Purinbaser är ämnen som bildas i människokroppen huvudsakligen från lågmolekylära prekursorer - produkter av kolhydrat- och proteinmetabolism. De spelar en viktig roll i konstruktionen av deoxiribonuklein- och ribonukleinsyror, som bär genetisk information. Olika störningar i purinmetabolismen leder till allvarliga hälsorubbningar.
Description
Purinbaser är derivat av purin, organiska naturliga föreningar. De mest kända och vanliga av dem är adenin, guanin, koffein, teobromin, teofyllin. De tre sista ämnena är mycket svaga baser. Koffein kan anses vara en nästan neutral förening. Puriner bildar inte s alter med mineralsyror.
Alla purinbaser är dåligt lösliga i vatten. Med tillsats av organiska syror (bensoesyra, salicylsyra), deras s alter och en ökning av temperaturen ökar koffeinets löslighet. Denna egenskap är baserad på att erhållaläkemedel med dess innehåll (diuretika, läkemedel för behandling av migrän, infektionssjukdomar och förgiftningar, åtföljd av depression av nervsystemet). Teofyllin och teobromin kan bilda s alter med metaller, vilket gör det möjligt att identifiera dem.
Formation av ämnen
Syntes av purinbaser produceras i alla celler i människokroppen, men främst i levern. 6 ATP-molekyler spenderas på deras bildning.
Extern metabolism av dessa ämnen sker i flera steg:
- Nukleoproteiner kommer in i kroppen med mat.
- Under inverkan av enzymer av hydrolasklassen spjälkas de och nukleinsyror frisätts i tarmen.
- Bukspottkörteljuice hydrolyserar nukleinsyror till polynukleotider.
- I tarmen bryts de ytterligare ned till mononukleotider.
- Under inverkan av enzymer omvandlas de senare till nukleosider som innehåller kväveh altiga baser associerade med socker.
- Nukleosider absorberas antingen i tarmens lumen eller sönderdelas till purin- och pyrimidinbaser.
Purinbaser är ämnen vars bildning regleras av en negativ återkopplingsmetod. Med andra ord, slutprodukten av reaktionen undertrycker de inledande stadierna av processen (med hjälp av adenosinmonofosfat och guanosinmonofosfat). Nyckelreaktioner av deras syntes används för närvarande för att utveckla nya läkemedel mot cancer.
Adenin och guanin
Adenin och guanin är purinbaser, dess aminoderivat. De är en del av nukleotiderna, som är de monomera enheterna av nukleinsyror. De viktigaste funktionerna hos purinbaser i DNA är:
- lagring och överföring av genetisk information;
- deltagande i celldelningsprocessen;
- proteinbiosyntes;
- bygga celler.
Adenin och guanin erhålls i laboratoriet genom hydrolys av nukleinsyror. Guanin isoleras också från fiskfjäll och används som ett pärlemorfärgande pigment i kosmetika.
Andra funktioner i kroppen
Förutom nukleinsyror är adenin och guanin beståndsdelar i sådana viktiga organiska föreningar som:
-
Adenosin involverat i biokemiska processer (överföring av energi och nervimpulser, antiinflammatorisk verkan). Forskare tror att detta ämne spelar en roll för att reglera sömnen.
- Adenosinfosfater, som är viktiga för ATP-syntes. Den senare är en viktig energikälla i alla biokemiska processer hos djur.
- Adenosinfosforsyror (mono-, di- och trifosforsyror) involverade i proteinbiosyntes, hormonreglering, lipidmetabolism, steroidbildning, reglering av cellmembranets permeabilitet.
- Adeninnukleotider som ansvarar för att sänka blodtrycket, kontraktiliteten i livmodern och hjärtmuskeln.
Purinbaser är biologiskt aktiva substanser som har följande effekt på kroppen:
- diuretikum;
- stimulering av CNS, särskilt med koffein;
- ökad puls;
- förstoring av lumen i blodkärlen (främst de i musklerna, hjärnan, hjärtat och njurarna);
- minskning av blodproppar.
Teobromin används också för att behandla bronkopulmonella patologier. Liksom koffein exciterar det hjärtmuskeln och ökar mängden urin som produceras. Det ingår i sammansättningen av tandkrämer för att återställa emaljmineralisering och öka dess hårdhet, motståndskraft mot karies. Teobromin erhålls från kakaobönor, malda, avfettade och kokade med en lösning av svavelsyra. Därefter behandlas den med blyoxid, tvättas och fälls ut med ammoniak.
Sönderdelning
De slutliga substanserna i metabolismen av purin-nukleinbaser i kroppen hos människor, primater, fåglar och många däggdjur är hypoxantin och urinsyra, som huvudsakligen utsöndras med urin, och endast en liten mängd av det frigörs från kroppen med avföring (upp till 20%). De föreningar som inte oxideras i tarmens lumen, utan absorberas, sönderdelas också ytterligare till urinsyra.
Enligt forskare är nukleinsyror som kommer in i kroppen med mat inte källor till dessa ämnen, även om deras innehåll i maten når en betydande mängd.
Sönderdelning av purinbaser hos djur kan ske till ammoniak och urea. Vissa däggdjur har också ett enzym som uratoxidas. Det omvandlar urinsyra till allantoin, som är mer lösligt i vatten. Vid metabola störningar hos människor deponeras sura kristaller i muskler, fingrar och brosk, vilket leder till utveckling av gikt.
Nedbrytningen av dessa föreningar sker huvudsakligen i levern, tunntarmen och njurarna. Avlägsnandet av urinsyra genom tarmarna sker tillsammans med gallan, där denna förening under påverkan av mikrofloran bryts ner till koldioxid och vatten. Den totala mängden syra som utsöndras per dag hos en frisk person är cirka 0,6 g.
Reuse
Återvinning av purinbaser är ett fenomen som består i deras upprepade användning. Denna process observeras i vävnader som växer snabbt (i embryon, under regenerering av skada, i tumörer). I dessa fall sker en aktiv syntes av nukleinsyror och förlusten av deras prekursorer (purinbaser) blir oacceptabel.
Syntesen av nukleotider sker längs en kortare väg, med hjälp av enzymet hypoxantin-guanin-fosforibosyltransferas. I närvaro av en genetisk brist på detta ämne hos barn uppstår ett helt komplex av patologiska symtom,kallas Lesch-Nyhans syndrom. Utåt visar sig denna sällsynta och praktiskt taget obotliga sjukdom i form av mental retardation, försämrad koordination av rörelser och extrem aggressivitet riktad mot en själv.
Brott mot metaboliska processer
Försämrad metabolism av purinbaser av nukleotidsyror leder också till följande patologier:
- Immunbrist orsakad av frånvaron av enzymet nukleosidfosforylas.
- Girkes sjukdom är en genetiskt betingad glykogensjukdom.
- Xanthinuria är en ärftlig brist på enzymet xanthine oxidase.
- Stenbildning i urinvägarna.
gikt och urolithiasis
Vid gikt överstiger syntesen av urinsyra vida den mängd som utsöndras från kroppen. Eftersom lösligheten av s alterna av detta ämne är låg, ackumuleras de i blodet, mjuka vävnader och leder. Detta leder till uppkomsten av noder och utvecklingen av inflammation (giktartrit). Ett av symtomen på denna sjukdom är svår smärta på natten i stortån.
Hos män uppträder denna patologi 20 gånger oftare än hos kvinnor. Behandlingen av gikt är en strikt diet som undviker mat rik på purinbaser. Som mediciner används allopurinol, som hämmar aktiviteten att omvandla purinbasen av xantin till urinsyra, samt medel för att förbättra dess utsöndring.("Anturan", "Zinhofen" och andra).
Brott mot utbytet av purinbaser är en av orsakerna till urolithiasis. Det finns hos hälften av personer med gikt. Det ökade innehållet av urater i urinen leder till att de avsätts i urinvägarna. Som behandling rekommenderas det också att följa en diet som huvudsakligen består av vegetabiliska livsmedel. Detta främjar alkalisering av urin och upplösning av urater.
Mat
Naturliga och artificiella källor till purinbaser av nukleinsyror är:
- koffein - gröna teblad, kaffeträd, kakao, guarana (klättrande lianer av släktet Paulinia), läsk (cola och andra);
- theobromin - bönskal;
- theofyllin - grönt te, kaffebönor.
Finns även i choklad, kött, lever och rött vin.
