Purinas: características, estrutura, funções

As purinas são moléculas estruturalmente planas, heterocíclico, formado pela fusão de dois anéis: um de seis átomos de carbono e outro cinco. As principais moléculas que incluem purinas são nucleotídeos. Estes últimos são os blocos que fazem parte dos ácidos nucleicos.

Além de sua participação em moléculas de herança, as purinas estão presentes em estruturas de alta energia, como ATP e GTP e outras moléculas de interesse biológico, como nicotinamida adenina dinucleotídeo, nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH) e coenzima Q.

Purinas: características, estrutura, funções 1

Fonte: Sponk [Domínio público]

Características e estrutura

A estrutura das purinas é a seguinte: uma molécula heterocíclica, formada por um anel de pirimidina e um anel de imidazol. Em termos de número de átomos, os anéis têm seis e cinco átomos.

São moléculas planas que contêm nitrogênio. Nós os encontramos como parte de nucleosídeos e nucleotídeos. Estes últimos são os blocos estruturais dos ácidos nucléicos: DNA e RNA.

Nos mamíferos, as purinas são encontradas em maior proporção nas moléculas de DNA e RNA, especificamente como adenina e guanina. Também os encontramos em moléculas únicas, como AMP, ADP, ATP e GTP, entre outras.

Funções

-Blocos estruturais de ácidos nucleicos

Os ácidos nucléicos são responsáveis ​​por armazenar informações genéticas e orquestrar o processo de síntese de proteínas. Estruturalmente, são biopolímeros cujos monômeros são nucleotídeos.

Purinas fazem parte dos nucleotídeos

Em um nucleotídeo, encontramos três componentes: (1) um grupo fosfato, (2) um açúcar com cinco carbonos e (3) uma base de nitrogênio; o açúcar é o componente central da molécula.

A base de nitrogênio pode ser uma purina ou uma pirimidina. As purinas normalmente encontradas nos ácidos nucleicos são guanina e adenina. Ambos são anéis compostos por nove átomos.

As purinas formam ligações glicosídicas com a ribose através do nitrogênio na posição 9 e o carbono 1 do açúcar.

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Uma regra mnemônica anglo-saxônica para lembrar que as purinas têm nove átomos é que ambos os termos em inglês, adenina e guanina têm a palavra nove, que significa nove.

Purinas não se acasalam

A dupla hélice do DNA requer o emparelhamento das bases. Devido a um impedimento estérico (ou seja, por razões de tamanho), uma purina não pode ser emparelhada com outra purina.

Sob condições normais, a purina adenina é emparelhada com pirimidina-timina (A + T) e purina-guanina com pirimidina-citosina (G + C). Lembre-se de que as pirimidinas são moléculas planas compostas por um único anel e, portanto, menores. Esse padrão é conhecido como regra de Chargaff.

A estrutura da molécula de RNA não consiste em uma dupla hélice, mas, no entanto, encontramos as mesmas purinas que mencionamos no DNA. As bases de nitrogênio que variam entre as duas moléculas são pirimidinas.

Moléculas de armazenamento de energia

Os nucleosídeos trifosfato, particularmente ATP (trifosfato de adenosina), são moléculas ricas em energia. A grande maioria das reações químicas no metabolismo usa a energia armazenada no ATP.

As ligações entre os fosfatos são de alta energia , uma vez que várias cargas negativas juntas repelem e favorecem a ruptura das mesmas. A energia liberada é a utilizada pela célula.

Além do ATP, as purinas são constituintes de moléculas de interesse biológico, tais como nicotinamida adenina dinucleotídeo, nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH) e coenzima Q.

-Neurotransmissores

Numerosos estudos mostraram que as purinas servem como moléculas de sinal para a glia no sistema nervoso central.

Também podemos encontrar purinas como parte de estruturas chamadas nucleosídeos. Eles são muito semelhantes aos nucleotídeos, mas não possuem o grupo fosfato.

Os nucleossídeos têm pouca atividade biológica relevante. No entanto, em mamíferos, encontramos uma exceção muito acentuada: adenosina. Essa molécula possui múltiplas funções e está envolvida na regulação de processos nos sistemas nervoso e cardiovascular, entre outros.

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A ação da adenosina na regulação do sono é bem conhecida. No cérebro, encontramos múltiplos receptores para esse nucleosídeo. A presença de adenosina está relacionada à sensação de cansaço.

Metabolismo da purina

Síntese

A biossíntese de purinas é iniciada com um esqueleto de ribose-5-fosfato. A enzima fosforibosil pirofosfato sintetase é responsável por catalisar a adição de um pirofosfato.

Posteriormente, a enzima glutamina-PRPP amidotransferase ou amidofosfororfosiltransferase atua, que catalisa a interação entre PRPP (sigla para designar o composto produzido na etapa anterior, fosforibosil pirofosfato) e glutamina para formar o produto 5-fosforibosil amina.

Este último composto serve como esqueleto para uma série de adições moleculares, cuja etapa final é a formação de monofosfato de inosina, abreviado como IMP.

O IMP pode seguir a conversão de AMP ou GMP. Essas estruturas podem ser fosforiladas para a criação de uma molécula de alta energia, como ATP ou GTP. Esta rota consiste em 10 reações enzimáticas.

Em geral, todo o processo de síntese de purina é altamente dependente de energia, por isso requer o consumo de várias moléculas de ATP. A síntese purina de novo ocorre principalmente no citoplasma das células hepáticas.

Necessidades alimentares

As purinas e as pirimidinas são produzidas em quantidades adequadas na célula, portanto, não existem requisitos indispensáveis ​​dessas moléculas na dieta. No entanto, quando essas substâncias são consumidas, elas são recicladas.

Doenças associadas ao metabolismo da purina: gota

Dentro da célula, um resultado do metabolismo de bases de purina é a produção de ácido úrico (C 5 H 4 N 4 O 3 ), devido à acção de uma enzima chamada xantina oxidase.

Em uma pessoa saudável, é normal encontrar baixas concentrações de ácido úrico no sangue e na urina. No entanto, quando esses valores normais se tornam altos, essa substância se acumula gradualmente nas articulações do corpo e em alguns órgãos, como o rim.

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A composição da dieta é fator determinante na produção de gota, uma vez que a ingestão continua de elementos ricos em purinas (álcool, carne vermelha, peixe, peixe, entre outros), por sua vez, pode aumentar as concentrações de ácido úrico.

Os sintomas desta condição são a vermelhidão das áreas afetadas e dor intensa. É um dos tipos de artrite que afeta os pacientes pelo acúmulo de microcristais.

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