嘌呤是什么？关于嘌呤的科普介绍

创闻用户 2022-07-27 14:15:22

嘌呤是一种杂环芳香族有机化合物，由一个嘧啶环和一个咪唑环稠合而成。它包括多种取代嘌呤和异构体，在生物体内广泛存在的水溶性分子。

嘌呤在肉和肉制品中含量很高，尤其是动物内脏。总的来说，植物性食品中嘌呤含量较低。高嘌呤食物包括：甜面包，凤尾鱼，沙丁鱼，肝脏，肾脏，脑，肉类提取物，鲱鱼，鲭，扇贝，烤肉，啤酒等。

在牛肉，猪肉，禽肉，鱼肉，海鲜，芦笋，花椰菜，菠菜，蘑菇，嫩豌豆，小扁豆，干豌豆，豆子，燕麦粥，麦麸，麦芽和山楂果中也含有适量的嘌呤。

嘌呤和嘧啶组成的两组含氮碱基，并构成两组核苷酸，包括嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸。为了形成DNA和RNA，细胞需要大约等量的嘌呤和嘧啶。嘌呤和嘧啶含量的平衡式通过嘌呤和嘧啶合成的自抑制和激活方式完成的。嘌呤合成后，会抑制嘌呤的合成酶并激活了嘧啶合成所需的酶。嘧啶以类似的方式同时自我抑制和激活嘌呤。因此，细胞中两种物质的含量始终几乎相等。

性质

嘌呤既是一种非常弱的酸(pK _a 2.39)，又是一种更弱的碱(pK _a 8.93)。如果溶解在纯水中，pH值将介于这两个pK值之间。

常见的嘌呤

自然界存在许多天然的嘌呤。如图，它们包括核碱基腺嘌呤 ( 2 )和鸟嘌呤 ( 3 )。在DNA 中，这些碱基分别与它们的互补的胸腺嘧啶和胞嘧啶形成氢键，这被称为碱基互补配对。在核糖核酸中，胸腺嘧啶由尿嘧啶替代与腺嘌呤互补配对。其他常见的嘌呤是次黄嘌呤（4)，黄嘌呤（5)，可可碱（6)，咖啡因（7)，尿酸（8)和异鸟嘌呤（9)。嘌呤( 1 )本身在自然界中尚未被发现，但它可以通过有机合成产生。

功能

除了嘌呤 (腺嘌呤和鸟嘌呤) 是构成脱氧核糖核酸和核糖核酸中的关键组分之外，嘌呤也是许多其他重要生物分子的组分，例如 ATP 、 GTP 、环腺苷酸、NADH 和辅酶A 。

它们也可以直接作为神经递质，作用于嘌呤受体。如腺嘌呤核苷可以激活腺苷受体。

历史

嘌呤 (purine)一词由德国化学家赫尔曼·埃米尔·费歇尔于1884年创造，其英文名来源于纯尿（pure urine）。赫尔曼·埃米尔·费歇尔在1898年首次合成。反应序列的起始原料是尿酸 ( 8 )，它是1776年由卡尔·威尔海姆·舍勒从肾结石中分离出来的。尿酸(8)与PCl ₅得到2，6，8-三氯嘌呤( 10 )，用 HI 和PH₄I催化得到2，6-二碘嘌呤( 11 )，使用锌粉将产物还原为嘌呤( 1 )。