Ksantīns veidojas kā starpprodukts purīna nukleotīdu sadalīšanā līdz urīnskābe. Tādējādi tas pārstāv centrālo molekulu nukleīnskābju metabolisma kontekstā. Ja tiek traucēta ksantīna degradācija, rodas tā sauktā ksantinūrija.
Kas ir ksantīns?
Ksantīns ir starpprodukts purīna noārdīšanā organismā. Svarīgākie izejmateriāli ir purīns bāzes adenīns un guanīns, kas rodas no nukleīnskābju metabolisma. Tas ir arī vadīt viela ksantīnu grupā. Ksantīns sastāv no hetero gredzena ar sešiem atomiem, kuram pievienots vēl viens hetero gredzens ar pieciem atomiem. Ksantīnu pamata skelets satur a slāpeklis atoms attiecīgi 1., 3., 7. un 9. pozīcijā. 4. un 5. pozīcija katrā satur ogleklis atomi, kas pieder abiem gredzeniem. Pārējās 9 pozīcijas sastāv no ogleklis atomi, kuriem atkarībā no savienojuma ir piesaistīti dažādi atomi vai atomu grupas. Ksantīna gadījumā katrā gadījumā hidroksilē 2. un 6. pozīciju. Tomēr, kad aromāta struktūra ir sadalījusies, ūdeņradis hidroksilgrupas jons migrē uz gredzenu slāpeklis. Šajā procesā veidojas C = O dubultās saites un NH atsevišķās saites. Ksantīns parādās kā bezkrāsaina un kristāliska cieta viela ar a kušanas punkts no 360 grādiem. Tas tikai nedaudz šķīst auksts ūdens un vidēji šķīst karstā ūdenī. Turklāt tas izšķīst alkohols. Ksantīni ietver arī aktīvās sastāvdaļas kofeīns, teobromīns vai teofilīns, Among others.
Funkcija, ietekme un uzdevumi
Kā minēts iepriekš, ksantīns ir starpprodukts purīnu sadalīšanās procesā organismā. Ksantīna reversā reakcija uz purīnu bāzes nav iespējams. Kad tas ir izveidojies, tas tiek izvadīts no ķermeņa, kas tiek pārveidots par urīnskābe. Izmantojot šo procesu, liela daļa slāpeklis ķermenī tiek iznīcināts. Purīns bāzeskā komponenti nukleīnskābes, tiek sintezēti no aminoskābes. Sintēzes laikā neveidojas brīvas purīna bāzes, tikai to nukleotīdi. Riboze fosfāts kalpo kā sākuma molekula, kurai tiek sintezēta purīna bāzes pamatstruktūra, piesaistot atomus un atomu grupas. Šīs atomu grupas rodas aminoskābju metabolismā. Tā kā šis process ir ļoti energoietilpīgs, no tā iegūst purīna bāzes nukleīnskābes caur tā saukto glābšanas ceļu un atkārtoti iekļauti nukleīnskābēs kā mononukleotīdi. Jaunā purīna bāzu sintēze un to noārdīšanās līdzsvarot viens otru ārā. Jo labāks glābšanas ceļš, ti, purīna bāzes pārstrāde, jo mazāk funkcionē ksantīns un līdz ar to urīnskābe ķermenis ražo. Ja šis process ir traucēts, vielmaiņas ātrums ksantīna veidošanai palielinās. Ksantīna veidošanos katalizē ferments ksantīna oksidāze. Ar ksantīna oksidāzes palīdzību tiek veidoti purīna noārdīšanās starpprodukti - hipoksantīns un ksantīns. Papildus svarīgajai funkcijai kā starpprodukts purīnu sadalīšanās procesā, tam ir arī stimulējoša iedarbība, pateicoties tā ķīmiskajai struktūrai organismā.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
Ksantīns ir atrodams asinis, muskuļi un aknas. Tas veidojas hidroksilējot purīna bāzes 2. un 6. pozīcijā. Tas arī apzīmē vadīt dažādu vielu alkaloīdi piemēram, kofeīns, teobromīns vai teofilīns. Šīs vielas ir atrodamas kafija pupiņas, kakao, tējas lapas, biedrs, guarānas vai kola rieksti un ir pazīstami ar stimulējošu iedarbību. Tas pats attiecas uz ksantīnu. Tādējādi tiek uzskatīts, ka ksantīnam ir arī stimulējoša iedarbība. Vīnā tas nelielā mērā veidojas raugu sadalīšanās laikā. Papildus citiem ksantīna atvasinājumiem ksantīns ir atrodams arī kafija pupiņas, tēja, biedrs un pat kartupeļus. Īpašais stimulējošais efekts biedrs tēja esot saistīta ar ksantīna iedarbību. Tāpat kā citas purīna bāzes, tā veido nukleozīdus un nukleotīdus. Tādējādi nukleozīds ksantozīns sastāv no cukurs ribofuranoze un ksantīns. Plaši pazīstams nukleotīds ir ksantozīna monofosfāts (XMP), kas veidojas no ksantīna, riboze un fosfāts. XMP organismā veido guanisimonofosfātu (GMP) kā RNS pamatelementu. Tāpat kā GMP, arī XMP tiek izmantots kā a garšas pastiprinātājs. Ksantīns var veidot bāzes pārus ar citām purīna bāzēm caur ūdeņradis obligācijas. Ar 2,4-diaminopirimidīna un ksantīna palīdzību tiek pētīti neparasti bāzes savienojumi, lai labāk izprastu procesus DNS.
Slimības un traucējumi
Viens ar ksantīnu saistīts traucējums ir pazīstams kā ksantinūrija. Ksantinūrija ir ģenētiski izraisīti vielmaiņas traucējumi purīnu metabolismā. Mutācijas dēļ enzīms ksantīna oksidāze (XO) nav funkcionāls vai darbojas tikai daļēji. Ksantīna oksidāze ir atbildīga par hipoksantīna un ksantīna sadalīšanās urīnskābē katalizēšanu. Kad degradācija pārstāj darboties, ksantīns uzkrājas asinis. Hipoksantīnu var pārstrādāt pa glābšanas ceļu un atgriezties pie purīna metabolisma. Tomēr ksantīnam tas vairs nav iespējams. Tā kā ir ūdens- šķīstošs, to var izvadīt ar urīnu. Urīnskābes līmenis ir zems. Retos gadījumos tas var vadīt līdz ksantīna nogulsnēm muskuļos vai citos orgānos. Ārkārtējos gadījumos ksantīna akmeņi nierēs noved pie akūtas niere neveiksme. II tipa ksantinūrija ir saistīta ar autisms, aizkavēta garīgā attīstība, nieru cistas, nefrokalcinoze un samazināta kaulu blīvums, starp citiem simptomiem. Ieteicams terapija ietver daudz šķidruma dzeršanu un zemu purīna saturu uzturs. Ksantinūrija var attīstīties arī narkotiku ārstēšanas rezultātā podagra ar allopurinols. allopurinolu inhibē fermenta ksantīna oksidāzi, samazinot urīnskābes līmeni. Palielinātas urīnskābes veidošanās vietā tagad palielinās ksantīns koncentrācija. Lai novērstu niere akmeņu veidošanās, jāpalielina šķidruma uzņemšana.
