Adenine là gì? Công dụng của Adenine trong đời sống

Adenine là gì?

Adenine là một nucleobase (một dẫn xuất purine). Nó là một trong bốn nucleobase trong axit nucleic của DNA được biểu thị bằng các chữ cái G – C – A – T. Ba chất khác là guanine, cytosine và thymine. Các dẫn xuất của nó có nhiều vai trò khác nhau trong sinh hóa bao gồm hô hấp tế bào, ở dạng cả adenosine triphosphate (ATP) giàu năng lượng và các đồng yếu tố nicotinamide adenine dinucleotide (NAD), flavin adenine dinucleotide (FAD) và Coenzyme A.

Adenine có công thức hóa học là C₅H₅N₅ và cấu trúc là một vòng cacbon-nitơ kép. Nó là một purine, vì vậy nó được tạo thành từ một vòng năm cạnh và một vòng sáu cạnh, mỗi vòng chứa nitơ, được hợp nhất với nhau. Phân tử adenin có thể được phân biệt với các nhân purin khác bằng nhóm amin gắn với cacbon của chúng ở vị trí 6. Ngoài ra còn có một nhóm hydro gắn với nitơ ở vị trí 9.

Adenine có công thức hóa học là C₅H₅N₅

Nó cũng có có chức năng tổng hợp protein và là thành phần hóa học của DNA và RNA. Hình dạng của adenine bổ sung cho thymine trong DNA hoặc uracil trong RNA.

Điều chế sản xuất 

Sự chuyển hóa purine liên quan đến sự hình thành của adenine và guanine. Cả adenine và guanine đều có nguồn gốc từ nucleotide inosine monophosphate (IMP), lần lượt được tổng hợp từ một ribose phosphate có sẵn từ trước thông qua một con đường phức tạp sử dụng các nguyên tử từ axit amin glycine, glutamine và axit aspartic, cũng như coenzyme tetrahydrofolat.

Phương pháp sản xuất adenine ở quy mô công nghiệp được công nhận hiện nay là một dạng sửa đổi của phương pháp formamide. Phương pháp này làm nóng formamide trong điều kiện 120 độ C trong bình kín trong 5 giờ để tạo thành adenin. Phản ứng được tăng lên nhiều về số lượng bằng cách sử dụng phốtpho oxyclorua (photphoryl clorua) hoặc photpho pentachlorua làm chất xúc tác axit và điều kiện ánh sáng mặt trời hoặc tia cực tím.

Sau khi 5 giờ trôi qua và dung dịch formamide-phospho oxychloride-adenine nguội bớt, nước được đưa vào bình có chứa formamide và bây giờ là adenine đã tạo thành. 

Cơ chế hoạt động

Adenine tạo thành adenosine, một nucleoside, khi gắn vào ribose, và deoxyadenosine khi gắn vào deoxyribose, và nó tạo thành adenosine triphosphate (ATP), thúc đẩy nhiều quá trình trao đổi chất tế bào bằng cách truyền năng lượng hóa học giữa các phản ứng.

Chức năng sinh học của Adenine

Adenine là một trong năm nucleobase chính những chất khác gồm guanine, cytosine, thymine và uracil. Chúng là những nucleobase cơ bản tạo nên mã di truyền. Các axit nucleic như phân tử DNA và RNA chứa mã di truyền cho một loại protein cụ thể dựa trên trình tự nucleobase. Axit nucleic giữ một vai trò quan trọng trong các chức năng tế bào, tính di truyền và sự tồn tại của một sinh vật.

Ngoài việc là thành phần chính của axit nucleic, adenin còn là thành phần quan trọng của adenosine triphosphate (ATP), là adenosine với ba nhóm phosphate gắn liền với nó. ATP là một phân tử giàu năng lượng và được sử dụng trong quá trình trao đổi chất của tế bào và các phản ứng sinh học khác.

Là thành phần cấu trúc DNA

Adenine liên kết mạnh với một đường bằng liên kết cộng hóa trị. Loại liên kết này là hóa học và liên quan đến việc chia sẻ các cặp electron giữa các nguyên tử. Một liên kết cộng hóa trị khác kết nối đường với xương sống phốt phát của phân tử DNA.

Adenine (Purines) và pyrimidine bắt cặp với nhau trong các sợi DNA để duy trì cùng chiều rộng theo chiều dài của phân tử. Hơn nữa, chúng sẽ tạo thành các cặp giống nhau mọi lúc để hai bên là các sợi bổ sung, chống song song.

Adenine là thành phần cấu trúc DNA

Adenine trong ATP

Adenosine triphosphate (ATP) là một hợp chất được tạo thành từ một phân tử adenine liên kết với một đường ribose và ba nhóm phosphate. Phân tử này hiện diện trong tất cả các dạng mô sống vì nó được tất cả các tế bào sử dụng để làm năng lượng.

ATP dự trữ năng lượng trong các liên kết năng lượng cao giữa các nhóm photphat. Những chất này có tác dụng phụ gia, vì vậy liên kết bám vào nhóm photphat cuối cùng chứa nhiều năng lượng nhất.

Năng lượng được giải phóng từ các phân tử ATP khi nhóm photphat thứ ba bị loại bỏ khỏi phân tử. Điều này tạo ra một phân tử ADP (hoặc adenosine diphosphate) vì chỉ còn lại hai nhóm phosphate.

Liều lượng Adenine cần thiết cho cơ thể là khoảng 300 đến 3500 mg/ngày.

Adenine được dùng bổ sung vào cơ thể theo đường uống.

Adenine cần thiết cho nhiều quá trình sinh hóa in vivo và in vitro. Adenine được chuyển đổi thành adenosine với ribose. Trên quá trình phosphoryl hóa, nó tạo thành AMP, ADP và ATP.

ATP là đơn vị năng lượng của tế bào và cần thiết trong quá trình trao đổi chất của tế bào. Các dẫn xuất dựa trên adenine tạo ra chức năng kháng virus chống lại virus.

Adenine tạo ra chức năng kháng vi-rút chống lại vi-rút

Axit uric là sản phẩm cuối cùng của quá trình trao đổi chất của quá trình chuyển hóa purin, bao gồm cả Adenine. Trong chế độ ăn uống, purin được tìm thấy với một lượng lớn trong gan, thận và các cơ quan nội tạng khác. Chúng cũng có trong thịt, hải sản, súp lơ, đậu và nấm nhưng với lượng vừa phải. Tăng axit uric máu là tình trạng có quá nhiều axit uric trong cơ thể. Quá nhiều axit uric. Chế độ ăn nhiều purin cuối cùng có thể dẫn đến bệnh gout và sỏi thận. Vì vậy, những người có tình trạng như vậy được khuyên nên ăn một chế độ ăn khá ít purin. Người ta cũng khuyên bạn nên hạn chế hoặc tránh tiêu thụ rượu và chất béo bão hòa vì chúng cản trở sự chuyển hóa hợp lý của purin.