Purinbaser er stoffer, der dannes i den menneskelige krop hovedsageligt fra lavmolekylære prækursorer - produkter af kulhydrat- og proteinmetabolisme. De spiller en vigtig rolle i konstruktionen af deoxyribonuklein- og ribonukleinsyrer, som bærer genetisk information. Forskellige forstyrrelser i purinmetabolismen fører til alvorlige helbredsforstyrrelser.
Description
Purinbaser er derivater af purin, organiske naturlige forbindelser. De mest berømte og almindelige af dem er adenin, guanin, koffein, theobromin, theophyllin. De sidste tre stoffer er meget svage baser. Koffein kan betragtes som en næsten neutral forbindelse. Puriner danner ikke s alte med mineralsyrer.
Alle purinbaser er dårligt opløselige i vand. Med tilsætning af organiske syrer (benzoesyre, salicylsyre), deres s alte og en stigning i temperaturen øges koffeinens opløselighed. Denne ejendom er baseret på at opnålægemidler med dets indhold (diuretika, lægemidler til behandling af migræne, infektiøse patologier og forgiftninger, ledsaget af depression af nervesystemet). Theophyllin og theobromin er i stand til at danne s alte med metaller, hvilket gør det muligt at identificere dem.
Danning af stoffer
Syntese af purinbaser produceres i alle celler i den menneskelige krop, men hovedsageligt i leveren. 6 ATP-molekyler bruges på deres dannelse.
Ydre metabolisme af disse stoffer foregår i flere trin:
- Nukleoproteiner kommer ind i kroppen med mad.
- Under påvirkning af enzymer af hydrolaseklassen sp altes de, og nukleinsyrer frigives i tarmen.
- Bugspytkirteljuice hydrolyserer nukleinsyrer til polynukleotider.
- I tarmen nedbrydes de yderligere til mononukleotider.
- Under påvirkning af enzymer omdannes sidstnævnte til nukleosider, der indeholder nitrogenholdige baser forbundet med sukker.
- Nukleosider absorberes enten i tarmens lumen eller nedbrydes til purin- og pyrimidinbaser.
Purinbaser er stoffer, hvis dannelse er reguleret af en negativ feedback-metode. Med andre ord undertrykker slutproduktet af reaktionen de indledende stadier af processen (ved hjælp af adenosinmonophosphat og guanosinmonophosphat). Nøglereaktioner af deres syntese bruges i øjeblikket til at udvikle nye lægemidler mod kræft.
Adenin og guanin
Adenin og guanin er purinbaser, dets aminoderivater. De er en del af nukleotiderne, som er de monomere enheder af nukleinsyrer. De vigtigste funktioner af purinbaser i DNA er:
- lagring og transmission af genetisk information;
- deltagelse i celledelingsprocessen;
- proteinbiosyntese;
- bygning af celler.
Adenin og guanin opnås i laboratoriet ved hydrolyse af nukleinsyrer. Guanin er også isoleret fra fiskeskæl og bruges som et perlemorspigment i kosmetik.
Andre funktioner i kroppen
Ud over nukleinsyrer er adenin og guanin bestanddele af så vigtige organiske forbindelser som:
-
Adenosin involveret i biokemiske processer (transmission af energi og nerveimpulser, anti-inflammatorisk virkning). Forskere mener, at dette stof spiller en rolle i at regulere søvnen.
- Adenosinphosphater, som er essentielle for ATP-syntese. Sidstnævnte er en vigtig energikilde i alle biokemiske processer hos dyr.
- Adenosin-phosphorsyrer (mono-, di- og triphosphorsyre) involveret i proteinbiosyntese, hormonregulering, lipidmetabolisme, steroiddannelse, regulering af cellemembranpermeabilitet.
- Adenin-nukleotider, der er ansvarlige for at sænke blodtrykket, kontraktiliteten af livmoderen og hjertemusklen.
Purinbaser er biologisk aktive stoffer, der har følgende virkning på kroppen:
- diuretikum;
- stimulering af CNS, især med koffein;
- øget puls;
- forstørrelse af lumen af blodkar (hovedsageligt dem i muskler, hjerne, hjerte og nyrer);
- fald i blodpropper.
Theobromin bruges også til at behandle bronkopulmonære patologier. Ligesom koffein ophidser det hjertemusklen og øger mængden af produceret urin. Det er inkluderet i sammensætningen af tandpastaer for at genoprette emaljemineralisering og øge dens hårdhed, modstandsdygtighed over for caries. Theobromin fås fra kakaobønner, malet, affedtet og kogt med en opløsning af svovlsyre. Derefter behandles det med blyoxid, vaskes og udfældes med ammoniak.
Dekomponering
De sidste stoffer i metabolismen af purin-nukleinbaser i kroppen hos mennesker, primater, fugle og mange pattedyr er hypoxanthin og urinsyre, som hovedsageligt udskilles med urin, og kun en lille mængde af det frigives fra kroppen med afføring (op til 20%). De forbindelser, der ikke oxideres i tarmens lumen, men absorberes, nedbrydes også yderligere til urinsyre.
Ifølge videnskabsmænd er nukleinsyrer, der kommer ind i kroppen med mad, ikke kilder til disse stoffer, selvom deres indhold i maden når en betydelig mængde.
Nedbrydning af purinbaser hos dyr kan ske til ammoniak og urinstof. Nogle pattedyr har også et enzym som uratoxidase. Det omdanner urinsyre til allantoin, som er mere opløseligt i vand. Ved stofskifteforstyrrelser hos mennesker aflejres sure krystaller i muskler, fingre og brusk, hvilket fører til udvikling af gigt.
Nedbrydningen af disse forbindelser sker hovedsageligt i leveren, tyndtarmen og nyrerne. Fjernelsen af urinsyre gennem tarmene sker sammen med galde, hvor denne forbindelse under påvirkning af mikroflora nedbrydes til kuldioxid og vand. Den samlede mængde syre, der udskilles om dagen hos en rask person, er omkring 0,6 g.
Genbrug
Genbrug af purinbaser er et fænomen, der består i deres gentagne brug. Denne proces observeres i væv, der vokser hurtigt (i embryoner, under regenerering af skader, i tumorer). I disse tilfælde er der en aktiv syntese af nukleinsyrer, og tabet af deres prækursorer (purinbaser) bliver uacceptabelt.
Syntesen af nukleotider sker langs en kortere vej ved hjælp af enzymet hypoxanthin-guanin-phosphoribosyltransferase. I nærvær af en genetisk mangel på dette stof hos børn opstår et helt kompleks af patologiske symptomer,kaldet Lesch-Nyhans syndrom. Udadtil viser denne sjældne og praktisk t alt uhelbredelige sygdom sig i form af mental retardering, nedsat koordination af bevægelser og ekstrem aggressivitet rettet mod en selv.
Krænkelse af metaboliske processer
Svækket metabolisme af purinbaser af nukleotidsyrer fører også til følgende patologier:
- Immunmangel forårsaget af fraværet af enzymet nukleosidphosphorylase.
- Girkes sygdom er en genetisk bestemt glykogensygdom.
- Xanthinuria er en arvelig mangel på enzymet xanthinoxidase.
- Danning af sten i urinvejene.
Gigt og urolithiasis
Ved gigt overstiger syntesen af urinsyre langt den mængde, der udskilles fra kroppen. Da opløseligheden af s alte af dette stof er lav, ophobes de i blodet, blødt væv og led. Dette fører til udseendet af noder og udvikling af betændelse (gigtgigt). Et af symptomerne på denne sygdom er stærke smerter om natten i storetæerne.
Hos mænd forekommer denne patologi 20 gange oftere end hos kvinder. Behandlingen af gigt er en streng diæt, der undgår fødevarer rige på purinbaser. Som medicin anvendes allopurinol, som hæmmer aktiviteten af at omdanne purinbasen af xanthin til urinsyre, samt midler til at øge dets udskillelse.("Anturan", "Zinhofen" og andre).
Overtrædelse af udvekslingen af purinbaser er en af årsagerne til urolithiasis. Det findes hos halvdelen af mennesker med gigt. Det øgede indhold af urater i urinen fører til deres aflejring i urinvejene. Som behandling anbefales det også at følge en diæt, der hovedsageligt består af planteføde. Dette fremmer alkalisering af urin og opløsning af urater.
Mad
Naturlige og kunstige kilder til purinbaser af nukleinsyrer er:
- koffein - grønne teblade, kaffetræ, kakao, guarana (klatreliana af slægten Paulinia), læskedrikke (cola og andre);
- theobromin - bønneskaller;
- theophylline - grøn te, kaffebønner.
Finder også i chokolade, kød, lever og rødvin.
