Puryna

Puryna jest związkiem organicznym i związkiem heteroaromatycznym z czterema atomami azotu, przez pięć dodatkowych atomów węgla staje się gotowym rdzeniem purynowym i tworzy podstawowy korpus całej grupy puryn. Te ostatnie są ważnym budulcem kwasów nukleinowych i jednocześnie przechowują informację genetyczną.

Puryny są obecne we wszystkich komórkach, są spożywane z pożywieniem, ale są również tworzone przez sam organizm, głównie podczas rozpadu komórek ciała. W szczególności pokarmy pochodzenia zwierzęcego zawierają dużo puryn, np. w rybach i mięsie, zwłaszcza w skórze i podrobach. Jak dotąd w przyrodzie nie odkryto wolnej puryny.

Co to jest puryna?

Nazwa puryn pochodzi z łaciny. „Purus” oznacza czystość, a „acidum uricum” to kwas moczowy. Puryny to podstawowa struktura kwasu moczowego. Po raz pierwszy zostały zsyntetyzowane pod koniec XIX wieku przez chemika Emila Fischera, który jest także twórcą chemii organicznej i za swoją pracę w 1902 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.

Puryny mają heterocykliczną aromatyczną strukturę pierścieniową składającą się z sześciu atomów. Są podstawowym molekularnym budulcem zasad DNA, guaniny i adeniny. Pochodzą one z puryny z atomów wodoru i dlatego też należą do zasad purynowych. Jeśli te zasady są połączone z atomem C-1 rybozy, powstają nukleozydy guanozyna i adenozyna. W wyniku egzotermicznej reakcji z fosforanem powstają nukleotydy. Są to elementy budulcowe wielu fizjologicznych cząsteczek.

Nukleotydy purynowe są nie tylko dostawcami energii, ale także budulcem koenzymów, takich jak NAD, FAD czy NADP. Jednocześnie są przekaźnikami sygnałów i produktami pośrednimi syntetycznych szlaków i procesów metabolicznych. Tworzą sieć i są syntetyzowane w różnych warunkach. Nie dzieje się to jako wolne cząsteczki, ale jako nukleotydy. Z drugiej strony rozkładają się na kwas moczowy. Puryny również wiążą się z receptorami w błonie komórkowej.

Funkcja, efekt i zadania

Organizm ludzki sam wytwarza purynę, ale nie wydala jej bezpośrednio. W procesie wieloetapowym puryna jest przede wszystkim rozkładana na kwas moczowy.

Zarówno sam kwas moczowy, jak i wszystkie produkty pośrednie są następnie wychwytywane w nerkach i tam wydalane. Początkowo tworzy się cały rdzeń purynowy. Dokładniej, cząsteczka nośnika rybozo-5-fosforanu jest fosforylowana, a tym samym aktywowana. Odbywa się to poprzez odszczepienie pirofosforanu w celu zapewnienia energii na następne kroki. Oprócz syntezy zasady purynowej, puryna jest również wykorzystywana do biosyntezy NAD i do recyklingu puryn.

Po odszczepieniu pirofosforanu glutamina jest przenoszona do reszty fosforybozy. PRA powstaje i jest katalizowany przez transferazy amidofosforybozylowej. Enzym ten reguluje przepływ substratu w metabolizmie. Po tej reakcji włącza się drugi z czterech atomów azotu. Trzeci jest dostarczany przez glutaminę i używany przez syntazę fosforybozyloformyloglicynoamidyny. Po odwodnieniu powstaje AIR, czyli rybonukleotyd 5-aminoimidazolu. To jest karboksylowane do CAIR.

Rozpoczynający się cykl asparaginianowy tworzy czwarty atom azotu w jądrze purynowym, następuje kondensacja z asparaginianem i odszczepianie się fumaranu. Reakcja jest katalizowana przez formylotransferazę fosforybozyloaminoimidazolo-karboksyamidową przez rodnik formylowy. Pierścień pirymidynowy jest zamknięty przez eliminację wody. Rdzeń purynowy jest kompletny.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

W medycynie pochodne puryny są lekami stosowanymi jako antymetabolity iz. B. do stłumienia azatiopryny w układzie odpornościowym. Biosyntezę z puryną można zahamować jako blokadę metabolizmu folianów, np. B. z metotreksatem.

Prowadzi to do niedoboru bloków budulcowych DNA i zapobiega namnażaniu się komórek, zwłaszcza w tkankach, które mają tendencję do proliferacji. To z kolei jest stosowane w leczeniu komórek nowotworowych w leczeniu raka i chorób autoimmunologicznych. Allopurynol jest stosowany przeciwko dnie moczanowej i zapobiega rozkładowi puryny na kwas moczowy. Z kolei n-tlenki puryn są rakotwórcze.

Choroby i zaburzenia

Ponieważ puryny są rozkładane przez organizm w postaci kwasu moczowego, mogą wystąpić zaburzenia, jeśli organizm nie może już prawidłowo radzić sobie z tym procesem, rozpad jest zmniejszony, a kwas moczowy nie jest wystarczająco wydalany. Następnie tworzą się kryształy kwasu moczowego, które z kolei prowadzą do dny moczanowej.

W szczególności ze względu na dietę częstość występowania dny moczanowej wzrosła z czasem. Kiedyś był to jeden z objawów choroby, który występował tylko w wyższych klasach społecznych. Połowa puryn jest wytwarzana przez organizm, a połowa jest pobierana z pożywieniem. Konsekwencją napadów dny moczanowej jest wówczas zaburzenie czynności nerek, co z kolei może prowadzić do bolesnych kamieni nerkowych.

Dnę leczy się lekami, ale często towarzyszy im dieta i specjalna dieta o niskiej zawartości puryn, tj. Bez podrobów lub rodzajów ryb, takich jak śledź, sardele lub sardynki. Gdy tylko poziom kwasu moczowego wzrośnie, stężenie we krwi staje się zbyt wysokie, tworzą się kryształki kwasu moczowego, które mają kształt igieł i osadzają się w nerkach, chrząstkach, pochewkach ścięgien, skórze i stawach. Osady powodują stan zapalny.

Zawartość kwasu moczowego u mężczyzn nie powinna przekraczać 6,5 mg / dl, u kobiet nieco niższa. Wysoki poziom kwasu moczowego we krwi nie zawsze prowadzi do dny moczanowej; predyspozycje genetyczne i inne dolegliwości są również wyzwalaczami. Jednym z nich jest zespół Lescha-Nyhana. Jest to choroba dziedziczna, która opiera się na zaburzonym metabolizmie puryn i jest spowodowana nadmiernym obciążeniem organizmu kwasem moczowym.

Jest to raczej rzadkie zaburzenie metaboliczne dziedziczone recesywnie na chromosomie X, z niedoborem fosforybozylotransferazy hipoksantynowo-guaninowej. Brak tego ważnego enzymu w organizmie prowadzi do podwyższenia poziomu moczu i zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego.