Guanina

Guanina é uma importante base de nitrogênio e é de importância central para o metabolismo do ácido nucléico no organismo. Ele pode ser sintetizado no corpo a partir de aminoácidos. No entanto, devido ao alto gasto de energia dessa reação, ela é frequentemente recuperada por meio da via de salvamento.

O que é guanina?

A guanina é uma das cinco bases de nitrogênio que desempenham um papel fundamental na estrutura do DNA e do RNA. É também um componente básico de outras moléculas fisiologicamente importantes, como o trifosfato de guanisina (GTP).

A guanina é uma base purina, a estrutura química básica da qual consiste em um anel aromático heterocíclico composto de seis átomos e um anel anexado de cinco membros. No corpo geralmente ocorre como um mononucleotídeo com ribose ou desoxirribose e um resíduo de fosfato. Além do ATP, o mononucleotídeo GTP é um reservatório de energia no contexto do metabolismo energético. Na dupla hélice do DNA, a guanina está ligada à citosina complementar à base de nitrogênio por meio de três ligações de hidrogênio.

Visto que a formação da guanina livre consome muita energia, ela é recuperada dos ácidos nucléicos no corpo por divisão (via de resgate) e usada novamente na forma de um mononucleotídeo para a síntese de ácido nucléico. É decomposto em ácido úrico no corpo. A guanina é um sólido de aparência ligeiramente amarelada com ponto de fusão de 365 graus. Ele derrete com a decomposição. É insolúvel em água, mas pode ser dissolvido em ácidos e álcalis.

Função, efeito e tarefas

A guanina faz parte dos ácidos nucleicos e de vários nucleotídeos e nucleosídeos. Como uma importante nucleobase, é uma das moléculas centrais de todos os organismos.

Ele forma o código genético com as outras três nucleobases adenina, citosina e timina. Como esses, ele está glicosidicamente ligado ao açúcar desoxirribose no DNA. Três nucleobases sucessivas codificam um aminoácido cada como um códon denominado. Vários códons, portanto, codificam uma proteína como uma cadeia de aminoácidos consecutivos. O código genético é armazenado no DNA. Dentro da dupla hélice do DNA existe uma cadeia complementar com as respectivas nucleobases complementares. Está ligado à cadeia codonogênica por ligações de hidrogênio e é responsável pela estabilidade da informação genética.

Dentro do RNA, a guanina, junto com as outras nucleobases, desempenha um papel importante na síntese de proteínas. Os nucleosídeos guanisina e desoxiguanisina também são produtos intermediários importantes no metabolismo. Além disso, os nucleotídeos monofosfato de guanisina (GMP), difosfato de guanisina (GDP) e trifosfato de guanisina (GTP) são responsáveis ​​pelo metabolismo energético, além de ATP e ADP. Os nucleotídeos do DNA também ocorrem como compostos intermediários no metabolismo.

Educação, ocorrência, propriedades e valores ideais

A guanina é de importância central no metabolismo de todos os organismos. Por fazer parte dos ácidos nucléicos, também ocorre livremente como um produto intermediário do metabolismo. No organismo humano, pode ser sintetizado a partir de aminoácidos. No entanto, a biossíntese consome muita energia.

Portanto, é recuperado dos ácidos nucléicos na forma de um nucleotídeo por meio da via de resgate. Na via de resgate, as bases de purina livres, como adenina, guanina e hipoxantina, são removidas do ácido nucleico existente e novos mononucleotídeos são formados. Este processo é muito mais eficiente em termos de energia do que a nova síntese de guanina e seu mononucleotídeo. O mononucleotídeo é usado novamente para a síntese de ácido nucleico. A via de recuperação, portanto, representa um processo de reciclagem.Quando a guanina é quebrada, o ácido úrico é produzido através do produto intermediário xantina.

A degradação das purinas no corpo é a principal fonte de ácido úrico. Em aves, répteis e morcegos, a guanina é um importante produto de excreção de nitrogênio além do ácido úrico. Como esse produto pastoso contém pouca água e só pode ser mal utilizado para geração de energia, é excretado diretamente por pássaros e morcegos em particular. Como a massa total é reduzida quando é excretada, a capacidade de voar desses animais melhora. A guanina excretada forma o que é conhecido como guano, especialmente em solos ricos em calcário após o intemperismo. Guano é um fertilizante muito valioso, rico em fósforo e nitrogênio.

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Doenças e distúrbios

Se o metabolismo da guanina for perturbado, podem surgir problemas de saúde. Por exemplo, se a enzima hipoxantina guanina fosforibosil transferase (HGPRT) estiver com defeito, a via de resgate será interrompida. A chamada síndrome de Lesch-Nyhan se desenvolve a partir disso.

Nessa doença, a recuperação de mononucleotídeos de guaninsina dos ácidos nucléicos é insuficiente. Em vez disso, há um aumento da degradação da guanina. Grandes quantidades de ácido úrico são produzidas no corpo. É por isso que essa doença também é conhecida como síndrome de hiperuricemia. Em casos graves, ocorre autoagressão, prejuízo cognitivo e até mesmo agressão estrangeira. Freqüentemente, os pacientes se machucam. Os meninos são afetados principalmente porque a doença autossômica recessiva é causada por uma mutação genética no cromossomo X.

Nas meninas, ambos os cromossomos X devem ser afetados pela mutação, mas isso raramente acontece. Se a síndrome de Lesch-Nyhan não for tratada, as crianças morrem na infância. A degradação da guanina pode ser inibida com o uso de medicamentos e uma dieta especial. Os sintomas podem assim ser parcialmente aliviados. Infelizmente, a síndrome de Lesch-Nyhan não pode ser tratada causalmente. A hiperuricemia também pode ocorrer em conexão com outras doenças ou outros defeitos genéticos. A hiperuricemia primária é um por cento genética e 99 por cento causada pela diminuição da excreção de ácido úrico pelos rins.

Existem também formas secundárias de hiperuricemia. Por exemplo, doenças associadas ao aumento da deterioração celular, como leucemia ou certas doenças do sangue, podem produzir mais purinas e, portanto, ácido úrico. Medicamentos ou alcoolismo também podem causar distúrbios no metabolismo das purinas. Como resultado do aumento das concentrações de ácido úrico, podem ocorrer ataques de gota devido à precipitação de ácido úrico nas articulações. O tratamento inclui uma dieta pobre em purinas e, portanto, também pobre em guanina.