas purin dan pecahannya seimbang. Semakin baik jalan penyelamatan, iaitu kitar semula asas purin, berfungsi, semakin kurang xanthine dan juga asid urik yang dihasilkan oleh badan. Apabila proses ini terganggu, kadar metabolisme untuk pembentukan xanthine meningkat. Pembentukan xanthine dikatalisis oleh enzim xanthine oxidase. Produk perantara pemecahan purin, hypoxanthine dan xanthine, terbentuk dengan bantuan xanthine oxidase. Selain fungsi pentingnya sebagai perantara dalam pemecahan purin, struktur kimianya di dalam badan juga mempunyai kesan merangsang.

Pendidikan, kejadian, sifat & nilai optimum

Xanthine terdapat di dalam darah, otot, dan hati. Ia terbentuk semasa hidroksilasi asas purin pada kedudukan 2 dan 6. Ia juga merupakan bahan utama dari pelbagai alkaloid seperti kafein, theobromine atau theophylline. Bahan-bahan ini terdapat dalam biji kopi, koko, daun teh, pasangan, guarana atau kacang cola dan terkenal dengan kesan merangsang.

Perkara yang sama berlaku untuk xanthine. Kesan merangsang disebabkan oleh xanthine. Dalam anggur ia terbentuk sedikit ketika ragi hancur. Sebagai tambahan kepada turunan xanthine yang lain, xanthine juga terdapat dalam biji kopi, teh, mate dan juga kentang. Kesan teh mate yang sangat merangsang dikatakan disebabkan oleh pengaruh xanthine. Seperti asas purin yang lain, ia membentuk nukleosida dan nukleotida. Nukleosida xanthosine terdiri daripada gula ribofuranosa dan xanthine.

Nukleotida yang terkenal ialah xanthosine monophosphate (XMP), yang terbentuk dari xanthine, ribose dan fosfat. Guanisimonophosphate (GMP) terbentuk dari XMP dalam badan sebagai blok asas bangunan RNA. Seperti GMP, XMP juga digunakan sebagai penambah rasa. Xanthine dapat membentuk pasangan asas dengan asas purin lain melalui ikatan hidrogen. Dengan bantuan 2,4-diaminopyrimidine dan xanthine, pasangan asas yang tidak biasa disiasat untuk lebih memahami proses dalam DNA.

Penyakit & Gangguan

Penyakit yang berkaitan dengan xanthine adalah apa yang disebut xanthineuria. Xanthineuria adalah gangguan metabolik genetik dalam metabolisme purin. Oleh kerana mutasi, enzim xanthine oxidase (XO) tidak berfungsi atau hanya sebahagian berfungsi.

Xanthine oxidase bertanggungjawab untuk mengkatalisis pemecahan hypoxanthine dan xanthine menjadi asid urik. Apabila kerosakan berhenti berfungsi, xanthine menumpuk dalam darah. Hypoxanthine dapat dikitar semula melalui jalan penyelamatan dan dikembalikan ke metabolisme purin. Walau bagaimanapun, ini tidak lagi mungkin untuk xanthine. Oleh kerana larut dalam air, maka ia dapat dikeluarkan dalam air kencing. Tahap asid urik rendah. Dalam kes yang jarang berlaku, ini boleh menyebabkan deposit xanthine pada otot atau organ lain. Dalam kes yang melampau, batu xanthine di buah pinggang menyebabkan kegagalan buah pinggang akut.

Xanthinuria Jenis II dikaitkan dengan autisme, keterbelakangan mental, sista ginjal, nefrocalcinosis, dan penurunan kepadatan tulang, antara lain. Banyak minum dan diet rendah purin disyorkan sebagai terapi. Xanthinuria juga boleh berkembang dari rawatan ubat gout dengan allopurinol. Allopurinol berfungsi dengan menyekat enzim xanthine oxidase untuk menurunkan kadar asid urik. Daripada peningkatan pengeluaran asid urik, kepekatan xanthine meningkat. Untuk mengelakkan pembentukan batu ginjal, pengambilan cecair mesti ditingkatkan.