Le basi delle purine sono sostanze che si formano nel corpo umano principalmente da precursori a basso peso molecolare - prodotti del metabolismo dei carboidrati e delle proteine. Svolgono un ruolo importante nella costruzione degli acidi desossiribonucleico e ribonucleico, che trasportano informazioni genetiche. Vari disturbi del metabolismo delle purine portano a gravi disturbi di salute.
Descrizione
Le basi delle purine sono derivati delle purine, composti organici naturali. I più famosi e comuni sono adenina, guanina, caffeina, teobromina, teofillina. Le ultime tre sostanze sono basi molto deboli. La caffeina può essere considerata un composto quasi neutro. Le purine non formano sali con acidi minerali.
Tutte le basi puriniche sono poco solubili in acqua. Con l'aggiunta di acidi organici (benzoico, salicilico), loro sali e un aumento della temperatura, aumenta la solubilità della caffeina. Questa proprietà si basa sull'ottenimentofarmaci con il suo contenuto (diuretici, farmaci per il trattamento dell'emicrania, patologie infettive e avvelenamenti, accompagnati da depressione del sistema nervoso). La teofillina e la teobromina sono in grado di formare sali con i metalli, il che permette di identificarli.
Formazione di sostanze
La sintesi delle basi delle purine è prodotta in tutte le cellule del corpo umano, ma principalmente nel fegato. 6 molecole di ATP sono spese per la loro formazione.
Il metabolismo esterno di queste sostanze avviene in più fasi:
- Le nucleoproteine entrano nel corpo con il cibo.
- Sotto l'influenza degli enzimi della classe delle idrolasi, vengono scissi e gli acidi nucleici vengono rilasciati nell'intestino.
- Il succo pancreatico idrolizza gli acidi nucleici in polinucleotidi.
- Nell'intestino, vengono ulteriormente scomposti in mononucleotidi.
- Sotto l'influenza degli enzimi, questi ultimi vengono convertiti in nucleosidi contenenti basi azotate associate allo zucchero.
- I nucleosidi vengono assorbiti nel lume intestinale o decomposti in basi puriniche e pirimidiniche.
Le basi puriniche sono sostanze la cui formazione è regolata da un metodo di feedback negativo. In altre parole, il prodotto finale della reazione sopprime le fasi iniziali del processo (con l'aiuto di adenosina monofosfato e guanosina monofosfato). Chiavele reazioni della loro sintesi sono attualmente utilizzate per sviluppare nuovi farmaci antitumorali.
Adenina e guanina
Adenina e guanina sono basi puriniche, i suoi derivati amminici. Fanno parte dei nucleotidi, che sono le unità monomeriche degli acidi nucleici. Le funzioni più importanti delle basi puriniche nel DNA sono:
- archiviazione e trasmissione di informazioni genetiche;
- partecipazione al processo di divisione cellulare;
- biosintesi proteica;
- costruzione di celle.
L'adenina e la guanina sono ottenute in laboratorio per idrolisi degli acidi nucleici. La guanina è anche isolata dalle squame di pesce e usata come pigmento perlescente nei cosmetici.
Altre funzioni nel corpo
Oltre agli acidi nucleici, l'adenina e la guanina sono costituenti di importanti composti organici come:
- Adenosina coinvolta nei processi biochimici (trasmissione di energia e impulsi nervosi, azione antinfiammatoria). Gli scienziati ritengono che questa sostanza svolga un ruolo nella regolazione del sonno.
- Adenosina fosfati, essenziali per la sintesi di ATP. Quest'ultima è un'importante fonte di energia in tutti i processi biochimici negli animali.
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Acidi adenosina fosforici (mono, di- e trifosforici) coinvolti nella biosintesi proteica, regolazione ormonale, metabolismo lipidico, formazione di steroidi, regolazione della permeabilità della membrana cellulare.
- Nucleotidi di adenina responsabili dell'abbassamento della pressione sanguigna, della contrattilità dell'utero e del muscolo cardiaco.
Le basi delle purine sono sostanze biologicamente attive che hanno il seguente effetto sull'organismo:
- diuretico;
- stimolare il SNC, soprattutto con la caffeina;
- frequenza cardiaca aumentata;
- allargamento del lume dei vasi sanguigni (principalmente di muscoli, cervello, cuore e reni);
- diminuzione dei coaguli di sangue.
La teobromina viene anche utilizzata per il trattamento di patologie broncopolmonari. Come la caffeina, eccita il muscolo cardiaco e aumenta la quantità di urina prodotta. È incluso nella composizione dei dentifrici per ripristinare la mineralizzazione dello sm alto e aumentarne la durezza, la resistenza alla carie. La teobromina si ottiene dalle fave di cacao, macinate, sgrassate e bollite con una soluzione di acido solforico. Successivamente viene trattato con ossido di piombo, lavato e precipitato con ammoniaca.
Decomposizione
Le sostanze finali del metabolismo delle basi nucleiche delle purine nel corpo di esseri umani, primati, uccelli e molti mammiferi sono l'ipoxantina e l'acido urico, che viene escreto principalmente con l'urina e solo una piccola quantità viene rilasciata da il corpo con le feci (fino al 20%). Quei composti che non vengono ossidati nel lume intestinale, ma vengono assorbiti, vengono anche ulteriormente decomposti in acido urico.
Secondo gli scienziati, gli acidi nucleici che entrano nel corpo con il cibo non sono fonti di queste sostanze, sebbene il loro contenuto nel cibo raggiunga una quantità significativa.
La decomposizione delle basi delle purine negli animali può verificarsi ad ammoniaca e urea. Alcuni mammiferi hanno anche un enzima come l'urato ossidasi. Converte l'acido urico in allantoina, che è più solubile in acqua. Nei disordini metabolici nell'uomo, i cristalli di acido si depositano nei muscoli, nelle dita e nella cartilagine, portando allo sviluppo della gotta.
La decomposizione di questi composti avviene principalmente nel fegato, nell'intestino tenue e nei reni. La rimozione dell'acido urico attraverso l'intestino avviene insieme alla bile, dove, sotto l'influenza della microflora, questo composto si scompone in anidride carbonica e acqua. La quantità totale di acido escreto al giorno in una persona sana è di circa 0,6 g.
Riutilizzo
Il riciclaggio delle basi puriniche è un fenomeno che consiste nel loro uso ripetuto. Questo processo si osserva nei tessuti che crescono rapidamente (negli embrioni, durante la rigenerazione del danno, nei tumori). In questi casi c'è una sintesi attiva degli acidi nucleici e la perdita dei loro precursori (basi delle purine) diventa inaccettabile.
La sintesi dei nucleotidi avviene lungo un percorso più breve, con l'aiuto dell'enzima ipoxantina-guanina-fosforibosiltransferasi. In presenza di una carenza genetica di questa sostanza nei bambini, si verifica un intero complesso di sintomi patologici,chiamata sindrome di Lesch-Nyhan. Esternamente, questa malattia rara e praticamente incurabile si manifesta sotto forma di ritardo mentale, alterata coordinazione dei movimenti ed estrema aggressività diretta contro se stessi.
Violazione dei processi metabolici
Il metabolismo alterato delle basi puriniche degli acidi nucleotidici porta anche alle seguenti patologie:
- Immunodeficienza causata dall'assenza dell'enzima nucleoside fosforilasi.
- La malattia di Girke è una malattia da glicogeno geneticamente determinata.
- Xanthinuria è una carenza ereditaria dell'enzima xantina ossidasi.
- Formazione di calcoli nel sistema urinario.
Gotta e urolitiasi
Nella gotta, la sintesi di acido urico supera di gran lunga la quantità escreta dal corpo. Poiché la solubilità dei sali di questa sostanza è bassa, si accumulano nel sangue, nei tessuti molli e nelle articolazioni. Ciò porta alla comparsa di nodi e allo sviluppo di infiammazione (artrite gottosa). Uno dei sintomi di questa malattia è un forte dolore notturno agli alluci.
Negli uomini, questa patologia si verifica 20 volte più spesso che nelle donne. Il trattamento per la gotta è una dieta rigorosa che evita cibi ricchi di basi di purine. Come farmaci viene utilizzato l'allopurinolo, che inibisce l'attività di conversione della base purinica della xantina in acido urico, nonché agenti per migliorarne l'escrezione.("Anturan", "Zinhofen" e altri).
La violazione dello scambio delle basi delle purine è una delle cause dell'urolitiasi. Si trova nella metà delle persone con gotta. L'aumento del contenuto di urati nelle urine porta alla loro deposizione nelle vie urinarie. Come trattamento si consiglia inoltre di seguire una dieta composta principalmente da alimenti vegetali. Ciò favorisce l'alcalinizzazione delle urine e la dissoluzione degli urati.
Cibo
Le fonti naturali e artificiali di basi puriniche degli acidi nucleici sono:
- caffeina - foglie di tè verde, pianta del caffè, cacao, guaranà (liana rampicante del genere Paulinia), bibite (cola e altri);
- teobromina - buccia di fagiolo;
- teofillina - tè verde, chicchi di caffè.
Si trova anche nel cioccolato, nella carne, nel fegato e nel vino rosso.
