της Δήμητρας Σπανού, χημικού, μόνιμης καθηγήτριας Δευτ/θμιας Εκπ/σης 1ου Γυμν. Δάφνης
υπό κατασκευή
σαν αρχή
Πάλι με κόκκινο πέρασες
και στόπα χιλιάδες φορές
πως όταν περνάς με κόκκινο
μπορεί να μπερδευτεί το φανάρι
Ή το χειρότερο
να χάσει την αυτοπεπίθησή του
και τον σεβασμό στον εαυτό του.
Τα ψυχιατρεία γεμάτα είναι από τρελά φανάρια
που τους σάλεψε κάποια μέρα
και νομίσανε πως ήτανε
μπαλαρίνες ή τραπεζικοί υπάλληλοι
ή τραμίστες σε ορχήστρα τζαζ.
Ένα σωρό τέτοια θλιβερά παραδείγματα έχουμε
επειδή εσύ
επιμένεις να περνάς με κόκκινο
ΜΙΚΑ ΣΠΑΝΟΥ (εγώ δηλαδή) από
το στρογγυλό και το τετράγωνο 1984
- Ας θυμόμαστε, ότι κατά την οξειδωτική διάσπαση των μεταβολιτών, ελευθερώνεται χημική ενέργεια η οποία αποθηκεύεται
κυρίως μέσω των χημικών δεσμών. Το ποσό που αποθηκεύεται σε χημικούς δεσμούς κυρίως φωσφορικών ενώσεων, μπορεί να υπολογιστεί από την υδρόλυτική διάσπαση των ενώσεων αυτών και εκφράζεται με την διαφορά ελεύθερης Ενέργειας Gibbs μεταξύ προιόντων και αντιδρώντων των χημικών αντιδράσεων. Το ποσό της ενέργειας που αποθηκεύεται είναι άλωτε χαμηλό (φωσφορικές ενώσεις χαμηλής ενέργειας) και άλλωτε μεγάλο (φωσφορικές ενώσεις υψηλής ενέργειας)
Συγκεκριμένα, οι ενεργειακές μεταβολές που συμβαίνουν πραγματοποιούνται με την παρεμβολή συζευγμένων φωσφορικών ενώσεων - φορέων όπως τα συνενζύμων όπως ATP, NAD, NADP, ή το CoASH κ.α, που είναι συνήθως ενώσεις υψηλής ενέργειας και απορροφούν και προσφέρουν ενέργεια με χημικές αντιδράσεις κατά την διάρκεια του μεταβολισμού.
κάποια παραδείγματα
ΑΠΟΦΩΣΦΟΡΥΛΙΩΣΕΙΣ.
( Απομακρύνεται μια φωσφορική ρίζα με ευνοική αντίδραση και ΔG<0)
| Φωσφορικό ακετύλιο | D G o = -47,3 kJ / mol |
| Η τριφωσφορική αδενοσίνη (ΑΤΡ) | D G o = -30,5 kJ / mol |
| 6-φωσφορική γλυκόζη | D Go = -13,8 kJ / mol |
| Φωσφονοενλοπυροσταφυλικό (PEP) | D G ο = -61,9 kJ / mol |
| Φωσφοκρεατίνη | D G o = -43,1 kJ / mol |
ακόμα αναγωγές
NAD + H2O ---> NADH + H+ + 1/2 O2 ΔG= 220 kj/mol
NADP + H2O --> NADPH + H+ + 1/2O2 ΔG= 220 kj/mol
ή φωσφορυλιώσεις ενώσεων
ATP + γλυκόζη ---> ΑDP + Pγλυκόζη ΔG = -13,8 kj/mol
Pi + GDP --> GTP και GTP + ADP --> GDP + ATP. Η ΔG-33,8kj/mol
ή υδρολυσεις
- Πρότυπες ελεύθερες ενέργειες υδρόλυσης μερικών φωσφορυλιωμένων ενώσεων
Ένωση kJ mol21 kcal mol21
Φωσφο-ενολοπυροσταφυλικό – 61,9 –14,8
1,3-Διφωσφογλυκερικό – 49,4 –11,8
Φωσφορική κρεατίνη – 43,1 –10,3
ATP (σε ADP) – 30,5 – 7,3 1
-Φωσφορική γλυκόζη – 20,9 – 5,0
Πυροφωσφορικό – 19,3 – 4,6 6
-Φωσφορική γλυκόζη – 13,8 – 3,3 3
-Φωσφορική γλυκερόλη – 9,2 – 2,2
O ΚΑΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΝΟΥΚΛΕΙΝΙΚΩΝ ΟΞΕΩΝ
Μια ειδική κατηγορία λευκωμάτων θεωρούνται τα νουκλεινικά οξεα το DNA και RNA γιατί υδρολυόμενα δίνουν πρωτείνες, πρωταμίνες και νουκλεικά οξέα.
Τα νουκλεικά οξέα που διακρίνονται σε ριβοζονουκλεικά οξέα -RNA και δεοξυριβοζονουκλεικά οξέα- DNA βρίσκονται κυρίως μέσα στον πυρήνα των κυττάρων (εξ ού και το όνομά τους nuclear = πυρηνικό). Συναντώνται όμως και στο κυτταρόπλασμα κυρίως σαν RNA αλλά και στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες των κυττάρων.
Με την τροφή προσλαμβάνονται εφ όσον η τροφή περιέχει κύτταρα οργανισμών, αλλά δεν είναι απαραίτητα εφόσον
1. ο οργανισμός μπορεί να τα συνθέτει από την αρχή χρησιμοποιόντας μικρότερες ενώσεις ή
2. περισώνοντας τις βάσεις του DNA από την διατροφή, για να τις επανασυνδέσει με ριβόζη ή δεοξυριβόζη.
Κατά τον καταβολισμό των νουκλετιδίων, μέσω του πεπτικού διασπώνται με την βοήθεια ενζύμων που είναι: οι νουκλεάσες για να διασπαστούν σε ολιγονουκλεοτίδια, οι φωσφοδιεστεράσες για να δώσουν νουκλεοτίδια ενώ οι φωσφορυλάσες διασπούν τα μονονουκλεοτίδια σε βάσεις και 1 φωσφοριβόζη.
Ακόμη κατά την διάσπαση του DNA παράγωνται απλά λευκώματα πρωτεινών κυρίως ιστόνες οι οποίες είχαν στηρικτκό ρόλο και συμμετείχαν στην αναδίπλωση του.
Ακόμη πρωταμίνες και σε πυρηνικά οξέα από τα οποία, ορισμένα περνούν στον οργανισμό μέσω της εντερικής απορρόφησης.
Τα τελικά προιόντα του καταβολισμού τους στον ανθρώπινο οργανισμό, είναι η ουρία. αφού ο άνθρωπος ανήκει στα θηλαστικά που είναι ουριοτελικός, ενώ τα πτηνα τα χερσαία ερπετά και τα έντομα αποβάλουν ουρικό οξύ (ουρικοτελικα) ενώ οι μικροοργανισμοί και οι υδρόβιοι οργανισμοί είναι αμμωνιοτελικοί.
ΠΟΥ ΚΑΙ ΠΩΣ ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ Ο ΚΑΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΝΟΥΚΛΕΙΝΙΚΏΝ ΟΞΕΩΝ
Κατά τον μεταβολισμό των νουκλεινικών οξέων της τροφής, η αρχική επεξεργασία γίνεται στο πεπτικό σύστημα όπου υδρολύονται τυχαία από πολυνουκλεάσες και δίνουν αρχικά ένα μείγμα πολυνουκλεοτιδίων. Αυτά στην συνέχεια διασπώνται από εξωνουκλεάσες σε ένα μείγμα από κομμάτια μονόκλωνων αλυσίδων
Ο καταβολισμός για τα νουκλεικά οξέα συνεχίζεται στο πεπτικό και διασπώνται σε νουκλεοτίδια με την βοήθεια ενζύμων νουκλεινασών που βρέθηκαν στο πάγκρεας (προφανώς αποτελούν ουσίες του παγκρεατικού υγρού που εκβάλλει στο πεπτικό ). 
Οι Νουκλεινάσες διακρίνονται σε ριβοζονουκλεινάσες για διάσπαση του RNA και δεοξυριβοζονουκλεινάσες για την διάσπαση του DNA και RNA σε μεμονομένα νουκλεοτίδια. (μονονουκλεοτίδια π.χ. αδενοσιδίνη)
Από αυτά τα νουκλεοτίδια στην συνέχεια θα γίνει η απόσπαση των φωσφορικών ριζών (με την βοήθεια ενζύμων φωσφατάσων στο έντερο όπου και ανιχνεύθηκαν αρχικά τα ένζυμα φωσφατάσες.
Αυτό θεωρήθηκε απόδειξη, πως διάσπαση των νουκλεινικών οξέων αρχικά συμβαίνει στο πεπτικά σύστημα.
Αυτό που προκύπτει από την επίδραση των φωσφατασών στα μονονουκλεοτίδια μετά την απόσπαση της φωσφορικής ρίζας είναι τα νουκλεοσίδια και φωσφορικές ρίζες
Παρ όλο που τα τελικά προιόντα από την περαιτέρω επεξεργασία των μονονουκλεοτίδιων στο πεπτικό είναι σάκχαρα σε μορφή δακτυλίου φουρανόζης, φωσφορικό οξύ και αζωτούχες βάσεις (πουρίνες και πυριμιδίνες) τα νουκλεοσίδια που απομένουν μετά την απόσπαση της φωσφορικής ρίζας είναι κυρίως η μορφή που απορροφώνται στον οργανισμό.
Η αποικοδόμηση του DNA και RNA όμως συμβαίνει σταδιακά στο πεπτικό και τα αρχικά προιόντα από τους μονονουκλεοζίτες μπορεί να προκύψουν και άλλα προιόντα αναλόγα με τις συνθήκες που επικρατούν:
όπως:
1.φωσφορικοί εστέρες πεντοζών
2. 
3. Μονονουκλεοτίδια που αποτελούνται από ένα μόριο σαχάρου και ένα φωσφορικό οξύ όπως είδαμε.
Στην περίπτωση που από την επεξεργασία παραμένουν σάκχαρα (ριβίζη ή δεοξυριβόζη ενωμένα με φωσφορικές ρίζες, ας έχουμε υπ όψη μας ότι λόγω της αρχικής δομής του DNA, RNA, βρ'ισκουμε δυο τύπων φωσφορικά σάκχαρα την (δεοξυ) ριβόζη 1P και την (δεοξυ) ριβάζη 5P
ΤΟ ΔΕΥΤΕΡΟ ΣΤΑΔΙΟ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ. Η ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ ΤΩΝ ΝΟΥΚΛΕΙΝΙΚΩΝ ΟΞΕΩΝ ΣΤΟΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ
Τα νουκλεοτίδια και τα οξέα που παράγονται, δεν είναι απαραίτητα και ελάχιστα απορροφούνται σαν νουκλειτίδια από τον οργανισμό
Από τις πουρίνες αδενίνη και γουανίνη, που είναι προιόν διάσπασης των νουκλεινικών οξέων στο πεπτικό , μόνο η αδενίνη (και η ξανθίνη) μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον οργανισμό. Όχι η γουανίνη και η υποξανθίνη.
Οι πουρίνες
Πουρίνες είναι συμπυνωσεις πυριμιδινικού και ιμιδαζολικού δακτυλίου.
Στην φύση βρίσκονται μόνο παράγωγά τους, αμινοπαράγωγα ή μεθυλοπαράγωγα.
Πουρίνικά παράγωγα είναι τα νουκλεινικά οξέα, η ξανθίνη, αλκαλοειδή όπως η καφείνη, η γουανίνη, το ουρικό οξύ.
Οι πουρίνες στον οργανισμό εκτός από δομικά συστατικά για την σύνθεση DNA και ΡΝΑ εκτελούν σημαντικές ρυθμιστικές λειτουργίες στον μεταβολισμό και βοηθούν στην νευροδιαβίβαση. Παίζουν σημαντικό ρόλο στην φυσιολογία των αιμοπεταλίων και μυών και αποτελούν δομικά συστατικά πολλών ενζύμων
Ο καταβολισμός των πουρινών στον ανθρώπινο οργανισμό και σε άλλα πρωτεύοντα (όπως ο σκύλος Δαλματίας και ο πίθηκος), που να προέρχονται από την τροφή ή από την καταστροφή κυττάρων του, που είναι σαν τελικό προιόν το ουρικό οξύ που εκκρίνεται κυρίως στο ήπαρ.
Σε άλλα θηλαστικά υπάρχει το ένζυμο ουρική οξειδάση και καταλήγουν στην πιο ευδιάλυτη αλλαντοίνη σαν τελικό προιόν μεταβολισμού των πουρινών τους. Στον άνθρωπο το ένζυμο αυτό έχει αδρανοποιηθεί.
Κατά τον καταβολισμό τους μετατρέπεται η αδενίνη σε υποξανθίνη
To ένζυμο που σχετίζεται με αυτό είναι η αδενάση . Στην συνέχεια η ξανθινοξειδάση είναι το ένζυμο
που μετατρέπει την υποξανθίνη σε ξανθίνη.
Το 1/3 του ουρικού οξέος παράγεται στο πεπτικό και απεκκρίνεται -ανευρίσκεται στα κοπρανα (συνεπώς η πλήρης διάσπαση γίνεται στο πεπτικό σύστημα) ενώ τα2/3 παράγονται στο ήπαρ από τον μεταβολισμό πουρινών και εκκρίνεται από τους νεφρούς στα ούρα. 
Η αυξημένη παραγωγή ουρικού οξέος συνδέεται όμως με πολλές ασθένειες και ο φυσιολογικός ανθρώπινος οργανισμός διαθέτει σε επάρκεια το ένζυμο ουρικάση που μετατρέπει το ουρικό οξύ σε αλλαντοίνη.
Λόγω του ότι η ουρεκάση για τον ανθρώπινο οργανισμό (όπως και για κάποια άλλα πρωτεύοντα) είναι αναποτελεσματική ώστε το ουρικό οξύ δεν μεταβολίζεται περαιτέρω.
Το ουρικό οξύ εμφανίζει ταυτόχρονα και πολλές ευεργετικές ιδιότητες αποτελεί άριστο αντιοξειδωτικό και ακόμα η παρουσία του στον οργανισμό συνδέεται με την ευφυία και την μακροζωία.
Πορεία περίσωσης πουρινών κατά τον καταβολισμό
Η δημιουργία εκ νέου των πουρινών στο κυτταρόπλασμα των ηπατικών κυττάρων από γλυκίνη, ασπαρτικό οξύ, γλουταμινικό οξύ, τετραυδροφυλλικό οξύ, διοξείδιο του άνθρακα, 5φωσφοριβόζη,, είναι πορεία ενεργειοβόρος και απαιτεί 5 μόρια ΑΤΡ για κάθε μόριο πουρίνης.
Έτσι συναντώνται πορείες περίσωσης πουρινών κατά τον καταβολισμό που θα χρησιμοποιηθούν στην συνέχεια στον σχηματισμό νουκλεοτιδίων και νουκλεινικών οξέων.
Η σύνθεση πουρινονουκλεοτιδίων από ελεύθερες βάσεις και νουκλεοζίτες είναι γνωστές σαν πορείες περίσωσης (salvage pathways)
Οι ελεύθερες βάσεις (αδενίνη, γουανίνη και υποξανθίνη ) χρησιμοποιούνται κατά τις πορείες περίσωσης για την σύνθεση νουκλεοτιδίων. Τέτοιοι κύκλοι συμβαίνουν με φωσφορυλίωση των πουρινονουκλεοτιδίων, ή με την περίσωση του IMP απο τον καταβολισμό του AMP.
Το IMP απαμιδώνει το ασπαρτικό σε φουμαρικό και με αυτόν τον τρόπο τροφοδοτεί τον κύκλο του Κρεμπς σε φουμαρικό. Αυτή η διαδικασία είναι ιδιέταιρα σημαντική στα μυοκύτταρα λόγω αυξηένων αναγκών σε ενέργεια
Οι πυριμιδίνες
Στα ζωικά κύτταρα αποικοδομούν τα νουκλεοτίδια
των πυριμιδίνών CMP, UMP και δεοξυΜΡΡ
στην βάση των συστατικών τους , φωσφορικά, σάκχαρα και πυριμιδίνες, με αποφωσφορυλιώσεις και διασπάσεις του γλυκοζιτικού δεσμού.
Από τις πυριμιδίνες κυτοσίνη, θυμίνη και ουρακίλη, ένα μικρό ποσοτό απορροφείται από το πεπτικό ενώ,
τα ένζυμα ριβοζονουκλεινάσες και φωσφατάσες, βρέθηκαν και σε άλλους ιστούς όπως:
οι ριβοζονουκλεινάσες βρέθηκαν η σπλήνα το ήπαρ και τα νεφρά.
Φωσφατάσες βρίσκονται στον εγκέφαλο, τον προστάτη, το σπέρμα και επίσης βρέθηκαν σε ιστούς ένζυμα για τρανσφωσφορυλιώσεις δηλαδή μεταφορά φωσφορικών ομάδων από ένα νουκλεοτίδιο σε άλλο. Η ανεύρεση ενζύμων δείχνει ότι ανάλογες διασπάσεις γίνονται σε περιοχές που βρίσκονται τα ένζυμα αυτά.
Κατά τον καταβολισμό των πυριμιδινών ο δακτύλιός τους διανοίγεται και τα τελικά προιόντα που δίνει είναι β αμινοξέα, αμμωνία και διοξείδιο του άνθρακα
Ανάλογα με τις ιδιεταιρότητες κάθε πυριμιδίνης ο καταβολισμός προχωρά με οξείδωση , υδρογόνωση από το συνένζυμο NADPH και διάσπαση του δακτυλίου τους, καταλήγοντας σε
β αλανίνη για την κυτοσίνη και
β αμινοισοβουτυρικό για την θυμίνη και 5 μεθυλοκυτοσίνη
και διοξείδιο του άνθρακα και αμμωνία
ΠΗΓΕΣ
ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ (παραδόσεις Α. Γρανίτσα 1966)
https://slideplayer.gr/slide/2556423/
https://www.alfavita.gr/arthron/viologia-omadas-thetikoy-prosanatolismoy-panellinies-exetaseis-2016
https://www.tud.ttu.ee/im/Tonu.Reintamm/shabarova/3.3.html
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167527315303429
https://195.134.76.37/chemicals/chem_uricacid.htm
https://socratic.org/questions/what-is-the-difference-between-a-purine-and-a-pyrimidine