Nukleozīds vienmēr sastāv no nukleīnās bāzes, kas saistīta ar monosaharīdu riboze vai dezoksiribozs ar N-glikozīdu saiti. Visi 5 nukleīnie bāzes - DNS un RNS dubulto un atsevišķo spirāles veidojošos elementus - fermentatīvi var pārveidot par nukleozīdiem. Dažiem glikozīdiem ir fizioloģiska nozīme, piemēram, adenozīns, kas ir ADP un ATP pamatelements mobilajā tīklā enerģijas metabolisms.
Kas ir nukleozīdi?
Divkāršie DNS un RNS spirāles veidojas tikai no piecu dažādu nukleīnu sekvencēm bāzes nukleotīdu formā. Visi pieci nukleīniskie bāzes, no kuriem adenīns un guanīns ir pamatstruktūra, pamatojoties uz piecu un sešu locekļu purīna gredzeniem, un citozīns, timīns un uracils balstās uz aromātisko sešu locekļu pirimidīna gredzenu, var kombinēt N-glikozidiski ar monosaharīdu riboze un attiecīgi dezoksiribozs. Hidroksilgrupa (-OH) uz pentozes 1. C atoma reaģē ar nukleīnās bāzes aminogrupu (-NH2), veidojot un sadalot H2O molekulu. Kad riboze vai ir pievienots dezoksiribozes atlikums, adenīns tiek pārveidots par adenozīns vai attiecīgi dezoksiadenozīns. Līdzīgi purīna bāzes guanīns tiek attiecīgi pārveidots par guanozīnu un deoksiguanozīnu. Trīs purīna bāzes timīns, citozīns un uracils tiek pārveidoti par timidīnu, citidīnu un uridīnu, pievienojot ribozes atlikumu, vai saņem prefiksu “dezoksi-”, ja pievienots cukurs atlikums sastāv no dezoksiribozes. Turklāt pastāv liels skaits modificētu nukleozīdu, no kuriem dažiem ir nozīme DNS pārnešanā (tDNS) un ribosomu RNS (rRNS). Mākslīgi ražoti, modificēti nukleozīdi, tā sauktie nukleozīdu analogi, daļēji darbojas kā pretvīrusu līdzekļi un tiek īpaši izmantoti retrovīrusu apkarošanai. Dažiem nukleozīdu analogiem ir citostatiska aktivitāte, tāpēc tos izmanto, lai cīnītos pret noteiktiem vēzis šūnas.
Funkcija, darbība un lomas
Viena no piecu pamata nukleozīdu svarīgākajām funkcijām ir jāpārvērš nukleotīdos, pievienojot a fosfāts grupai līdz pentozei un kā nukleotīdi veido DNS un RNS celtniecības blokus. Modificētā formā daži nukleozīdi veic arī uzdevumus noteiktu metabolisma procesu katalīzē. Piemēram, tā sauktais “aktīvais metionīns”(S-adenozilmetionīns) kalpo kā metilgrupu donors. Dažos gadījumos nukleozīdi darbojas arī nukleotīdu formā kā grupu pārnesošo koenzīmu veidojošie bloki. Piemēri ietver riboflavīns (vitamīns B2), kas kalpo kā daudzu koenzīmu priekšgājējs un tādējādi spēlē galveno lomu daudzos vielmaiņas procesos. Šūnu enerģijas piegādē adenozīns ir ļoti svarīga loma kā adensīna difosfātam (ADP) un kā adenozīna trifosfātam (ATP). ATP var raksturot kā universālu enerģijas nesēju, un tas kalpo arī kā a fosfāts donors ļoti daudzos vielmaiņas procesos, kas saistīti ar fosforilēšanu. Guanozīna trifosfāts (GTP) ir enerģijas nesējs tā sauktajā citrātu ciklā mitohondriji. Nukleotīdi ir arī koenzīma A un vitamīns B12. Nukleozīdus uridīnu un citidīnu lieto kombinācijā kā narkotikas lai ārstētu nervu iekaisums un muskuļu slimības. Piemēram, zāles lieto nervu sakne iekaisums mugurkaula un lumbago. Modificētie nukleozīdi, tā sauktie nukleozīdu analogi, dažos gadījumos parāda virostatisku iedarbību pret retrovīrusiem. Tie tiek izmantoti narkotikas pret, piemēram, herpess simplex vīruss un HIV vīrusi. Citiem nukleozīdu analogiem ar citostatisku aktivitāti ir nozīme vēzis ārstēšana.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
Nukleozīdi pilnībā sastāv no ogleklis, ūdeņradis, skābeklis, un slāpeklis. Visas vielas ir bagātīgas praktiski visur uz Zemes. Mikroelementi un reti minerāli nav nepieciešami, lai izveidotu nukleozīdus. Neskatoties uz to, ķermenis no sākuma nesintezē nukleozīdus, jo sintēze ir sarežģīta un patērē daudz enerģijas. Tāpēc cilvēka ķermenis iet pretēju ceļu, iegūstot nukleozīdus galvenokārt noārdīšanās procesos purīna un pirimidīna starpposma metabolismā (glābšanas ceļš). Nukleozīdi tīrā veidā vai fosforilētā veidā piedalās dažādos enzimātiski katalītiskos metabolisma procesos kā nukleotīdi. Īpaši jāatzīmē adenozīna funkcija ATP un ADP formā tā sauktajā elpošanas ķēdē. Nukleotīdu guanīna trifosfātam ir izšķiroša loma tā sauktajā citrātu ciklā. Ciklos procesi notiek mitohondriji šūnu. Tā kā praktiski visās ķermeņa šūnās nukleozīdi gandrīz vienmēr ir lielos daudzumos saistītā veidā vai kā funkcionāli nesēji, optimālai optimālai iedarbībai nav vispārēju ierobežojumu vai vadlīniju. koncentrācija. Gāzes noteikšana koncentrācija specifisku nukleozīdu vai nukleotīdu koncentrācija asinis plazma var būt noderīga diagnozēm un diferenciāldiagnozēm.
Slimības un traucējumi
Nukleozīdi ir aktīva daudzu vielmaiņas procesu sastāvdaļa, un to funkcijas reti var aplūkot atsevišķi. Traucējumi parasti ietver sarežģītus enzīmu-katalītiskos procesus, kas tiek pārtraukti vai kavēti noteiktās vietās, izraisot atbilstošus simptomus. Slimības, kas izraisa nukleozīdu vielmaiņas traucējumus, parasti ietver arī purīna vai pirimidīna metabolismu, jo pieciem pamata nukleozīdiem ir vai nu purīna, vai pirimidīna mugurkauls. Zināmus traucējumus purīnu metabolismā izraisa plaši pazīstamais Lesch-Nyhan sindroms, iedzimta slimība, kas izraisa hipoksantīna-guanīna fosforibosiltransferāzes (HGPRT) deficītu. Fermenta deficīts novērš noteiktu nukleīno bāzu pārstrādi, kā rezultātā kumulatīvi uzkrājas hipoksantīns un guanīns. Tas savukārt izraisa hiperurikēmija, paaugstināts urīnskābe līmenī, kas noved pie podagra. Paaugstināts urīnskābe līmenis noved pie noguldījumiem savienojumi un cīpslu apvalki, kas var izraisīt sāpīgus simptomus. Ļoti reta iedzimta slimība izpaužas kā adenilosukcināta liāzes deficīts, kas izraisa problēmas purīna metabolismā. Slimība izraisa muskuļu raustīšanās un aizkavēta augļa attīstība ar smagu gaitu.
