Puriiniemäkset ovat aineita, joita muodostuu ihmiskehossa pääasiassa pienimolekyylisistä esiasteista - hiilihydraatti- ja proteiiniaineenvaihdunnan tuotteista. Niillä on tärkeä rooli deoksiribonukleiini- ja ribonukleiinihappojen rakentamisessa, jotka kuljettavat geneettistä tietoa. Erilaiset puriiniaineenvaihdunnan häiriöt johtavat vakaviin terveysongelmiin.
Kuvaus
Puriiniemäkset ovat puriinin johdannaisia, orgaanisia luonnonyhdisteitä. Tunnetuimmat ja yleisimmät niistä ovat adeniini, guaniini, kofeiini, teobromiini, teofylliini. Kolme viimeistä ainetta ovat erittäin heikkoja emäksiä. Kofeiinia voidaan pitää lähes neutraalina yhdisteenä. Puriinit eivät muodosta suoloja mineraalihappojen kanssa.
Kaikki puriiniemäkset liukenevat huonosti veteen. Orgaanisten happojen (bentsoe, salisyyli), niiden suolojen ja lämpötilan nousun myötä kofeiinin liukoisuus paranee. Tämä ominaisuus perustuu saamiseenlääkkeet sen sisällöllä (diureetit, lääkkeet migreenin, tarttuvien patologioiden ja myrkytysten hoitoon, joihin liittyy hermoston lama). Teofylliini ja teobromiini pystyvät muodostamaan suoloja metallien kanssa, mikä mahdollistaa niiden tunnistamisen.
Aineiden muodostuminen
Puriiniemästen synteesiä tuotetaan kaikissa ihmiskehon soluissa, mutta pääasiassa maksassa. 6 ATP-molekyyliä kuluu niiden muodostumiseen.
Näiden aineiden ulkoinen aineenvaihdunta tapahtuu useissa vaiheissa:
- Nukleoproteiinit tulevat kehoon ruoan mukana.
- Hydrolaasiluokan entsyymien vaikutuksesta ne pilkkoutuvat ja nukleiinihappoja vapautuu suolistossa.
- Haimaneste hydrolysoi nukleiinihapot polynukleotideiksi.
- Suolessa ne hajoavat edelleen mononukleotideiksi.
- Entsyymien vaikutuksesta jälkimmäiset muuttuvat nukleosideiksi, jotka sisältävät sokeriin liittyviä typpipitoisia emäksiä.
- Nukleosidit joko imeytyvät suolen ontelossa tai hajoavat puriini- ja pyrimidiiniemäksiksi.
Puriiniemäkset ovat aineita, joiden muodostumista säätelee negatiivinen palautemenetelmä. Toisin sanoen reaktion lopputuote tukahduttaa prosessin alkuvaiheet (adenosiinimonofosfaatin ja guanosiinimonofosfaatin avulla). Avainniiden synteesin reaktioita käytetään tällä hetkellä uusien syöpälääkkeiden kehittämiseen.
Adeniini ja guaniini
Adeniini ja guaniini ovat puriiniemäksiä, sen aminojohdannaisia. Ne ovat osa nukleotideja, jotka ovat nukleiinihappojen monomeeriyksiköitä. Puriiniemästen tärkeimmät toiminnot DNA:ssa ovat:
- geneettisen tiedon varastointi ja välittäminen;
- osallistuminen solunjakautumisprosessiin;
- proteiinien biosynteesi;
- rakennussolut.
Adeniinia ja guaniinia saadaan laboratoriossa nukleiinihappojen hydrolyysillä. Guaniinia eristetään myös kalan suomuista ja sitä käytetään helmiäispigmenttina kosmetiikassa.
Muut toiminnot kehossa
Nukleiinihappojen lisäksi adeniini ja guaniini ovat sellaisten tärkeiden orgaanisten yhdisteiden ainesosia kuin:
-
Adenosiini osallistuu biokemiallisiin prosesseihin (energian ja hermoimpulssien siirto, tulehdusta ehkäisevä vaikutus). Tutkijat uskovat, että tällä aineella on rooli unen säätelyssä.
- Adenosiinifosfaatit, jotka ovat välttämättömiä ATP-synteesille. Jälkimmäinen on tärkeä energianlähde kaikissa eläinten biokemiallisissa prosesseissa.
- Adenosiinifosforihapot (mono-, di- ja trifosforihapot), jotka osallistuvat proteiinien biosynteesiin, hormonien säätelyyn, lipidien aineenvaihduntaan, steroidien muodostukseen, solukalvon läpäisevyyden säätelyyn.
- Adeniininukleotidit, jotka alentavat verenpainetta, alentavat kohdun ja sydänlihaksen supistumiskykyä.
Puriiniemäkset ovat biologisesti aktiivisia aineita, joilla on seuraava vaikutus elimistöön:
- diureetti;
- keskushermostoa stimuloiva, erityisesti kofeiinilla;
- kohonnut syke;
- verisuonten (pääasiassa lihaksissa, aivoissa, sydämessä ja munuaisissa) ontelon laajentuminen;
- veritulppien väheneminen.
Teobromiinia käytetään myös bronkopulmonaalisten patologioiden hoitoon. Kuten kofeiini, se kiihottaa sydänlihasta ja lisää tuotetun virtsan määrää. Se sisältyy hammastahnojen koostumukseen palauttamaan emalin mineralisaation ja lisäämään sen kovuutta, karieskestävyyttä. Teobromiinia saadaan kaakaopavuista, jotka jauhetaan, poistetaan rasvasta ja keitetään rikkihappoliuoksella. Sen jälkeen se käsitellään lyijyoksidilla, pestään ja saostetaan ammoniakilla.
Hajoaminen
Ihmisen, kädellisten, lintujen ja monien nisäkkäiden elimistön puriininukleiiniemästen aineenvaihdunnan lopulliset aineet ovat hypoksantiini ja virtsahappo, joka erittyy pääasiassa virtsan mukana ja siitä vapautuu vain pieni määrä kehon ulosteiden kanssa (jopa 20 %). Ne yhdisteet, jotka eivät hapetu suolen ontelossa, mutta imeytyvät, hajoavat edelleen virtsahapoksi.
Tutkijoiden mukaan ruoan mukana kehoon tulevat nukleiinihapot eivät ole näiden aineiden lähteitä, vaikka niiden pitoisuus ruoassa on huomattava.
Puriiniemästen hajoaminen eläimissä voi tapahtua ammoniakin ja urean vaikutuksesta. Joillakin nisäkkäillä on myös entsyymi, kuten uraattioksidaasi. Se muuttaa virtsahapon allantoiiniksi, joka liukenee paremmin veteen. Ihmisten aineenvaihduntahäiriöissä happokiteitä kertyy lihaksiin, sormiin ja rustoon, mikä johtaa kihdin kehittymiseen.
Näiden yhdisteiden hajoaminen tapahtuu pääasiassa maksassa, ohutsuolessa ja munuaisissa. Virtsahapon poisto suoliston kautta tapahtuu yhdessä sapen kanssa, jossa tämä yhdiste hajoaa mikroflooran vaikutuksesta hiilidioksidiksi ja vedeksi. Terveen ihmisen vuorokaudessa erittyvän hapon kokonaismäärä on noin 0,6 g.
Uudelleenkäyttö
Puriiniemästen kierrätys on ilmiö, joka koostuu niiden toistuvasta käytöstä. Tämä prosessi havaitaan kudoksissa, jotka kasvavat nopeasti (alkioissa, vaurioiden uusiutumisen aikana, kasvaimissa). Näissä tapauksissa tapahtuu aktiivista nukleiinihappojen synteesiä, eikä niiden esiasteiden (puriiniemästen) menetystä voida hyväksyä.
Nukleotidien synteesi tapahtuu lyhyempää reittiä pitkin hypoksantiini-guaniini-fosforibosyylitransferaasientsyymin avulla. Tämän aineen geneettisen puutteen läsnä ollessa lapsilla ilmenee koko joukko patologisia oireita,kutsutaan Lesch-Nyhanin oireyhtymäksi. Ulkoisesti tämä harvinainen ja käytännössä parantumaton sairaus ilmenee kehitysvammaisena, liikkeiden koordinaation heikkenemisenä ja äärimmäisenä itseään vastaan kohdistuvana aggressiivisuuden muodossa.
Aineenvaihduntaprosessien rikkominen
Nukleotidihappojen puriiniemästen heikentynyt aineenvaihdunta johtaa myös seuraaviin patologioihin:
- Nukleosidifosforylaasientsyymin puuttumisesta johtuva immuunipuutos.
- Girken tauti on geneettisesti määräytyvä glykogeenisairaus.
- Ksantiiniuria on perinnöllinen ksantiinioksidaasin entsyymin puutos.
- Kivien muodostuminen virtsatiejärjestelmään.
Kihti ja virtsakivitauti
Kihdissä virtsahapon synteesi ylittää huomattavasti kehosta erittyvän määrän. Koska tämän aineen suolojen liukoisuus on alhainen, ne kerääntyvät vereen, pehmytkudoksiin ja niveliin. Tämä johtaa solmujen ilmaantumiseen ja tulehduksen kehittymiseen (kihtiniveltulehdus). Yksi tämän taudin oireista on voimakas kipu öisin isovarpaissa.
Miehillä tätä patologiaa esiintyy 20 kertaa useammin kuin naisilla. Kihdin hoito on tiukka ruokavalio, jossa vältetään runsaasti puriiniemäksiä sisältäviä ruokia. Lääkkeinä käytetään allopurinolia, joka estää ksantiinin puriiniemäksen muuntamista virtsahapoksi, sekä sen erittymistä tehostavia aineita.("Anturan", "Zinhofen" ja muut).
Puriiniemästen vaihdon rikkominen on yksi virtsakivitaudin syistä. Sitä esiintyy puolella kihtipotilaista. Uraattien lisääntynyt pitoisuus virtsassa johtaa niiden kerääntymiseen virtsateihin. Hoidona suositellaan myös pääasiassa kasviperäisistä ruoista koostuvaa ruokavaliota. Tämä edistää virtsan alkalisoitumista ja uraattien liukenemista.
Ruoka
Nukleiinihappojen puriiniemästen luonnollisia ja keinotekoisia lähteitä ovat:
- kofeiini - vihreän teen lehdet, kahvipuu, kaakao, guarana (Paulinia-suvun kiipeilyliaani), virvoitusjuomat (cola ja muut);
- teobromiini - pavunkuori;
- teofylliini - vihreä tee, kahvipavut.
Löytyy myös suklaasta, lihasta, maksasta ja punaviinistä.
