Xanthine được hình thành như một chất trung gian trong quá trình phân hủy nucleotide purine để A xít uric. Do đó, nó đại diện cho một phân tử trung tâm trong bối cảnh chuyển hóa axit nucleic. Khi quá trình thoái hóa xanthine bị rối loạn, cái gọi là xanthin niệu xảy ra.
Xanthine là gì?
Xanthine đại diện cho một sản phẩm trung gian trong quá trình thoái hóa purine trong cơ thể sinh vật. Các hợp chất ban đầu quan trọng nhất là purine căn cứ adenine và guanine, bắt nguồn từ quá trình chuyển hóa axit nucleic. Nó cũng là dẫn chất trong nhóm xanthines. Xanthine bao gồm một dị vòng có sáu nguyên tử, mà một dị vòng khác có năm nguyên tử được gắn vào. Bộ xương cơ bản của xanthines chứa một nitơ nguyên tử lần lượt ở các vị trí 1, 3, 7 và 9. Vị trí 4 và 5 mỗi vị trí chứa carbon nguyên tử, thuộc cả hai vòng. 9 vị trí còn lại bao gồm carbon nguyên tử mà các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau được gắn vào, tùy thuộc vào hợp chất. Trong trường hợp xanthine, vị trí 2 và 6 được hydroxyl hóa trong mỗi trường hợp. Tuy nhiên, khi cấu trúc hương thơm bị phá vỡ, khinh khí ion của nhóm hydroxyl di chuyển đến vòng nitơ. Trong quá trình này, liên kết đôi C = O và liên kết đơn NH được hình thành. Xanthine xuất hiện như một chất rắn không màu và kết tinh với một độ nóng chảy 360 độ. Nó chỉ hòa tan nhẹ trong lạnh nước và hòa tan vừa phải trong nước nóng. Hơn nữa, nó hòa tan trong rượu. Xanthines cũng bao gồm các thành phần hoạt tính caffeine, theobromine, hoặc theophylin, Trong số những người khác.
Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ
Như đã đề cập trước đó, xanthine là chất trung gian trong quá trình phân hủy purin trong cơ thể. Phản ứng ngược của xanthine với purine căn cứ là không thể. Một khi nó được hình thành, nó được đào thải ra khỏi cơ thể dưới sự chuyển đổi thành A xít uric. Thông qua quá trình này, phần lớn nitơ trong cơ thể được thải bỏ. Purine căn cứ, như các thành phần của axit nucleic, được tổng hợp từ amino axit. Trong quá trình tổng hợp, không có bazơ purin tự do nào được hình thành mà chỉ có các nucleotit của chúng. ribose phốt phát đóng vai trò là phân tử khởi đầu, mà cấu trúc cơ bản của gốc purin được tổng hợp bằng cách gắn các nguyên tử và nhóm nguyên tử. Các nhóm nguyên tử này bắt nguồn từ quá trình chuyển hóa axit amin. Vì quá trình này rất tốn năng lượng, các cơ sở purine được phục hồi từ axit nucleic thông qua con đường được gọi là cứu cánh và tái hợp nhất thành axit nucleic dưới dạng mononucleotide. Sự tổng hợp mới của các bazơ purin và sự thoái hóa của chúng cân bằng nhau ra ngoài. Con đường cứu hộ càng tốt, tức là việc tái chế các cơ sở, chức năng của purine, thì càng ít xanthine và do đó A xít uric cơ thể sản xuất. Khi quá trình này bị rối loạn, tỷ lệ trao đổi chất để tạo thành xanthine tăng lên. Sự hình thành xanthine được xúc tác bởi enzyme xanthine oxidase. Với sự trợ giúp của xanthine oxidase, các chất trung gian của quá trình thoái hóa purine, hypoxanthine và xanthine, được hình thành. Ngoài chức năng quan trọng là chất trung gian phân hủy purin, nó còn có tác dụng kích thích do cấu trúc hóa học trong cơ thể.
Sự hình thành, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu
Xanthine được tìm thấy trong máu, cơ bắp và gan. Nó được hình thành trong quá trình hydroxyl hóa các gốc purin ở vị trí 2 và 6. Nó cũng đại diện cho dẫn chất của nhiều loại ancaloit như là caffeine, theobromine hoặc theophylin. Những chất này được tìm thấy trong cà phê đậu, ca cao, Lá trà, người bạn đời, guarana hoặc kola các loại hạt và được biết đến với tác dụng kích thích. Điều này cũng đúng với xanthine. Vì vậy, xanthine cũng được cho là có tác dụng kích thích. Trong rượu vang, nó được hình thành ở một mức độ nhỏ trong quá trình phân hủy của nấm men. Ngoài các dẫn xuất xanthine khác, xanthine cũng được tìm thấy trong cà phê đậu, chè, người bạn đời và thậm chí cả khoai tây. Tác dụng kích thích đặc biệt của người bạn đời trà được cho là do ảnh hưởng của xanthine. Giống như các cơ sở purine khác, nó tạo thành nucleoside và nucleotide. Do đó, nucleoside xanthosine bao gồm đường ribofuranose và xanthine. Một nucleotide nổi tiếng là xanthosine monophosphate (XMP), được hình thành từ xanthine, riboza và phốt phát. XMP tạo thành guanisimonophosphate (GMP) trong cơ thể như một khối cấu tạo cơ bản của RNA. Giống như GMP, XMP cũng được sử dụng như một tăng hương vị. Xanthine có thể tạo thành cặp bazơ với các bazơ purin khác thông qua khinh khí trái phiếu. Với sự trợ giúp của 2,4-diaminopyrimidine và xanthine, các cặp base bất thường đang được nghiên cứu để hiểu rõ hơn về các quá trình trong DNA.
Bệnh tật và rối loạn
Một rối loạn liên quan đến xanthine được gọi là xanthinuria. Xanthinuria là một rối loạn chuyển hóa do di truyền trong chuyển hóa purin. Do đột biến, enzym xanthine oxidase (XO) không có chức năng hoặc chỉ hoạt động một phần. Xanthine oxidase có nhiệm vụ xúc tác phân hủy hypoxanthine và xanthine thành axit uric. Khi sự suy thoái ngừng hoạt động, xanthine tích tụ trong máu. Hypoxanthine có thể được tái chế thông qua con đường cứu cánh và quay trở lại quá trình chuyển hóa purine. Tuy nhiên, điều này không còn khả thi đối với xanthine. Vì nó là nước-không hòa tan, nó có thể được bài tiết qua nước tiểu. Nồng độ axit uric thấp. Trong một số trường hợp hiếm hoi, điều này có thể dẫn để xanthine lắng đọng trong cơ hoặc các cơ quan khác. Trong trường hợp nghiêm trọng, sỏi xanthine trong thận dẫn đến cấp tính thận sự thất bại. Xanthin niệu loại II có liên quan đến bệnh tự kỷ, chậm phát triển tâm thần, nang thận, thận hư và giảm mật độ xương, trong số các triệu chứng khác. Được đề xuất điều trị bao gồm uống nhiều nước và ăn ít purine chế độ ăn uống. Xanthin niệu cũng có thể phát triển do điều trị bằng thuốc bệnh gút với allopurinol. Allopurinol ức chế enzym xanthine oxidase để giảm nồng độ axit uric. Thay vì tăng hình thành axit uric, bây giờ có sự gia tăng xanthine tập trung. Để ngăn chặn thận tạo sỏi, phải tăng lượng dịch.
