พิวรีนเบสคือสารที่ก่อตัวในร่างกายมนุษย์ส่วนใหญ่มาจากสารตั้งต้นที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ - ผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน พวกมันมีบทบาทสำคัญในการสร้างกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกและกรดไรโบนิวคลีอิกซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรม ความผิดปกติต่างๆ ของการเผาผลาญ purine นำไปสู่ความผิดปกติด้านสุขภาพที่รุนแรง
รายละเอียด
พิวรีนเบสเป็นอนุพันธ์ของพิวรีนซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ธรรมชาติ ที่มีชื่อเสียงและเป็นที่รู้จักมากที่สุดคือ adenine, guanine, คาเฟอีน, theobromine, theophylline สารสามตัวสุดท้ายเป็นเบสที่อ่อนแอมาก คาเฟอีนถือได้ว่าเป็นสารประกอบที่เกือบจะเป็นกลาง พิวรีนไม่สร้างเกลือที่มีกรดแร่
เบสพิวรีนทั้งหมดละลายได้ไม่ดีในน้ำ ด้วยการเติมกรดอินทรีย์ (เบนโซอิก ซาลิไซลิก) เกลือและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ความสามารถในการละลายของคาเฟอีนจะเพิ่มขึ้น คุณสมบัตินี้ขึ้นอยู่กับการได้รับยาที่มีเนื้อหา (ยาขับปัสสาวะ, ยารักษาไมเกรน, โรคติดเชื้อและพิษ, มาพร้อมกับภาวะซึมเศร้าของระบบประสาท) ธีโอฟิลลีนและธีโอโบรมีนสามารถสร้างเกลือกับโลหะ ซึ่งทำให้สามารถระบุได้
การก่อตัวของสาร
การสังเคราะห์เบสพิวรีนนั้นผลิตขึ้นในทุกเซลล์ของร่างกายมนุษย์ แต่ส่วนใหญ่อยู่ที่ตับ 6 โมเลกุล ATP ถูกใช้ไปกับการก่อตัว
เมแทบอลิซึมภายนอกของสารเหล่านี้เกิดขึ้นในหลายขั้นตอน:
- นิวคลีโอโปรตีนเข้าสู่ร่างกายด้วยอาหาร
- ภายใต้อิทธิพลของเอ็นไซม์ไฮโดรเลสคลาส พวกมันจะถูกแยกออกและกรดนิวคลีอิกถูกปลดปล่อยในลำไส้
- น้ำตับอ่อนไฮโดรไลซ์กรดนิวคลีอิกเป็นพอลินิวคลีโอไทด์
- ในลำไส้ พวกมันจะถูกย่อยเป็นโมโนนิวคลีโอไทด์อีก
- ภายใต้อิทธิพลของเอ็นไซม์ เอ็นไซม์จะถูกแปลงเป็นนิวคลีโอไซด์ที่มีเบสไนโตรเจนที่เกี่ยวข้องกับน้ำตาล
- นิวคลีโอไซด์ถูกดูดซึมในรูของลำไส้หรือย่อยสลายเป็นเบสพิวรีนและไพริมิดีน
เบสพิวรีนคือสารที่มีการควบคุมการก่อตัวโดยวิธีป้อนกลับเชิงลบ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของปฏิกิริยายับยั้งระยะเริ่มต้นของกระบวนการ (ด้วยความช่วยเหลือของอะดีโนซีนโมโนฟอสเฟตและกัวโนซีนโมโนฟอสเฟต) กุญแจปัจจุบันปฏิกิริยาการสังเคราะห์ของพวกมันถูกใช้เพื่อพัฒนายาต้านมะเร็งตัวใหม่
อะดีนีนกับกัวนีน
อะดีนีนและกวานีนเป็นเบสพิวรีน ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของอะมิโน พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของนิวคลีโอไทด์ซึ่งเป็นหน่วยโมโนเมอร์ของกรดนิวคลีอิก หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของเบสพิวรีนใน DNA คือ:
- การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม
- มีส่วนร่วมในกระบวนการแบ่งเซลล์
- การสังเคราะห์โปรตีน;
- สร้างเซลล์
อะดีนีนและกัวนีนได้รับในห้องปฏิบัติการโดยการไฮโดรไลซิสของกรดนิวคลีอิก กวานีนยังแยกได้จากเกล็ดปลาและใช้เป็นเม็ดสีมุกในเครื่องสำอาง
หน้าที่อื่นๆในร่างกาย
นอกจากกรดนิวคลีอิกแล้ว อะดีนีนและกัวนีนยังเป็นส่วนประกอบของสารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญเช่น:
- อะดีโนซีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีวเคมี (การถ่ายทอดพลังงานและแรงกระตุ้นของเส้นประสาท ฤทธิ์ต้านการอักเสบ) นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสารนี้มีบทบาทในการควบคุมการนอนหลับ
- อะดีโนซีน ฟอสเฟต ซึ่งจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์เอทีพี หลังเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญในกระบวนการทางชีวเคมีทั้งหมดในสัตว์
- กรดอะดีโนซีนฟอสฟอริก (โมโน- ได- และไตรฟอสฟอริก) ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีน การควบคุมฮอร์โมน เมแทบอลิซึมของไขมัน การสร้างสเตียรอยด์ การควบคุมการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์
-
อะดีนีนนิวคลีโอไทด์ที่ช่วยลดความดันโลหิต การหดตัวของมดลูกและกล้ามเนื้อหัวใจ
พิวรีนเบสเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีผลต่อร่างกายดังต่อไปนี้:
- ขับปัสสาวะ;
- กระตุ้นระบบประสาทส่วนกลางโดยเฉพาะคาเฟอีน
- อัตราการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้น;
- การขยายลูเมนของหลอดเลือด (ส่วนใหญ่อยู่ที่กล้ามเนื้อ สมอง หัวใจ และไต);
- ลิ่มเลือดลดลง
ธีโอโบรมีนยังใช้รักษาโรคหลอดลมโป่งพองได้ด้วย เช่นเดียวกับคาเฟอีน มันกระตุ้นกล้ามเนื้อหัวใจและเพิ่มปริมาณของปัสสาวะที่ผลิต รวมอยู่ในองค์ประกอบของยาสีฟันเพื่อฟื้นฟูการทำให้เป็นแร่ของเคลือบฟัน และเพิ่มความแข็ง ต้านทานโรคฟันผุ ธีโอโบรมีนได้มาจากเมล็ดโกโก้ บด สกัดไขมันแล้วต้มด้วยสารละลายกรดซัลฟิวริก หลังจากนั้น นำไปบำบัดด้วยตะกั่วออกไซด์ ล้างและตกตะกอนด้วยแอมโมเนีย
การสลายตัว
สารสุดท้ายในการเผาผลาญของนิวคลีอิก purine ในร่างกายของมนุษย์ ไพรเมต นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด ได้แก่ กรดไฮโปแซนทีนและกรดยูริกซึ่งถูกขับออกทางปัสสาวะเป็นส่วนใหญ่ และปล่อยออกเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ร่างกายมีอุจจาระ (มากถึง 20%) สารประกอบเหล่านั้นที่ไม่ถูกออกซิไดซ์ในลูเมนของลำไส้ แต่ถูกดูดซึม จะถูกย่อยสลายต่อไปเป็นกรดยูริกอีกด้วย
ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าว กรดนิวคลีอิกที่เข้าสู่ร่างกายด้วยอาหารไม่ใช่แหล่งที่มาของสารเหล่านี้ แม้ว่าเนื้อหาในอาหารจะมีปริมาณมาก
การสลายตัวของเบสพิวรีนในสัตว์สามารถเกิดขึ้นได้กับแอมโมเนียและยูเรีย สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดก็มีเอนไซม์เช่น urate oxidase โดยจะเปลี่ยนกรดยูริกเป็นอัลลันโทอิน ซึ่งละลายได้ในน้ำมากกว่า ในความผิดปกติของการเผาผลาญในมนุษย์ ผลึกกรดจะสะสมอยู่ในกล้ามเนื้อ นิ้วมือ และกระดูกอ่อน ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาของโรคเกาต์
การสลายตัวของสารเหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตับ ลำไส้เล็ก และไต การกำจัดกรดยูริกผ่านทางลำไส้เกิดขึ้นพร้อมกับน้ำดี ซึ่งภายใต้อิทธิพลของจุลินทรีย์ สารประกอบนี้จะสลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ปริมาณกรดที่ขับออกมาต่อวันในคนที่มีสุขภาพดีคือ 0.6 กรัม
ใช้ซ้ำ
การรีไซเคิลเบสพิวรีนเป็นปรากฏการณ์ที่ประกอบด้วยการใช้ซ้ำ กระบวนการนี้สังเกตได้ในเนื้อเยื่อที่เติบโตอย่างรวดเร็ว (ในตัวอ่อน ระหว่างการสร้างความเสียหาย ในเนื้องอก) ในกรณีเหล่านี้ มีการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิกอย่างแข็งขัน และการสูญเสียสารตั้งต้น (เบสพิวรีน) จะกลายเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้
การสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์เกิดขึ้นในเส้นทางที่สั้นกว่า ด้วยความช่วยเหลือของเอ็นไซม์ไฮโปแซนทีน-กัวนีน-ฟอสโฟไรโบซิลทรานสเฟอเรส ในที่ที่มีการขาดสารพันธุกรรมของสารนี้ในเด็กจะมีอาการทางพยาธิวิทยาที่ซับซ้อนทั้งหมดเรียกว่า กลุ่มอาการเลสช์-นีฮาน ภายนอก โรคหายากและรักษาไม่หายนี้แสดงออกในรูปแบบของปัญญาอ่อน การประสานงานที่บกพร่องของการเคลื่อนไหว และความก้าวร้าวรุนแรงที่มุ่งโจมตีตัวเอง
ละเมิดกระบวนการเผาผลาญ
เมแทบอลิซึมของเบสพิวรีนที่บกพร่องของกรดนิวคลีโอไทด์ทำให้เกิดโรคดังต่อไปนี้:
- ภูมิคุ้มกันบกพร่องที่เกิดจากการขาดเอนไซม์ nucleoside phosphorylase
- โรคเกิร์กเป็นโรคที่เกิดจากไกลโคเจนที่กำหนดโดยพันธุกรรม
- แซนธินูเรียเป็นความผิดปกติทางพันธุกรรมของเอนไซม์แซนทีนออกซิเดส
- การก่อตัวของนิ่วในระบบทางเดินปัสสาวะ
โรคเกาต์และท่อปัสสาวะ
ในโรคเกาต์ การสังเคราะห์กรดยูริกเกินปริมาณที่ขับออกจากร่างกายมาก เนื่องจากความสามารถในการละลายของเกลือของสารนี้มีน้อย จึงสะสมอยู่ในเลือด เนื้อเยื่ออ่อน และข้อต่อ สิ่งนี้นำไปสู่การปรากฏตัวของโหนดและการพัฒนาของการอักเสบ (โรคข้ออักเสบเกาต์) หนึ่งในอาการของโรคนี้คืออาการปวดอย่างรุนแรงในตอนกลางคืนที่นิ้วเท้าใหญ่
ในผู้ชาย พยาธิวิทยานี้เกิดขึ้นบ่อยกว่าในผู้หญิง 20 เท่า การรักษาโรคเกาต์เป็นอาหารที่เข้มงวดซึ่งหลีกเลี่ยงอาหารที่อุดมด้วยสารพิวรีน เป็นยาที่ใช้ allopurinol ซึ่งยับยั้งการทำงานของการเปลี่ยนฐาน purine ของ xanthine เป็นกรดยูริกเช่นเดียวกับตัวแทนเพื่อเพิ่มการขับถ่าย("Anturan", "Zinhofen" และอื่นๆ)
การละเมิดการแลกเปลี่ยนเบสพิวรีนเป็นหนึ่งในสาเหตุของโรคนิ่วในไต พบในผู้ที่เป็นโรคเกาต์ครึ่งหนึ่ง ปริมาณปัสสาวะที่เพิ่มขึ้นในปัสสาวะนำไปสู่การสะสมในทางเดินปัสสาวะ ในการรักษา แนะนำให้รับประทานอาหารที่ประกอบด้วยอาหารจากพืชเป็นหลัก สิ่งนี้ส่งเสริมการทำให้ปัสสาวะเป็นด่างและการละลายของปัสสาวะ
อาหาร
กรดนิวคลีอิกที่มาจากธรรมชาติและเทียมคือ:
- คาเฟอีน - ใบชาเขียว ต้นกาแฟ โกโก้ กวารานา (เถาวัลย์เถาวัลย์เถาวัลย์) น้ำอัดลม (โคล่าและอื่น ๆ);
- ธีโอโบรมีน - เปลือกถั่ว;
- theophylline - ชาเขียว เมล็ดกาแฟ
พบได้ในช็อกโกแลต เนื้อ ตับ และไวน์แดง
