Purinbasen sind Substanzen, die im menschlichen Körper hauptsächlich aus niedermolekularen Vorstufen - Produkten des Kohlenhydrat- und Eiweißstoffwechsels - gebildet werden. Sie spielen eine wichtige Rolle beim Aufbau von Desoxyribonukleinsäuren und Ribonukleinsäuren, die genetische Informationen tragen. Verschiedene Störungen des Purinstoffwechsels führen zu schweren Gesundheitsstörungen.
Beschreibung
Purinbasen sind Derivate von Purin, organische Naturstoffe. Die bekanntesten und häufigsten von ihnen sind Adenin, Guanin, Koffein, Theobromin, Theophyllin. Die letzten drei Substanzen sind sehr schwache Basen. Koffein kann als nahezu neutrale Verbindung angesehen werden. Purine bilden mit Mineralsäuren keine Salze.
Alle Purinbasen sind schlecht wasserlöslich. Durch Zugabe von organischen Säuren (Benzoesäure, Salicylsäure), deren Salze und Temperaturerhöhung steigt die Löslichkeit von Koffein. Diese Eigenschaft basiert auf dem Erh altenmedikamente mit ihrem Inh alt (Diuretika, Medikamente zur Behandlung von Migräne, Infektionskrankheiten und Vergiftungen, begleitet von einer Depression des Nervensystems). Theophyllin und Theobromin können mit Metallen Salze bilden, wodurch sie identifiziert werden können.
Stoffbildung
Die Synthese von Purinbasen findet in allen Zellen des menschlichen Körpers statt, hauptsächlich aber in der Leber. Für ihre Bildung werden 6 ATP-Moleküle verbraucht.
Der äußere Metabolismus dieser Stoffe erfolgt in mehreren Stufen:
- Nukleoproteine gelangen mit der Nahrung in den Körper.
- Unter dem Einfluss von Enzymen der Klasse der Hydrolasen werden sie gesp alten und im Darm Nukleinsäuren freigesetzt.
- Pankreassaft hydrolysiert Nukleinsäuren zu Polynukleotiden.
- Im Darm werden sie weiter zu Mononukleotiden abgebaut.
- Letztere werden unter dem Einfluss von Enzymen in Nukleoside umgewandelt, die mit Zucker assoziierte stickstoffh altige Basen enth alten.
- Nukleoside werden entweder im Darmlumen absorbiert oder zu Purin- und Pyrimidinbasen abgebaut.
Purinbasen sind Substanzen, deren Bildung durch ein negatives Feedback-Verfahren reguliert wird. Mit anderen Worten, das Endprodukt der Reaktion unterdrückt die Anfangsstadien des Prozesses (mit Hilfe von Adenosinmonophosphat und Guanosinmonophosphat). TasteReaktionen ihrer Synthese werden derzeit zur Entwicklung neuer Krebsmedikamente verwendet.
Adenin und Guanin
Adenin und Guanin sind Purinbasen, seine Aminoderivate. Sie sind Teil der Nukleotide, die die monomeren Einheiten von Nukleinsäuren sind. Die wichtigsten Funktionen von Purinbasen in der DNA sind:
- Speicherung und Übertragung genetischer Informationen;
- Beteiligung am Prozess der Zellteilung;
- Proteinbiosynthese;
- Zellen bauen.
Adenin und Guanin werden im Labor durch Hydrolyse von Nukleinsäuren gewonnen. Guanin wird auch aus Fischschuppen isoliert und als Perlglanzpigment in Kosmetika verwendet.
Andere Funktionen im Körper
Neben Nukleinsäuren sind Adenin und Guanin Bestandteile so wichtiger organischer Verbindungen wie:
- Adenosin ist an biochemischen Prozessen beteiligt (Übertragung von Energie und Nervenimpulsen, entzündungshemmende Wirkung). Wissenschaftler glauben, dass diese Substanz eine Rolle bei der Schlafregulierung spielt.
- Adenosinphosphate, die für die ATP-Synthese unerlässlich sind. Letzteres ist eine wichtige Energiequelle bei allen biochemischen Prozessen bei Tieren.
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Adenosinphosphorsäuren (Mono-, Di- und Triphosphorsäure) beteiligt an der Proteinbiosynthese, Hormonregulation, Fettstoffwechsel, Steroidbildung, Regulation der Zellmembranpermeabilität.
- Adeninnukleotide, die für die Senkung des Blutdrucks, die Kontraktilität der Gebärmutter und des Herzmuskels verantwortlich sind.
Purinbasen sind biologisch aktive Substanzen, die folgende Wirkung auf den Körper haben:
- Diuretikum;
- stimuliert das ZNS, besonders mit Koffein;
- erhöhte Herzfrequenz;
- Vergrößerung des Lumens von Blutgefäßen (hauptsächlich in Muskeln, Gehirn, Herz und Nieren);
- Abnahme von Blutgerinnseln.
Theobromin wird auch zur Behandlung von bronchopulmonalen Erkrankungen eingesetzt. Wie Koffein regt es den Herzmuskel an und erhöht die produzierte Urinmenge. Es ist in der Zusammensetzung von Zahnpasten enth alten, um die Schmelzmineralisierung wiederherzustellen und seine Härte und Kariesbeständigkeit zu erhöhen. Theobromin wird aus Kakaobohnen gewonnen, gemahlen, entfettet und mit einer Schwefelsäurelösung gekocht. Danach wird es mit Bleioxid behandelt, gewaschen und mit Ammoniak ausgefällt.
Zerlegung
Die Endsubstanzen des Stoffwechsels von Purin-Nukleinbasen im Körper von Menschen, Primaten, Vögeln und vielen Säugetieren sind Hypoxanthin und Harnsäure, die hauptsächlich mit dem Urin ausgeschieden werden und nur eine geringe Menge davon freigesetzt wird den Körper mit Kot (bis zu 20 %). Diejenigen Verbindungen, die im Darmlumen nicht oxidiert, sondern resorbiert werden, werden ebenfalls weiter zu Harnsäure abgebaut.
Laut Wissenschaftlern sind Nukleinsäuren, die mit der Nahrung in den Körper gelangen, keine Quellen dieser Substanzen, obwohl ihr Geh alt in Lebensmitteln eine erhebliche Menge erreicht.
Zersetzung von Purinbasen bei Tieren zu Ammoniak und Harnstoff. Einige Säugetiere haben auch ein Enzym wie Uratoxidase. Es wandelt Harnsäure in Allantoin um, das besser wasserlöslich ist. Bei Stoffwechselstörungen beim Menschen lagern sich Säurekristalle in Muskeln, Fingern und Knorpeln ab, was zur Entstehung von Gicht führt.
Der Abbau dieser Verbindungen erfolgt hauptsächlich in Leber, Dünndarm und Nieren. Die Entfernung von Harnsäure durch den Darm erfolgt zusammen mit der Galle, wo diese Verbindung unter dem Einfluss der Mikroflora in Kohlendioxid und Wasser zerfällt. Die Gesamtmenge an Säure, die bei einem gesunden Menschen pro Tag ausgeschieden wird, beträgt etwa 0,6 g.
Wiederverwendung
Recycling von Purinbasen ist ein Phänomen, das in ihrer wiederholten Verwendung besteht. Dieser Prozess wird in Geweben beobachtet, die schnell wachsen (in Embryonen, während der Regeneration von Schäden, in Tumoren). In diesen Fällen findet eine aktive Synthese von Nukleinsäuren statt, und der Verlust ihrer Vorläufer (Purinbasen) wird inakzeptabel.
Die Nukleotidsynthese erfolgt auf kürzerem Weg mit Hilfe des Enzyms Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase. Bei Vorliegen eines genetischen Mangels dieser Substanz bei Kindern tritt ein ganzer Komplex pathologischer Symptome auf,das sogenannte Lesch-Nyhan-Syndrom. Äußerlich äußert sich diese seltene und praktisch unheilbare Krankheit in Form von geistiger Retardierung, gestörter Bewegungskoordination und extremer Aggressivität gegen sich selbst.
Verletzung von Stoffwechselprozessen
Ein gestörter Stoffwechsel der Purinbasen von Nukleotidsäuren führt auch zu folgenden Pathologien:
- Immunschwäche, verursacht durch das Fehlen des Enzyms Nukleosid-Phosphorylase.
- Morbus Girke ist eine genetisch bedingte Glykogenkrankheit.
- Xanthinurie ist ein erblicher Mangel des Enzyms Xanthinoxidase.
- Bildung von Steinen im Harnsystem.
Gicht und Urolithiasis
Bei Gicht übersteigt die Synthese von Harnsäure die vom Körper ausgeschiedene Menge bei weitem. Da die Löslichkeit der Salze dieser Substanz gering ist, reichern sie sich im Blut, in den Weichteilen und in den Gelenken an. Dies führt zum Auftreten von Knoten und zur Entwicklung von Entzündungen (Gichtarthritis). Eines der Symptome dieser Krankheit sind starke nächtliche Schmerzen in den großen Zehen.
Bei Männern tritt diese Pathologie 20 Mal häufiger auf als bei Frauen. Die Behandlung von Gicht ist eine strenge Diät, die Lebensmittel vermeidet, die reich an Purinbasen sind. Als Medikament wird Allopurinol verwendet, das die Aktivität der Umwandlung der Purinbase von Xanthin in Harnsäure hemmt, sowie Mittel zur Verbesserung seiner Ausscheidung.("Anturan", "Zinhofen" und andere).
Die Verletzung des Austauschs von Purinbasen ist eine der Ursachen der Urolithiasis. Es wird bei der Hälfte der Menschen mit Gicht gefunden. Der erhöhte Harnsäuregeh alt im Urin führt zu deren Ablagerung in den Harnwegen. Als Behandlung wird auch eine Ernährung empfohlen, die hauptsächlich aus pflanzlichen Lebensmitteln besteht. Dies fördert die Alkalisierung des Urins und die Auflösung von Uraten.
Essen
Natürliche und künstliche Quellen von Purinbasen von Nukleinsäuren sind:
- Koffein - grüne Teeblätter, Kaffeebaum, Kakao, Guarana (Kletterliane der Gattung Paulinia), Erfrischungsgetränke (Cola und andere);
- Theobromin - Bohnenschale;
- theophylline - grüner Tee, Kaffeebohnen.
Auch in Schokolade, Fleisch, Leber und Rotwein enth alten.
