Puriini alused on ained, mis tekivad inimorganismis peamiselt madala molekulmassiga lähteainetest – süsivesikute ja valkude ainevahetuse saadustest. Nad mängivad olulist rolli desoksüribonukleiin- ja ribonukleiinhapete ehitamisel, mis kannavad geneetilist teavet. Erinevad puriinide ainevahetuse häired põhjustavad tõsiseid tervisehäireid.
Kirjeldus
Puriinialused on puriini derivaadid, orgaanilised looduslikud ühendid. Kõige kuulsamad ja levinumad neist on adeniin, guaniin, kofeiin, teobromiin, teofülliin. Viimased kolm ainet on väga nõrgad alused. Kofeiini võib pidada peaaegu neutraalseks ühendiks. Puriinid ei moodusta mineraalhapetega sooli.
Kõik puriinialused lahustuvad vees halvasti. Orgaaniliste hapete (bensoe, salitsüülhape), nende soolade ja temperatuuri tõusuga suureneb kofeiini lahustuvus. See omadus põhineb saamiselselle sisaldusega ravimid (diureetikumid, ravimid migreeni, nakkuspatoloogiate ja mürgistuste raviks, millega kaasneb närvisüsteemi depressioon). Teofülliin ja teobromiin on võimelised moodustama metallidega sooli, mis võimaldab neid tuvastada.
Ainete teke
Puriinaluste süntees toimub kõigis inimkeharakkudes, kuid peamiselt maksas. Nende moodustamiseks kulub 6 ATP molekuli.
Nende ainete väline metabolism toimub mitmes etapis:
- Nukleoproteiinid sisenevad kehasse koos toiduga.
- Hüdrolaaside klassi ensüümide mõjul need lõhustuvad ja soolestikus vabanevad nukleiinhapped.
- Pankrease mahl hüdrolüüsib nukleiinhapped polünukleotiidideks.
- Sooles lagunevad need edasi mononukleotiidideks.
- Ensüümide mõjul muudetakse viimased nukleosiidideks, mis sisaldavad suhkruga seotud lämmastikualuseid.
- Nukleosiidid kas imenduvad soolestiku luumenis või lagunevad puriini- ja pürimidiini alusteks.
Puriini alused on ained, mille teket reguleerib negatiivse tagasiside meetod. Teisisõnu surub reaktsiooni lõpp-produkt maha protsessi algfaasid (adenosiinmonofosfaadi ja guanosiinmonofosfaadi abil). Võtinende sünteesi reaktsioone kasutatakse praegu uute vähivastaste ravimite väljatöötamiseks.
Adeniin ja guaniin
Adeniin ja guaniin on puriini alused, selle aminoderivaadid. Need on osa nukleotiididest, mis on nukleiinhapete monomeersed ühikud. Puriini aluste kõige olulisemad funktsioonid DNA-s on:
- geneetilise teabe säilitamine ja edastamine;
- osalemine rakkude pooldumise protsessis;
- valgu biosüntees;
- lahtrite ehitus.
Adeniini ja guaniini saadakse laboris nukleiinhapete hüdrolüüsil. Guaniini eraldatakse ka kalasoomustest ja seda kasutatakse kosmeetikas pärlmutterpigmendina.
Muud funktsioonid kehas
Lisaks nukleiinhapetele on adeniin ja guaniin selliste oluliste orgaaniliste ühendite koostisosad nagu:
-
Adenosiin osaleb biokeemilistes protsessides (energia ja närviimpulsside ülekandmine, põletikuvastane toime). Teadlased usuvad, et see aine mängib une reguleerimisel rolli.
- Adenosiinfosfaadid, mis on olulised ATP sünteesiks. Viimane on oluline energiaallikas kõikides loomade biokeemilistes protsessides.
- Adenosiinfosforhapped (mono-, di- ja trifosforhapped), mis osalevad valkude biosünteesis, hormoonide reguleerimises, lipiidide metabolismis, steroidide moodustumises, rakumembraani läbilaskvuse reguleerimises.
- Adeniini nukleotiidid, mis vastutavad vererõhu langetamise, emaka ja südamelihase kontraktiilsuse eest.
Puriinialused on bioloogiliselt aktiivsed ained, millel on kehale järgmine toime:
- diureetikum;
- kesknärvisüsteemi stimuleerimine, eriti kofeiiniga;
- südame löögisageduse tõus;
- veresoonte valendiku suurenemine (peamiselt lihastes, ajus, südames ja neerudes);
- verehüüvete arvu vähenemine.
Teobromiini kasutatakse ka bronhopulmonaarsete patoloogiate raviks. Sarnaselt kofeiiniga ergastab see südamelihast ja suurendab erituva uriini hulka. See sisaldub hambapastade koostises, et taastada emaili mineralisatsioon ja suurendada selle kõvadust, vastupidavust kaariesele. Teobromiini saadakse kakaoubadest, jahvatatakse, rasvatustatakse ja keedetakse väävelhappe lahusega. Pärast seda töödeldakse seda pliioksiidiga, pestakse ja sadestatakse ammoniaagiga.
Lagunemine
Inimeste, primaatide, lindude ja paljude imetajate organismis toimuva puriini nukleiinaluste metabolismi lõppaineteks on hüpoksantiin ja kusihape, mis eritub peamiselt uriiniga ning sellest eritub vaid väike kogus keha koos väljaheitega (kuni 20%). Need ühendid, mis ei oksüdeeru soolestiku luumenis, kuid imenduvad, lagunevad samuti edasi kusihappeks.
Teadlaste sõnul ei ole toiduga organismi sattuvad nukleiinhapped nende ainete allikad, kuigi nende sisaldus toidus ulatub märkimisväärse koguseni.
Puriinaluste lagunemine loomadel võib toimuda ammoniaagi ja karbamiidi toimel. Mõnedel imetajatel on ka ensüüm nagu uraadioksüdaas. See muudab kusihappe allantoiiniks, mis on vees paremini lahustuv. Inimeste ainevahetushäirete korral ladestuvad happekristallid lihastesse, sõrmedesse ja kõhredesse, mis põhjustab podagra arengut.
Nende ühendite lagunemine toimub peamiselt maksas, peensooles ja neerudes. Kusihappe eemaldamine soolte kaudu toimub koos sapiga, kus see ühend laguneb mikrofloora mõjul süsinikdioksiidiks ja veeks. Terve inimese ööpäevas eritunud happe koguhulk on ligikaudu 0,6 g.
Taaskasuta
Puriinaluste ringlussevõtt on nähtus, mis seisneb nende korduvas kasutamises. Seda protsessi täheldatakse kudedes, mis kasvavad kiiresti (embrüodes, kahjustuste taastumise ajal, kasvajates). Nendel juhtudel toimub nukleiinhapete aktiivne süntees ja nende prekursorite (puriini aluste) kadu muutub vastuvõetamatuks.
Nukleotiidide süntees toimub lühemat teed pidi ensüümi hüpoksantiin-guaniin-fosforibosüültransferaasi abiga. Selle aine geneetilise puudulikkuse korral lastel ilmneb terve hulk patoloogilisi sümptomeid,nimetatakse Lesch-Nyhani sündroomiks. Väliselt väljendub see haruldane ja praktiliselt ravimatu haigus vaimse alaarengu, liigutuste koordinatsiooni halvenemise ja enda vastu suunatud äärmise agressiivsusena.
Ainevahetusprotsesside rikkumine
Nukleotiidhapete puriini aluste metabolismi häire põhjustab ka järgmisi patoloogiaid:
- Immuunpuudulikkus, mis on põhjustatud ensüümi nukleosiidfosforülaasi puudumisest.
- Girke tõbi on geneetiliselt määratud glükogeenihaigus.
- Ksantinuuria on ensüümi ksantiinoksüdaasi pärilik puudulikkus.
- Kivide teke kuseteedes.
Podagra ja urolitiaas
Podagra korral ületab kusihappe süntees tunduv alt organismist väljutatava koguse. Kuna selle aine soolade lahustuvus on madal, kogunevad need verre, pehmetesse kudedesse ja liigestesse. See toob kaasa sõlmede ilmnemise ja põletiku (podagra artriit) arengu. Üks selle haiguse sümptomeid on tugev öine valu suurte varvaste piirkonnas.
Meestel esineb seda patoloogiat 20 korda sagedamini kui naistel. Podagra ravi on range dieet, mis väldib puriinaluste rikkaid toite. Ravimitena kasutatakse allopurinooli, mis pärsib ksantiini puriinaluse kusihappeks muutmise aktiivsust, samuti selle eritumist soodustavaid aineid.("Anturan", "Zinhofen" ja teised).
Puriini aluste vahetuse rikkumine on üks urolitiaasi põhjustest. Seda leidub pooltel podagra põdevatel inimestel. Uraatide suurenenud sisaldus uriinis põhjustab nende ladestumist kuseteedes. Ravina on soovitatav järgida ka peamiselt taimsest toidust koosnevat dieeti. See soodustab uriini leelistamist ja uraatide lahustumist.
Toit
Nukleiinhapete puriinaluste looduslikud ja kunstlikud allikad on:
- kofeiin - rohelise tee lehed, kohvipuu, kakao, guaraana (perekonna Paulinia ronimisliaan), karastusjoogid (koola ja teised);
- teobromiin – oakest;
- teofülliin – roheline tee, kohvioad.
Leitud ka šokolaadis, lihas, maksas ja punases veinis.
