Bazele purinice sunt substanțe care se formează în corpul uman în principal din precursori cu greutate moleculară mică - produse ale metabolismului carbohidraților și proteinelor. Aceștia joacă un rol important în construcția acizilor dezoxiribonucleici și ribonucleici, care poartă informații genetice. Diverse tulburări ale metabolismului purinelor duc la tulburări grave de sănătate.
Descriere
Bazele purinice sunt derivați ai purinei, compuși naturali organici. Cele mai cunoscute și comune dintre ele sunt adenina, guanina, cofeina, teobromina, teofilina. Ultimele trei substanțe sunt baze foarte slabe. Cofeina poate fi considerată un compus aproape neutru. Purinele nu formează săruri cu acizii minerali.
Toate bazele purinice sunt slab solubile în apă. Odată cu adăugarea de acizi organici (benzoic, salicilic), sărurile acestora și creșterea temperaturii, solubilitatea cofeinei crește. Această proprietate se bazează pe obțineremedicamente cu conținutul său (diuretice, medicamente pentru tratamentul migrenei, patologii infecțioase și otrăviri, însoțite de depresie a sistemului nervos). Teofilina și teobromina sunt capabile să formeze săruri cu metalele, ceea ce face posibilă identificarea acestora.
Formarea substanțelor
Sinteza bazelor purinice este produsă în toate celulele corpului uman, dar mai ales în ficat. 6 molecule de ATP sunt cheltuite pentru formarea lor.
Metabolismul extern al acestor substanțe are loc în mai multe etape:
- Nucleoproteinele intră în organism cu alimente.
- Sub influența enzimelor din clasa hidrolazei, acestea sunt scindate și acizii nucleici sunt eliberați în intestin.
- Sucul pancreatic hidrolizează acizii nucleici în polinucleotide.
- În intestin, ele sunt în continuare descompuse în mononucleotide.
- Sub influența enzimelor, acestea din urmă sunt transformate în nucleozide care conțin baze azotate asociate cu zahărul.
- Nucleozidele sunt fie absorbite în lumenul intestinal, fie descompuse în baze purinice și pirimidinice.
Bazele purinice sunt substanțe a căror formare este reglată printr-o metodă de feedback negativ. Cu alte cuvinte, produsul final al reacției suprimă etapele inițiale ale procesului (cu ajutorul monofosfatului de adenozină și monofosfatului de guanozină). Cheiereacțiile sintezei lor sunt utilizate în prezent pentru a dezvolta noi medicamente anticancer.
Adenină și guanină
Adenina și guanina sunt baze purinice, derivații săi amino. Ele fac parte din nucleotide, care sunt unitățile monomerice ale acizilor nucleici. Cele mai importante funcții ale bazelor purinice din ADN sunt:
- stocarea și transmiterea informațiilor genetice;
- participarea la procesul de diviziune celulară;
- biosinteza proteinelor;
- celule de clădire.
Adenina și guanina se obțin în laborator prin hidroliza acizilor nucleici. Guanina este, de asemenea, izolată din solzii de pește și folosită ca pigment sidefat în produse cosmetice.
Alte funcții în organism
Pe lângă acizii nucleici, adenina și guanina sunt constituenți ai unor compuși organici importanți precum:
- Adenozina implicată în procese biochimice (transmiterea energiei și a impulsurilor nervoase, acțiune antiinflamatoare). Oamenii de știință cred că această substanță joacă un rol în reglarea somnului.
- Fosfați de adenozină, care sunt esențiali pentru sinteza ATP. Acesta din urmă este o sursă importantă de energie în toate procesele biochimice la animale.
-
Acizii adenozin fosforici (mono-, di- și trifosforici) implicați în biosinteza proteinelor, reglarea hormonală, metabolismul lipidelor, formarea steroizilor, reglarea permeabilității membranei celulare.
- Nucleotide de adenină responsabile pentru scăderea tensiunii arteriale, a contractilității uterului și a mușchiului inimii.
Bazele purine sunt substanțe biologic active care au următorul efect asupra organismului:
- diuretic;
- stimularea SNC, în special cu cofeină;
- ritm cardiac crescut;
- mărirea lumenului vaselor de sânge (în principal cele din mușchi, creier, inimă și rinichi);
- scăderea cheagurilor de sânge.
Teobromina este folosită și pentru tratarea patologiilor bronhopulmonare. Ca și cofeina, excită mușchiul inimii și crește cantitatea de urină produsă. Este inclus în compoziția pastelor de dinți pentru a restabili mineralizarea smalțului și a crește duritatea acestuia, rezistența la carii. Teobromina se obține din boabe de cacao, măcinate, degresate și fierte cu o soluție de acid sulfuric. După aceea, se tratează cu oxid de plumb, se spală și se precipită cu amoniac.
Descompunere
Substanțele finale ale metabolismului bazelor nucleice purinice din organismul oamenilor, primatelor, păsărilor și multor mamifere sunt hipoxantina și acidul uric, care se excretă în principal cu urina și numai o cantitate mică este eliberată din acesta. corpul cu fecale (până la 20%). Compușii care nu sunt oxidați în lumenul intestinal, dar sunt absorbiți, sunt, de asemenea, descompuși în acid uric.
Potrivit oamenilor de știință, acizii nucleici care intră în organism cu alimente nu sunt surse ale acestor substanțe, deși conținutul lor în alimente ajunge la o cantitate semnificativă.
Descompunerea bazelor purinice la animale poate avea loc la amoniac și uree. Unele mamifere au, de asemenea, o enzimă precum urat oxidaza. Acesta transformă acidul uric în alantoină, care este mai solubilă în apă. În tulburările metabolice la om, cristalele acide se depun în mușchi, degete și cartilaje, ducând la dezvoltarea gutei.
Descompunerea acestor compuși are loc în principal în ficat, intestinul subțire și rinichi. Eliminarea acidului uric prin intestine are loc împreună cu bila, unde, sub influența microflorei, acest compus se descompune în dioxid de carbon și apă. Cantitatea totală de acid excretată pe zi la o persoană sănătoasă este de aproximativ 0,6 g.
Reutilizare
Reciclarea bazelor purinice este un fenomen care constă în utilizarea repetată a acestora. Acest proces se observă în țesuturile care cresc rapid (la embrioni, în timpul regenerării leziunilor, în tumori). În aceste cazuri, există o sinteză activă a acizilor nucleici, iar pierderea precursorilor acestora (bazele purinice) devine inacceptabilă.
Sinteza nucleotidelor are loc pe un drum mai scurt, cu ajutorul enzimei hipoxantin-guanin-fosforiboziltransferaza. În prezența unei deficiențe genetice a acestei substanțe la copii, apare un întreg complex de simptome patologice,numit sindrom Lesch-Nyhan. În exterior, această boală rară și practic incurabilă se manifestă sub formă de retard mintal, tulburări de coordonare a mișcărilor și agresivitate extremă îndreptată împotriva propriei persoane.
Încălcarea proceselor metabolice
Metabolismul afectat al bazelor purinice ale acizilor nucleotidici duce, de asemenea, la următoarele patologii:
- Imunodeficiență cauzată de absența enzimei nucleozide fosforilază.
- Boala lui Girke este o boală de glicogen determinată genetic.
- Xantinuria este o deficiență ereditară a enzimei xantin oxidaza.
- Formarea de pietre în sistemul urinar.
Guta și urolitiază
În gută, sinteza acidului uric depășește cu mult cantitatea excretată din organism. Deoarece solubilitatea sărurilor acestei substanțe este scăzută, acestea se acumulează în sânge, țesuturi moi și articulații. Aceasta duce la apariția nodurilor și la dezvoltarea inflamației (artrita gută). Unul dintre simptomele acestei boli este durerea severă noaptea la degetele mari de la picioare.
La bărbați, această patologie apare de 20 de ori mai des decât la femei. Tratamentul pentru gută este o dietă strictă care evită alimentele bogate în baze purinice. Ca medicamente, se utilizează alopurinolul, care inhibă activitatea de conversie a bazei purinice a xantinei în acid uric, precum și agenți pentru a îmbunătăți excreția acestuia.("Anturan", "Zinhofen" și altele).
Încălcarea schimbului de baze purinice este una dintre cauzele urolitiazelor. Se găsește la jumătate dintre persoanele cu gută. Conținutul crescut de urati în urină duce la depunerea acestora în tractul urinar. Ca tratament, se recomandă de asemenea să urmați o dietă constând în principal din alimente vegetale. Acest lucru promovează alcalinizarea urinei și dizolvarea uraților.
Mâncare
Sursele naturale și artificiale de baze purinice ale acizilor nucleici sunt:
- cofeină - frunze de ceai verde, arbore de cafea, cacao, guarana (liană cățărătoare din genul Paulinia), băuturi răcoritoare (cola și altele);
- teobromină - coajă de fasole;
- teofilină - ceai verde, boabe de cafea.
Se găsește și în ciocolată, carne, ficat și vin roșu.
