Формула на пикочната киселина. Структурна формула на пикочната киселина. Схема на метаболизма на пикочната киселина

Какво е пикочна киселина? Той е съставна част не само на урината, но и на кръвта. Той е маркер за пуриновия метаболизъм. Концентрацията му в кръвта помага на специалистите да диагностицират редица заболявания, включително подагра. Въз основа на индикатора за нивото на този елемент в кръвта е възможно да се наблюдава реакцията на тялото към лечението.

Какъв е този елемент?

В човешкото тяло метаболитните процеси протичат постоянно. Обмяната може да доведе до соли, киселини, основи и много други химични съединения. За да се отървете от тях, те трябва да бъдат доставени в съответния отдел на тялото. Тази задача се изпълнява с помощта на кръв, която се филтрира от бъбреците. Така се обяснява наличието на пикочна киселина в урината.

Нека да видим какво представлява по-подробно. Пикочната киселина е краен продукт на разграждането пуринови основи... Тези елементи влизат в тялото заедно с храната. Пурините участват в процеса на синтез нуклеинова киселина(ДНК и РНК), енергийни АТФ молекули, както и коензими.

Трябва да се отбележи, че пурините не са единственият източник на образуване на пикочна киселина. Може да е резултат от разпадането на телесните клетки поради заболяване или старост. Синтезът във всяка клетка на човешкото тяло може да се превърне в източник за образуване на пикочна киселина.

Разграждането на пурините се извършва в черния дроб и червата. Клетките на лигавицата отделят специален ензим - ксантин оксидаза, с който пуринът реагира. Крайният резултаттази "трансформация" е киселина.

Съдържа натриеви и калциеви соли. Делът на първия компонент е 90%. В допълнение към солите, това включва водород, кислород, азот и въглерод.

Ако пикочната киселина е по-висока от нормалното, това показва нарушение на метаболитния процес. В резултат на такъв провал при хората солта се отлага в тъканите и в резултат на това се развиват сериозни заболявания.

Функции на пикочната киселина

Въпреки факта, че излишната пикочна киселина може да причини значителна вреда на тялото, все още не можете да правите без нея. Тя изпълнява защитни функциии има полезни свойства.

Например, в процеса на протеиновия метаболизъм, той действа като катализатор. Неговото влияние се простира до хормоните, отговорни за мозъчна дейност- адреналин и норепинефрин. Това означава, че присъствието му в кръвта помага за стимулиране на мозъка. Действието му е подобно на кофеина. Хората, които имат високи нива на пикочна киселина в кръвта си от раждането, са по-активни и проактивни.

Има киселинни и антиоксидантни свойства, за да помогне за заздравяването на рани и за борба с възпалението.

Пикочната киселина в човешкото тяло има защитни функции. Тя се бори със свободните радикали. В резултат на това се намалява рискът от поява и развитие на доброкачествени и ракови тумори.

Предоставяне на анализ

Такъв анализ се предписва за определяне на здравословното състояние на пациента, както и за диагностициране на заболяване, което може да причини повишаване на нивото на пикочната киселина в кръвта. За да получите истински резултати, първо трябва да се подготвите за даряване на кръв.

Не можете да ядете 8 часа преди посещение в лабораторията, вземането на проби от биоматериал се извършва на празен стомах. От менюто трябва да се изключат пикантни, солени и пиперливи храни, месо и карантии, бобови растения. Тази диета трябва да се спазва 24 часа преди кръводаряване. През същия период трябва да спрете да пиете алкохолни напитки, особено вино и бира.

Повече пикочна киселина от нормалното може да се дължи на стрес, емоционален стрес или физическа дейноств навечерието на теста.

Диуретичните лекарства, витамин С, кофеинът, бета-блокерите и ибупрофенът също могат да изкривят резултатите. Ако е невъзможно да се откажат такива лекарства, тогава лекарят трябва да бъде предупреден, преди да вземе анализа.

Лабораторията ще вземе обезоксигенирана кръв... Резултатите от изследването се изготвят в рамките на 24 часа.

Нивото на пикочна киселина в кръвния тест

Ако получените резултати от биохимичен анализ показват цифри, съответстващи на данните, дадени в таблицата по-долу, тогава всичко е нормално.

Възрастова категория (години) Норми на пикочна киселина (μmol / l)
Деца под 12 години 120-330
До 60 Мъже 250-400
Жени 200-300
От 60 Мъже 250-480
Жени 210-430
От 90 Мъже 210-490
Жени 130-460

Както се вижда от таблицата, нивото се повишава с възрастта. Най-висока стойностпри по-възрастните мъже това е нормата на пикочната киселина в кръвта, тъй като нуждата от протеини в мъжко тялопо-горе. Това означава, че консумират повече храни, богати на пурини и в резултат на това повишена пикочна киселина в кръвта.

Какво може да причини отклонения от нормата?

Нивото на пикочна киселина в кръвта зависи от баланса на 2 процеса:

  • Синтез на протеини;
  • Интензитет на отделяне на крайни продукти от протеиновия метаболизъм.

Когато се появи нарушение на протеиновия метаболизъм, това може да провокира повишаване на съдържанието на тази киселина в кръвта. Плазмените концентрации на пикочна киселина над нормалните граници се означават като хиперурикемия, а под нормалните нива като хипоурикемия. Над и под нормалните концентрации на пикочна киселина в урината са известни като хиперурикозурия и хипоурикозурия. Нивата на пикочна киселина в слюнката може да са свързани с нивата на пикочната киселина в кръвта.

Причини за хиперурикемия:

  • Прием на диуретици (диуретици);
  • Намаляване на интензивността на отделяне на вещества от бъбреците;
  • Токсикоза;
  • Алкохолизъм;
  • Бъбречна недостатъчност;
  • Неправилно хранене или продължително гладуване.

Надценено съдържание може да се появи и при заболявания като СПИН, диабет, рак и др.

Струва си да се отбележи, че дори леко повишено ниво на това вещество може да причини образуването на твърди отлагания на соли на пикочната киселина - урати - в органите и тъканите.

Повишен процент

Сега ще разберем защо пикочната киселина в кръвта се увеличава: причини, симптоми и последствия.

В медицината хиперурикемията се разделя на два вида: първична и вторична.

Първична хиперурикемия

Този тип е вроден или идиопатичен. Подобна патология се среща с честота от 1%. При такива пациенти има наследствен дефект в структурата на ензима, който влияе върху обработката на пурина. В резултат на това има високо съдържаниепикочна киселина в кръвта.

Появата на вторична хиперурикемия може да възникне поради недохранване. Яденето на големи количества храни, съдържащи пурин, може значително да увеличи екскрецията на пикочна киселина с урината.

Хиперурикемията от този тип може да бъде свързана със следните състояния:

Подаграта е болезнено състояние, причинено от игловидни кристали пикочна киселина, отложени в ставите, капилярите, кожата и други тъкани. Подаграта може да възникне, ако нивото на серумната пикочна киселина достигне 360 μmol / L, но има моменти, когато стойността на серумната пикочна киселина достига 560 μmol / L, но не причинява подагра.

V човешкото тялопурините се метаболизират до пикочна киселина, която след това се екскретира с урината. Редовна консумация на някои видове храни, богати на пурини - месо, особено телешки и свински черен дроб (черен дроб, сърце, език, бъбреци) и някои видове морски дарове, включително аншоа, херинга, сардини, миди, миди, пъстърва, пикша, скумрия и риба тон. Има и продукти, чието използване е по-малко опасно: пуешко, пилешко и заешко. Умереният прием на богати на пурини зеленчуци не се свързва с повишен рискподагра. Подаграта се е наричала "болестта на кралете", защото съдържат гурме ястия и червено вино голям бройпурини.

Синдром на Lesch-Nihan

Това изключително рядко наследствено заболяване е свързано и с високи серумни нива на пикочна киселина. При този синдром се наблюдава спастичност, неволеви движения и когнитивно изоставане, както и прояви на подагра.

Хиперурикемията може да увеличи рисковите фактори за сърдечно-съдови заболявания

Камъни в бъбреците

Нивата на насищане на пикочна киселина в кръвта могат да доведат до една форма на камъни в бъбреците, когато уратите кристализират в бъбреците. Кристали оцетна киселинаможе също така да насърчи образуването на калциеви оксалатни камъни, като действа като "семенни кристали"

Синдром на Кели-Сигмилер;

Повишена активност на синтеза на фосфорибозил пирофосфат синтетаза;

Пациентите с това състояние го правят биохимичен анализза повишаване на пикочната киселина годишно.

Вторична хиперурикемия

Това явление може да е признак на такива заболявания:

  • СПИН;
  • Синдром на Фанкони;
  • Ракови тумори;
  • Захарен диабет (хиперурикемията може да се дължи на инсулинова резистентност при диабет, а не на неговия предшественик);
  • Изгаряния с висока степен;
  • Синдром на хипереозинофилия.

Има и други причини за повишаване на пикочната киселина - нарушение във функционирането на бъбреците. Те не могат да премахнат излишните киселини от тялото. В резултат на това могат да се появят камъни в бъбреците.

Високо ниво на пикочна киселина се наблюдава при такива заболявания:

  • Пневмония;
  • Отравяне с метилов алкохол;
  • Екзема;
  • Коремен тиф;
  • Псориазис;
  • еризипела;
  • левкемия.

Асимптомна хиперурикемия

Има случаи, когато пациентът няма симптоми на заболяването, а показателите са повишени. Това състояниенаречена асимптоматична хиперурикемия. Среща се при остър подагрозен артрит. Показателите за това заболяване са нестабилни. Първоначално съдържанието на киселина изглежда нормално, но след известно време числата могат да се увеличат 2 пъти. В този случай тези различия в благосъстоянието на пациента не се отразяват. Този ход на заболяването е възможен при 10% от пациентите.

Симптоми на хиперурикемия

С хиперурикемия, симптоми в различни възрастови груписа различни.

При много малки деца заболяването се проявява под формата кожни обриви: диатеза, дерматит, алергия или псориазис. Особеността на такива прояви е устойчивостта на стандартни методитерапия.

При по-големите деца симптомите са малко по-различни. Те могат да имат болки в корема, несвързана реч и енуреза.

Ходът на заболяването при възрастни е придружен от болки в ставите. Първи в засегнатата област влизат стъпалата и ставите на пръстите. Тогава болестта разпространява ефекта си върху коляното и лакътни стави... В напреднали случаи, кожно покритиевърху засегнатата област се зачервява и става гореща. С течение на времето пациентите започват да усещат болка в корема и кръста по време на уриниране. Ако мерките не бъдат взети навреме, ще пострадат съдовете и нервната система. Човекът ще бъде измъчван от безсъние и главоболие... Всичко това може да доведе до инфаркт, ангина пекторис и артериална хипертония.

Лечение

Някои специалисти предписват лекарства за поддържане на нормална пикочна киселина в кръвта. Но определено хранителна диетаза остатъка от живота му е повече ефективен методлечение.

Ако е установено, че пациентът има хиперурикемия, лечението включва диетичен прием. Диетата на пациента включва допълнително:

Сок от моркови;

Сок от бреза;

Ленено семе;

Сок от целина;

Овесен бульон;

Сок от червена боровинка;

Запарка от шипка.

Тези билкови настойкии соковете допринасят най-бързото разтварянеи измиване на солната утайка от тялото.

Изключват се мазни, месни бульони, пържени, осолени, пушени и мариновани храни. Месото може да се яде само варено или печено. Препоръчва се да се откажете от използването на месни бульони, тъй като пурини по време на приготвянето им преминават от месо в бульон. Ограничение в приема на месо - 3 пъти седмично.

Под специална забрана алкохолни напитки... V изключителни случаи, можете само 30 г водка. Особено противопоказани са бирата и червеното вино.

Предпочитайте алкална минерална вода.

Приемът на сол трябва да бъде сведен до минимум. В идеалния случай е по-добре да се откажете напълно.

Необходимо е да се следи честотата на приема на храна. Гладуването може само да влоши състоянието на пациента и да повиши нивото на пикочната киселина. Следователно броят на храненията на ден трябва да бъде 5-6 пъти. Дни на гладуванехарчете по-добре за ферментирали млечни продуктии плодове.

Някои видове продукти трябва да бъдат изключени от менюто:

  • Киселец;
  • Салата;
  • Домати;
  • Гроздов;
  • Шоколад;
  • Яйца;
  • Кафе;
  • Торти;
  • ряпа;
  • Патладжан.

Ябълки, картофи, сливи, круши, кайсии допринасят за намаляване на нивото на пикочната киселина. Трябва да се наблюдава и наблюдава воден баланс- 2,5 литра течност на ден трябва да се пият.

Можете също да лекувате високи нива на киселина в кръвта с помощта на физиотерапевтични процедури. Така че плазмаферезата ще помогне за пречистване на кръвта от излишните соли. Не бива да се пренебрегва и лечебна гимнастика... Редица прости упражнения (люлеене на крака, "колоездене", ходене на място и т.н.) ще помогнат за стабилизиране на метаболизма. Масажът също помага за разграждането на солта на пикочната киселина.

От наркотиципредписват се комплекси с противовъзпалителни, диуретични и аналгетични свойства. Има 3 вида лекарства за хиперурикемия:

  1. Действие, насочено към премахване на излишната пикочна киселина: пробенецид, аспирин, натриев бикарбонат, алопуринол.
  2. Помага за намаляване на производството на киселина. Те се предписват на пациенти, които са имали уролитиаза и такива, които са диагностицирани с бъбречна недостатъчност;
  3. Помага за прехвърлянето на пикочната киселина от тъканта в кръвта и насърчава нейното отделяне: "Zinhoven".

Курсът на лечение включва диагностика и елиминиране съпътстващи заболяванияи факторите, които са ги причинили. По този начин се елиминират причините, довели до повишаване на нивото на пикочната киселина в кръвта. Ако пикочната киселина в кръвта е повишена, това се отразява негативно на състоянието на човека. Солената утайка се утаява върху тъканите и органите. Лечението на такова отклонение е многостранно: диета, физиотерапия, медикаменти и етнонаука... Всички тези техники в комбинация могат да помогнат за нормализиране на киселинните нива.

Изглежда, че вещество като пикочна киселина е трудно да се комбинира с кръвта. Тук в урината - друг въпрос, там е място да бъде. Междувременно в тялото непрекъснато протичат различни метаболитни процеси с образуването на соли, киселини, алкали и други химични съединения, които се отделят с урината и стомашно-чревния тракт от тялото, влизайки там от кръвния поток.

Пикочна киселина (пикочна киселина) също присъства в кръвта; образува се в малки количества от пуринови основи. Необходими за тялотопуриновите основи идват главно отвън, с храната, и се използват при синтеза на нуклеинови киселини, въпреки че в някои количества те също се произвеждат от тялото. Що се отнася до пикочната киселина, тя е крайният продукт пуринов метаболизъми самото тяло, като цяло, не е необходимо. Повишеното му ниво (хиперурикемия) показва нарушение на пуриновия метаболизъм и може да застраши отлагането на ненужни за човек соли в ставите и други тъкани, причинявайки не само неприятни усещания, но и сериозни заболявания.

Скорост на пикочната киселина и повишена концентрация

Нормата на пикочната киселина в кръвта при мъжете не трябва да надвишава 7,0 mg / dL (70,0 mg / L) или е в диапазона от 0,24 - 0,50 mmol / L. При жените нормата е малко по-ниска - до 5,7 mg / dL (57 mg / L) или съответно 0,16 - 0,44 mmol / L.

МС, образуван по време на метаболизма на пурините, трябва да се разтвори в плазмата, за да избяга по-нататък през бъбреците, но плазмата не може да разтвори пикочна киселина повече от 0,42 mmol / L. С урината нормално се отстраняват от тялото 2,36 - 5,90 mmol / ден (250 - 750 mg / ден).

При високата си концентрация пикочната киселина образува сол (натриев урат), която се отлага в тофузи (особени възли) в различни видоветъкани с афинитет към МК. Най-често тофус може да се види на ушни миди, ръцете, краката, но любимо място са повърхностите на ставите (лакът, глезен) и сухожилните обвивки. В редки случаи те са в състояние да се слеят и да образуват язви, от които се появяват уратни кристали под формата на бяла суха маса. Понякога в бурсите се откриват урати, които причиняват възпаление, болка, ограничаване на подвижността (синовит). Солите на пикочната киселина могат да бъдат открити в костите с развитието на деструктивни промени в костната тъкан.

Нивото на пикочната киселина в кръвта зависи от нейното производство по време на метаболизма на пурините, гломерулна филтрацияи реабсорбция, както и тубулна секреция. Най-често повишената концентрация на МК е следствие от недохранване, особено това се отнася за хора с наследствена патология (автозомно доминантни или Х-свързани ферментопатии), при които производството на пикочна киселина в организма се увеличава или нейното отделяне се забавя. Генетично детерминирана хиперурикемия се нарича първичен, вторипроизтича от редица други патологични състоянияили се формира от влиянието на начина на живот.

По този начин можем да заключим, че Причините за повишаване на пикочната киселина в кръвта (прекомерно производство или забавено отделяне) са:

  • Генетичен фактор;
  • Неправилно хранене;
  • Бъбречна недостатъчност (нарушена гломерулна филтрация, намалена тубулна секреция - MC от кръвния поток не преминава в урината);
  • Ускорен обмен на нуклеотиди (, ​​лимфни и миелопролиферативни заболявания, хемолитични).
  • Използването на салицилови лекарства и др.

Основните причини за увеличението...

Медицината нарича една от причините за повишаване на пикочната киселина в кръвта неправилно хранене,а именно консумацията на неразумно количество продукти, които натрупват пуринови вещества. Това са пушени меса (риба и месо), консерви (особено цаца), телешки и свински черен дроб, бъбреци, пържени месни ястия, гъби и всякакви други деликатеси. Голямата любов към тези продукти води до това необходими за тялотопуриновите основи се усвояват, а крайният продукт, пикочната киселина, се оказва излишен.

Трябва да се отбележи, че продуктите от животински произход, които играят важна роля за повишаване на концентрацията на пикочна киселина, тъй като носят пуринови основи, като правило съдържат голямо количество холестерол... Увлечени от такива любими ястия, без да спазвате мерки, човек може да нанесе Двоен ударспоред вашето тяло.

Диетата с изчерпване на пурини се състои от млечни продукти, круши и ябълки, краставици (не кисели, разбира се), горски плодове, картофи и други пресни зеленчуци. Консервирането, пърженето или каквото и да е "магьосничество" върху полуфабрикати значително влошава качеството на храната в това отношение (съдържанието на пурини в храната и натрупването на пикочна киселина в организма).

... И основните прояви

Излишната пикочна киселина се пренася в тялото, където изразяването на нейното поведение може да има няколко възможности:

  1. Уратните кристали се отлагат и образуват микротофузив хрущялни, костни и съединителната тъканпричиняващи подагрозни заболявания. Уратите, натрупани в хрущяла, често се отделят от тофузите. Обикновено това се предшества от ефекта на фактори, провокиращи хиперурикемия, например нов прием на пурини и съответно пикочна киселина. Солените кристали се улавят от левкоцитите (фагоцитоза) и се намират в синовиалната течностстави (синовит). Това е остра атака подагрозен артрит.
  2. Уратите, навлизащи в бъбреците, могат да се отлагат в интерстициалната бъбречна тъкани водят до образуване на подагрозна нефропатия, а след това - и бъбречна недостатъчност... Първите симптоми на заболяването могат да се считат за постоянно ниско специфично тегло на урината с появата на протеин в нея и увеличаване кръвно налягане (артериална хипертония), в бъдеще има промени в органите отделителна система, се развива пиелонефрит. Завършването на процеса се счита за формиране бъбречна недостатъчност.
  3. Повишено съдържаниепикочна киселина, образуване на соли(урати и калциеви камъни) със задържането му в бъбреците + повишена киселинностурината в повечето случаи води до развитие бъбречнокаменна болест.

Всички движения и трансформации на пикочната киселина, които определят нейното поведение като цяло, могат да бъдат взаимосвързани или да съществуват изолирано (за кого е предназначена).

Пикочна киселина и подагра

Говорейки за пурини пикочна киселина, диета, е невъзможно да се пренебрегне такава неприятно заболяване, как подагра... В повечето случаи се свързва с МК, освен това е трудно да се нарече рядко.

Подаграта се развива главно при зрели мъже, понякога има семеен характер. Повишено нивопикочна киселина (хиперурикемия) се наблюдава много преди появата на симптомите.

Ярка е и първата атака на подагра клинична картинане се различава, само нещо - разболях се палецкрак и след пет дни човекът отново се чувства напълно здрав и забравя за това досадно недоразумение. Следващата атака може да се прояви след дълъг период от време и е по-изразена:

Не е лесно да се лекува болестта, а понякога и не е безвредна за организма като цяло. Проявна терапия патологични променивключва:

  1. В остър пристъп- колхицин, който намалява интензивността на болката, но има тенденция да се натрупва в белите кръвни клетки, предотвратява тяхното движение и фагоцитоза и следователно участва във възпалителния процес. Колхицинът инхибира хемопоезата;
  2. Нестероидни противовъзпалителни средства - НСПВС, които имат аналгетичен и противовъзпалителен ефект, но влияят негативно върху органите на храносмилателния тракт;
  3. Диакарбът предотвратява образуването на камъни (участва в тяхното разтваряне);
  4. Лекарствата против подагра пробенецид и сулфинпиразон насърчават повишената екскреция на MK в урината, но се използват с повишено внимание при промени в пикочните пътища, успоредно с това се предписват голям прием на течности, диакарб и алкализиращи лекарства. Алопуринол намалява производството на МК, допринася за обратното развитие на тофусите и изчезването на други симптоми на подагра, следователно това лекарство вероятно е едно от по-добри средствалечение на подагра.

Пациентът може значително да повиши ефективността на лечението, ако приеме диета, съдържаща минимално количество пурини (само за нуждите на тялото, а не за натрупване).

Диета при хиперурикемия

Нискокалорична диета (маса номер 5 е най-подходяща, ако теглото на пациента е наред), месо и риба - без фанатизъм, 300 грама на седмица и не повече. Това ще помогне на пациента да намали пикочната киселина в кръвта, да живее пълноценен животбез да страдате от пристъпи на подагрозен артрит. Пациенти с признаци на това заболяване, които имат наднормено тегло, препоръчва се да използвате таблица номер 8, като не забравяте да разтоварвате всяка седмица, но в същото време не забравяйте, че пълното гладуване е забранено. Липсата на храна в самото начало на диетата бързо ще повиши нивото на МК и ще изостри процеса. Но относно допълнителния прием аскорбинова киселинаи витамините от група В трябва да се разглеждат сериозно.

Всички дни, докато трае обострянето на болестта, трябва да протичат без употребата на месни и рибни ястия.Храната не трябва да е твърда, но е по-добре да се консумира изцяло в течна форма (мляко, плодово желе и компоти, сокове от плодове и зеленчуци, супи в зеленчуков бульон, овесена каша - "размазване"). Освен това пациентът трябва да пие много (най-малко 2 литра на ден).

Трябва да се има предвид, че значително количество пуринови основи се съдържат в деликатеси като:

Обратно, минималната концентрация на пурини се намира в:

Това е кратък списък с храни, които са забранени или разрешени за пациенти, които откриват първите признаци на подагра и висока пикочна киселина при кръвен тест. Втората част от списъка (мляко, зеленчуци и плодове) ще помогне за намаляване на пикочната киселина в кръвта.

Пикочната киселина е понижена. Какво означава това?

Пикочната киселина в кръвта се понижава, преди всичко, когато се използват лекарства против подагра, което е абсолютно естествено, тъй като намаляват синтеза на МК.

В допълнение, намаляването на нивото на пикочната киселина може да бъде намаляване на тубулната реабсорбция, наследствено намаляване на производството на MC и в редки случаи хепатит и анемия.

междувременно, намалено нивокрайният продукт от метаболизма на пурини (точно, както и повишен) в урината е свързан с по-широк спектър от патологични състояния, но анализът на урината за съдържанието на МК не е толкова чест, обикновено представлява интерес за стесняване специалисти, занимаващи се с конкретен проблем. За самодиагностика на пациентите е малко вероятно да е полезно.

Видео: пикочна киселина в ставите, мнение на лекар

Пикочна киселина - безцветни кристали, слабо разтворими във вода, етанол, диетилов етер, разтворим в алкални разтвори, гореща сярна киселина и глицерин.

Пикочната киселина е открита от Karl Scheele (1776) в състава пикочните камънии наречена от него каменна киселина - acide lithique, тогава тя е открита в урината му. Името на пикочната киселина е дадено от Furcroix, елементарният й състав е установен от Liebig.

Той е двукиселина (pK1 = 5,75, pK2 = 10,3), образува киселинни и средни соли - урати.

V водни разтворипикочната киселина съществува в две форми: лактам (7,9-дихидро-1H-пурин-2,6,8 (3H)-трион) и лактам (2,6,8-трихидроксипурин) с преобладаване на лактам:

Лесно се алкилира първо в N-9 позиция, след това в N-3 и N-1 позиции; под действието на POCl3 образува 2,6,8-трихлоропурин.

Пикочната киселина се окислява с азотна киселина до алоксан, под действието на калиев перманганат в неутрална и алкална среда или водороден прекис от пикочна киселина, първо се образува алантоин, след това хидантоин и парабанова киселина.

Горбачовски е първият, който синтезира пикочна киселина през 1882 г. чрез нагряване на гликокол (амидооцетна киселина) с урея до 200-230 ° C.

NH2-CH2-COOH + 3CO (NH2) 2 = C5H4N4O3 + 3NH3 + 2H2O

Тази реакция обаче е много трудна и добивът на продукта е незначителен. Синтезът на пикочна киселина е възможен чрез взаимодействието на хлороцетна и трихлоромлечна киселини с урея. Най-ясният механизъм е синтезът на Berend и Roosen (1888), при който изодиалуриновата киселина се кондензира с урея. Пикочната киселина може да бъде изолирана от гуано, където тя съдържа до 25%. За да направите това, гуаното трябва да се нагрее със сярна киселина (1 h), след това да се разреди с вода (12-15 h), да се филтрира, да се разтвори в слабо решениекаустик калий, филтрува се, утаява се със солна киселина.

Методът на синтез се състои в кондензация на карбамид с цианооцетен етер и по-нататъшна изомеризация на продукта до урамил (аминобарбитурова киселина), по-нататъшна кондензация на урамил с изоцианати, изотиоцианати или калиев цианат.

При хора и примати, той е краен продукт на метаболизма на пурините в резултат на ензимното окисление на ксантина от ксантин оксидаза; при други бозайници пикочната киселина се превръща в алантоин. Малки количества пикочна киселина се намират в тъканите (мозък, черен дроб, кръв), както и в урината и потта на бозайници и хора. При някои метаболитни нарушения пикочната киселина и нейните киселинни соли (урати) се натрупват в организма (камъни в бъбреците и пикочен мехур, подагрозни отлагания, хиперурикемия). При птиците, редица влечуги и повечето сухоземни насекоми пикочната киселина е краен продукт не само на пуриновия, но и на протеиновия метаболизъм. Системата за биосинтез на пикочна киселина (а не на урея, както при повечето гръбначни животни) като механизъм за свързване в тялото на по-токсичен продукт на азотния метаболизъм - амоняк - се развива при тези животни поради характерния им ограничен воден баланс (пикочна киселина се екскретира от тялото с минимално количество вода или дори в твърдо). Изсушените птичи екскременти (гуано) съдържат до 25% пикочна киселина. Открит е и в редица растения. Повишеното съдържание на пикочна киселина в човешкото тяло (кръв) е хиперурикемия. При хиперурикемия са възможни точкови (подобни на ухапвания от комари) прояви на алергии. Отлаганията на кристали натриев урат (пикочна киселина) в ставите се наричат ​​подагра.

Пикочната киселина е предшественик за промишления синтез на кофеин. Синтез на мурексид.

Пикочната киселина е крайният продукт от метаболизма на пурините; други пурини не се разграждат.

Пурините са необходими на организма за синтеза на нуклеинови киселини – ДНК и РНК, енергийни АТФ молекули и коензими.

Източници на пикочна киселина:

  • - от хранителни пурини
  • - от разложени клетки на тялото - в резултат на естествена старост или заболяване
  • - пикочната киселина може да се синтезира от почти всички клетки на човешкото тяло

Всеки ден човек консумира пурини с храна (черен дроб, месо, риба, ориз, грах). В клетките на черния дроб и чревната лигавица има ензим - ксантин оксидаза, който превръща пурините в пикочна киселина. Въпреки факта, че пикочната киселина е краен продукт на метаболизма, тя не може да се нарече „излишък“ в организма. Необходимо е да се предпазват клетките от киселинните радикали, защото знае как да ги свързва.

Общият „резерв” от пикочна киселина в организма е 1 грам, всеки ден се отделят 1,5 грама, от които 40% са с хранителен произход.

Екскрецията на пикочна киселина се осигурява от бъбреците с 75-80%, останалите 20-25% - стомашно-чревния тракткъдето частично се консумира от чревни бактерии.

Солите на пикочната киселина се наричат ​​урати, представляващи съединението на пикочната киселина с натрий (90%) или калий (10%). Пикочната киселина е слабо разтворима във вода, а тялото е 60% вода.

Уратите се утаяват, когато средата се подкисели и температурата спадне. Ето защо основната точки на болкас подагра - заболяване високо нивопикочна киселина - са далечните стави (големия пръст на крака), "кости" на стъпалата, ушите, лактите. Появата на болка се провокира от охлаждане.

Повишена киселинност вътрешна средатялото се среща и при спортисти и със захарен диабет с лактатна ацидоза, което диктува необходимостта от контрол на пикочната киселина.

Нивото на пикочна киселина се измерва в кръвта и урината. В потта концентрацията му е напълно незначителна и е невъзможно да се анализира с общодостъпни методи.

Повишеното образуване на пикочна киселина директно в бъбреците се получава при злоупотреба с алкохол и в черния дроб - в резултат на обмена на определени захари.

Пикочната киселина в кръвта е урикемия, а в урината е урикозурия. Повишаването на пикочната киселина в кръвта е хиперурикемия, намаляването е хипоурикемия.

Въз основа на нивото на пикочната киселина в кръвта диагнозата подагра не се поставя; необходими са симптоми и промени в рентгеновите лъчи. Ако пикочната киселина в кръвта е повече от нормата, но няма симптоми, диагнозата е "Асимптоматична хиперурикемия". Но без анализ на пикочната киселина в кръвта, диагнозата на подагра не може да се счита за напълно компетентна.

Норми на пикочна киселина в кръвта (в μmol / l)

новородени -140-340

деца под 15 години - 140-340

мъже под 65 - 220-420

жени под 65 - 40-340

след 65 години - до 500

При хората изглежда линейно: пурини → пикочна киселина → урати → подагра.

Нека разгледаме основните фактори за развитието на заболяването, за да определим оптималния режим на лечение на подагра.

Пикочна киселина(MK), както и неговите соли - урати, които бавно се разтварят във вода с утаяване, когато повишена концентрацияв кръвта (хиперурикемия) водят до развитие на подагра - заболяване, характеризиращо се с отлагане на кристали пикочна киселина и урати в бъбречното легенче, ставите, мускулите с образуване на огнища на възпаление.

Нека да разберем как се развива подаграта, нека дефинираме термините и дефинициите, свързани с това заболяване.

Неорганизираната утайка на урината е представена от соли, утаени под формата на кристали или аморфни маси. Това може да бъде пикочна киселина, урати, фосфати, оксалати и други вещества.

Пикочната киселина (acide lithique) се причинява от разграждането на пурини и нуклеинова киселина от ензими. Той също така премахва излишните пурини от човешкото тяло, MC образува соли - урати. Интересното е, че MK се използва индустриално за производството на кофеин. Acide lithique е централен стимулант нервна система(ЦНС) като кафе или чай;

Пурини – химични съединениясъдържащи непротеинов азот, който е част от всички живи организми. Пурините са в основата на всички нуклеинови киселини като ДНК и РНК, т.е. клетъчни ядра... С други думи, пурините са част от структурата на нашия ген. Пурините влизат в човешкото тяло с храна. Някои храни имат по-високо съдържание на пурини, други по-ниско. Храните, съдържащи пурин, са показани в таблицата по-долу. Когато пурините се разграждат естествено от ензими (смилане), те образуват пикочна киселина, която в нормални условиядейства като мощен антиоксидант. Въпреки това, при пациенти с подагра, бъбреците не премахване на продукта от разпада на пурини - пикочна киселина.

V различни частив месните продукти съдържанието на пурини е различно в зависимост от интензивността на мускулната работа. Например, в пилешките бутчета има повече пурини, отколкото в гърдите. В месото на хищниците също има повече пурини. Този модел се наблюдава и при рибите, но съдържанието на мазнини в продукта не е от голямо значение за пациент с подагра, тъй като пурин и метаболизъм на мазнинитене са свързани помежду си. В белтъка на яйцата практически няма пурини, за разлика от жълтъка. В изварата също няма пурини, а не в осолените сирена, млякото. С разграждането на пурините структурата на азотната основа се запазва и окислява до образуване на пикочна киселина, която се отделя с урината;

Пурините в храните се измерват в mg на 100 грама храна.

Хиперурикемия- съдържанието на пикочна киселина в човешкото тяло е по-високо от нормалното;

Екскреция- процесът на отстраняване на отпадните продукти от човешкото тяло, вредни вещества;

РеабсорбцияТова е транспортирането на вещества (аминокиселини, глюкоза, витамини, минерали) от първичната урина в кръвта. Процесът на реабсорбция протича в бъбречните тубули.

Камъни.Камъните са със слоеста структура и са смес от минерали и органични вещества. Камъните според техните химични и физични свойства могат да се подразделят на урати, оксалати, фосфати, в по-малка степен карбонатни, цистинови, ксантинови, холестеролни и други камъни.

Уратаса кристали и камъни, образувани от соли на пикочната киселина. Формата на уратите е кръгла, цветът е светложълт, по-рядко червен. Уратите имат гладка външна повърхност и са леко грапави. Урата имат достатъчно висока плътност... Диетата за подагра е насочена към алкализиране на урината, pH на урината трябва да бъде над 5;

ОксалатиТова са соли на оксалова киселина. Оксалатите са кръгли или закръглено-издължени с множество остри шипове. Оксалатите имат тъмно кафяв цвяти плътна консистенция.

Фосфатиса камъни, съставени от фосфатни соли. Фосфатите са бели или сиви. Консистенцията на фосфата е рехава.

Карбонати- камъни, съдържащи калциеви и магнезиеви карбонати. Камъни бяло, мека.

Пикочната киселина се елиминира от човешкото тяло главно с урината и малко с изпражненията. Това е слаба киселина и биологични течностие в недисоциирана форма в комплекс с протеини или под формата на мононатриева сол - урат.

  • Обикновено концентрацията му в кръвния серум е 0,15 - 0,47 mmol / l или 3-7 mg / dl.
  • От тялото ежедневно се отделят от 0,4 до 0,6 g пикочна киселина и урати.
  • Пикочната киселина (UC) присъства в човешката кръв под формата на натриев моноурат (урати);
  • Натриевият монурат има много ниска разтворимост във вода (0,57 mmol / l, 37 C)
  • С понижаване на температурата, разтворимостта на MC намалява и обратно;
  • Натриевият моноурат е по-нисък при вегетарианците;
  • При мъжете съдържанието на пикочна киселина в кръвта е по-високо (0,42 mmol / l / 6,5 mg / 100 ml - нормалната граница), отколкото при жените - 5,5 mg / 100 ml.
  • Съдържанието на МК, което предизвиква образуването на подагра, варира значително при различните етнически групи;
  • Пикочната киселина се повишава в кръвта при лица с кръвна група B (III);
  • Съдържанието на acide lithique в тялото е повишено при хора с по-голяма мускулна маса;
  • Съдържанието на пикочна киселина в организма е повишено при хора с метаболитен синдром - затлъстяване, атеросклероза, хипертония, захарен диабет;
  • С възрастта съдържанието на пикочна киселина се увеличава;
  • Пикочната киселина се разтваря по-добре и съответно се отделя с повишаване на алкалността на урината pH, т.е. с подагра трябва да намалите консумацията на "кисели" храни: вино, бира, квас, кисели сокове.
  • Човек, страдащ от подагра, трябва да подобри аерацията на тялото, да посещава повече свеж въздухда правите дихателни упражнения, например дихателни упражненияпо метода Стрелникова;
  • Сутрин пикочната киселина в кръвта е с 4-10% повече, отколкото вечер;
  • 90% от причината за развитието на подагра е намаляването на екскрецията на урати, а само 10% от развитието на подагра се влияе от увеличаване на синтеза на урати от acide lithique;
  • Пикочната киселина е силен антиоксидант, повишената литична киселина причинява тютюнопушене и UV излагане;
  • 85% от хората с хиперурикемия не развиват подагра.

Разновидности на подагра

  1. Бъбречната подагра е увеличаване на екскрецията на урат;
  2. Метаболитният тип подагра е увеличаване на образуването и отлагането на урати.

Стандартът за диагностициране на подагра е откриването на кристали на натриев урат в ставите или ставната течност с поляризираща светлинна микроскопия. Изследването на концентрацията на пикочна киселина в кръвта не е достатъчно, за да се постави диагноза като подагра.

Диагностичният минимум за развитие на подагра:

  • Клиничен кръвен тест;
  • липидограма;
  • Кръвна захар;
  • Урея, креатинин, пикочна киселина;
  • Електролити;
  • Общ анализ на урината;
  • ЕКГ;
  • Ултразвук на бъбреците.

кисела - алкален баланс, което трябва да се има предвид при развитие на подагра.

По-долу са киселините, получени от използването на определени видове хранителни продуктии напитки, включително алкохолни.

  • Оцетната киселина се образува от сладкиши;
  • От месо, колбаси, консерви се образуват пикочна киселина, сярна и азотна киселини;
  • Танинова киселина се получава от кафе;
  • Въглеродният диоксид се получава от лимонада;
  • Фосфорната киселина се образува от кока-кола;
  • Вино, винена киселина дават сярна киселина;
  • Цигари, никотинът образува никотинова киселина;
  • Стресът, тревожността се причиняват от излишък на солна киселина;
  • При физическа умора се синтезира млечна киселина.

Хидрокси производните на пурина са широко разпространени в растителния и животинския свят, като най-важните от тях са пикочна киселина, ксантин и хипоксантин. Тези съединения се образуват в тялото по време на метаболизма на нуклеиновите киселини.

Пикочна киселина... Това кристално вещество, слабо разтворимо във вода, се намира в малки количества в тъканите и урината на бозайници. При птиците и влечугите пикочната киселина действа като вещество, което премахва излишния азот от тялото (подобно на уреята при бозайниците). Гуаното (изсушени екскременти на морски птици) съдържа до 25% пикочна киселина и е източник на нейното производство.

Пикочната киселина се характеризира с лактам-лактамна тавтомерия ... В кристално състояние пикочната киселина е в лактатна (оксо) форма, а в разтвор между лактамната и лактамната форма се установява динамично равновесие, при което преобладава лактатната форма.

Пикочната киселина е двукиселина и образува соли - урата - съответно с един или два еквивалента алкали (дихидро- и хидроурати).

Дихидроген урат на алкален метал и амониев хидроурат неразтворим във вода ... При някои заболявания, като подагра и уролитиаза, неразтворимите урати, заедно с пикочната киселина, се отлагат в ставите и пикочните пътища.

Окислението на пикочната киселина, както и на ксантина и неговите производни, формира основата на качествен метод за определяне на тези съединения, т.нар. мурексид тест (качествена реакция) .

Под действието на окислители като азотна киселина, водороден прекис или бромова вода, имидазоловият цикъл се отваря и първоначално се образуват пиримидинови производни алоксан и диалуринова киселина ... Тези съединения допълнително се трансформират в един вид хемиацетал - алоксантин , когато се обработва с амоняк, тъмночервени кристали мурексид - амониева сол на пурпуровата киселина (в нейната енолова форма).

    Кондензирани хетероцикли: пурин - структура, ароматност; пуринови производни - аденин, гуанин, тяхната тавтомерия (въпрос 22).

Аденин и гуанин... Тези две амино производни на пурина, показани по-долу като 9H тавтомери, са компоненти на нуклеиновите киселини.

Аденинът също е част от редица коензими и естествени антибиотици. И двете съединения се намират в свободна форма в растителни и животински тъкани. Гуанинът например се намира в рибените люспи (от които е изолиран) и му придава характерния блясък.

Аденинът и гуанинът имат слаби киселинни и слаби основни свойства. И двете образуват соли с киселини и основи; пикратите са удобни за идентификация и гравиметричен анализ.

Известно е, че структурните аналози на аденина и гуанина, действащи на принципа на антиметаболити на тези нуклеинови бази, инхибират растежа на туморните клетки. От десетките съединения, които се оказаха ефективни при опити върху животни, някои се използват и в домашната клинична практика, например меркаптопурин и тиогуанин (2-амино-6-меркаптопурин). Други лекарства на базата на пурин включват имуносупресорното лекарство азатиоприн и антихерпесното лекарство ацикловир (известно също като zovirax).

    Нуклеозиди: структура, класификация, номенклатура; връзка с хидролизата.

Най-важните хетероциклични бази са пиримидинови и пуринови производни, които обикновено се наричат ​​нуклеинови бази в химията на нуклеиновите киселини.

Нуклеинови бази... За нуклеинови основи са възприети съкращения, съставени от първите три букви на латинските им имена.

Най-важните нуклеинови бази включват хидрокси и амино производни на пиримидин - урацил, тимин, цитозини пурин - аденини гуанин... Нуклеиновите киселини се различават по съставните си хетероциклични основи. Така че урацилът е включен само в РНК, а тиминът - само в ДНК.

Ароматност на хетероцикли в структурата на нуклеиновите бази е в основата на тяхната относително висока термодинамична стабилност. В заместен пиримидинов цикъл в лактамните форми на нуклеиновите основи шестелектронният π-облак се образува от 2 p-електрона на двойната връзка C = C и 4 електрона на две самотни двойки азотни атоми. В молекулата на цитозина възниква ароматен секстет с участието на 4 електрона от две π-връзки (C = C и C = N) и самотна двойка електрони на пиролов азот. Делокализацията на π-електронния облак в целия хетероцикъл се извършва с участието на sp2-хибридизирания въглероден атом на карбонилната група (един в цитозин, гуанин и два в урацил, тимин). В карбонилната група, поради силната поляризация на π-връзката, C = Оp-орбитала на въглеродния атом става сякаш празна и следователно способна да участва в делокализацията на самотната двойка електрони на съседния амиден азотен атом. По-долу, използвайки резонансните структури на урацил, е показана делокализацията на p-електрони (като се използва примерът на един лактамен фрагмент):

Нуклеозидна структура... Нуклеиновите бази се образуват с D-рибоза или 2-деокси-D-рибоза N-гликозиди, които в химията на нуклеиновите киселини се наричат нуклеозидии по-специално рибонуклеозиди или дезоксирибонуклеозиди, съответно.

D-рибоза и 2-деокси-D-рибоза се намират в естествените нуклеозиди под формата на фураноза т.е. под формата на β-D-рибофуранозни или 2-деокси-β-D-рибофуранозни остатъци. В нуклеозидните формули въглеродните атоми във фуранозните пръстени са номерирани с просто число. н -Гликозидна връзка се осъществява между аномерния C-1 "атом на рибоза (или дезоксирибоза) и N-1 атом на пиримидинова или N-9 пуринова база.

(! ) Естествените нуклеозиди са винаги β-аномери .

Сграда заглавия нуклеозидите са илюстрирани със следните примери:

Най-често срещаните обаче са имената, получени от тривиално имената на съответната хетероциклична основа с наставка - идин в пиримидини (например уридин) и - ozin в пуринови (гуанозин) нуклеозиди. Съкратените имена на нуклеозиди са еднобуквен код, където се използва началната буква на латинското име на нуклеозид (с добавяне на латинската буква d в ​​случай на дезоксинуклеозиди):

Аденин + Рибоза → Аденозин (A)

Аденин + Дезоксирибоза → Деоксиаденозин (dA)

Цитозин + Рибоза → Цитидин (C)

Цитозин + Дезоксирибоза → Дезоксицитидин (dC)

Изключение от това правило е името " тимидин "(А не" дезокситимидин "), който се използва за дезоксирибозид тимин, който е част от ДНК. Ако тиминът е свързан с рибоза, тогава съответният нуклеозид се нарича риботимидин.

Като N-гликозиди, нуклеозиди относително устойчив на алкали , но лесно се хидролизира при нагряване в присъствието на киселини ... Пиримидиновите нуклеозиди са по-устойчиви на хидролиза от пуриновите.

Съществуващата "малка" разлика в структурата или конфигурацията на един въглероден атом (например C-2") във въглехидратния остатък е достатъчна, за да може веществото да действа като инхибитор на биосинтезата на ДНК. Този принцип се използва за създаване на нови лекарства по метода на молекулярна модификация на природни модели.

    Нуклеотиди: структура, номенклатура, връзка с хидролизата.

Нуклеотидисе образуват в резултат на частична хидролиза на нуклеинови киселини, или чрез синтез. Те се намират в значителни количества във всички клетки. Нуклеотидите са фосфати на нуклеозиди .

В зависимост от естеството на въглехидратния остатък се прави разлика между дезоксирибонуклеотиди и рибонуклеотиди ... Фосфорната киселина обикновено естерифицира алкохолния хидроксил, когато S-5"или при S-Z "в остатъците от дезоксирибоза (дезоксирибонуклеотиди) или рибоза (рибонуклеотиди). В една нуклеотидна молекула се използват три структурни компонента за свързване естерна връзка и н -гликозидна връзка .

Принципът на структуратамононуклеотиди

Нуклеотидите могат да се разглеждат като нуклеозидни фосфати (естери на фосфорна киселина) и как киселина (поради наличието на протони в остатъка от фосфорна киселина). Поради фосфатния остатък, нуклеотиди проявяват свойствата на диакиселина и при физиологични условия при pH ~ 7 са в напълно йонизирано състояние.

Два вида имена се използват за нуклеотиди. Един от тях включва име нуклеозид, показващ позицията на фосфатния остатък в него, например аденозин-3 "-фосфат, уридин-5" -фосфат. Друг вид имена се създават чрез добавяне на комбинация - тиня киселина към името на остатъка от нуклеинова киселина, например 3 "-аденилова киселина, 5" -уридилова киселина.

В нуклеотидната химия, използването на съкратени имена ... Свободните мононуклеотиди, тоест не в състава на полинуклеотидната верига, се наричат ​​монофосфати с отражението на тази характеристика в съкратения код с буквата "М". Например, аденозин-5 "-фосфатът има съкратеното наименование AMP (в руската литература - AMP, аденозин монофосфат) и т.н.

За да се запише последователността на нуклеотидните остатъци в състава на полинуклеотидните вериги, се използва различен тип съкращение, като се използва еднобуквен код за съответния нуклеозиден фрагмент. В този случай с добавката се изписват 5 "-фосфати латинска буква"P" преди еднобуквения нуклеозиден символ, 3 "-фосфати след еднобуквения нуклеозиден символ. Например, аденозин-5" -фосфат - pA, аденозин-3 "-фосфат - Ap и т.н.

Нуклеотидите са способни хидролизират в присъствието на силни неорганични киселини (HCl, HBr, H2SO4) и някои органични киселини (CC1 3 COOH, HCOOH, CH 3 COOH) върху N-гликозидната връзка, фосфатната връзка проявява относителна стабилност. В същото време, под действието на ензима 5'-нуклеотидаза, естерната връзка се хидролизира, докато N-гликозидната връзка се запазва.

    Нуклеотидни коензими: АТФ-структура, връзка с хидролизата.

Нуклеотидите са от голямо значение не само като мономерни единици на полинуклеотидни вериги на различни видове нуклеинови киселини. В живите организми нуклеотидите участват в най-важните биохимични процеси. Те са особено важни в ролята коензими , т. е. вещества, тясно свързани с ензимите и необходими за проявата на тяхната ензимна активност. Всички тъкани на тялото съдържат моно-, ди- и трифосфати на нуклеозиди в свободно състояние.

Особено известен аденин-съдържащи нуклеотиди :

Аденозин-5"-фосфат (АМФ или АМФ в руската литература);

Аденозин-5"-дифосфат (ADP, или ADP);

Аденозин-5"-трифосфат (АТФ или АТФ).

Нуклеотидите, фосфорилирани в различна степен, са способни на взаимно преобразуване чрез изграждане или разцепване на фосфатни групи. Дифосфатната група съдържа една, а трифосфатната група съдържа две анхидридни връзки, които имат голям запас от енергия и следователно наречени макроергични ... С разпадането на макроергичните комуникация R-OОсвобождава се -32 kJ / mol. С това е свързана и най-важната роля на АТФ като "доставчик" на енергия във всички живи клетки.

Взаимно преобразуванефосфати на аденозин.

В горната схема на взаимно преобразуване, формулите AMP, ADP и ATP съответстват на нейонизираното състояние на молекулите на тези съединения. С участието на АТФ и АДФ в организма се осъществява най-важният биохимичен процес - прехвърлянето на фосфатни групи.

    Нуклеотидни коензими: NAD + и NADF + - структура, алкилпиридиниев йон и взаимодействието му с хидриден йон като химическа основа за окислително действие, NAD + .

Никотинамид аденин динуклеотиди... Тази група съединения включва никотинамид аденин динуклеотид (NAD, или NAD) и неговия фосфат (NADP, или NADP). Тези съединения играят важна роля коензими в реакциите на биологично окисление на органични субстрати чрез тяхното дехидрогениране (с участието на ензими дехидрогеназа). Тъй като тези коензими участват в редокс реакциите, те могат да съществуват както в окислена (NAD +, NADP +), така и в редуцирана (NADH, NADPH) форма.


Структурният фрагмент на NAD + и NADP + е никотинамиден остатък като пиридиниев йон ... В състава на NADH и NADPH този фрагмент се превръща в заместен 1,4-дихидропиридинов остатък.

По време на биологичното дехидрогениране, което е специален поводПри окисление субстратът губи два водородни атома, т.е. два протона и два електрона (2H +, 2e) или един протон и хидриден йон (H + и H). Коензимът NAD + се счита за акцептор на хидридни йони ... В резултат на редукцията, дължаща се на добавянето на хидриден йон, пиридиниевият пръстен се трансформира в 1,4-дихидропиридинов фрагмент. Този процес е обратим.

По време на окисляването ароматният пиридиниев пръстен се трансформира в неароматния 1,4-дихидропиридинов пръстен. Поради загубата на ароматност, енергията на NADH се увеличава в сравнение с NAD +. Увеличаването на енергийното съдържание се дължи на част от енергията, освободена в резултат на превръщането на алкохола в алдехид. Така NADH съхранява енергия, която след това се изразходва в други биохимични процеси, които изискват консумация на енергия.

    Нуклеинови киселини: РНК и ДНК, първична структура.

Нуклеиновите киселини заемат изключително място в жизнените процеси на живите организми. Те съхраняват и пренасят генетична информация и са инструмент, с който се контролира биосинтезата на протеините.

Нуклеинова киселинаса високомолекулни съединения (биополимери), изградени от мономерни единици - нуклеотиди, във връзка с които нуклеиновите киселини се наричат ​​още полинуклеотиди.

Структуравсеки нуклеотид включва въглехидрати, хетероциклична база и остатъци на фосфорна киселина. Въглехидратните компоненти на нуклеотидите са пентози: D-рибоза и 2-деокси-D-рибоза.

На тази основа нуклеиновите киселини са разделени на две групи:

рибонуклеинови киселини (РНК), съдържаща рибоза;

дезоксирибонуклеинови киселини (ДНК), съдържаща дезоксирибоза.

матрица (тРНК);

рибозомна (рРНК);

Транспорт (тРНК).

Първична структура на нуклеиновите киселини.ДНК и РНК имат Общи черти v структура макромолекули :

Рамката на техните полинуклеотидни вериги се състои от редуващи се пентозни и фосфатни остатъци;

Всяка фосфатна група образува две естерни връзки: с C-Z атома на "предишната нуклеотидна единица и с C-5 атома" на следващата нуклеотидна единица;

Нуклеиновите бази образуват N-гликозидна връзка с пентозни остатъци.

Дадена е структурата на произволен участък от ДНК веригата, избран като модел с включване на четири основни нуклеинови бази - гуанин (G), цитозин (C), аденин (A), тимин (T). Принципът на конструиране на полинуклеотидната верига на РНК е същият като този на ДНК, но с две разлики: пентозният остатък в РНК е D-рибофураноза, а наборът от нуклеинови бази използва не тимин (както в ДНК), а урацил.

(!) Единият край на полинуклеотидната верига, върху който има нуклеотид със свободна 5"-ОН група, се нарича 5 "-край ... Другият край на веригата, върху който има нуклеотид със свободна 3 "-ОН група, се нарича Z "-край .

Нуклеотидните единици се изписват отляво надясно, като се започне от 5 "-терминалния нуклеотид. Структурата на РНК веригата се записва по същите правила, като буквата "d" е пропусната.

За установяване на нуклеотидния състав на нуклеиновите киселини се извършва тяхната хидролиза, последвана от идентифициране на получените продукти. ДНК и РНК се държат различно при условия на алкална и киселинна хидролиза. ДНК, устойчива на хидролиза в алкална среда , докато РНК се хидролизира много бързо до нуклеотиди, които от своя страна са способни да отцепят остатъка от фосфорна киселина, за да образуват нуклеозиди. н -Гликозидните връзки са стабилни в алкална и неутрална среда ... Следователно, да ги разделим използва се киселинна хидролиза ... Оптимални резултати се получават чрез ензимна хидролиза с помощта на нуклеази, включително фосфодиестераза от змийска отрова, която разцепва естерните връзки.

Както и нуклеотиден състав най-важната характеристика на нуклеиновите киселини е нуклеотидна последователност т.е. реда на редуване на нуклеотидните единици. И двете от тези характеристики са включени в концепцията за първичната структура на нуклеиновите киселини.

Първична структура нуклеиновите киселини се определят от последователността от нуклеотидни единици, свързани с фосфодиестерни връзки, за да образуват непрекъсната верига от полинуклеотид.

Общият подход за установяване на последователността на нуклеотидните единици е да се използва блоковият метод. Първо, полинуклеотидната верига се разцепва насочено с помощта на ензими и химични реагенти на по-малки фрагменти (олигонуклеотиди), които се декодират по специфични методи и според получените данни възпроизвеждат последователността на структурата на цялата полинуклеотидна верига.

Познаването на първичната структура на нуклеиновите киселини е необходимо за идентифициране на връзката между тяхната структура и биологична функция, както и за разбиране на механизма на тяхното биологично действие.

Допълняемост бази лежи в основата на законите, управляващи нуклеотидния състав на ДНК. Тези модели са формулирани Е. Чаргаф :

Броят на пуриновите бази е равен на броя на пиримидиновите бази;

Количеството аденин е равно на количеството тимин, а количеството гуанин е равно на количеството цитозин;

Броят на базите, съдържащи аминогрупа на позиции 4 на пиримидиновите и 6 на пуриновите ядра, е равен на броя на базите, съдържащи оксо група на същите позиции. Това означава, че сумата от аденин и цитозин е равна на сумата от гуанин и тимин.

За РНК тези правила или не са спазени, или са изпълнени с някакво приближение, тъй като РНК съдържа много второстепенни бази.

Допълняемостта на веригите е химическата основа на най-важната функция на ДНК – съхранение и предаване на наследствени белези. Запазването на нуклеотидната последователност е ключът към безгрешното предаване на генетична информация. Промяната в последователността на базите във всяка ДНК верига води до стабилни наследствени промени и следователно до промени в структурата на кодирания протеин. Такива промени се наричат мутации ... Мутациите могат да възникнат в резултат на замяната на която и да е комплементарна базова двойка с друга. Причината за тази замяна може да е промяна в тавтомерното равновесие.

Например, в случай на гуанин, изместването на равновесието към млечната форма прави възможно образуването на водородни връзки с основа, необичайна за гуанин - тимин и появата на нова двойка гуанин-тимин вместо традиционния гуанин-цитозин двойка.

След това заместването на "нормални" базови двойки се предава по време на "пренаписването" (транскрипцията) на генетичния код от ДНК към РНК и в крайна сметка води до промяна в аминокиселинната последователност в синтезирания протеин.

    алкалоиди: химическа класификация; основни свойства, образуване на сол. Представители: хинин, никотин, атропин.

Алкалоидипредставляват голяма група естествени азотсъдържащи съединения, предимно от растителен произход. Естествените алкалоиди служат като модели за създаване на нови лекарства, често по-ефективни и в същото време по-прости по структура.

Понастоящем, в зависимост от произхода на азотния атом в структурата на молекулата, Сред алкалоидите има:

    Истински алкалоиди - съединения, които се образуват от аминокиселини и съдържат азотен атом в хетероцикъла (хиосциамин, кофеин, платифилин).

    Протоалкалоиди – съединения, които се образуват от аминокиселини и съдържат алифатен азотен атом в страничната верига (ефедрин, капсаицин).

    Псевдоалкалоиди - азотсъдържащи съединения от терпенова и стероидна природа (соласодин).

V класификацияалкалоиди, има два подхода. Химическа класификация въз основа на структурата на въглеродно-азотния скелет:

    Производни на пиридин и пиперидин (анабазин, никотин).

    С кондензирани пиролидинови и пиперидинови пръстени (тропанови производни) - атропин, кокаин, хиосциамин, скополамин.

    Хинолинови производни (хинин).

    Изохинолинови производни (морфин, кодеин, папаверин).

    Индолови производни (стрихнин, бруцин, резерпин).

    Пуринови производни (кофеин, теобромин, теофилин).

    Имидазолови производни (пилокарпин)

    Стероидни алкалоиди (солазонин).

    Ациклични алкалоиди и алкалоиди с екзоцикличен азотен атом (ефедрин, сферофизин, колхамин).

Друг вид класификация на алкалоидите се основава на ботаническа характеристика, според която алкалоидите се комбинират според растителни източници.

Повечето алкалоиди има основни свойства , което е причината за тяхното име. В растенията алкалоидите се съдържат под формата на соли с органични киселини (лимонена, ябълчена, винена, оксалова).

Изолация от растителни материали:

1-ви метод (екстракция под формата на соли):

2-ри метод (екстракция под формата на основи):

Основни (алкални) свойстваалкалоидите се експресират в различна степен. В природата по-често се срещат алкалоидите, които са третични, по-рядко - към вторични или кватернерни амониеви основи.

Поради основната си природа алкалоидите образуват соли с киселини с различна степен на сила. Алкалоидни соли лесно се разлага от каустични алкали и амоняк ... В този случай се разпределят свободни бази.

Поради основната си природа, алкалоидите при взаимодействие с киселини образуват соли ... Това свойство се използва при изолирането и пречистването на алкалоиди, тяхното количествено определяне и приготвяне на лекарства.

Алкалоиди-солиДобре разтворим във вода и етанол (особено разреден) при нагряване, слабо или напълно неразтворими в органични разтворители (хлороформ, етилов етер и др.). Като изключения включват скополамин хидробромид, кокаинови хидрохлориди и някои опиуми алкалоиди.

Основни алкалоидиобикновено не се разтваря във вода , но лесно се разтваря в органични разтворители. Изключение съставляват никотин, ефедрин, анабазин, кофеин, които се разтварят добре както във вода, така и в органични разтворители.

Представители.

хинин - алкалоид, изолиран от кората на дървото цинхона ( Синчона oficinalis) - представлява безцветни кристали с много горчив вкус. Хининът и неговите производни имат антипиретично и антималарийно действие

Никотин - основният алкалоид на тютюна и махорката. Никотинът е много токсичен, смъртоносната доза за хората е 40 mg / kg, а естественият лявовъртящ никотин е 2-3 пъти по-токсичен от синтетичния декстровъртящ.

атропин - рацемична форма на хиосциамин , има антихолинергичен ефект (спазматичен и мидриатичен).

    Алкалоиди: метилирани ксантини (кофеин, теофилин, теобромин); киселинно-основни свойства; техните качествени реакции.

Пуриновите алкалоиди трябва да се разглеждат като н-метилирани ксантини -на базата на ксантиновото ядро ​​(2,6-дихидроксопурин). Най-известните представители на тази група са кофеин (1,3,7-триметилксантин), теобромин (3,7-диметилксантин) и теофилин (1,3-диметилксантин), които се намират в кафе на зърна и чай, какаови люспи и ядки от кола. Кофеинът, теоброминът и теофилинът се използват широко в медицината. Кофеинът се използва предимно като психостимулант, теоброминът и теофилинът като сърдечно-съдови агенти.

Зареждане ...Зареждане ...