Функции мочевой кислоты. Мочевая кислота. Свойства, норма, диеты и факты о мочевой кислоте Формула мочевой кислоты и разложение

Мочевая кислота - бесцветные кристаллы, плохо растворимы в воде, этаноле , диэтиловом эфире , растворимы в растворах щелочей, горячей серной кислоте и глицерине .

Мочевая кислота была открыта Карлом Шееле () в составе мочевых камней и названа им каменной кислотой - acide lithique , затем она была найдена им в моче . Название мочевой кислоты дано Фуркруа , её элементарный состав установлен Либихом .

Свойства

Является двухосновной кислотой (pK 1 = 5.75, pK 2 = 10.3), образует кислые и средние соли - ураты .

В водных растворах мочевая кислота существует в двух формах: лактамной (7,9-дигидро-1H-пурин-2,6,8(3H)-трион) и лактимной (2,6,8-тригидроксипурин) с преобладанием лактамной:

$\rightleftharpoons$

Получение

Первым мочевую кислоту удалось синтезировать Горбачёвскому в 1882 году при нагревании гликоколя (амидоуксусной кислоты) с мочевиной до 200-230 °С.

NH 2 -CH 2 -COOH + 3CO(NH 2) 2 = C 5 H 4 N 4 O 3 + 3NH 3 + 2H 2 O

Однако такая реакция протекает весьма сложно, и выход продукта ничтожен. Синтез мочевой кислоты возможен при взаимодействии хлоруксусной и трихлормолочной кислот с мочевиной. Наиболее ясным по механизму является синтез Беренда и Роозена (1888 г.), при котором изодиалуровая кислота конденсируется с мочевиной. Мочевую кислоту можно выделить из гуано , где её содержится до 25 %. Для этого гуано необходимо нагреть с серной кислотой (1 ч), затем разбавить водой (12-15 ч), отфильтровать, растворить в слабом растворе едкого калия, отфильтровать, осадить соляной кислотой.

Метод синтеза заключается в конденсации мочевины с цианоуксусным эфиром и дальнейшей изомеризации продукта в урамил (аминобарбитуровую кислоту), дальнейшей конденсации урамила с изоцианатами, изотиоцианатами или цианатом калия.

Биохимия мочевой кислоты

При гиперурикемии возможны точечные (похожи на укусы комара) проявления аллергии.

Отложения кристаллов урата натрия (соль мочевой кислоты) в суставах называется подагрой .

Применение

Мочевая кислота - исходный продукт для промышленного синтеза кофеина . Синтез мурексида .

Напишите отзыв о статье "Мочевая кислота"

Литература

Nakamura, T. (April 2008). . Nippon Rinsho 66 (4): 624-635.
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона Т. 20 с. 71

Ссылки

- the Association for Clinical Biochemistry and Laboratory Medicine

Отрывок, характеризующий Мочевая кислота

– Отец очень богат и скуп. Он живет в деревне. Знаете, этот известный князь Болконский, отставленный еще при покойном императоре и прозванный прусским королем. Он очень умный человек, но со странностями и тяжелый. La pauvre petite est malheureuse, comme les pierres. [Бедняжка несчастлива, как камни.] У нее брат, вот что недавно женился на Lise Мейнен, адъютант Кутузова. Он будет нынче у меня.
– Ecoutez, chere Annette, [Послушайте, милая Аннет,] – сказал князь, взяв вдруг свою собеседницу за руку и пригибая ее почему то книзу. – Arrangez moi cette affaire et je suis votre [Устройте мне это дело, и я навсегда ваш] вернейший раб a tout jamais pan , comme mon староста m"ecrit des [как пишет мне мой староста] донесенья: покой ер п!. Она хорошей фамилии и богата. Всё, что мне нужно.
И он с теми свободными и фамильярными, грациозными движениями, которые его отличали, взял за руку фрейлину, поцеловал ее и, поцеловав, помахал фрейлинскою рукой, развалившись на креслах и глядя в сторону.
– Attendez [Подождите], – сказала Анна Павловна, соображая. – Я нынче же поговорю Lise (la femme du jeune Болконский). [с Лизой (женой молодого Болконского).] И, может быть, это уладится. Ce sera dans votre famille, que je ferai mon apprentissage de vieille fille. [Я в вашем семействе начну обучаться ремеслу старой девки.]

Гостиная Анны Павловны начала понемногу наполняться. Приехала высшая знать Петербурга, люди самые разнородные по возрастам и характерам, но одинаковые по обществу, в каком все жили; приехала дочь князя Василия, красавица Элен, заехавшая за отцом, чтобы с ним вместе ехать на праздник посланника. Она была в шифре и бальном платье. Приехала и известная, как la femme la plus seduisante de Petersbourg [самая обворожительная женщина в Петербурге,], молодая, маленькая княгиня Болконская, прошлую зиму вышедшая замуж и теперь не выезжавшая в большой свет по причине своей беременности, но ездившая еще на небольшие вечера. Приехал князь Ипполит, сын князя Василия, с Мортемаром, которого он представил; приехал и аббат Морио и многие другие.
– Вы не видали еще? или: – вы не знакомы с ma tante [с моей тетушкой]? – говорила Анна Павловна приезжавшим гостям и весьма серьезно подводила их к маленькой старушке в высоких бантах, выплывшей из другой комнаты, как скоро стали приезжать гости, называла их по имени, медленно переводя глаза с гостя на ma tante [тетушку], и потом отходила.
Все гости совершали обряд приветствования никому неизвестной, никому неинтересной и ненужной тетушки. Анна Павловна с грустным, торжественным участием следила за их приветствиями, молчаливо одобряя их. Ma tante каждому говорила в одних и тех же выражениях о его здоровье, о своем здоровье и о здоровье ее величества, которое нынче было, слава Богу, лучше. Все подходившие, из приличия не выказывая поспешности, с чувством облегчения исполненной тяжелой обязанности отходили от старушки, чтобы уж весь вечер ни разу не подойти к ней.
Молодая княгиня Болконская приехала с работой в шитом золотом бархатном мешке. Ее хорошенькая, с чуть черневшимися усиками верхняя губка была коротка по зубам, но тем милее она открывалась и тем еще милее вытягивалась иногда и опускалась на нижнюю. Как это всегда бывает у вполне привлекательных женщин, недостаток ее – короткость губы и полуоткрытый рот – казались ее особенною, собственно ее красотой. Всем было весело смотреть на эту, полную здоровья и живости, хорошенькую будущую мать, так легко переносившую свое положение. Старикам и скучающим, мрачным молодым людям, смотревшим на нее, казалось, что они сами делаются похожи на нее, побыв и поговорив несколько времени с ней. Кто говорил с ней и видел при каждом слове ее светлую улыбочку и блестящие белые зубы, которые виднелись беспрестанно, тот думал, что он особенно нынче любезен. И это думал каждый.
Маленькая княгиня, переваливаясь, маленькими быстрыми шажками обошла стол с рабочею сумочкою на руке и, весело оправляя платье, села на диван, около серебряного самовара, как будто всё, что она ни делала, было part de plaisir [развлечением] для нее и для всех ее окружавших.
– J"ai apporte mon ouvrage [Я захватила работу], – сказала она, развертывая свой ридикюль и обращаясь ко всем вместе.
– Смотрите, Annette, ne me jouez pas un mauvais tour, – обратилась она к хозяйке. – Vous m"avez ecrit, que c"etait une toute petite soiree; voyez, comme je suis attifee. [Не сыграйте со мной дурной шутки; вы мне писали, что у вас совсем маленький вечер. Видите, как я одета дурно.]
И она развела руками, чтобы показать свое, в кружевах, серенькое изящное платье, немного ниже грудей опоясанное широкою лентой.
– Soyez tranquille, Lise, vous serez toujours la plus jolie [Будьте спокойны, вы всё будете лучше всех], – отвечала Анна Павловна.
– Vous savez, mon mari m"abandonne, – продолжала она тем же тоном, обращаясь к генералу, – il va se faire tuer. Dites moi, pourquoi cette vilaine guerre, [Вы знаете, мой муж покидает меня. Идет на смерть. Скажите, зачем эта гадкая война,] – сказала она князю Василию и, не дожидаясь ответа, обратилась к дочери князя Василия, к красивой Элен.
– Quelle delicieuse personne, que cette petite princesse! [Что за прелестная особа эта маленькая княгиня!] – сказал князь Василий тихо Анне Павловне.
Вскоре после маленькой княгини вошел массивный, толстый молодой человек с стриженою головой, в очках, светлых панталонах по тогдашней моде, с высоким жабо и в коричневом фраке. Этот толстый молодой человек был незаконный сын знаменитого Екатерининского вельможи, графа Безухого, умиравшего теперь в Москве. Он нигде не служил еще, только что приехал из за границы, где он воспитывался, и был в первый раз в обществе. Анна Павловна приветствовала его поклоном, относящимся к людям самой низшей иерархии в ее салоне. Но, несмотря на это низшее по своему сорту приветствие, при виде вошедшего Пьера в лице Анны Павловны изобразилось беспокойство и страх, подобный тому, который выражается при виде чего нибудь слишком огромного и несвойственного месту. Хотя, действительно, Пьер был несколько больше других мужчин в комнате, но этот страх мог относиться только к тому умному и вместе робкому, наблюдательному и естественному взгляду, отличавшему его от всех в этой гостиной.
– C"est bien aimable a vous, monsieur Pierre , d"etre venu voir une pauvre malade, [Очень любезно с вашей стороны, Пьер, что вы пришли навестить бедную больную,] – сказала ему Анна Павловна, испуганно переглядываясь с тетушкой, к которой она подводила его. Пьер пробурлил что то непонятное и продолжал отыскивать что то глазами. Он радостно, весело улыбнулся, кланяясь маленькой княгине, как близкой знакомой, и подошел к тетушке. Страх Анны Павловны был не напрасен, потому что Пьер, не дослушав речи тетушки о здоровье ее величества, отошел от нее. Анна Павловна испуганно остановила его словами:
– Вы не знаете аббата Морио? он очень интересный человек… – сказала она.
– Да, я слышал про его план вечного мира, и это очень интересно, но едва ли возможно…
– Вы думаете?… – сказала Анна Павловна, чтобы сказать что нибудь и вновь обратиться к своим занятиям хозяйки дома, но Пьер сделал обратную неучтивость. Прежде он, не дослушав слов собеседницы, ушел; теперь он остановил своим разговором собеседницу, которой нужно было от него уйти. Он, нагнув голову и расставив большие ноги, стал доказывать Анне Павловне, почему он полагал, что план аббата был химера.

«Подагра же пошла по богачам и знатным». Эта строка из басни Крылова. Стих называется «Подагра и паук». Болезнью богатых подагру считали в былые времена, когда была дефицитом и стоила больших.

Позволить себе приправу могла лишь знать, порой, налегая на нее. В итоге, откладывалась в суставах, причиняя боль при движениях. Болезнь является нарушением обменных процессов.

Откладывается не просто соль, а соли мочевой кислоты . Их именуют уратами. Переизбыток же в организме мочевой называется гиперурекимией. Ее симптомом могут стать точки на, напоминающие укусы комаров.

Разрушение суставов при повышенной мочевой кислоте

В современности они проявляются не только на богачах. Соль доступна всем, как и многие другие продукты, содержащие ураты. Бывает и пониженное содержание мочевины. Но, прежде чем разбирать диагнозы, ознакомимся со свойствами.

Свойства мочевой кислоты

Героиню открыл Карл Шееле. Шведский химик извлек вещество из почечных. Поэтому, химик назвал соединение. Уже после Шееле обнаружил в моче, но переименовывать вещество не стал.

Это сделал Антуан Фуркруа. Однако, установить элементарный состав соединения не смог ни он, ни Шееле. Формулу узнал Лютус Либих спустя почти век, в середине 19-го столетия. В молекуле героини статьи оказались 5 атомов, 4 , столько же и 3 кислорода.

Что касается первичных форм нефропатии, то они в большинстве случаев возникают в результате нарушений метаболизма кислоты, которое передалось человеку по наследству. А вот вторичные формы данной патологии принято считать осложнениями таких недугов как хроническая гемолитическая, эритремия либо миеломная болезнь . Нередко данные формы дают о себе знать и на фоне продолжительного использования таких лекарственных средств как тиазидовые диуретики, циклоспорин А, цитостатики, салицилаты и так далее.

Откладывается не просто соль, а соли мочевой кислоты . Их именуют уратами. Переизбыток же в организме мочевой называется гиперурекимией. Ее симптомом могут стать точки на , напоминающие укусы комаров.

Разрушение суставов при повышенной мочевой кислоте

Свойства мочевой кислоты

Героиню открыл Карл Шееле. Шведский химик извлек вещество из почечных . Поэтому, химик назвал соединение . Уже после Шееле обнаружил в моче, но переименовывать вещество не стал.

Мочевая кислота не случайно откладывается в виде в почках. Вещество плохо растворимо в воде – основе человеческого организма. Этанол и диэтиловый эфир соединение тоже «не берут». Диссоциация возможна лишь в растворах щелочей. В и глицерине мочевина растворяется при нагреве.

Мочевая кислота в организме представляет . Они биогенны. Правда, в продуктах героини статьи нет. Зато, в них встречаются пурины, нужные для образования соединения. Больше всего их в мясе и .

Особенно активно мочевая кислота в крови синтезируется после употребления . Много пуринов и в репе, , баклажанах, редьке, бобовых и винограде. Цитрусовые тоже в списке.

Формула мочевой кислоты

Пуринам из пищи нужно лишь расщепиться, получится . Вывод: героиня статьи является производной пурина. выводит из организма лишний азот. Это у и рептилий. У это делает мочевина. Она является продуктом распада белков. же организм производит при распаде нуклеиновых .

В организме мочевая кислота свойства проявляет таутомерии. Это способность легко менять строение. Количество атомов в молекуле и элементы не меняются. Меняется их положение. Разные строения одного вещества именуются изомерами.

Героиня статьи переходит из лактам в лактимное состояние и обратно. Последнее проявляется только в растворах. В состоянии норма мочевой кислоты – лактамный изомер. Ниже приведены их структурные формулы.

Качественно определить героиню статьи можно реакцией окисления. К мочевому соединению добавляют бромную воду, или пероксид водорода. В первом этапе реакции получается аллюксан-диаллуровая .

Она преобразуется в аллоксатин. Остается обдать его . Образуется мурексид. У него темно-. По ним и понимают, что в изначальной смеси имели дело с мочевой кислотой.

Симптомы переизбытка героини статьи, или недостатка относят к заболеваниям. Однако, присутствие в организме несет и . Во-первых, соединение стимулирует центральную систему.

Как? Мочевая выступает посредником между адреналином и его двойником норадреналином. Биологические свойства гормонов схожи. Героиня статьи растягивает их действие. В физиологии это именую пролонгацией.

Вторая роль мочевой – антиоксидантное действие. Вещество захватывает и выводит из организма свободные радикалы. К тому же, героиня статьи препятствует злокачественному перерождению клеток. Но, почему избыток соединения становится опасен? Давайте разбираться.

Уровень мочевой кислоты в организме

Причины повышенной мочевой кислоты указывались. Указывалось и то, что вещество плохо растворимо в воде. В расцвете сил ее в организме 60-70 процентов. У пожилых людей уровень снижается до 40%.

Меж тем, есть предел, который способен раствориться в таком объеме жидкости, как правило, крови. Повышенная мочевая кислота в перенасыщенном растворе выпадает в осадок, кристаллизуется.

Узлы, возникающие при повышенном уровне мочевой кислоты

Склеиваясь меж собой, утрамбовываясь, формируют . Они оседают в почках и суставах. Организм воспринимает образования, как непрошенных гостей. Их облепляют макрофаги – агенты иммунной системы.

Они выискивают чужаков, проглатывают и переваривают. Проглотить и переварить крохотные бактерии – одно, но крупные – совсем другое. Макрофаги начинают разрушаться, высвобождая гидролитические элементы.

Последние способны с помощью воды расщепить соли и . Разрушенные макрофаги, по сути, гнойные разлагающиеся массы. Идет реакция воспаления. Она болезненна. Поэтому страдающие подагрой и не могут ходить, или передвигаются с трудом.

Повышенная мочевая в анализе может выдать зарождающуюся болезнь. На начальной стадии ее проще вылечить, или «законсервировать». Узнаем, какие показатели героини статьи в анализах должны насторожить.

Норма мочевой кислоты в организме

Мочевая кислота у мужчин и женщин имеет одинаковую норму. На весь организм приходятся 1-1,5 грамма. Столько же выводится каждый день. При этом, 40% вещества поступают с едой, остальное синтезирует организм.

Последняя доля неизменна, ведь нуклеиновые расщепляться не перестану. Поэтому, важно следить за количеством солей мочевого соединения, поступающих извне.

Если в рационе много соленого, копченого, мясного да спиртного, риск возникновения камней в почках и подагры вырастает в разы. В разы вырастает риск каменных образований и при почечной недостаточности. Орган начинает не справляться с выведением мочевой из организма.

Пониженная мочевая кислота – тоже тревожный сигнал. Во-первых, нормальный уровень героини статьи отвечает за жизненный тонус . Во-вторых, сброс показателей мочевого вещества может свидетельствовать о проблемах с печенью.

Если выводят героиню статьи почки, то вырабатывает её именно печень. Возникает вопрос, почему орган не справляется со своими функциями.

Порой, мочевая кислота у женщин и мужчин понижается закономерно, временно, не несет серьезной угрозы. Речь, к примеру, об ожогах. Когда они обширны, падает не только уровень , но и гемоглобина.

Пройдет ожог, восстановятся и функции организма. То же касается состояния токсикоза при . Мочевого соединения в организме становится меньше в первом триместре.

Именно в этот период беременности большинство женщин страдают от тошноты и нежелания есть. Это, кстати, и объясняет изменение состава крови. меньше поступает с пищей.

Воспаление суставов при подагре, которая является следствием повышенной мочевой кислоты в организме

Вещества мало в питании и у тех, кто отказался от белкового рациона, или часто пьет крепкие , . Эти напитки обладают мочегонным действием. Выводится больше соединения, чем успевает поступать в организм.

Последним фактором, снижающим уровень героини статьи, является прием ряда препаратов. Среди них: глюкоза, аспирин, триметоприм. Все средства относятся к салицилатам, то есть, содержат . Чтобы она повлияла на показатели мочевого соединения, нужны либо большие дозы, либо длительный прием.

Из вышесказанного понятно, что популярный запрос «диета при мочевой кислоте » — некорректный. При пониженном и повышенном уровнях вещества рекомендуются разные рационы. Ознакомимся с обоими вариантами.

Диеты при пониженном и повышенном уровнях мочевой кислоты

Начнем с повышенных показателей мочевой в крови. Если один из основных источников уратов мясо, нужно ли отказываться от него. Становиться веганом нет нужды.

Главное, перейти на употребление исключительно нежирного мяса и только в варено-паренном виде. От каждодневного приема белковой пищи лучше отказаться. Мясные же блюда 3-4 раза в неделю – норма. Только вот бульоны придется отложить в «долгий ящик».

Диета — основа при лечении повышенной мочевой кислоте

Придется убрать из рациона не только бульоны, жареное, но и копчения, маринады. Воды же, напротив, рекомендовано пить больше, дабы избыток выводился с мочой. Но, рекомендация действует для пациентов со здоровыми почками. При их недостаточности водный режим обговаривается с врачом отдельно.

Лучше всего с выводом героини статьи справляется не простая, а минеральная вода. С ней сравнимы настой на семенах льна, моркови и сельдерея. Запастись стоит, так же, настойками почек березы и клюквенным морсом.

Алкоголь противопоказан. Если выпивка неизбежна, нужно останавливаться на малом количестве . Несколько рюмок – предел. Это объем, которого хватит минимум на неделю.

Если содержание героини статьи в крови достигает 714 микромоль на литр, необходимо медикаментозное лечение, причем, немедленное. Диетой здесь не обойтись. Что же касается предела, после которого мочевое соединение обязательно начинает выпадать в осадок, он составляет 387 микромоль на литр.

Желая снизить уровень мочевой , некоторые начинают голодать. Результат сие дает обратный. Вроде, лишаешь организм 40% , поступающих с пищей … Только вот воспринимается это, как стрессовая ситуация.

В шоковом состоянии системы организма резко увеличивают выработку мочевого соединения, подобно тому, как запасают жир, пережив трудные в пищевом плане времена. Так что, морить себя голодом нужды нет. Питаться нужно полноценно и часто, дробя пищу на небольшие порции.

При повышенной мочевой кислоте нельзя есть мясо

Не сложно догадаться, что диета при пониженной мочевой обратна уже приведенной. Налегать на алкоголь, конечно, не стоит. Зато, в мясных блюдах, жаренном и прочих вкусностях себе можно не отказывать при отсутствии прочих противопоказаний, к примеру, диабета.

Отказывать не стоит и в солнечных ванных. При нахождении на солнце начинается перекисное окисление липидов. Борясь с ним, организм выбрасывает в кровь повышенную дозу мочевого соединения. Ожидать ее стоит и при активных занятиях спортом.

Интересные факты о мочевой кислоте

Напоследок приведем несколько любопытных фактов. Ученые не могут объяснить разность уровня героини статьи в зависимости от группы крови. Так, у обладателей 3-го типа показатели кислоты завышены чаще, чем у носителей крови 1-ой, 2-ой и 4-ой групп. Резус фактор на уровень мочевого вещества не влияет.

Повышенное содержание кислоты в крови ведет не только к подагре и «подогревает» жизненный тонус, но и стимулирует мыслительную активность. Вспомним, Пушкина, Дарвина, да Винчи, Ньютона, Петра 1-го, Эйнштейна.

Документально подтверждено, что все они страдали подагрой. Значит, уровень мочевой кислоты в организмах гениев зашкаливал. Были ли они носителями 3-ей группы крови, не известно. Как бы то ни было, можно тешить себя мыслями о гениальности. Главное, не забывать за грезами о правильном питании и посещениях врача.

Интересно и то, что мочевая кислота нужна не только организму. Вещество используют промышленники. С помощью неё они синтезируют кофеин. Процесс идет в 2-е стадии.

Сначала на мочевую кислоту воздействуют формамидом, а проще говоря, амином муравьиной кислоты. Итогом реакции становится ксантин – одно из пуриновых оснований. Его метилируют демитилсульфатом.

С этого начинается вторая стадия реакции. Она дает кофеин. Хотя, при изменении условий протекания взаимодействия можно получить и теобромин. Он составляет какао. Для синтеза последнего нужен нагрев до 70-ти градусов и присутствие метанола. Кофеин же получают при комнатной температуре в слабощелочной среде.

1. Является мощным стимулятором центральной нервной системы, ингибируя фосфодиэстеразу, которая служит посредником действия гормонов адреналина и норадреналина. Мочевая кислота пролонгирует (продлевает) действие этих гормонов на ЦНС.

2. Обладает антиоксидантными свойствами – способна взаимодействовать со свободными радикалами.

Уровень мочевой кислоты в организме контролируется на генетическом уровне. Для людей с высоким уровнем мочевой кислоты характерен повышенный жизненный тонус.

Однако повышенное содержание мочевой кислоты в крови (гиперурикемия ) небезопасно. Сама мочевая кислота и, особенно, ее соли ураты (натриевые соли мочевой кислоты) плохо растворимы в воде. Даже при незначительном повышении концентрации они начинают начинают выпадать в осадок и кристаллизоваться, образуя камни. Кристаллы воспринимаются организмом как чужеродный объект. В суставах они фагоцитируются макрофагами, сами клетки при этом разрушаются, из них освобождаются гидролитические ферменты. Это приводит к воспалительной реакции, сопровождающейся сильнейшими болями в суставах. Такое заболевание называется подагра . Другое заболевание, при котором кристаллы уратов откладываются в почечной лоханке или в мочевом пузыре, известно как мочекаменная болезнь .

Для лечения подагры и мочекаменной болезни применяются:

ингибиторы фермента ксантиноксидазы. Например, аллопуринол – вещество пуриновой природы, является конкурентным ингибитором фермента. Действие этого препарата приводит к повышению концентрации гипоксантина. Гипоксантин и его соли лучше растворимы в воде, и легче выводятся из организма.

диетическое питание, исключающее продукты, богатые нуклеиновыми кислотами, пуринами и их аналогами: икра рыб, печень, мясо, кофе и чай.

соли лития, поскольку они лучше растворимы в воде, чем ураты натрия.

Синтез нуклеиновых кислот синтез мононуклеотидов

Для синтеза мононуклеотидов de novo необходимы очень простые вещества: CO 2 и рибозо-5-фосфат (продукт 1-го этапа ГМФ-пути). Синтез происходит с затратой АТФ. Кроме этого, необходимы заменимые аминокислоты, которые синтезируются в организме, поэтому даже при полном голодании синтез нуклеиновых кислот не страдает.

РОЛЬ АМИНОКИСЛОТ В СИНТЕЗЕ МОНОНУКЛЕОТИДОВ

Аспарагин . Является донором амидной группы.

Аспарагиновая кислота .

а) Является донором аминогруппы

Глицин

а) Является донором активного С 1 .

б) Участвует в синтезе всей молекулой.

Серин . Является донором активного С 1 .

ПЕРЕНОС ОДНОУГЛЕРОДНЫХ ФРАГМЕНТОВ

В организме человека существуют ферменты, которые могут извлекать из некоторых аминокислот С 1 -группу. Такие ферменты являются сложными белками. В качестве кофермента содержат производное витамина В С – фолиевой кислоты . Фолиевой кислоты много в зеленых листьях, к тому же, этот витамин синтезируется микрофлорой кишечника. В клетках организма фолиевая кислота (ФК) дважды восстанавливается (к ней присоединяется водород) с участием фермента НАДФ . Н 2 -зависимой редуктазы , и превращается в тетрагидрофолиевую кислоту (ТГФК).

Активный С 1 извлекается из глицина или серина.

В каталитическом центре фермента, содержащего ТГФК, имеются две –NH-группы, которые участвуют в связывании активного С 1 . Схематически процесс можно представить так:

НАДН 2 , который образуется в обратной реакции, может быть использован для восстановления пирувата в лактат (гликолитическая оксидоредукция). Реакция катализируется ферментом глицинсинтетазой. После этого метилен-ТГФК отделяется от белковой части фермента, и затем возможны два варианта ее превращений:

Метилен-ТГФК может стать небелковой частью ферментов синтеза мононуклеотидов.

Метиленовая группировка может видоизменяться до:

Эти группировки связаны только с одним из атомов азота ТГФК, но тоже могут стать субстратами для синтеза мононуклеотидов.

Поэтому любая из группировок, связанная с ТГФК, называется активным С 1 .

Для синтеза любого из нуклеотидов требуется активная форма рибозо-фосфата - фосфорибозилпирофосфат (ФРПФ), образующаяся в следующей реакции:

Фосфорибозилпирофосфаткиназа (ФРПФ-киназа) является ключевым ферментом для синтеза всех мононуклеотидов. Ингибируется этот фермент по принципу отрицательной обратной связи избытком АМФ и ГМФ. При генетическом дефекте ФРПФ-киназы наблюдается потеря чувствительности фермента к действию своих ингибиторов. В результате возрастает продукция пуриновых мононуклеотидов, а, значит, и скорость их разрушения, что приводит к увеличению концентрации мочевой кислоты – наблюдается подагра.

После образования ФРПФ реакции синтеза пуриновых и пиримидиновых мононуклеотидов различны.

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ РАЗЛИЧИЯ В СИНТЕЗЕ ПУРИНОВЫХ И ПИРИМИДИНОВЫХ МОНОНУКЛЕОТИДОВ:

Особенностью синтеза пуриновых нуклеотидов является то, что циклическая структура пуринового азотистого основания постепенно достраивается на активной форме рибозо-фосфата, как на матрице. При циклизации получается уже готовый пуриновый мононуклеотид.

При синтезе пиримидиновых мононуклеотидов сначала образуется циклическа структура пиримидинового азотистого основания, которая в готовом виде переносится на рибозу – на место пирофосфата.

СИНТЕЗ ПУРИНОВЫХ МОНОНУКЛЕОТИДОВ (АМФ и ГМФ)

Существует 10 общих и 2 специфических стадии. В результате общих реакций образуется пуриновый мононуклеотид, являющийся общим предшественником будущих АМФ и ГМФ – инозинмонофосфат (ИМФ). ИМФ в качестве азотистого основания содердит гипоксантин.

Пуриновое кольцо строится из СО 2 , аспарагиновой кислоты, глутамина, глицина и серина. Эти вещества либо полностью включаются в пуриновую структуру, или передают для ее построения отдельные группировки.

Аспарагиновая кислота отдает аминогруппу и превращается в фумаровую кислоту.

Глицин: 1) полностью включается в структуру пуринового азотистого основания; 2) является источником одноуглеродного радикала.

Серин: тоже является донором одноуглеродного радикала.

ФРПФ + глутамин -------> глутамат + ФФ + фосфорибозиламин

Фермент, который катализирует эту реакцию, называется фосфорибозиламидотрансфераза. Он является ключевым ферментом синтеза всех пуриновых мононуклеотидов. Регулируется по принципу отрицательной обратной связи. Аллостерическими ингибиторами этого фермента являются АМФ и ГМФ.

На второй стадии фосфорибозиламин взаимодействует с глицином.

Третья стадия - включение углеродного атома, донором которого является глицин или серин.

Затем достраивается шестичленный фрагмент пуринового кольца:

4-ая стадия - карбоксилирование с помощью активной формы СО 2 при участии витамина Н - биотина.

5-ая стадия - аминирование с участием аминогруппы из аспартата.

6-ая стадия - аминирование за счет аминогруппы глутамина.

7-ая, заключительная стадия - включение одноуглеродного фрагмента (с участием ТГФК), и образуется готовый ИМФ.

Затем протекают специфические реакции, в результате которых ИМФ превращается либо в АМФ, либо в ГМФ. При таком превращении в молекуле появляется аминогруппа, причем в случае превращения в АМФ - на месте ОН-группы. При образовании АМФ источником азота является аспарагиновая кислота, а для образования ГМФ необходим глутамин.

В некоторых тканях есть альтернативный способ синтеза – реутилизация (повторное использование) пуриновых азотистых оснований, которые образовались при распаде нуклеотидов.

Ферменты, катализирующие реакции реутилизации, наиболее активны в быстроделящихся клетках (эмбриональные ткани, красный костный мозг, раковые клетки), а также в тканях головного мозга. На схеме видно, что фермент гуанингипоксантинФРПФтрансфераза обладает более широкой субстратной специфичностью, чем аденинФРПФтрансфераза – помимо гуанина, может переносить и гипоксантин - образуется ИМФ. У человека встречается генетический дефект этого фермента - “болезнь Леша-Нихана”. Для таких больных характерны выраженные морфологические изменения в головном и костном мозге, умственная и физическая отсталость, агрессия, аутоагрессия. В эксперименте на животных синдром аутоагрессии моделируется путем скармливания им кофеина (пурина) в больших дозах, который ингибирует процесс реутилизации гуанина.

Казалось бы, такое вещество, как мочевая кислота, трудно сочетается с кровью. Вот в моче – другое дело, там ей место быть. Между тем, в организме постоянно идут различные обменные процессы с образованием солей, кислот, щелочей и других химических соединений, которые выводятся мочой и желудочно-кишечным трактом из организма, поступая туда из кровеносного русла.

Мочевая кислота (МК) тоже присутствует в крови, она образуется в небольших количествах из пуриновых оснований. Необходимые организму пуриновые основания, в основном, поступают извне, с пищевыми продуктами, и используются в синтезе нуклеиновых кислот, хотя в некоторых количествах вырабатываются организмом тоже. Что касается мочевой кислоты, то она является конечным продуктом пуринового обмена и сама по себе организму, в общем-то, не нужна. Ее повышенный уровень (гиперурикемия) указывает на нарушение пуринового обмена и может грозить отложением ненужных человеку солей в суставах и других тканях, вызывая не только неприятные ощущения, но и тяжелые болезни.

Норма мочевой кислоты и повышенная концентрация

Норма мочевой кислоты в крови у мужчин не должна превышать 7,0 мг/дл (70,0 мг/л) или находится в пределах 0,24 – 0,50 ммоль/л. У женщин норма несколько ниже – до 5,7 мг/дл (57 мг/л) или 0,16 – 0,44 ммоль/л соответственно.

Образованная в ходе пуринового обмена МК должна раствориться в плазме, чтобы в дальнейшем уйти через почки, однако плазма не может растворить мочевой кислоты более чем 0,42 ммоль/л. С мочой из организма в норме удаляется 2,36 – 5,90 ммоль/сутки (250 – 750 мг/сут).

При своей высокой концентрации мочевая кислота образует соль (урат натрия), которая откладывается в тофусы (своеобразные узелки) в различных видах тканей, обладающих сродством к МК. Чаще всего тофусы можно наблюдать на ушных раковинах, кистях рук, стопах, но излюбленным местом являются поверхности суставов (локоть, голеностоп) и сухожильные влагалища. В редких случаях они способны сливаться и образовывать язвы, из которых в виде белой сухой массы выходят кристаллы уратов. Иногда ураты обнаруживаются в синовиальных сумках, вызывая воспаление, боль, ограничение подвижности (синовит). Соли мочевой кислоты можно найти в костях с развитием деструктивных изменений костных тканей.

Уровень мочевой кислоты в крови зависит от ее продукции в ходе пуринового обмена, клубочковой фильтрации и реабсорбции, а также канальцевой секреции. Чаще всего повышенная концентрация МК является следствием неправильного питания, особенно, это касается людей, имеющих наследственную патологию (аутосомно-доминантные или связанные с Х-хромосомой ферментопатии), при которой увеличивается выработка мочевой кислоты в организме или замедляется ее выведение. Генетически обусловленная гиперурикемия называется первичной , вторичная вытекает из ряда других патологических состояний или формируется под воздействием образа жизни.

Таким образом, можно сделать вывод, что причинами повышения мочевой кислоты в крови (излишняя продукция или замедленное выведение) являются:

Генетический фактор;

Неправильное питание;

Почечная недостаточность (нарушение клубочковой фильтрации, уменьшение канальцевой секреции – МК из кровяного русла не переходит в мочу);

Ускоренный обмен нуклеотидов ( , лимфо- и миелопролиферативные болезни, гемолитическая ).

Применение салициловых препаратов и .

Главные причины повышения…

Одной из причин повышения мочевой кислоты в крови медицина называет неправильное питание, а именно, потребление неразумного количества продуктов, аккумулирующих пуриновые вещества. Это – копчености (рыба и мясо), консервы (особенно – шпроты), печень говяжья и свиная, почки, жареные мясные блюда, грибочки и другие всякие вкусности. Большая любовь к этим продуктам приводит к тому, что нужные организму пуриновые основания усваиваются, а конечный продукт – мочевая кислота, оказывается лишней.

Следует отметить, что продукты животного происхождения, играющие не последнюю роль в возрастании концентрации мочевой кислоты, поскольку несут пуриновые основания, как правило, содержат большое количество холестерина . Увлекаясь такими любимыми блюдами, не соблюдая меры, человек может наносить двойной удар по своему организму .

Диета, обедненная пуринами, состоит из молочных продуктов, груш и яблок, огурцов (не маринованных, конечно), ягод, картофеля и других овощей в свежем виде. Консервация, жарка или всякое «колдовство» над полуфабрикатами заметно ухудшают качество пищи в этом плане (содержание пуринов в еде и накопление мочевой кислоты в организме).

…И главные проявления

Лишняя мочевая кислота разносится по организму, где выражение ее поведения может иметь несколько вариантов:

Кристаллы уратов откладываются и образуют микротофусы в хрящевых, костных и соединительных тканях, вызывая подагрические заболевания. Накопленные в хряще ураты, нередко освобождаются из тофусов. Обычно этому предшествует воздействие провоцирующих гиперурикемию факторов, например, новое поступление пуринов и, соответственно, мочевой кислоты. Кристаллы солей захватываются лейкоцитами (фагоцитоз) и обнаруживаются в синовиальной жидкости суставов (синовит). Это – острый приступ подагрического артрита .

Ураты, попадая в почки, могут откладываться в интерстициальной почечной ткани и приводить к формированию подагрической нефропатии, а следом – и почечной недостаточности. Первыми симптомами болезни можно считать перманентно низкий удельный вес мочи с появлением в ней белка и повышение артериального давления (артериальная гипертензия), в дальнейшем происходят изменения органов выделительной системы, развивается пиелонефрит. Завершением процесса считают формирование почечной недостаточности .

Повышенное содержание мочевой кислоты, образование солей (ураты и кальциевые конкременты) при ее задержке в почках + повышенная кислотность мочи в большинстве случаев приводит к развитию почечнокаменной болезни.

Все движения и превращения мочевой кислоты, обусловливающие ее поведение в целом, могут быть взаимосвязаны или существовать изолированно (как у кого пойдет).

Мочевая кислота и подагра

Рассуждая о пуринах, мочевой кислоте, диете, никак не получается обойти вниманием такую неприятную болезнь, как подагра . В большинстве случаев ее связывают с МК, к тому же редкой ее назвать трудно.

Подагра преимущественно развивается у лиц мужского пола зрелого возраста, иной раз имеет семейный характер. Повышенный уровень мочевой кислоты (гиперурикемия) в наблюдается задолго до появления симптомов заболевания.

Первый приступ подагры тоже яркостью клинической картины не отличается, всего-то – заболел большой палец какой-нибудь ноги, а дней через пять человек опять чувствует себя вполне здоровым и забывает об этом досадном недоразумении. Следующая атака может проявиться через большой промежуток времени и протекает более выраженно:

Лечить болезнь непросто, а иногда и не безобидно для организма в целом. Терапия, направленная на проявление патологических изменений включает:

При остром приступе – колхицин, который снижает интенсивность болей, но склонен накапливаться в белых клетках крови, препятствовать их передвижению и фагоцитозу, а, следовательно, участию в воспалительном процессе. Колхицин угнетает кроветворение;

Нестероидные противовоспалительные препараты – НПВП, обладающие обезболивающим и противовоспалительным эффектом, но негативно влияющие на органы пищеварительного тракта;

Диакарб препятствует камнеобразованию (участвует в их растворении);

Противоподагрические препараты пробенецид и сульфинпиразон способствуют усиленному выведению МК с мочой, но применяются с осторожностью при изменениях в мочевыводящих путях, параллельно назначают большое потребление жидкости, диакарб и отщелачивающие препараты. Аллопуринол снижает продукцию МК, способствует обратному развитию тофусов и исчезновению других симптомов подагры, поэтому, наверное, этот препарат один из лучших средств лечения подагры.

Эффективность лечения пациент может значительно повысить, если возьмется за диету, содержащую минимальное количество пуринов (только для нужд организма, а не для накопления).

Диета при гиперурикемии

Малокалорийная диета (лучше всего подходит стол №5, если у пациента все в порядке с весом), мясо и рыбка – без фанатизма, граммов 300 в недельку и не более. Это поможет больному снизить мочевую кислоту в крови, жить полноценной жизнью, не мучаясь приступами подагрического артрита. Пациентам с признаками этой болезни, имеющим лишний вес, рекомендуется использовать стол №8, не забывая разгружаться каждую неделю, но при этом помнить, что полное голодание запрещено. Отсутствие еды в самом начале диеты быстренько поднимет уровень МК и обострит процесс. А вот о дополнительном поступлении аскорбиновой кислоты и витаминов группы В следует подумать всерьез.

Все дни, пока будет длиться обострение заболевания, должны протекать без употребления мясных и рыбных блюд. Пища должна быть не твердой, впрочем, лучше вообще потреблять ее в жидком виде (молоко, фруктовые кисели и компоты, соки из фруктов и овощей, супы на овощном бульоне, каша-«размазня»). Кроме этого, пациент должен много пить (не меньше 2 литров в сутки).

Следует иметь в виду, что значительное количество пуриновых оснований имеется в таких деликатесах, как:

Напротив, минимальная концентрация пуринов отмечается в:

Это краткий список продуктов, которые запрещены или разрешены пациентам, обнаружившим первые признаки подагры и повышенную мочевую кислоту в анализе крови. Снизить мочевую кислоту в крови поможет вторая часть списка (молоко, овощи и фрукты).

Мочевая кислота понижена. Что это может значить?

Мочевая кислота в крови понижена, в первую очередь, при использовании противоподагрических средств, что абсолютно естественно, ведь они снижают синтез МК.

Кроме этого, причиной понижения уровня мочевой кислоты может стать уменьшение канальцевой реабсорбции, наследственно обусловленное снижение продукции МК и в редких случаях – гепатиты и анемия.

Между тем, пониженный уровень конечного продукта метаболизма пуринов (ровно, как и повышенный) в моче связан с более широким кругом патологических состояний, однако анализ мочи на содержание МК не такой уж и частый, он обычно интересует узких специалистов, занимающихся какой-то конкретной проблемой. Для самодиагностики пациентам он вряд ли может пригодиться.

Видео: мочевая кислота в суставах, мнение врача