نيوكليوسيدات

أ نوكليوزيد يتكون دائمًا من قاعدة نووية مرتبطة بالريبوز أحادي السكاريد أو الديوكسيريبوز عبر رابطة N-glycosidic. يمكن تحويل جميع القواعد النووية الخمس - اللبنات الأساسية للحمض النووي DNA و RNA - الحلزونات المزدوجة والمفردة - بشكل إنزيمي إلى نيوكليوسيدات. بعض الجليكوسيدات لها أهمية فسيولوجية مثل الأدينوزين ، الذي يشكل لبنة البناء الأساسية لـ ADP و ATP في استقلاب الطاقة للخلايا.

ما هي النيوكليوسيدات؟

تتشكل الحلزونات المزدوجة للحمض النووي واللوالب المفردة للحمض النووي الريبي من تسلسلات من خمسة قواعد نووية مختلفة فقط في شكل نيوكليوتيدات.

يمكن أن تتحد جميع القواعد النووية الخمسة ، التي يعتمد الأدينين والجوانين منها على الحلقة المكونة من خمسة وستة أعضاء من البيورين والسيتوزين والثيمين واليوراسيل على الحلقة العطرية المكونة من ستة أعضاء من بيريميدين ، مع أحادي السكاريد ريبوز أو ديوكسيريبوز ن-جليكوسيد. تتفاعل مجموعة الهيدروكسيل (-OH) الموجودة في ذرة C 1 من البنتوز مع المجموعة الأمينية (-NH2) للقاعدة النووية ، وتشكل جزيء H2O وينقسم. عندما يتم إرفاق بقايا ريبوز أو ديوكسيريبوز ، يتحول الأدينين إلى أدينوزين أو ديوكسيادينوسين.

وبالمثل ، يتم أيضًا تحويل جوانين قاعدة البيورين إلى غوانوزين أو ديوكسي جوانوزين. يتم تحويل قواعد البيورين الثلاثة وهي الثايمين والسيتوزين واليوراسيل عن طريق إضافة بقايا الريبوز إلى ثيميدين وسيتيدين ويوريدين أو يتم إعطاء كل منها البادئة "deoxy-" إذا كانت بقايا السكر المضافة تتكون من deoxyribose. يوجد أيضًا عدد كبير من النيوكليوسيدات المعدلة ، يلعب بعضها دورًا في نقل الحمض النووي (الحمض النووي الريبي) والحمض النووي الريبوزي (الرنا الريباسي).

تعمل النيوكليوسيدات المنتجة والمعدلة بشكل مصطنع ، والتي تسمى نظائر النيوكليوزيد ، على سبيل المثال ت.كأدوية مضادة للفيروسات وتستخدم على وجه التحديد لمكافحة الفيروسات القهقرية. بعض نظائر النيوكليوزيد لها تأثير تثبيط الخلايا ، لذا فهي تستخدم لمحاربة بعض الخلايا السرطانية.

الوظيفة والتأثير والمهام

تتمثل إحدى أهم وظائف النيوكليوسيدات الأساسية الخمسة في تحويلها إلى نيوكليوتيدات مع إضافة مجموعة فوسفات إلى البنتوز وتشكيل اللبنات الأساسية للحمض النووي والحمض النووي الريبي مثل النيوكليوتيدات.

تقوم بعض النيوكليوسيدات أيضًا بمهام في تحفيز بعض عمليات التمثيل الغذائي في شكل معدل. على سبيل المثال ، يعمل ما يسمى بـ "الميثيونين النشط" (S-adenosyl methionine) كمتبرع لمجموعات الميثيل. في بعض الحالات ، تعمل النيوكليوسيدات أيضًا في شكلها النيوكليوتيدي كوحدات بناء لأنزيمات مساعدة جماعية. ومن الأمثلة على ذلك الريبوفلافين (فيتامين ب 2) ، والذي يعمل كمقدمة للعديد من الإنزيمات المساعدة وبالتالي يلعب دورًا رئيسيًا في العديد من عمليات التمثيل الغذائي.

في إمداد الخلايا بالطاقة ، يلعب الأدينوزين دورًا مهمًا للغاية مثل ثنائي فوسفات الأدينين (ADP) وكأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). يمكن وصف ATP بأنه ناقل عالمي للطاقة ويعمل أيضًا كمانح للفوسفات في عدد كبير من عمليات التمثيل الغذائي التي تتضمن الفسفرة. غوانوزين ثلاثي الفوسفات (GTP) هو ناقل الطاقة في ما يسمى بدورة السترات في الميتوكوندريا. النيوكليوتيدات هي أيضًا جزء من أنزيم أ وفيتامين ب 12.

يتم استخدام نيوكليوسيدات يوريدين وسيتيدين في تركيبة كأدوية لعلاج التهاب الأعصاب وأمراض العضلات. على سبيل المثال ، يتم استخدام العامل ضد التهاب جذر العصب في العمود الفقري وألم الظهر. تظهر النيوكليوسيدات المعدلة ، ما يسمى نظائر النيوكليوزيد ، ض. T. التأثيرات الفيروسية ضد الفيروسات القهقرية. يتم استخدامها في الأدوية التي تستخدم ضد z. B. ضد فيروس الهربس البسيط وضد فيروسات HI. تلعب نظائر النوكليوزيد الأخرى ذات التأثيرات القاتلة للخلايا دورًا في مكافحة السرطان.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

تتكون النيوكليوسيدات حصريًا من الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين. جميع المواد وفيرة في كل مكان على وجه الأرض. العناصر النادرة والمعادن النادرة ليست مطلوبة لبناء النيوكليوسيدات. ومع ذلك ، لا يصنع الجسم النيوكليوسيدات من نقطة الصفر لأن التركيب معقد ويستهلك الطاقة.

لذلك يأخذ جسم الإنسان المسار المعاكس ، فهو يكتسب بشكل أساسي النيوكليوزيدات من عمليات التحلل في استقلاب البيورين والبيريميدين الوسيط (مسار الإنقاذ). تشارك النيوكليوسيدات ، في شكلها النقي أو في صورة الفسفرة مثل النيوكليوتيدات ، في عدد كبير من عمليات التمثيل الغذائي الإنزيمية التحفيزية. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى وظيفة الأدينوزين في شكل ATP و ADP في ما يسمى بالسلسلة التنفسية. يلعب نوكليوتيد جوانين ثلاثي الفوسفات دورًا مهمًا في ما يسمى بدورة السترات.

خلال الدورات ، تحدث العمليات داخل الميتوكوندريا للخلايا. نظرًا لأن النيوكليوسيدات موجودة دائمًا تقريبًا في شكل مرتبط أو كحاملات وظيفية في جميع خلايا الجسم تقريبًا بكميات كبيرة ، فلا يوجد حد عام أو قيمة إرشادية للتركيز الأمثل. يمكن أن يكون تحديد تركيز بعض النيوكليوسيدات أو النيوكليوتيدات في بلازما الدم مفيدًا في التشخيص والتشخيص التفريقي.

الأمراض والاضطرابات

تعتبر النيوكليوسيدات جزءًا نشطًا من العديد من عمليات التمثيل الغذائي ونادرًا ما يمكن عرض وظائفها بمعزل عن غيرها. عادة ما تتعلق الاضطرابات بعمليات إنزيمية تحفيزية معقدة يتم مقاطعتها أو تثبيطها في نقاط معينة وتؤدي إلى أعراض مقابلة.

عادةً ما تؤثر الأمراض التي تسبب تشوهات التمثيل الغذائي في النيوكليوسيدات أيضًا على استقلاب البيورين أو بيريميدين ، لأن النيوكليوسيدات الأساسية الخمسة لها هيكل عظمي بيورين أو بيريميدين. يحدث اضطراب معروف في استقلاب البيورين بسبب متلازمة ليش-نيهان المعروفة ، وهو مرض وراثي يسبب نقصًا في ناقلة فوسفوريبوزيل هيبوكسانثين جوانين (HGPRT). يمنع نقص الإنزيم إعادة تدوير بعض القواعد النووية ، بحيث يكون هناك تراكم تراكمي لهيبوكسانثين وجوانين.

وهذا بدوره يؤدي إلى فرط حمض يوريك الدم ، وهو ارتفاع مستوى حمض البوليك الذي يؤدي إلى النقرس. يؤدي ارتفاع مستوى حمض اليوريك إلى ترسبات على المفاصل وأغلفة الأوتار ، مما قد يؤدي إلى ظهور أعراض مؤلمة. يتجلى مرض وراثي نادر جدًا في نقص لياز أدينيلوسكسينات ، مما يؤدي إلى مشاكل في استقلاب البيورين. ويؤدي المرض إلى ارتعاش عضلي وتأخر خطير في نمو الطفل.