قواعد البيورين هي مواد تتشكل في جسم الإنسان بشكل أساسي من سلائف منخفضة الوزن الجزيئي - منتجات التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والبروتين. يلعبون دورًا مهمًا في بناء أحماض الديوكسي ريبونوكلييك والأحماض الريبية النووية ، التي تحمل المعلومات الوراثية. تؤدي الاضطرابات المختلفة في استقلاب البيورين إلى اضطرابات صحية شديدة.
الوصف
قواعد البيورين هي مشتقات من البيورين ، المركبات العضوية الطبيعية. أشهرها وأشهرها الأدينين ، الجوانين ، الكافيين ، الثيوبرومين ، الثيوفيلين. المواد الثلاثة الأخيرة هي قواعد ضعيفة للغاية. يمكن اعتبار الكافيين مركبًا محايدًا تقريبًا. البيورينات لا تشكل أملاح مع الأحماض المعدنية.
جميع قواعد البيورين ضعيفة الذوبان في الماء. مع إضافة الأحماض العضوية (البنزويك ، الساليسيليك) وأملاحها وزيادة درجة الحرارة ، تزداد قابلية ذوبان الكافيين. هذه الخاصية على أساس الحصولالأدوية بمحتواها (مدرات البول ، أدوية علاج الصداع النصفي ، الأمراض المعدية والتسمم ، المصحوبة بتثبيط الجهاز العصبي). الثيوفيلين والثيوبرومين قادران على تكوين أملاح مع المعادن ، مما يجعل من الممكن التعرف عليها.
تكوين المواد
يتم إنتاج توليف قواعد البيورين في جميع خلايا جسم الإنسان ، ولكن بشكل رئيسي في الكبد. يتم إنفاق 6 جزيئات ATP على تكوينها.
يحدث التمثيل الغذائي الخارجي لهذه المواد على عدة مراحل:
- تدخل البروتينات النووية الجسم مع الطعام.
- تحت تأثير إنزيمات فئة الهيدرولاز ، يتم تشققها ويتم إطلاق الأحماض النووية في الأمعاء.
- عصير البنكرياس تحلل الأحماض النووية إلى عديد النيوكليوتيدات.
- في الأمعاء ، يتم تقسيمها إلى أحاديات النوكليوتيدات.
- تحت تأثير الإنزيمات ، يتم تحويل الأخير إلى نيوكليوسيدات تحتوي على قواعد نيتروجينية مرتبطة بالسكر.
- النيوكليوسيدات إما يتم امتصاصها في تجويف الأمعاء أو تتحلل إلى قواعد البيورين والبيريميدين.
قواعد البيورين هي مواد ينظم تكوينها بطريقة ردود الفعل السلبية. بمعنى آخر ، المنتج النهائي للتفاعل يقمع المراحل الأولية من العملية (بمساعدة أحادي فوسفات الأدينوزين وأحادي الفوسفات غوانوزين). مفتاحتُستخدم تفاعلات تركيبها حاليًا لتطوير عقاقير جديدة مضادة للسرطان.
عدنين و جوانين
الأدينين والجوانين قواعد بيورين ، مشتقاتها الأمينية. وهي جزء من النيوكليوتيدات ، وهي وحدات أحادية من الأحماض النووية. أهم وظائف قواعد البيورين في الحمض النووي هي:
- تخزين ونقل المعلومات الجينية ؛
- المشاركة في عملية انقسام الخلايا
- التخليق الحيوي للبروتين ؛
- بناء الخلايا.
يتم الحصول على الأدينين والجوانين في المختبر عن طريق التحلل المائي للأحماض النووية. يُعزل الغوانين أيضًا من قشور السمك ويستخدم كصبغة لؤلؤية في مستحضرات التجميل.
وظائف أخرى في الجسم
بالإضافة إلى الأحماض النووية ، يعتبر الأدينين والجوانين مكونات عضوية مهمة مثل:
- يشارك الأدينوزين في العمليات الكيميائية الحيوية (نقل الطاقة والنبضات العصبية ، العمل المضاد للالتهابات). يعتقد العلماء أن هذه المادة تلعب دورًا في تنظيم النوم.
- فوسفات الأدينوزين ، والتي تعتبر ضرورية لتخليق ATP. هذا الأخير هو مصدر مهم للطاقة في جميع العمليات البيوكيميائية في الحيوانات.
- أحماض الفوسفوريك الأدينوزين (أحادية وثنائية وثلاثي الفوسفوريك) تشارك في التخليق الحيوي للبروتين ، وتنظيم الهرمونات ، واستقلاب الدهون ، وتكوين الستيرويد ، وتنظيم نفاذية غشاء الخلية.
-
نيوكليوتيدات Adenine المسؤولة عن خفض ضغط الدم ، وانقباض الرحم وعضلة القلب.
قواعد البيورين هي مواد نشطة بيولوجيا لها التأثير التالي على الجسم:
- مدر للبول
- تحفيز الجهاز العصبي المركزي وخاصة مع الكافيين ؛
- زيادة معدل ضربات القلب ؛
- تضخم تجويف الأوعية الدموية (خاصة تلك الموجودة في العضلات والدماغ والقلب والكلى) ؛
- انخفاض في جلطات الدم.
يستخدم الثيوبرومين أيضًا لعلاج أمراض القصبات الرئوية. مثل الكافيين ، فإنه يثير عضلة القلب ويزيد من كمية البول المنتجة. يتم تضمينه في تركيبة معاجين الأسنان لاستعادة تمعدن المينا وزيادة صلابته ومقاومته للتسوس. يتم الحصول على الثيوبرومين من حبوب الكاكاو المطحونة والمنزوعة الدسم والمسلوقة بمحلول حامض الكبريتيك. بعد ذلك يتم معالجتها بأكسيد الرصاص وغسلها وترسيبها بالأمونيا.
التحلل
المواد النهائية لعملية التمثيل الغذائي للقواعد النووية البيورين في جسم الإنسان والرئيسيات والطيور والعديد من الثدييات هي هيبوكسانثين وحمض البوليك ، والتي تفرز بشكل رئيسي مع البول ، ولا يتم إطلاق سوى كمية صغيرة منه براز الجسم (حتى 20٪). تلك المركبات التي لا تتأكسد في تجويف الأمعاء ، ولكن يتم امتصاصها ، تتحلل أيضًا إلى حمض البوليك.
وفقًا للعلماء ، فإن الأحماض النووية التي تدخل الجسم مع الطعام ليست مصادر لهذه المواد ، على الرغم من أن محتواها في الطعام يصل إلى كمية كبيرة.
يمكن أن يحدث تحلل قواعد البيورين في الحيوانات للأمونيا واليوريا. تحتوي بعض الثدييات أيضًا على إنزيم مثل أوكسيديز اليورات. يحول حمض البوليك إلى آلانتوين ، وهو أكثر قابلية للذوبان في الماء. في اضطرابات التمثيل الغذائي عند البشر ، تترسب بلورات الحمض في العضلات والأصابع والغضاريف ، مما يؤدي إلى الإصابة بالنقرس.
تحلل هذه المركبات يحدث بشكل رئيسي في الكبد والأمعاء الدقيقة والكلى. تتم إزالة حمض البوليك عبر الأمعاء جنبًا إلى جنب مع الصفراء ، حيث يتحلل هذا المركب ، تحت تأثير البكتيريا ، إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. الكمية الإجمالية للحمض التي تفرز يوميًا في الشخص السليم حوالي 0.6 جرام.
إعادة الاستخدام
إعادة تدوير قواعد البيورين هي ظاهرة تتمثل في تكرار استخدامها. لوحظت هذه العملية في الأنسجة التي تنمو بسرعة (في الأجنة ، أثناء تجديد الضرر ، في الأورام). في هذه الحالات ، هناك تخليق نشط للأحماض النووية ، ويصبح فقدان سلائفها (قواعد البيورين) غير مقبول.
يحدث تخليق النيوكليوتيدات على طول مسار أقصر ، بمساعدة إنزيم هيبوكسانثين-جوانين-فسفوريبوزيل ترانسفيراز. في حالة وجود نقص وراثي لهذه المادة عند الأطفال ، تحدث مجموعة كاملة من الأعراض المرضية ،تسمى متلازمة ليش نيهان. ظاهريًا ، يتجلى هذا المرض النادر وغير القابل للشفاء عمليًا في شكل تخلف عقلي ، وضعف تنسيق الحركات والعدوانية الشديدة الموجهة ضد النفس.
انتهاك عمليات التمثيل الغذائي
ضعف التمثيل الغذائي لقواعد البيورين لأحماض النوكليوتيدات يؤدي أيضًا إلى الأمراض التالية:
- نقص المناعة الناجم عن عدم وجود إنزيم نوكليوزيد فسفوريلاز.
- مرض جيرك هو مرض جليكوجين محدد وراثيا.
- Xanthinuria هو نقص وراثي في إنزيم أوكسيديز الزانثين.
- تكون حصوات في الجهاز البولي
النقرس وتحصي البول
في مرض النقرس ، يكون تخليق حمض البوليك أكبر بكثير من الكمية التي يفرزها الجسم. بما أن ذوبان أملاح هذه المادة منخفض ، فإنها تتراكم في الدم والأنسجة الرخوة والمفاصل. وهذا يؤدي إلى ظهور العقد وتطور الالتهاب (التهاب المفاصل النقرسي). من أعراض هذا المرض الألم الشديد ليلاً في أصابع القدم.
عند الرجال ، تحدث هذه الحالة المرضية 20 مرة أكثر من النساء. علاج النقرس هو اتباع نظام غذائي صارم يتجنب الأطعمة الغنية بقواعد البيورين. كأدوية ، يتم استخدام الوبيورينول ، والذي يثبط نشاط تحويل قاعدة البيورين من الزانثين إلى حمض البوليك ، وكذلك عوامل لتعزيز إفرازه.("Anturan" و "Zinhofen" وآخرون).
انتهاك تبادل قواعد البيورين هو أحد أسباب تحص بولي. يوجد في نصف المصابين بالنقرس. يؤدي زيادة محتوى البول في البول إلى ترسبه في المسالك البولية. كعلاج ، يوصى أيضًا باتباع نظام غذائي يتكون أساسًا من الأطعمة النباتية. هذا يعزز قلونة البول وانحلال البول.
طعام
المصادر الطبيعية والاصطناعية لقواعد البيورين للأحماض النووية هي:
- كافيين - أوراق الشاي الأخضر ، شجرة البن ، الكاكاو ، غرنا (تسلق ليانا من جنس باولينيا) ، المشروبات الغازية (كولا وغيرها) ؛
- الثيوبرومين - قشر الفول ؛
- الثيوفيلين - الشاي الأخضر ، حبوب البن.
توجد أيضًا في الشوكولاتة واللحوم والكبد والنبيذ الأحمر.
