Purină

Purină este un compus organic aromatic heterobiciclic cu patru atomi de azot. Pe lângă pirimidine, purinele sunt elemente importante ale acizilor nucleici. Nu sunt esențiale, ci sunt formate de corpul uman însuși. Alimentele animale sunt bogate în purine, deoarece acestea se găsesc în concentrații mari în piele și organe. La om, acestea sunt descompuse în acid uric și excretate prin rinichi; La diferite alte specii de animale, are loc o degradare suplimentară (de exemplu la alantoină la bovine). De aici numele derivă din lat. purus = pur și acidum uricum = Acid uric, deoarece este structura bazică „pură” a acidului uric, pe care Emil Fischer a sintetizat-o pentru prima dată în 1898.

Alte cunoștințe de specialitate recomandate

Cântărirea corectă cu balanțele de laborator: ghidul de cântărire

Care este sensibilitatea scalei mele?

Inspecție vizuală zilnică a balanțelor de laborator

Cuprins

structura

Molecula poate fi privită ca un sistem inelar condensat compus din cei doi heterocicli pirimidină și imidazol. Prin urmare, denumirea sa sistematică este 7H-Imidazol [4,5-d] pirimidină.

Purina 7H se află într-un echilibru tautomeric cu izomerul său, purina 9H:

Molecule derivate

Purine

Prezentare generală

Dacă atomii de hidrogen din pozițiile 2, 6 și 8 sunt înlocuiți cu alte molecule, rezultă diferite purine substituite:

Structura numelui Poziția 6 Poziția 2 Poziția 8

Adenină	-NH2	-H	-H
Guanine	-OH	-NH2	-H
acid uric	-OH	-OH	-OH
Hipoxantină	-OH	-H	-H
Xanthine	-OH	-OH	-H
6-purină tiol	-SH	-H	-H
6-tioguanină	-SH	-NH2	-H

Tautomerism

Datorită segmentelor moleculare cu modelul de bază N = C-X-H (cu X = O, S sau NH) există posibilitatea tautomerismului. (Vezi acolo tautomerismul lactam-lactim, tiolactam-tiolactim și ketimină-enamină):

Alcaloizi purinici

Unii alcaloizi sunt, de asemenea, derivați din structura de bază a purinei:

Structura numelui R1 R2 R3

cofeină	CH3	CH3	CH3
Teobromina	H	CH3	CH3
Teofilina	CH3	CH3	H
Xanthine	H	H	H

Receptoare

Purinele se leagă de receptori specifici din membrana celulară, așa-numiții. receptori purinergici. Există receptori purinergici ionotropi și metabotropici. Agonistul fiziologic al acestor receptori este ATP.

Importanța biologică

• Acidul uric este produsul final al metabolismului purinelor.
• Dacă adenina și guanina sunt legate în poziția 9 de primul atom de carbon al ribozei (în ADN cu dezoxiriboză), rezultă nucleozidele adenozină și guanozină. Esterificarea ribozei cu fosfat produce nucleotidele, care sunt elementele constitutive ale numeroaselor molecule importante din punct de vedere fiziologic. (A se vedea, de asemenea, vitaminele complexului B2: acid nicotinic, riboflavină și acid pantotenic, precum și AMP, ADP, ATP, ARN, ADN, AMPc, NADPH, NADH, FAD, coenzima A, succinil-coenzima A.)
• Acidul azotat (HNO2) transformă gruparea amino într-o grupare hidroxil. Aceasta creează hipoxantină din adenină și xantină din guanină. Dacă acidul azotat acționează asupra ADN-ului (ca mutagen), această modificare duce la împerecheri incorecte de baze atunci când ADN-ul este reprodus (reduplicare) și astfel la o secvență de baze modificată, care poate duce la modificarea proteinelor și, astfel, la un fenotip modificat.
• ARNt conține, de asemenea, baze purinice neobișnuite: A + este creat prin adăugarea unui proton în poziția a 7-a, ceea ce înseamnă că atomul de azot este încărcat pozitiv în acest moment. Azotul din sistemul inelar poate fi metilat, ceea ce înseamnă că sunt, de asemenea, încărcate pozitiv. Exemple: m1A, m7A, m7G. În m2’G al doilea atom de carbon al ribozei este metilat. Bazele corespunzătoare sunt modificate numai după transcriere și influențează acuratețea traducerii, precum și activitatea și stabilitatea ARNt. (vezi și: nucleozide)
• Trans-Zeatina (tZ, N 6 - (Δ 2 ’-izopentenil) -aminopurină, izopenteniladenină, IPA) este o citokinină naturală.

biosinteza

Biosinteza de novo

Purinele nu sunt sintetizate în organism ca molecule libere, ci întotdeauna ca nucleotide. Molecula de pornire este α-D-riboză-5-fosfatul, un produs intermediar al ciclului pentozei fosfat. Structura de bază a purinei este apoi construită treptat, cu diferite molecule care furnizează componentele individuale:

Produsul final al acestui lanț de sinteză este inozina monofosfat (IMP), nucleotida hipoxantinei, care este convertită în alte etape în nucleotidele xantinei, adenozinei sau guanozinei.

Reciclarea bazelor (cale de recuperare)

Când ARN-ul este descompus, pe lângă mononucleotide se formează baze libere și nucleozide. Mononucleotidele pot fi recuperate prin faptul că bazele purinice cu riboză fosforilată și nucleozidele de kinaze își recuperează grupul fosfat.

În combinație cu riboză/deoxi-riboză: reducerea ribonucleotidelor

Pentru a putea servi drept elemente de bază ale ADN-ului, riboza (zahărul) nucleotidelor la cel de-al doilea atom de carbon trebuie redusă, gruparea hidroxil este înlocuită cu un atom de hidrogen (acum riboza se numește deoxi-riboză) și deoxi- Ribonucleotide. În cazul ARN (purtător de informații ADN), pe de altă parte, riboza și nu deoxi-riboza este utilizată ca zahăr. ARN-ul nu vine de obicei ca o moleculă cu două fire (cum ar fi ADN-ul).

Defalcarea bazelor

Bazele sunt mai întâi separate de nucleozide și nucleotide. Acestea sunt oxidate în acid uric. În reptilele terestre, păsările, multe insecte și primate, acesta este produsul final care este excretat în urină. Alte animale produc alantoină, uree sau amoniac din acid uric.

Importanța medicală

Boli

În funcție de localizarea perturbării metabolismului purinei, există diferite imagini clinice:

• Sindromul Lesch-Nyhan se datorează unei acumulări de 5-P-ribozil-PP, ceea ce duce la o sinteză excesivă a purinelor și, astfel, și la o acumulare de acid uric. Acest lucru provoacă gută, dizabilități intelectuale și probleme de comportament.
• Guta este rezultatul hiperuricemiei, o concentrație crescută de acid uric în sânge (mai mult de 0,4 mmol/l). Sub această concentrație există suficiente proteine ​​disponibile în sânge pentru a transporta acidul uric, care este slab solubil în apă, și pentru a preveni precipitarea acestuia. Dacă nivelul de acid uric este prea mare, acest sistem de protecție nu mai este suficient și se depune în articulații, învelișurile tendinoase și în medula renală.
• SCID (imunodeficiență combinată severă) se datorează unei creșteri de 50 de ori a concentrației de dATP. Acest lucru perturbă echilibrul sensibil al concentrației blocurilor de construcție a ADN-ului și perturbă sinteza ADN-ului, care afectează în primul rând celulele sistemului imunitar (celulele T și B).

medicament

Derivații purinei și analogii purinei joacă un rol ca antimetaboliți: Azatioprina suprimă sistemul imunitar, 8-azaguanina, 6-purinthiolul și 6-tioguanina sunt utilizate împotriva anumitor forme de cancer și alopurinolul împotriva gutei. N-hidroxi-purina și purina-N-oxid sunt cancerigene (cancerigene).

---