Purin

Purin je organska spojina in heteroaromatična s štirimi dušikovimi atomi, skozi pet dodatnih ogljikovih atomov postane končno purinsko jedro in tvori osnovno telo celotne skupine purinov. Slednji so pomembni gradniki nukleinskih kislin in hkrati hranijo genetske informacije.

Purine so prisotne v vseh celicah, zaužijejo jih s hrano, tvori pa jih tudi samo telo, predvsem takrat, ko se celice telesa razgradijo. Živalska hrana zlasti vsebuje veliko purina, npr. v ribah in mesu, zlasti v koži in klavničnih odpadkih. Prostega purina v naravi še niso odkrili.

Kaj je purin?

Ime purinov izhaja iz latinščine. "Purus" pomeni čistost, "acidum uricum" pa sečna kislina. Purini so osnovna struktura sečne kisline. Prvič jih je sintetiziral konec 19. stoletja kemik Emil Fischer, ki je tudi ustanovitelj organske kemije in je leta 1902 za svoje delo prejel Nobelovo nagrado za kemijo.

Purini imajo heterociklično aromatično obročno strukturo, sestavljeno iz šestih atomov. So osnovni molekularni gradniki DNK baz gvanin in adenin. Izvirajo iz purina iz vodikovih atomov in zato pripadajo tudi purinam. Če so te baze povezane z atomom C-1 riboze, nastaneta nukleozida ganozin in adenozin. Eksotermična reakcija s fosfatom nato ustvari nukleotide. To so gradniki mnogih fizioloških molekul.

Purinski nukleotidi niso samo dobavitelji energije, ampak tudi gradniki koencimov, kot so NAD, FAD ali NADP. Hkrati so oddajniki signalov in vmesni produkti sintetičnih poti in presnovnih procesov. Oblikujejo mrežo in se sintetizirajo pod različnimi pogoji. To se ne dogaja kot proste molekule, ampak kot nukleotidi. Po drugi strani pa se razgradijo na sečno kislino. Purini se vežejo tudi na receptorje v celični membrani.

Funkcija, učinek in naloge

Človeški organizem proizvaja purin sam, vendar ga ne izloča neposredno. Pri večstopenjskem postopku se purin razgradi predvsem na sečno kislino.

Tako sečna kislina kot vsi vmesni proizvodi se nato zajamejo v ledvicah in se tam izločijo. Najprej tvori celotno purinsko jedro. Natančneje, nosilna molekula riboza-5-fosfat se fosforilira in tako aktivira. To storimo z odcepom pirofosfata, da bi zagotovili energijo za naslednje korake. Poleg sinteze do purinske baze se purin uporablja tudi za biosintezo NAD in za recikliranje purinov.

Ko se pirofosfat odcepi, se glutamin prenese v ostanek fosforiboze. PRA nastane in katalizira amidophosforibosil transferaza. Ta encim uravnava pretok substrata v presnovi. Po tej reakciji se vključi drugi od štirih dušikovih atomov. Tretji prispeva glutamin in ga uporablja fosforibosilformilglicin amidin sintaza. Po dehidraciji nastane AIR, to je 5-aminoimidazol ribonukleotid. To je karboksilirano v CAIR.

Cikel aspartata, ki se nato začne, vgradi četrti dušikov atom v purinsko jedro, pride do kondenzacije z aspartatom in fumarata se odcepi. Reakcija katalizira fosforibozilaminoimidazol karboksamid formiltransferaza s formilnim radikalom. Pirimidinski obroč je zaprt z izločanjem vode. Pirino jedro je dovršeno.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

V medicini so purinski derivati ​​zdravila, ki se uporabljajo kot antimetaboliti in z. B. za zatiranje azatioprina v imunskem sistemu. Biosinteza s purinom lahko inhibira kot blokado presnove folatov, npr. B. z metotreksatom.

To vodi v pomanjkanje gradnikov DNK in preprečuje razmnoževanje celic, zlasti v tkivih, ki se ponavadi razmnožujejo. To pa se uporablja za zdravljenje tumorskih celic pri zdravljenju raka in avtoimunskih bolezni. Allopurinol se uporablja proti protinu in preprečuje razgradnjo purina na sečno kislino. Purin-n-oksidi imajo kancerogeni učinek.

Bolezni in motnje

Ker se purini v telesu razgradijo kot sečna kislina, lahko pride do motenj, če se telo ne spopada več s tem postopkom pravilno, se razpad zmanjša in sečna kislina se ne izloči dovolj. Nato nastanejo kristali sečne kisline, kar posledično vodi v protin.

Zlasti zaradi prehrane se pojavnost protina sčasoma povečuje. Včasih je bil eden od simptomov bolezni, ki se je pojavila le v višjih družbenih slojih. Polovico purinov naredi telo, polovica pa jih zaužije s hrano. Posledica napadov protina je torej motnja delovanja ledvic, kar posledično lahko privede do bolečih ledvičnih kamnov.

Protin se zdravi z zdravili, vendar ga pogosto spremljajo prehranski ukrepi in posebna prehrana, ki vsebuje malo purina, to je brez drobovine ali vrst rib, kot so sled, sardone ali sardine. Takoj, ko raven sečne kisline naraste, postane koncentracija v krvi previsoka, nastanejo kristali sečne kisline, ki so v obliki igel in se odložijo v ledvicah, hrustancu, tetivah, platiščih, koži in sklepih. Depoziti povzročajo vnetje.

Raven sečne kisline pri moških ne sme presegati 6,5 mg / dl, pri ženskah naj bi bila nekoliko nižja. Visoka raven sečne kisline v krvi ne vodi vedno do protina, sprožijo se tudi genetske nagnjenosti in drugi simptomi. Eden izmed njih je Lesch-Nyhanov sindrom. To je dedna bolezen, ki temelji na moteni presnovi purinov in jo povzroči prenapetost telesa s sečno kislino.

Gre za precej redko presnovno motnjo, ki se dedno recesivno podeduje na X kromosomu, ki primanjkuje hipoksantin-gvanin-fosforibosiltransferaze. Pomanjkanje tega pomembnega encima v organizmu vodi do povečane ravni urina in motenj v centralnem živčnem sistemu.