Da dove viene l'acido urico? Proprietà, norma, diete e fatti sull'acido urico. Acido urico Formula chimica dell'acido urico

ACIDO URICO(purina-2,6,8-trione), formula I, peso molecolare 168,12; cristalli incolori; t.varie 400 °C; DH 0 cgor -1919 kJ/mol; poco solubile in acqua, etanolo, etere dietilico, solubile in soluzioni alcaline diluite, H 2 SO 4 calda, glicerina. In soluzione esiste in equilibrio tautomerico con la forma idrossile (formula II), mentre predomina la forma oxo.

L'acido da M. a -dibasico (pKa 5,75 e 10,3), forma sali acidi e medi (urati). Sotto l'influenza di alcali caustici e conc. gli acidi si decompongono in Hcl, NH 3 , CO 2 e glicina. Facilmente alchilato prima a N-9, poi a N-3 e N-1. Nella forma idrossile, il nucleofene reagisce. sostituzione; ad esempio, con ROSl 3 si forma 2,6,8-tricloropurina. Composizione dei prodotti di ossidazione ACIDO URIC. dipende dalle condizioni di reazione; sotto l'azione di HNO 3, si formano alloxantina (III) e alloxan (IV), dopo ossidazione con una soluzione neutra o alcalina di KMnO 4, nonché soluzioni di PbO 2 e H 2 O 2 - prima allantoina (V), poi idantoina (VI) e acido parabanico (VII). L'alloxantina con NH fornisce il murexide, che viene utilizzato per identificare l'ACIDO URIC.

Mk è un prodotto del metabolismo dell'azoto nel corpo di animali e umani. Contenuto nei tessuti (cervello, fegato, sangue) e nel sudore dei mammiferi. Il contenuto normale in 100 ml di sangue umano è di 2-6 mg. Il sale monosodico è parte integrante dei calcoli vescicali. Gli escrementi di uccelli essiccati (guano) contengono fino al 25% di ACIDO URIC. e servirne come fonte. Metodi di sintesi: 1) condensazione dell'uramil (acido aminobarbiturico) con isocianati, isotiocianati o cianato K attraverso la formazione di acido pseudourico (VIII), ad esempio:

2) condensazione dell'urea con estere cianoacetico, seguita da isomerizzazione della cianoacetilurea risultante ad uramil, da cui si ottiene ACIDO URIC secondo il primo metodo.

M. a. - materia prima per la produzione di allantoina, alloxan, acido parabanico, caffeina; componente cosmetica. creme; inibitore della corrosione; un agente che favorisce la colorazione uniforme di fibre e tessuti.

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Negli esseri umani, sembra lineare: purine → acido urico → urati → gotta.

Considerare i principali fattori nello sviluppo della malattia per determinare il regime di trattamento ottimale per la gotta.

Acido urico(MK), così come i suoi sali - urati, che si dissolvono lentamente in acqua con precipitazione alla loro maggiore concentrazione nel sangue (iperuricemia) portano allo sviluppo della gotta - una malattia caratterizzata dalla deposizione di acido urico e cristalli di urato nel pelvi renale, articolazioni , muscoli con formazione di focolai di infiammazione.

Scopriamo come si sviluppa la gotta, definiamo i termini e le definizioni associate a questa malattia.

Il sedimento urinario disorganizzato è rappresentato da sali precipitati sotto forma di cristalli o masse amorfe. Può essere acido urico, urati, fosfati, ossalati e altre sostanze.

L'acido urico (acide litique) è causato dalla scomposizione delle purine e degli acidi nucleici da parte degli enzimi. Rimuove anche le purine in eccesso dal corpo umano, MK forma sali - urati. È interessante notare che MK è utilizzato industrialmente per la produzione di caffeina. L'acido lithique è uno stimolante del sistema nervoso centrale (SNC), come il caffè o il tè;

Purine- composti chimici contenenti azoto non proteico che fanno parte di tutti gli organismi viventi. Le purine sono la base di tutti gli acidi nucleici, come il DNA e l'RNA, cioè le purine sono nuclei cellulari. In altre parole, le purine fanno parte della struttura del nostro gene. Le purine entrano nel corpo umano con il cibo. Alcuni alimenti sono più ricchi di purine rispetto ad altri. Gli alimenti contenenti purine sono mostrati nella tabella seguente. Con la distruzione naturale delle purine sotto l'influenza di enzimi (digestione), formano acido urico, che in condizioni normali agisce come un potente antiossidante. Tuttavia, nei pazienti con gotta, i reni no rimuovere il prodotto di degradazione delle purine, acido urico.

In diverse parti dei prodotti a base di carne, il contenuto di purine è diverso a seconda dell'intensità del lavoro muscolare. Ad esempio, le cosce di pollo hanno più purine del seno. Ci sono anche più purine nella carne dei predatori. Questo schema si osserva anche nel pesce, ma il contenuto di grassi del prodotto non è di grande importanza per un paziente con gotta, poiché il metabolismo delle purine e dei grassi non è correlato tra loro. Non ci sono praticamente purine nell'albume, a differenza del tuorlo. Non ci sono anche le purine nella ricotta e nei formaggi non salati, nel latte. Durante la scomposizione delle purine, la struttura della base azotata viene preservata e ossidata per formare acido urico, che viene escreto dal corpo nelle urine;

Le purine negli alimenti sono misurate in mg per 100 grammi di cibo.

Iperuricemia- il contenuto di acido urico nel corpo umano è superiore al normale;

Escrezione- il processo di escrezione di prodotti di scarto, sostanze nocive dal corpo umano;

Riassorbimento- è il trasporto di sostanze (aminoacidi, glucosio, vitamine, minerali) dall'urina primaria al sangue. Il processo di riassorbimento avviene nei tubuli renali.

Pietre. Le pietre hanno una struttura a strati e sono una miscela di minerali e materia organica. Le pietre in base alle proprietà chimiche e fisiche possono essere suddivise in urati, ossalati, fosfati, in misura minore carbonati, cistina, xantina, colesterolo e altre pietre.

urati sono cristalli e pietre formati da sali di acido urico. La forma degli urati è rotonda, il colore è giallo chiaro, raramente rosso. Gli urati hanno una superficie esterna liscia, leggermente ruvida. Gli urati hanno una densità abbastanza alta. La dieta per la gotta ha lo scopo di alcalinizzare le urine, il pH delle urine dovrebbe essere superiore a 5;

ossalati sono i sali dell'acido ossalico. Gli ossalati sono rotondi o tondi allungati con un numero di punte acuminate. Gli ossalati sono di colore marrone scuro e di consistenza soda.

Fosfati- Si tratta di pietre costituite da sali di fosfato. I fosfati sono bianchi o grigi. La consistenza dei fosfati è sciolta.

carbonati- pietre, che includono carbonati di calcio e magnesio. Le pietre sono bianche e morbide.

L'acido urico viene eliminato dal corpo umano principalmente nelle urine e in parte nelle feci. È un acido debole e si trova nei fluidi biologici in forma non dissociata in un complesso con proteine ​​o sotto forma di sale monosodico - urato.

• Normalmente, nel siero del sangue, la sua concentrazione è 0,15 - 0,47 mmol / lo 3-7 mg / dl.
• Ogni giorno da 0,4 a 0,6 g di acido urico e urati vengono escreti dal corpo.
• L'acido urico (UA) è presente nel sangue umano sotto forma di monourato di sodio (urato);
• Il monourato di sodio ha una solubilità in acqua molto bassa (0,57 mmol / l, 37 C)
• Al diminuire della temperatura, la solubilità di MA diminuisce e viceversa;
• Il monourato di sodio è più basso nei vegetariani;
• Negli uomini, il contenuto di acido urico nel sangue è maggiore (0,42 mmol / l / 6,5 mg / 100 ml - il limite della norma) rispetto alle donne - 5,5 mg / 100 ml.
• Il contenuto di UA, che provoca la formazione della gotta, varia significativamente tra i diversi gruppi etnici;
• L'acido urico è aumentato nel sangue di persone con gruppo sanguigno B(III);
• Il contenuto di acido lithique nel corpo è aumentato nelle persone con maggiore massa muscolare;
• Il contenuto di acido urico nel corpo è aumentato nelle persone con sindrome metabolica: obesità, aterosclerosi, ipertensione, diabete mellito;
• Con l'età, il contenuto di acido urico aumenta;
• L'acido urico si dissolve meglio e di conseguenza viene escreto con un aumento dell'alcalinità del pH delle urine, ad es. con la gotta, dovresti ridurre il consumo di cibi "acidi": vino, birra, kvas, succhi acidi.
• Una persona che soffre di gotta deve migliorare l'aerazione del corpo, trascorrere più tempo all'aria aperta, fare esercizi di respirazione, ad esempio esercizi di respirazione secondo il metodo Strelnikova;
• Al mattino, l'acido urico nel sangue è del 4-10% in più rispetto alla sera;
• Il 90% della ragione dello sviluppo della gotta è una diminuzione dell'escrezione di urati e solo il 10% dello sviluppo della gotta è influenzato da un aumento della sintesi di urati da acide litique;
• L'acido urico è un forte antiossidante, un aumento dell'acido lithique provoca fumo ed esposizione ai raggi ultravioletti;
• L'85% delle persone con iperuricemia non sviluppa la gotta.

Varietà di gotta

1. Il tipo renale di gotta è un aumento dell'escrezione di urato;
2. Il tipo metabolico della gotta è un aumento della formazione e deposizione di urato.

Lo standard per la diagnosi della gotta è il rilevamento dei cristalli di urato di sodio nelle articolazioni o nel liquido articolare mediante microscopia a luce polarizzata. Lo studio della concentrazione di acido urico nel sangue non è sufficiente per fare una diagnosi come la gotta.

Minimo diagnostico dello sviluppo della gotta:

• analisi del sangue clinica;
• lipidogramma;
• glucosio nel sangue;
• Urea, creatinina, acido urico;
• elettroliti;
• Analisi generale delle urine;
• ECG;
• Ecografia dei reni.

Equilibrio acido - alcalino, che deve essere preso in considerazione nello sviluppo della gotta.

Di seguito sono riportati gli acidi prodotti da alcuni tipi di cibi e bevande, compreso l'alcol.

• L'acido acetico è formato dai dolci;
• Dalla carne si formano salsicce, conserve, acido urico, acido solforico e nitrico;
• L'acido tannico si ottiene dal caffè;
• La limonata produce acido carbonico;
• L'acido fosforico è formato dalla Coca-Cola;
• Vino, acido tartarico danno acido solforico;
• Sigarette, nicotina sotto forma di acido nicotinico;
• Stress, ansia provocano un eccesso di acido cloridrico;
• Il superlavoro fisico sintetizza l'acido lattico.

Un sottoprodotto del metabolismo delle basi delle purine, che si trova nel plasma sanguigno sotto forma di una base di sodio, è l'acido urico o la pietra, il cui contenuto nel sangue, l'urina è uno dei marcatori diagnostici, un sintomo di processi infiammatori, depositi di cristalli, disturbi del metabolismo delle purine. Sia i tassi alti che quelli bassi indicano meccanismi patologici nel corpo.

Cos'è l'acido urico

La materia organica formata come sottoprodotto del metabolismo delle purine durante il metabolismo è chiamata acido urico (pietra). Il suo contenuto normale non danneggia i tessuti del corpo, ma ad una maggiore concentrazione nel sangue, inizia ad accumularsi nella cartilagine e nelle articolazioni, causando la loro infiammazione attiva. I cristalli di sale aumentano il rischio di sviluppare un'infiammazione acuta. Un livello elevato di una sostanza si verifica quando il sistema urinario non funziona bene (con calcoli renali). Un aumento dell'acido urico nel sangue è chiamato iperuricemia.

Formula

La materia organica, appartiene alla classe degli acidi dibasici, ha la forma di cristalli bianchi. Quando metabolizzato nel corpo umano, forma sali acidi e medi chiamati urati. Esiste in due forme: lattame e lictim. Fu scoperto per la prima volta dal farmacista-chimico svedese Scheele nel 1776, sintetizzato con il metodo artificiale Gorbaciovsky nel 1882.

Esame dell'acido urico nel sangue

La misurazione del contenuto di questo metabolita non è un'analisi standard, è prescritta da un medico in caso di sospetto di malattie che interrompono il metabolismo o il normale funzionamento dei reni. Per studiare il contenuto di acido nel plasma, il sangue viene prelevato da una vena al mattino a stomaco vuoto, in una quantità di 5-10 ml. L'analisi biochimica in laboratorio viene eseguita per circa un giorno con l'aiuto di sieri speciali, enzimi.

Cosa mostra l'acido urico in un esame del sangue?

Il contenuto del metabolita mostra lo stato di tutti i principali sistemi del corpo, il tipo e la qualità dell'alimentazione, il grado di funzionamento del metabolismo. Livelli elevati di acido urico indicano un malfunzionamento dei reni, del fegato o del metabolismo. Una cattiva alimentazione, un aumento o una diminuzione del contenuto di fruttosio nella dieta influisce immediatamente sulla quantità di acido nel plasma sanguigno. L'eccessiva sintesi di una sostanza porta alla deposizione di sali in eccesso, all'interruzione del normale metabolismo degli acidi nucleici.

Decifrare un esame del sangue

Il numero di metaboliti delle basi puriniche nell'analisi biochimica del sangue del vecchio campione è indicato con la sigla "ur. acidi", nei nuovi programmi informatici clinici elettronici - l'abbreviazione latina "UA". Il contenuto di una sostanza è espresso in kilomoli per litro di plasma sanguigno, che si riferisce al numero di molecole contenute nel sangue.

Norma

Se l'analisi mostra che il contenuto del metabolita è al confine tra la norma superiore o inferiore, il medico curante deve prescrivere ulteriori studi di laboratorio e strumentali e raccogliere la storia del paziente in modo più dettagliato. L'indicatore estremo può indicare un meccanismo patologico in via di sviluppo, la cui diagnosi precoce eviterà molti sintomi e complicazioni (malattia renale). La norma fisiologica dell'acido urico nel sangue è:

• nei bambini sotto i 14 anni - 120 - 320 µmol / l;
• nelle donne adulte - 150 - 350 µmol / l;
• negli uomini adulti - 210 - 420 µmol / l.

L'acido urico nel sangue è elevato

In terapia si distinguono due tipi di iperuricemia: primaria e secondaria. Una malattia idiopatica o primaria è una malattia che è insorta a seguito dell'eredità di un gene mutato responsabile del normale processo di scissione delle purine. Diagnosticato nei bambini nel primo anno di vita, è raro. L'iperuricemia secondaria si verifica per una serie di motivi: patologia d'organo (malattia del fegato), malnutrizione. Spesso si verifica negli anziani, in concomitanza con l'artrite, nei pazienti con gotta.

sintomi in eccesso

Con un leggero aumento del livello del metabolita, il benessere del paziente non cambia. Danni significativi alla salute sono causati da iperuricemia costantemente elevata o ricorrente. Il quadro clinico, la sua intensità in questo caso dipende dall'età del paziente:

1. Nei bambini di età inferiore ai 14-15 anni ci sono segni costanti di problemi della pelle: eruzioni cutanee, desquamazione, prurito, sviluppo della psoriasi. Influisce sullo sviluppo fisico dei bambini di età inferiore ai tre anni.
2. Gli uomini di età superiore ai 50-55 anni soffrono di dolori articolari durante il movimento ea riposo, gonfiore degli arti, attacchi di gotta.
3. Uomini e donne di mezza età soffrono di forte prurito, eruzione cutanea piangente sul corpo, dolore.
4. Nelle donne, la microflora della vagina soffre, gli attacchi di esacerbazione della candidosi diventano più frequenti. L'iperuricemia porta a irregolarità mestruali prolungate.

Le ragioni

L'iperuricemia può essere causata da due cause principali di un aumento della concentrazione delle basi urinarie: una violazione della loro escrezione da parte dei reni e una maggiore scomposizione delle purine. Inoltre, alcuni farmaci possono causare un aumento della concentrazione di metaboliti nello scambio delle purine, come i diuretici. L'alto contenuto può essere causato dalla formazione del loro deposito: l'accumulo di sale cristallino.

I motivi del deposito possono essere:

1. Malattie del sistema urinario. Quando i reni non riescono a far fronte alla funzione di filtraggio, i metaboliti si depositano, si depositano nei tessuti delle articolazioni e si sviluppa la gotta.
2. Malattie endocrine. Il diabete mellito, una tendenza all'acidosi, causa un'intensa scomposizione delle purine e, di conseguenza, un'alta concentrazione di metaboliti finali che i reni non hanno il tempo di espellere.
3. Alimentazione scorretta, fame, eccesso di carne negli alimenti, latticini.

L'acido urico è basso

Una diminuzione della concentrazione di un metabolita viene diagnosticata da un medico quando due o più analisi biochimiche del plasma sanguigno hanno mostrato una concentrazione di acido inferiore al limite inferiore della norma. La condizione è dovuta a una diminuzione della produzione di un metabolita, un aumento dell'escrezione dal corpo insieme a urina, bile, disgregazione acida sotto l'influenza dell'enzima uricase, che è un componente di alcuni farmaci per combattere la gotta.

Le ragioni

Tra i motivi che causano una diminuzione del numero di metaboliti delle purine, si distinguono i seguenti:

• carenza ereditaria della xantina ossidasi - una malattia in cui la xantina non viene convertita nel metabolita finale, a causa della mancanza di enzimi;
• deficit acquisito di xantina ossidasi;
• dieta povera di purine o povera di proteine;
• aumento dell'escrezione di una sostanza nelle urine;
• Sindrome di Fanconi - il riassorbimento acido nei tubuli renali è ridotto al massimo;
• ipouricemia renale familiare - una malattia ereditaria causata da una mutazione dei geni responsabili del riassorbimento dei metaboliti delle purine;
• un aumento del volume del fluido extracellulare.

Trattamento

La terapia per lo stato di ipouricemia consiste nella diagnosi della malattia che ha causato la diminuzione del contenuto del metabolita. Se la malattia è ereditaria, incurabile, il medico prescrive farmaci che fermano i sintomi della malattia. La base obbligatoria della terapia è la dieta, i cambiamenti dello stile di vita. Al paziente, per controllare la condizione, viene assegnata un'analisi ogni settimana, poi ogni mese.

Come abbassare il livello di acido urico nel sangue

Per ridurre la concentrazione del metabolita viene utilizzata la terapia farmacologica: diuretici, preparati enzimatici, farmaci che riducono l'assorbimento della sostanza da parte dei tubuli renali. Per il trattamento di base, al fine di ridurre il contenuto di sostanze collaterali, è obbligatorio un adeguamento dietetico, riducendo l'assunzione di alimenti contenenti una grande quantità di purine, le loro basi. Una dieta con acido urico elevato nelle donne deve necessariamente includere grassi animali - questo previene uno squilibrio degli ormoni sessuali.

Terapia medica

I seguenti farmaci sono usati per trattare livelli di acido bassi o alti:

1. allopurinolo. Il farmaco, prodotto sotto forma di compresse, 30 o 50 pezzi. confezionato. Agente ipouricemico, antigotta. Impedisce la sintesi dell'enzima xantina ossidasi, che potenzia la produzione di basi puriniche fino ai metaboliti finali, prodotti metabolici. Tra le caratteristiche positive, si può distinguere un effetto cumulativo, un effetto graduale morbido. Lo svantaggio del farmaco è un effetto aggressivo sul sistema cardiovascolare.
2. Etamide. Viene utilizzato per abbassare la concentrazione di acido riducendo il suo riassorbimento da parte dei tubuli renali. Ha una forma di rilascio in compresse, è controindicato nei bambini di età inferiore ai 14 anni, nei pazienti con insufficienza renale, aiuta a rimuovere i sali in eccesso. Una caratteristica positiva del farmaco è l'effetto di ridurre la sintesi delle purine, riduce il contenuto di sali di sodio, negativo - un forte effetto sui reni, che può provocare insufficienza d'organo.
3. Sulfinpirazone. Aumenta l'escrezione di acido da parte dei reni con l'aiuto di una maggiore diuresi. Modulo di rilascio - gocce o compresse. Le gocce sono prescritte principalmente ai bambini. I vantaggi dell'uso del farmaco sono un effetto lieve ma forte. Contro: rimuove potassio e sodio dal corpo.
4. Benzbromanone. Impedisce il riassorbimento del metabolita nel flusso sanguigno. Disponibile sotto forma di capsule, compresse. Controindicato per le persone con malattie renali. I vantaggi dell'uso del farmaco sono l'effetto cumulativo della terapia, gli svantaggi sono che contribuisce alla ritenzione di sali e acqua nel liquido interstiziale.

Dieta

Quando a un paziente viene diagnosticata una variazione del livello normale di acido, gli viene prescritta una dieta speciale. La regolazione della nutrizione non curerà la malattia, ma aiuterà a riportare il livello del metabolita nell'intervallo normale. L'elenco dei prodotti vietati e consentiti dipende dal fatto che il contenuto della sostanza sia aumentato o diminuito. Ad alto livello, è vietato mangiare cibi proteici, fruttosio. Se il contenuto della sostanza viene ridotto, questi alimenti, al contrario, sono obbligatori per il consumo.

Trattamento con rimedi popolari

Per ridurre il livello di acido, per aumentarne l'escrezione da parte dei reni, si consiglia di utilizzare infusi, decotti di foglie di betulla, mirtilli rossi, radice di angelica, alloro. Le erbe contribuiscono all'escrezione di acido da parte dei reni, riducendone il contenuto. Preparare una bevanda dall'infuso come segue:

• due cucchiai di erbe secche devono essere aggiunti a un bicchiere di acqua bollente;
• coprire con un coperchio per 2-3 ore;
• utilizzare un cucchiaio 2 volte al giorno prima dei pasti.

Erbe, radici sono considerati mezzi potenti per rimuovere i sali. Per combattere l'infiammazione delle articolazioni, rimuovere la base urinaria, curare la gotta, puoi preparare un unguento fatto in casa dalla radice di bardana. La bardana ha un eccellente effetto antinfiammatorio, migliora l'escrezione di sostanze nocive, c'è una diminuzione dell'acido urico nel sangue, acidità delle urine. Se l'acido è elevato, con l'uso regolare, i pazienti notano una diminuzione del dolore, una diminuzione del gonfiore articolare. Quindi, per fare un unguento dalla radice di bardana dovrebbe essere il seguente:

• prendi 4-5 unità di radice di bardana macinata, vaselina, un cucchiaio di alcol;
• mescolare fino alla consistenza di una densa panna acida;
• applicare su un'articolazione dolorante;
• avvolgere in un asciugamano o un pannolino;
• partire durante la notte.

Come aumentare l'acido urico

Dopo aver rilevato una bassa concentrazione di una sostanza, il medico dovrebbe prescrivere ulteriori studi per identificare la malattia o la condizione che ha causato la diminuzione della quantità del metabolita finale delle purine. Prescrivere farmaci, una dieta speciale ad alto contenuto proteico, vitamine e ridurre l'assunzione di sale. Per eliminare la diminuzione del contenuto di acido nel sangue, è necessario eliminare la causa del suo verificarsi. Aiuta a ridurre il rischio di iporinumia la corretta modalità di bere acqua pulita.

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Attenzione! Le informazioni presentate nell'articolo sono solo a scopo informativo. I materiali dell'articolo non richiedono l'autotrattamento. Solo un medico qualificato può fare una diagnosi e dare raccomandazioni per il trattamento in base alle caratteristiche individuali di un particolare paziente.

Nel mondo vegetale e animale sono ampiamente diffusi gli idrossiderivati ​​delle purine, i più importanti dei quali sono l'acido urico, la xantina e l'ipoxantina. Questi composti si formano nel corpo durante il metabolismo degli acidi nucleici.

Acido urico. Questa sostanza cristallina e scarsamente solubile in acqua si trova in piccole quantità nei tessuti e nelle urine dei mammiferi. Negli uccelli e nei rettili, l'acido urico agisce come una sostanza che rimuove l'azoto in eccesso dal corpo (simile all'urea nei mammiferi). Il guano (escrementi essiccati di uccelli marini) contiene fino al 25% di acido urico e funge da fonte della sua produzione.

L'acido urico è caratterizzato tautomerismo lattamico-lattimico . Allo stato cristallino, l'acido urico è nella forma lattato (oxo-) e in soluzione si stabilisce un equilibrio dinamico tra la forma lattame e la forma lattimale, in cui predomina la forma lattato.

L'acido urico è un acido bibasico e forma sali - urati - rispettivamente con uno o due equivalenti di alcali (diidro e idrourati).

Diidrourati di metalli alcalini e idrourato di ammonio insolubile in acqua . In alcune malattie, come la gotta e l'urolitiasi, gli urati insolubili, insieme all'acido urico, si depositano nelle articolazioni e nel tratto urinario.

L'ossidazione dell'acido urico, nonché della xantina e dei suoi derivati, è alla base del metodo qualitativo per la determinazione di questi composti, chiamato test della murexide (reazione qualitativa) .

Sotto l'azione di agenti ossidanti come acido nitrico, perossido di idrogeno o acqua di bromo, l'anello imidazolo si apre e inizialmente si formano derivati ​​pirimidinici. alloxano e acido dialurico . Questi composti vengono ulteriormente convertiti in una specie di emiacetale - alloxantina , che, se trattata con ammoniaca, produce cristalli rosso scuro di murexide - sale di ammonio dell'acido porpora (nella sua forma enolica).

Eterocicli condensati: purine - struttura, aromaticità; derivati ​​delle purine - adenina, guanina, il loro tautomerismo (domanda 22).

adenina e guanina. Questi due derivati ​​amminici delle purine, mostrati di seguito come tautomeri 9H, sono componenti degli acidi nucleici.

L'adenina fa anche parte di numerosi coenzimi e antibiotici naturali. Entrambi i composti si trovano anche in forma libera nei tessuti vegetali e animali. La guanina, ad esempio, si trova nelle squame dei pesci (da cui è isolata) e le conferisce una caratteristica lucentezza.

L'adenina e la guanina hanno proprietà acide e basiche deboli. Entrambi formano sali con acidi e basi; i picrate sono utili per l'identificazione e l'analisi gravimetrica.

Gli analoghi strutturali dell'adenina e della guanina, agendo sul principio degli antimetaboliti di queste basi nucleiche, sono noti come sostanze che inibiscono la crescita delle cellule tumorali. Delle dozzine di composti che si sono dimostrati efficaci negli esperimenti sugli animali, alcuni sono utilizzati anche nella pratica clinica domestica, come la mercaptopurina e la tioguanina (2-amino-6-mercaptopurina). Altri farmaci a base di purine includono l'immunosoppressore azatioprina e il farmaco anti-herpes aciclovir (noto anche come Zovirax).

Nucleosidi: struttura, classificazione, nomenclatura; legate all'idrolisi.

Le basi eterocicliche più importanti sono i derivati ​​della pirimidina e della purina, che nella chimica dell'acido nucleico sono solitamente chiamate basi nucleiche.

Basi nucleiche. Per le basi nucleiche si adottano delle abbreviazioni, costituite dalle prime tre lettere dei loro nomi latini.

Tra le basi nucleiche più importanti ci sono idrossi- e amino derivati ​​della pirimidina - uracile, timina, citosina e purine - adenina e guanina. Gli acidi nucleici differiscono nelle loro basi eterocicliche costituenti. Quindi, l'uracile è incluso solo nell'RNA e la timina solo nel DNA.

Aromaticità degli eterocicli nella struttura delle basi nucleiche sta alla base della loro stabilità termodinamica relativamente elevata. Nel sostituito ciclo pirimidinico nelle forme lattamiche delle basi nucleiche, si forma una nuvola π di sei elettroni a causa di 2 elettroni p del doppio legame C = C e 4 elettroni di due coppie solitarie di atomi di azoto. Nella molecola della citosina si forma un sestetto aromatico con la partecipazione di 4 elettroni di due legami π (C=C e C=N) e una coppia solitaria di elettroni dell'azoto pirrolico. La delocalizzazione della nuvola di elettroni π lungo l'eterociclo viene effettuata con la partecipazione dell'atomo di carbonio ibridato sp 2 del gruppo carbonile (uno in citosina, guanina e due in uracile, timina). Nel gruppo carbonilico, a causa della forte polarizzazione del legame π, l'orbitale C=Op dell'atomo di carbonio diventa per così dire vacante e, quindi, in grado di prendere parte alla delocalizzazione della coppia solitaria di elettroni del vicino atomo di azoto ammidico. Di seguito, utilizzando le strutture di risonanza dell'uracile, viene mostrata la delocalizzazione degli elettroni p (usando un frammento di lattame come esempio):

La struttura dei nucleosidi. Le basi nucleiche si formano con D-ribosio o 2-deossi-D-ribosio N-glicosidi, che nella chimica degli acidi nucleici sono chiamati nucleosidi e in particolare, rispettivamente, ribonucleosidi o deossiribonucleosidi.

Il D-ribosio e il 2-desossi-D-ribosio si trovano nei nucleosidi naturali in forma furanosica , cioè come residui di β-D-ribofuranosio o 2-deossi-β-D-ribofuranosio. Nelle formule nucleosidiche, gli atomi di carbonio negli anelli di furanosio sono numerati con un numero primo. N -Legame glicosidico effettuata tra l'atomo C-1 anomerico di ribosio (o desossiribosio) e l'atomo N-1 di una base pirimidina o N-9 purinica.

(! ) I nucleosidi naturali sono sempre β-anomeri .

Costruzione titoli nucleosidi è illustrato dai seguenti esempi:

Tuttavia, i più comuni sono i nomi da cui derivano banale il nome della corrispondente base eterociclica con il suffisso - idin in pirimidine (ad esempio, uridina) e - pesino nei nucleosidi purinici (guanosina). I nomi abbreviati dei nucleosidi sono un codice di una lettera, utilizzando la lettera iniziale del nome latino del nucleoside (con l'aggiunta della lettera latina d nel caso dei deossinucleosidi):

Adenina + Ribosio → Adenosina (A)

Adenina + Deossiribosio → Deossiadenosina (dA)

Citosina + Ribosio → Citidina (C)

Citosina + desossiribosio → Deossicitidina (dC)

L'eccezione a questa regola è il titolo timidina ” (e non “deossitimidina”), che viene utilizzato per la timina deossiriboside, che fa parte del DNA. Se la timina è legata al ribosio, il nucleoside corrispondente è chiamato ribotimidina.

Essendo N-glicosidi, nucleosidi relativamente resistente agli alcali , ma facilmente idrolizzabile se riscaldato in presenza di acidi . I nucleosidi pirimidinici sono più resistenti all'idrolisi rispetto a quelli purinici.

La "piccola" differenza esistente nella struttura o nella configurazione di un atomo di carbonio (ad esempio, C-2 ") nel residuo di carboidrati è sufficiente affinché la sostanza svolga il ruolo di inibitore della biosintesi del DNA. Questo principio viene utilizzato durante la creazione nuovi farmaci mediante modificazione molecolare di modelli naturali.

Nucleotidi: struttura, nomenclatura, relazione con l'idrolisi.

Nucleotidi si formano per idrolisi parziale degli acidi nucleici o per sintesi. Si trovano in quantità significative in tutte le cellule. I nucleotidi lo sono nucleosidi fosfati .

A seconda della natura del residuo di carboidrati, ci sono desossiribonucleotidi e ribonucleotidi . L'acido fosforico di solito esterifica l'idrossile dell'alcol a S-5" o quando S-Z" nei residui di desossiribosio (deossiribonucleotidi) o ribosio (ribonucleotidi). In una molecola nucleotidica, tre componenti strutturali vengono utilizzati per legarsi legame estere e N -legame glicosidico .

Principio di struttura mononucleotidi

I nucleotidi possono essere pensati come nucleosidi fosfati (esteri dell'acido fosforico) e come acidi (per la presenza di protoni nel residuo di acido fosforico). A causa del residuo di fosfato, nucleotidi presentano le proprietà di un acido bibasico e in condizioni fisiologiche a pH ~7 sono in uno stato completamente ionizzato.

Ci sono due tipi di nomi usati per i nucleotidi. Uno di questi include Nome nucleoside che indica la posizione del residuo di fosfato in esso, ad esempio adenosina-3 "-fosfato, uridina-5"-fosfato. Un altro tipo di nomi si costruisce aggiungendo una combinazione - limo acido al nome del residuo della base nucleica, ad esempio acido 3"-adenilico, acido 5"-uridilico.

Nella chimica dei nucleotidi, è anche comune da usare nomi abbreviati . I mononucleotidi liberi, cioè non inclusi nella catena polinucleotidica, sono detti monofosfati con il riflesso di questa caratteristica nel codice abbreviato con la lettera "M". Ad esempio, l'adenosina-5 "-fosfato ha il nome abbreviato AMP (nella letteratura nazionale - AMP, adenosina monofosfato), ecc.

Per registrare la sequenza dei residui nucleotidici nella composizione delle catene polinucleotidiche, viene utilizzato un altro tipo di abbreviazione utilizzando un codice di una lettera per il corrispondente frammento nucleosidico. In questo caso, vengono scritti 5 "-fosfati con l'aggiunta della lettera latina "p" prima del simbolo nucleosidico di una lettera, 3 "-fosfati - dopo il simbolo nucleosidico di una lettera. Ad esempio, adenosina-5 "-fosfato - pA, adenosina-3"-fosfato - Ap, ecc.

I nucleotidi sono capaci idrolizzare in presenza di acidi inorganici forti (HC1, HBr, H 2 SO 4) e alcuni acidi organici (CC1 3 COOH, HCOOH, CH 3 COOH) sul legame N-glicosidico, il legame estere fosforico mostra una relativa stabilità. Allo stesso tempo, sotto l'azione dell'enzima 5'-nucleotidasi, il legame estere viene idrolizzato, mentre viene preservato il legame N-glicosidico.

Coenzimi nucleotidici: struttura dell'ATP, relazione con l'idrolisi.

I nucleotidi sono di grande importanza non solo come unità monomeriche di catene polinucleotidiche di vari tipi di acidi nucleici. Negli organismi viventi, i nucleotidi partecipano ai più importanti processi biochimici. Sono particolarmente importanti nel ruolo coenzimi , cioè sostanze strettamente legate agli enzimi e necessarie per la loro manifestazione di attività enzimatica. Tutti i tessuti del corpo contengono mono, di e trifosfati di nucleosidi allo stato libero.

Particolarmente famoso nucleotidi contenenti adenina :

Adenosina-5 "-fosfato (AMP, o nella letteratura russa AMP);

Adenosina-5"-difosfato (ADP o ADP);

Adenosina-5 "-trifosfato (ATP o ATP).

I nucleotidi fosforilati a vari livelli sono in grado di interconversioni aumentando o eliminando i gruppi fosfato. Il gruppo difosfato ne contiene uno e il gruppo trifosfato contiene due legami anidride, che hanno una grande riserva di energia e quindi chiamato macroergico . Quando si divide il legame PO ad alta energia, viene rilasciato -32 kJ / mol. Collegato a questo è il ruolo più importante dell'ATP come "fornitore" di energia in tutte le cellule viventi.

Interscambi adenosina fosfati.

Nello schema di interconversioni sopra, le formule di AMP, ADP e ATP corrispondono allo stato non ionizzato delle molecole di questi composti. Con la partecipazione di ATP e ADP nel corpo, viene eseguito il processo biochimico più importante: il trasferimento di gruppi fosfato.

Coenzimi nucleotidici: OVER + e NADP + - struttura, ione alchilpiridinio e sua interazione con lo ione idruro come base chimica dell'azione ossidativa, NAD + .

Nicotinamide adenina dinucleotidi. Questo gruppo di composti include nicotinamide adenina dinucleotide (NAD o NAD) e il suo fosfato (NADP o NADP). Questi composti svolgono un ruolo importante coenzimi nelle reazioni di ossidazione biologica di substrati organici mediante la loro deidrogenazione (con la partecipazione di enzimi deidrogenasi). Poiché questi coenzimi partecipano alle reazioni redox, possono esistere sia in forma ossidata (NAD+, NADP+) che ridotta (NADH, NADPH).

Il frammento strutturale di NAD + e NADP + è residuo di nicotinamide come ione piridinio . Nella composizione di NADH e NADPH, questo frammento viene convertito in un residuo di 1,4-diidropiridina sostituito.

Durante la deidrogenazione biologica, che è un caso particolare di ossidazione, il substrato perde due atomi di idrogeno, cioè due protoni e due elettroni (2H+, 2e) oppure un protone e uno ione idruro (H+ e H). Il coenzima NAD+ è considerato un accettore di ioni idruro . Come risultato della riduzione dovuta all'aggiunta di uno ione idruro, l'anello piridinio passa nel frammento 1,4-diidropiridina. Questo processo è reversibile.

Durante l'ossidazione, l'anello piridinico aromatico viene convertito nell'anello 1,4-diidropiridinico non aromatico. A causa della perdita di aromaticità, l'energia del NADH aumenta rispetto al NAD+. L'aumento del contenuto energetico si verifica a causa di parte dell'energia rilasciata a seguito della conversione dell'alcol in aldeide. Pertanto, NADH immagazzina energia, che viene poi consumata in altri processi biochimici che richiedono costi energetici.

Acidi nucleici: RNA e DNA, struttura primaria.

Gli acidi nucleici occupano un posto eccezionale nei processi vitali degli organismi viventi. Svolgono l'archiviazione e la trasmissione di informazioni genetiche e sono uno strumento mediante il quale viene controllata la biosintesi delle proteine.

Acidi nucleici sono composti ad alto peso molecolare (biopolimeri) costruiti da unità monomeriche - nucleotidi, in relazione ai quali gli acidi nucleici sono anche chiamati polinucleotidi.

Struttura ogni nucleotide include residui di carboidrati, basi eterocicliche e acido fosforico. I componenti carboidrati dei nucleotidi sono i pentosi: D-ribosio e 2-desossi-D-ribosio.

Su questa base, gli acidi nucleici sono divisi in due gruppi:

acidi ribonucleici (RNA) contenente ribosio;

acidi desossiribonucleici (DNA) contenente desossiribosio.

Matrice (mRNA);

Ribosomiale (rRNA);

Trasporto (tRNA).

La struttura primaria degli acidi nucleici. DNA e RNA hanno caratteristiche comuni in struttura macromolecole :

La spina dorsale delle loro catene polinucleotidiche è costituita da residui di pentoso e fosfato alternati;

Ciascun gruppo fosfato forma due legami esteri: con l'atomo C-3 dell'unità nucleotidica precedente e con l'atomo C-5 dell'unità nucleotidica successiva;

Le basi nucleiche formano un legame N-glicosidico con residui di pentoso.

Viene data la struttura di una sezione arbitraria della catena del DNA, scelta come modello con l'inclusione di quattro basi nucleiche principali: guanina (G), citosina (C), adenina (A), timina (T). Il principio di costruzione di una catena polinucleotidica di RNA è lo stesso di quello del DNA, ma con due differenze: il D-ribofuranosio funge da residuo di pentoso nell'RNA e non la timina (come nel DNA), ma l'uracile è usato nell'insieme di basi nucleiche.

(!) Viene chiamata un'estremità della catena polinucleotidica, che contiene un nucleotide con un gruppo 5"-OH libero 5"-estremità . Viene chiamata l'altra estremità della catena, su cui si trova il nucleotide con un gruppo 3"-OH libero Z "-fine .

I collegamenti nucleotidici sono scritti da sinistra a destra, partendo dal nucleotide terminale da 5". La struttura della catena di RNA è scritta secondo le stesse regole, mentre la lettera "d" è omessa.

Per stabilire la composizione nucleotidica degli acidi nucleici, questi vengono idrolizzati con successiva identificazione dei prodotti risultanti. DNA e RNA si comportano in modo diverso in condizioni di idrolisi alcalina e acida. Il DNA è resistente all'idrolisi in un ambiente alcalino , mentre L'RNA si idrolizza molto rapidamente ai nucleotidi, che, a loro volta, sono in grado di staccare un residuo di acido fosforico per formare nucleosidi. N -I legami glicosidici sono stabili in mezzi alcalini e neutri . Pertanto, per dividerli viene utilizzata l'idrolisi acida . Risultati ottimali si ottengono mediante idrolisi enzimatica utilizzando nucleasi, inclusa la fosfodiesterasi del veleno di serpente, che scindono i legami estere.

Insieme a composizione nucleotidica La caratteristica più importante degli acidi nucleici è sequenza nucleotidica , cioè l'ordine di alternanza delle unità nucleotidiche. Entrambe queste caratteristiche sono incluse nel concetto di struttura primaria degli acidi nucleici.

Struttura primaria gli acidi nucleici sono determinati dalla sequenza di unità nucleotidiche legate da legami fosfodiestere in una catena polinucleotidica continua.

L'approccio generale per stabilire la sequenza delle unità nucleotidiche consiste nell'utilizzare il metodo del blocco. In primo luogo, la catena polinucleotidica viene scissa con l'aiuto di enzimi e reagenti chimici in frammenti più piccoli (oligonucleotidi), che vengono decodificati con metodi specifici e, in base ai dati ottenuti, viene riprodotta la sequenza strutturale dell'intera catena polinucleotidica.

La conoscenza della struttura primaria degli acidi nucleici è necessaria per rivelare la relazione tra la loro struttura e la funzione biologica, nonché per comprendere il meccanismo della loro azione biologica.

complementarità basi sono alla base dei modelli che governano la composizione nucleotidica del DNA. Questi modelli sono formulati E. Chargaff :

Il numero di basi puriniche è uguale al numero di basi pirimidiniche;

La quantità di adenina è uguale alla quantità di timina e la quantità di guanina è uguale alla quantità di citosina;

Il numero di basi contenenti un gruppo amminico nelle posizioni 4 dei nuclei pirimidinici e 6 purinici è uguale al numero di basi contenenti un gruppo oxo nelle stesse posizioni. Ciò significa che la somma di adenina e citosina è uguale alla somma di guanina e timina.

Per l'RNA, queste regole o non valgono o sono soddisfatte con una certa approssimazione, poiché l'RNA contiene molte basi minori.

La complementarità delle catene è la base chimica della funzione più importante del DNA: la conservazione e la trasmissione dei tratti ereditari. La conservazione della sequenza nucleotidica è la chiave per la trasmissione senza errori delle informazioni genetiche. Un cambiamento nella sequenza di base in qualsiasi catena del DNA porta a cambiamenti ereditari stabili e, di conseguenza, a cambiamenti nella struttura della proteina codificata. Tali cambiamenti sono chiamati mutazioni . Le mutazioni possono verificarsi a seguito della sostituzione di qualsiasi coppia di basi complementari con un'altra. La ragione di questa sostituzione potrebbe essere uno spostamento dell'equilibrio tautomerico.

Ad esempio, nel caso della guanina, lo spostamento dell'equilibrio verso la forma lattima permette di formare legami idrogeno con la timina, una base insolita per la guanina, e di formare una nuova coppia guanina-timina al posto della tradizionale coppia guanina-citosina .

La sostituzione delle coppie di basi "normali" viene quindi trasmessa durante la "riscrittura" (trascrizione) del codice genetico dal DNA all'RNA e porta infine ad un cambiamento nella sequenza amminoacidica nella proteina sintetizzata.

Alcaloidi: classificazione chimica; proprietà di base, formazione di sali. Rappresentanti: chinino, nicotina, atropina.

alcaloidi sono un grande gruppo di composti naturali contenenti azoto di origine prevalentemente vegetale. Gli alcaloidi naturali servono da modello per la creazione di nuovi farmaci, spesso più efficaci e allo stesso tempo più semplici nella struttura.

Attualmente, a seconda dell'origine dell'atomo di azoto nella struttura della molecola, Tra gli alcaloidi ci sono:

Veri alcaloidi - composti che sono formati da amminoacidi e contengono un atomo di azoto nella composizione dell'eterociclo (iosciamina, caffeina, platifillina).

Protoalcaloidi – composti che sono formati da amminoacidi e contengono un atomo di azoto alifatico nella catena laterale (efedrina, capsaicina).

Pseudoalcaloidi - composti azotati di natura terpenica e steroidea (solasodina).

A classificazione alcaloidi, ci sono due approcci. Classificazione chimica in base alla struttura dello scheletro carbonio-azoto:

Derivati ​​della piridina e della piperidina (anabazina, nicotina).

Con anelli pirrolidinici e piperidinici fusi (derivati ​​del tropano) - atropina, cocaina, iosciamina, scopolamina.

Derivati ​​della chinolina (chinino).

Derivati ​​isochinolinici (morfina, codeina, papaverina).

Derivati ​​dell'indolo (stricnina, brucina, reserpina).

Derivati ​​delle purine (caffeina, teobromina, teofillina).

Derivati ​​dell'imidazolo (pilocarpina)

Alcaloidi steroidei (solasonina).

Alcaloidi aciclici e alcaloidi con un atomo di azoto esociclico (efedrina, sferofisina, kolhamin).

Un altro tipo di classificazione degli alcaloidi si basa su una caratteristica botanica, secondo la quale gli alcaloidi sono raggruppati in base alle fonti vegetali.

La maggior parte degli alcaloidi ha proprietà di base con cui il loro nome è correlato. Nelle piante, gli alcaloidi si trovano sotto forma di sali con acidi organici (citrico, malico, tartarico, ossalico).

Isolamento da materie prime vegetali:

1° metodo (estrazione sotto forma di sali):

2° metodo (estrazione come basi):

Proprietà di base (alcaline). gli alcaloidi sono espressi in vari gradi. In natura, gli alcaloidi terziari sono più comuni, meno spesso basi di ammonio secondarie o quaternarie.

A causa del carattere di base, gli alcaloidi formano sali con acidi di vari gradi di forza. Sali di alcaloidi facilmente decomposto da alcali caustici e ammoniaca . In questo caso si distinguono le basi libere.

A causa della loro natura di base, gli alcaloidi interagiscono con gli acidi formare i sali . Questa proprietà viene utilizzata nell'isolamento e nella purificazione degli alcaloidi, nella loro determinazione quantitativa e nella preparazione dei farmaci.

Alcaloidi-sali Bene solubile in acqua ed etanolo (soprattutto diluito) quando riscaldato, poco o per niente solubile in solventi organici (cloroformio, etere etilico, ecc.). Come eccezioni può essere chiamato scopolamina bromidrato, cocaina cloridrato e alcuni alcaloidi dell'oppio.

Alcaloidi di base Generalmente non sciogliere in acqua ma facilmente solubile in solventi organici. Eccezione sono nicotina, efedrina, anabazina, caffeina, che sono altamente solubili sia in acqua che in solventi organici.

Rappresentanti.

Chinino - un alcaloide isolato dalla corteccia dell'albero di china ( China officinali) - rappresenta cristalli incolori di sapore molto amaro. Il chinino e i suoi derivati ​​hanno effetti antipiretici e antimalarici.

Nicotina - il principale alcaloide del tabacco e del shag. La nicotina è altamente tossica, la dose letale per l'uomo è di 40 mg/kg e la nicotina levogira naturale è 2-3 volte più tossica del destrogiro sintetico.

Atropina - forma racemica di iosciamina , ha azione anticolinergica (antispasmodica e midriatica).

Alcaloidi: xantine metilate (caffeina, teofillina, teobromina); proprietà acido-base; loro risposte qualitative.

Gli alcaloidi delle purine dovrebbero essere considerati come N-xantine metilate - a base di nucleo di xantina (2,6-diidroxopurina). I membri più noti di questo gruppo sono caffeina (1,3,7-trimetilxantina), teobromina (3,7-dimetilxantina) e teofillina (1,3-dimetilxantina), che si trovano nei chicchi di caffè e tè, bucce di fave di cacao e noci di cola. Caffeina, teobromina e teofillina sono ampiamente utilizzate in medicina. La caffeina è usata principalmente come psicostimolante, la teobromina e la teofillina come agenti cardiovascolari.