პურინული ფუძეები არის ნივთიერებები, რომლებიც წარმოიქმნება ადამიანის ორგანიზმში ძირითადად დაბალმოლეკულური წონის წინამორბედებისგან - ნახშირწყლებისა და ცილოვანი ცვლის პროდუქტებისგან. ისინი მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ დეზოქსირიბონუკლეინის და რიბონუკლეინის მჟავების აგებაში, რომლებიც ატარებენ გენეტიკურ ინფორმაციას. პურინის მეტაბოლიზმის სხვადასხვა დარღვევა იწვევს ჯანმრთელობის მძიმე დარღვევებს.
აღწერა
პურინის ფუძეები არის პურინის, ორგანული ბუნებრივი ნაერთების წარმოებულები. მათგან ყველაზე ცნობილი და გავრცელებულია ადენინი, გუანინი, კოფეინი, თეობრომინი, თეოფილინი. ბოლო სამი ნივთიერება ძალიან სუსტი ფუძეა. კოფეინი შეიძლება ჩაითვალოს თითქმის ნეიტრალურ ნაერთად. პურინები არ წარმოქმნიან მარილებს მინერალურ მჟავებთან ერთად.
ყველა პურინის ფუძე წყალში ცუდად ხსნადია. ორგანული მჟავების (ბენზოური, სალიცილის), მათი მარილების დამატებით და ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება კოფეინის ხსნადობა. ეს ქონება ეფუძნება მოპოვებასმედიკამენტები მისი შემცველობით (შარდმდენები, შაკიკის, ინფექციური პათოლოგიების და მოწამვლის სამკურნალო საშუალებები, რომელსაც თან ახლავს ნერვული სისტემის დეპრესია). თეოფილინს და თეობრომინს შეუძლიათ მეტალებთან მარილების წარმოქმნა, რაც შესაძლებელს ხდის მათ იდენტიფიცირებას.
ნივთიერებების წარმოქმნა
პურინის ფუძეების სინთეზი წარმოიქმნება ადამიანის სხეულის ყველა უჯრედში, მაგრამ ძირითადად ღვიძლში. 6 ATP მოლეკულა იხარჯება მათ ფორმირებაზე.
ამ ნივთიერებების გარეგანი მეტაბოლიზმი მიმდინარეობს რამდენიმე ეტაპად:
- ნუკლეოპროტეინები ხვდება ორგანიზმში საკვებით.
- ჰიდროლაზების კლასის ფერმენტების გავლენით ისინი იშლება და ნუკლეინის მჟავები გამოიყოფა ნაწლავში.
- პანკრეასის წვენი აჰიდროლიზებს ნუკლეინის მჟავებს პოლინუკლეოტიდებად.
- ნაწლავში ისინი შემდგომში იშლება მონონუკლეოტიდებად.
- ფერმენტების გავლენით ეს უკანასკნელი გარდაიქმნება ნუკლეოზიდებად, რომლებიც შეიცავს შაქართან დაკავშირებულ აზოტოვან ფუძეებს.
- ნუკლეოზიდები ან შეიწოვება ნაწლავის სანათურში ან იშლება პურინისა და პირიმიდინის ფუძეებად.
პურინული ფუძეები არის ნივთიერებები, რომელთა წარმოქმნა რეგულირდება უარყოფითი უკუკავშირის მეთოდით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რეაქციის საბოლოო პროდუქტი თრგუნავს პროცესის საწყის ეტაპებს (ადენოზინმონოფოსფატის და გუანოზინმონოფოსფატის დახმარებით). Გასაღებიმათი სინთეზის რეაქციები ამჟამად გამოიყენება ახალი კიბოს საწინააღმდეგო საშუალებების შესაქმნელად.
ადენინი და გუანინი
ადენინი და გუანინი არის პურინის ფუძეები, მისი ამინო წარმოებულები. ისინი ნუკლეოტიდების ნაწილია, რომლებიც წარმოადგენს ნუკლეინის მჟავების მონომერულ ერთეულებს. დნმ-ში პურინის ფუძეების ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქციებია:
- გენეტიკური ინფორმაციის შენახვა და გადაცემა;
- მონაწილეობა უჯრედების გაყოფის პროცესში;
- პროტეინის ბიოსინთეზი;
- უჯრედების აშენება.
ადენინი და გუანინი მიიღება ლაბორატორიაში ნუკლეინის მჟავების ჰიდროლიზით. გუანინი ასევე იზოლირებულია თევზის ქერცლებიდან და გამოიყენება როგორც მარგალიტისფერი პიგმენტი კოსმეტიკაში.
სხვა ფუნქციები ორგანიზმში
ნუკლეინის მჟავების გარდა, ადენინი და გუანინი ისეთი მნიშვნელოვანი ორგანული ნაერთების შემადგენელი არიან, როგორიცაა:
-
ადენოზინი მონაწილეობს ბიოქიმიურ პროცესებში (ენერგიის და ნერვული იმპულსების გადაცემა, ანთების საწინააღმდეგო მოქმედება). მეცნიერები თვლიან, რომ ეს ნივთიერება თამაშობს როლს ძილის რეგულირებაში.
- ადენოზინფოსფატები, რომლებიც აუცილებელია ატფ-ის სინთეზისთვის. ეს უკანასკნელი არის ენერგიის მნიშვნელოვანი წყარო ცხოველებში ყველა ბიოქიმიურ პროცესში.
- ადენოზინის ფოსფორის მჟავები (მონო-, დი- და ტრიფოსფორული) მონაწილეობენ ცილების ბიოსინთეზში, ჰორმონების რეგულირებაში, ლიპიდურ მეტაბოლიზმში, სტეროიდების წარმოქმნაში, უჯრედის მემბრანის გამტარიანობის რეგულირებაში.
- ადენინის ნუკლეოტიდები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან არტერიული წნევის დაქვეითებაზე, საშვილოსნოს და გულის კუნთის შეკუმშვაზე.
პურინის ფუძეები არის ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები, რომლებსაც აქვთ შემდეგი ეფექტი სხეულზე:
- შარდმდენი;
- სტიმულირება ცენტრალური ნერვული სისტემის მხრივ, განსაკუთრებით კოფეინთან ერთად;
- გაზრდილი გულისცემა;
- სისხლძარღვების სანათურის გაფართოება (ძირითადად კუნთების, ტვინის, გულისა და თირკმელების);
- სისხლის შედედების შემცირება.
თეობრომინი ასევე გამოიყენება ბრონქოფილტვის პათოლოგიების სამკურნალოდ. კოფეინის მსგავსად, ის აღაგზნებს გულის კუნთს და ზრდის გამომუშავებული შარდის რაოდენობას. იგი შედის კბილის პასტების შემადგენლობაში მინანქრის მინერალიზაციის აღსადგენად და მისი სიხისტის, კარიესისადმი გამძლეობის ასამაღლებლად. თეობრომინი მიიღება კაკაოს მარცვლებისგან, დაფქვილი, ცხიმოვანი და მოხარშული გოგირდმჟავას ხსნარით. ამის შემდეგ მას ამუშავებენ ტყვიის ოქსიდით, რეცხავენ და აყრიან ამიაკით.
დაშლა
ადამიანის, პრიმატების, ფრინველების და მრავალი ძუძუმწოვრების ორგანიზმში პურინის ნუკლეინის ფუძეების მეტაბოლიზმის საბოლოო ნივთიერებებია ჰიპოქსანტინი და შარდმჟავა, რომელიც გამოიყოფა ძირითადად შარდთან ერთად და მისი მხოლოდ მცირე ნაწილი გამოიყოფა. სხეული განავლით (20%-მდე). ის ნაერთები, რომლებიც არ იჟანგება ნაწლავის სანათურში, მაგრამ შეიწოვება, ასევე შემდგომში იშლება შარდმჟავად.
მეცნიერთა აზრით, ნუკლეინის მჟავები, რომლებიც ხვდება ორგანიზმში საკვებთან ერთად, არ არის ამ ნივთიერებების წყარო, თუმცა მათი შემცველობა საკვებში მნიშვნელოვან რაოდენობას აღწევს.
ცხოველებში პურინის ფუძეების დაშლა შეიძლება მოხდეს ამიაკის და შარდოვანას. ზოგიერთ ძუძუმწოვარს ასევე აქვს ფერმენტი, როგორიცაა ურატ ოქსიდაზა. ის გარდაქმნის შარდმჟავას ალანტოინად, რომელიც წყალში უფრო ხსნადია. ადამიანებში მეტაბოლური დარღვევების დროს მჟავა კრისტალები დეპონირდება კუნთებში, თითებსა და ხრტილში, რაც იწვევს პოდაგრის განვითარებას.
ამ ნაერთების დაშლა ძირითადად ხდება ღვიძლში, წვრილ ნაწლავსა და თირკმელებში. შარდმჟავას მოცილება ნაწლავებით ხდება ნაღველთან ერთად, სადაც მიკროფლორის გავლენით ეს ნაერთი იშლება ნახშირორჟანგად და წყალში. ჯანსაღი ადამიანში დღეში გამოყოფილი მჟავის საერთო რაოდენობა შეადგენს დაახლოებით 0,6 გ.
ხელახალი გამოყენება
პურინის ფუძეების გადამუშავება არის ფენომენი, რომელიც შედგება მათი განმეორებით გამოყენებაში. ეს პროცესი შეინიშნება ქსოვილებში, რომლებიც სწრაფად იზრდებიან (ემბრიონებში, დაზიანების რეგენერაციის დროს, სიმსივნეებში). ამ შემთხვევაში ხდება ნუკლეინის მჟავების აქტიური სინთეზი და მათი წინამორბედების (პურინული ფუძეების) დაკარგვა მიუღებელი ხდება.
ნუკლეოტიდების სინთეზი ხდება უფრო მოკლე გზაზე, ფერმენტ ჰიპოქსანტინ-გუანინ-ფოსფორიბოზილტრანსფერაზას დახმარებით. ბავშვებში ამ ნივთიერების გენეტიკური დეფიციტის არსებობისას ჩნდება პათოლოგიური სიმპტომების მთელი კომპლექსი,ლეშ-ნიჰანის სინდრომს უწოდებენ. გარეგნულად, ეს იშვიათი და პრაქტიკულად განუკურნებელი დაავადება ვლინდება გონებრივი ჩამორჩენილობის, მოძრაობების კოორდინაციის დარღვევის და საკუთარი თავის წინააღმდეგ მიმართული უკიდურესი აგრესიის სახით.
მეტაბოლური პროცესების დარღვევა
ნუკლეოტიდური მჟავების პურინული ფუძეების მეტაბოლიზმის დარღვევა ასევე იწვევს შემდეგ პათოლოგიებს:
- იმუნოდეფიციტი გამოწვეული ფერმენტ ნუკლეოზიდ ფოსფორილაზას არარსებობით.
- გირკის დაავადება არის გენეტიკურად განსაზღვრული გლიკოგენური დაავადება.
- ქსანთინურია არის ფერმენტ ქსანტინოქსიდაზას მემკვიდრეობითი დეფიციტი.
- ქვების წარმოქმნა საშარდე სისტემაში.
პოდაგრა და უროლიტიზი
პოდაგრის დროს შარდმჟავას სინთეზი ბევრად აღემატება ორგანიზმიდან გამოყოფილ რაოდენობას. ვინაიდან ამ ნივთიერების მარილების ხსნადობა დაბალია, ისინი გროვდება სისხლში, რბილ ქსოვილებსა და სახსრებში. ეს იწვევს კვანძების გაჩენას და ანთების განვითარებას (პოდაგრის ართრიტი). ამ დაავადების ერთ-ერთი სიმპტომია ძლიერი ტკივილი ღამით ფეხის თითებში.
მამაკაცებში ეს პათოლოგია 20-ჯერ უფრო ხშირად გვხვდება, ვიდრე ქალებში. პოდაგრის მკურნალობა არის მკაცრი დიეტა, რომელიც ერიდება პურინული ბაზებით მდიდარ საკვებს. მედიკამენტების სახით გამოიყენება ალოპურინოლი, რომელიც აფერხებს ქსანტინის პურინული ფუძის შარდმჟავად გარდაქმნის აქტივობას, აგრეთვე მის გამოყოფის გასაძლიერებელ აგენტებს.("ანტურანი", "ზინჰოფენი" და სხვა).
პურინული ფუძეების გაცვლის დარღვევა უროლიტიზის ერთ-ერთი მიზეზია. ის გვხვდება პოდაგრით დაავადებულთა ნახევარში. შარდში ურატების გაზრდილი შემცველობა იწვევს მათ საშარდე გზებში დეპონირებას. როგორც სამკურნალო საშუალება, ასევე რეკომენდებულია დიეტის დაცვა, რომელიც შედგება ძირითადად მცენარეული საკვებისგან. ეს ხელს უწყობს შარდის ალკალიზაციას და ურატების დაშლას.
საჭმელი
ნუკლეინის მჟავების პურინული ფუძეების ბუნებრივი და ხელოვნური წყაროებია:
- კოფეინი - მწვანე ჩაის ფოთლები, ყავის ხე, კაკაო, გუარანა (ცოცვა ლიანა პაულინიის გვარის), გამაგრილებელი სასმელები (კოლა და სხვა);
- თეობრომინი - ლობიოს ქერქი;
- თეოფილინი - მწვანე ჩაი, ყავის მარცვლები.
ასევე გვხვდება შოკოლადში, ხორცში, ღვიძლში და წითელ ღვინოში.
