La guanina es un importante nitrógeno base y tiene un papel central en el metabolismo de los ácidos nucleicos en el organismo. Se puede sintetizar en el cuerpo a partir de aminoácidos. Sin embargo, debido al alto gasto energético de esta reacción, su recuperación a menudo se produce a través de la vía de rescate.
¿Qué es la guanina?
La guanina es uno de los cinco nitrogenados bases que son fundamentales en la construcción de ADN y ARN. También es un componente básico de otros fisiológicamente importantes moléculas como el trifosfato de guanisina (GTP). La guanina representa una base de purina cuya estructura química básica consiste en un anillo aromático heterocíclico de seis átomos y un anillo unido de cinco. En el cuerpo, generalmente se presenta como un mononucleótido con ribosa o desoxirribosa y un fosfato residuo. Junto con el ATP, el mononucleótido GTP es un almacén de energía en el contexto de metabolismo energético. En la doble hélice del ADN, la guanina está ligada a la complementaria nitrógeno citosina base a través de tres hidrógeno cautiverio. Dado que la formación de guanina libre consume mucha energía, se recupera en el cuerpo de ácidos nucleicos por escisión (vía de rescate) y se utiliza de nuevo en forma de mononucleótido para la síntesis de ácidos nucleicos. En el cuerpo, se degrada a ácido úrico. La guanina es un sólido ligeramente amarillento con un punto de fusion de 365 grados. Se derrite al descomponerse. Es insoluble en agua, pero se puede disolver en ácidos y álcalis.
Función, efecto y tareas
La guanina es un componente de ácidos nucleicos y varios nucleótidos y nucleósidos. Como base nucleica importante, es uno de los principales moléculas de todos los organismos. Junto con los otros tres nucleicos bases adenina, citosina y timina, forma el código genético. Como estos, se une glicosídicamente a la azúcar desoxirribosa en el ADN. Tres nucleicos consecutivos bases codifican un aminoácido cada uno como un denominado codón. Por tanto, varios codones codifican una proteína como una cadena de aminoácidos. El código genético se almacena en el ADN. Dentro de la doble hélice del ADN existe una cadena complementaria con las respectivas bases nucleicas complementarias. Está ligado a la cadena codonogénica por hidrógeno vinculación y es responsable de la estabilidad de la información genética. Dentro del ARN, la guanina juega un papel importante en la síntesis de proteínas, junto con las otras bases nucleicas. Los intermediarios importantes en el metabolismo son también los nucleósidos guanisina y desoxiguanisina. Además, los nucleótidos guanisimonofosfato (GMP), difosfato de guanisina (GDP) y trifosfato de guanisina (GTP) también son responsables de metabolismo energético además de ATP y ADP. Los nucleótidos del ADN también se encuentran en el metabolismo como compuestos intermedios.
Formación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos
La guanina posee una importancia central en el metabolismo de todos los organismos. Dado que es un componente de ácidos nucleicos, también se presenta libremente como intermediario en el metabolismo. En el organismo humano, se puede sintetizar a partir de aminoácidos. Sin embargo, la biosíntesis consume mucha energía. Por lo tanto, se recupera de nucleicos ácidos a través de la Vía de Salvamento en forma de nucleótido. En la ruta de rescate, las bases de purina libres como adenina, guanina e hipoxantina se eliminan del ácido nucleico existente y, a su vez, se forman nuevos mononucleótidos. Este proceso es mucho más eficiente energéticamente que la nueva síntesis de guanina y su mononucleótido. El mononucleótido se reutiliza para la síntesis de ácidos nucleicos. Por tanto, la vía de salvamento representa un proceso de reciclaje. Durante la degradación de la guanina, ácido úrico se forma a través del producto intermedio xantina. La degradación de las purinas en el cuerpo es la principal fuente de ácido úrico. En aves, reptiles y murciélagos, la guanina es un importante producto excretor para nitrógeno, junto con ácido úrico. Debido a que este producto pastoso contiene poco agua y también se utiliza poco para la producción de energía, se excreta directamente, especialmente por aves y murciélagos. Porque su excreción reduce el total masa, los vuelo se mejora la capacidad de estos animales. La guanina excretada forma el llamado guano, especialmente en suelos calcáreos después de la intemperie. El guano es un fertilizante muy valioso rico en fósforo y nitrógeno.
Enfermedades y trastornos
Cuando se altera el metabolismo de la guanina, salud pueden ocurrir problemas. Por ejemplo, cuando la enzima hipoxantina-guanina fosforribosiltransferasa (HGPRT) es defectuosa, la vía de rescate se interrumpe, a partir de la cual se desarrolla el llamado síndrome de Lesch-Nyhan. En esta enfermedad, los mononucleótidos de guanina no se recuperan lo suficiente del núcleo ácidos. En cambio, hay una mayor degradación de la guanina. Se forman grandes cantidades de ácido úrico en el cuerpo. Por lo tanto, esta enfermedad también se llama hiperuricemia síndrome. En casos graves, se producen autoagresión, deterioro cognitivo e incluso agresión externa. Los pacientes se lesionan con frecuencia. La mayoría de los niños se ven afectados porque el trastorno autosómico recesivo es causado por un gen mutación en el cromosoma X. En las niñas, tanto X cromosomas tendría que verse afectado por la mutación, pero esto es raro. Si el síndrome de Lesch-Nyhan no se trata, los niños mueren en la infancia. La degradación de la guanina puede inhibirse mediante el uso de drogas y un especial dieta. Por tanto, los síntomas pueden aliviarse parcialmente. Sin embargo, desafortunadamente, el síndrome de Lesch-Nyhan no se puede tratar de manera causal. Las hiperuricemias también pueden ocurrir en asociación con otras enfermedades u otros defectos genéticos. Las hiperuricemias primarias son genéticas en un uno por ciento y en un 99 por ciento se deben a la disminución de la excreción de ácido úrico por los riñones. También hay formas secundarias de hiperuricemia. Por ejemplo, enfermedades asociadas con un aumento de la descomposición celular, como leucemias o ciertas sangre enfermedades, puede Lead para aumentar la producción de purinas y por lo tanto de ácido úrico. Medicamentos o alcoholismo También puede Lead a los trastornos del metabolismo de las purinas. Como resultado del aumento de las concentraciones de ácido úrico, gota Los ataques pueden ocurrir debido a la precipitación de ácido úrico en el articulaciones. Incluido en el tratamiento es un bajo contenido de purina dieta y, por tanto, una dieta baja en guanina.
