Basa purin adalah zat yang terbentuk dalam tubuh manusia terutama dari prekursor dengan berat molekul rendah - produk metabolisme karbohidrat dan protein. Mereka memainkan peran penting dalam pembangunan asam deoksiribonukleat dan ribonukleat, yang membawa informasi genetik. Berbagai gangguan metabolisme purin menyebabkan gangguan kesehatan yang parah.
Deskripsi
Basis purin adalah turunan dari purin, senyawa alami organik. Yang paling terkenal dan umum di antaranya adalah adenin, guanin, kafein, teobromin, teofilin. Tiga zat terakhir adalah basa yang sangat lemah. Kafein dapat dianggap sebagai senyawa yang hampir netral. Purin tidak membentuk garam dengan asam mineral.
Semua basa purin sulit larut dalam air. Dengan penambahan asam organik (benzoat, salisilat), garamnya dan peningkatan suhu, kelarutan kafein meningkat. Properti ini didasarkan pada perolehanobat-obatan dengan kandungannya (diuretik, obat untuk pengobatan migrain, patologi menular dan keracunan, disertai dengan depresi sistem saraf). Teofilin dan teobromin dapat membentuk garam dengan logam, sehingga memungkinkan untuk mengidentifikasinya.
Pembentukan zat
Sintesis basa purin diproduksi di semua sel tubuh manusia, tetapi terutama di hati. 6 molekul ATP dihabiskan untuk pembentukannya.
Metabolisme eksternal zat ini terjadi dalam beberapa tahap:
- Nukleoprotein masuk ke dalam tubuh dengan makanan.
- Di bawah pengaruh enzim kelas hidrolase, mereka dibelah dan asam nukleat dilepaskan di usus.
- Jus pankreas menghidrolisis asam nukleat menjadi polinukleotida.
- Di usus, mereka dipecah lebih lanjut menjadi mononukleotida.
- Di bawah pengaruh enzim, yang terakhir diubah menjadi nukleosida yang mengandung basa nitrogen yang terkait dengan gula.
- Nukleosida diserap di lumen usus atau diurai menjadi basa purin dan pirimidin.
Basa purin adalah zat yang pembentukannya diatur dengan metode umpan balik negatif. Dengan kata lain, produk akhir reaksi menekan tahap awal proses (dengan bantuan adenosin monofosfat dan guanosin monofosfat). Kuncireaksi sintesisnya saat ini digunakan untuk mengembangkan obat antikanker baru.
Adenin dan guanin
Adenin dan guanin adalah basa purin, turunan aminonya. Mereka adalah bagian dari nukleotida, yang merupakan unit monomer asam nukleat. Fungsi basa purin yang paling penting dalam DNA adalah:
- penyimpanan dan transmisi informasi genetik;
- partisipasi dalam proses pembelahan sel;
- biosintesis protein;
- membangun sel.
Adenin dan guanin diperoleh di laboratorium dengan hidrolisis asam nukleat. Guanin juga diisolasi dari sisik ikan dan digunakan sebagai pigmen mutiara dalam kosmetik.
Fungsi lain dalam tubuh
Selain asam nukleat, adenin dan guanin merupakan penyusun senyawa organik penting seperti:
-
Adenosin terlibat dalam proses biokimia (transmisi energi dan impuls saraf, tindakan anti-inflamasi). Ilmuwan percaya bahwa zat ini berperan dalam mengatur tidur.
- Adenosin fosfat, yang penting untuk sintesis ATP. Yang terakhir adalah sumber energi yang penting dalam semua proses biokimia pada hewan.
- Asam fosfat adenosin (mono-, di- dan trifosfat) terlibat dalam biosintesis protein, regulasi hormon, metabolisme lipid, pembentukan steroid, regulasi permeabilitas membran sel.
- nukleotida adenin bertanggung jawab untuk menurunkan tekanan darah, kontraktilitas rahim dan otot jantung.
Basa purin adalah zat aktif biologis yang memiliki efek berikut pada tubuh:
- diuretik;
- merangsang SSP, terutama dengan kafein;
- detak jantung meningkat;
- pembesaran lumen pembuluh darah (terutama di otot, otak, jantung dan ginjal);
- penurunan bekuan darah.
Theobromine juga digunakan untuk mengobati patologi bronkopulmoner. Seperti kafein, ia menggairahkan otot jantung dan meningkatkan jumlah urin yang diproduksi. Ini termasuk dalam komposisi pasta gigi untuk mengembalikan mineralisasi email dan meningkatkan kekerasannya, ketahanannya terhadap karies. Theobromine diperoleh dari biji kakao, digiling, dihilangkan lemaknya dan direbus dengan larutan asam sulfat. Setelah itu, diolah dengan timbal oksida, dicuci dan diendapkan dengan amonia.
Dekomposisi
Zat akhir metabolisme basa nukleat purin dalam tubuh manusia, primata, burung, dan banyak mamalia adalah hipoksantin dan asam urat, yang diekskresikan terutama melalui urin, dan hanya sedikit yang dilepaskan dari tubuh dengan kotoran (hingga 20%). Senyawa-senyawa yang tidak teroksidasi di lumen usus, tetapi diserap, juga diurai lebih lanjut menjadi asam urat.
Menurut para ilmuwan, asam nukleat yang masuk ke dalam tubuh bersama makanan bukanlah sumber zat tersebut, meski kandungannya dalam makanan mencapai jumlah yang signifikan.
Penguraian basa purin pada hewan dapat terjadi pada amonia dan urea. Beberapa mamalia juga memiliki enzim seperti oksidase urat. Ini mengubah asam urat menjadi allantoin, yang lebih larut dalam air. Pada gangguan metabolisme pada manusia, kristal asam disimpan di otot, jari dan tulang rawan, yang mengarah pada perkembangan asam urat.
Dekomposisi senyawa ini terutama terjadi di hati, usus kecil dan ginjal. Penghapusan asam urat melalui usus terjadi bersama dengan empedu, di mana, di bawah pengaruh mikroflora, senyawa ini terurai menjadi karbon dioksida dan air. Jumlah total asam yang dikeluarkan per hari pada orang sehat adalah sekitar 0,6 g.
Gunakan Kembali
Daur ulang basa purin adalah fenomena yang terdiri dari penggunaan berulang-ulang. Proses ini diamati pada jaringan yang tumbuh dengan cepat (dalam embrio, selama regenerasi kerusakan, pada tumor). Dalam kasus ini, ada sintesis aktif asam nukleat, dan hilangnya prekursornya (basa purin) menjadi tidak dapat diterima.
Sintesis nukleotida terjadi sepanjang jalur yang lebih pendek, dengan bantuan enzim hipoxantin-guanin-fosforibosiltransferase. Di hadapan kekurangan genetik zat ini pada anak-anak, seluruh kompleks gejala patologis terjadi,disebut sindrom Lesch-Nyhan. Secara lahiriah, penyakit langka dan praktis tidak dapat disembuhkan ini memanifestasikan dirinya dalam bentuk keterbelakangan mental, gangguan koordinasi gerakan dan agresivitas ekstrem yang diarahkan pada diri sendiri.
Pelanggaran proses metabolisme
Gangguan metabolisme basa purin asam nukleotida juga menyebabkan patologi berikut:
- Imunodefisiensi yang disebabkan oleh tidak adanya enzim nukleosida fosforilase.
- Penyakit Girke adalah penyakit glikogen yang ditentukan secara genetik.
- Xanthinuria adalah defisiensi herediter dari enzim xanthine oxidase.
- Pembentukan batu di saluran kemih.
Gout dan urolitiasis
Pada asam urat, sintesis asam urat jauh melebihi jumlah yang dikeluarkan dari tubuh. Karena kelarutan garam zat ini rendah, mereka menumpuk di darah, jaringan lunak, dan persendian. Ini mengarah pada munculnya nodus dan perkembangan peradangan (arthritis gout). Salah satu gejala penyakit ini adalah nyeri hebat pada malam hari di jempol kaki.
Pada pria, patologi ini terjadi 20 kali lebih sering daripada wanita. Perawatan untuk asam urat adalah diet ketat yang menghindari makanan yang kaya akan basa purin. Sebagai obat, allopurinol digunakan, yang menghambat aktivitas mengubah basa purin xantin menjadi asam urat, serta agen untuk meningkatkan ekskresinya.("Anturan", "Zinhofen" dan lainnya).
Pelanggaran pertukaran basa purin adalah salah satu penyebab urolitiasis. Hal ini ditemukan pada setengah dari orang dengan asam urat. Peningkatan kandungan urat dalam urin menyebabkan pengendapannya di saluran kemih. Sebagai pengobatan, juga dianjurkan untuk mengikuti diet yang sebagian besar terdiri dari makanan nabati. Ini meningkatkan alkalisasi urin dan pelarutan asam urat.
Makanan
Sumber asam nukleat asam nukleat alami dan buatan adalah:
- kafein - daun teh hijau, pohon kopi, kakao, guarana (liana panjat dari genus Paulinia), minuman ringan (cola dan lain-lain);
- theobromine - kulit kacang;
- theophylline - teh hijau, biji kopi.
Juga ditemukan dalam cokelat, daging, hati, dan anggur merah.
