Urinsyre

Urinsyre  er et  tungt løselig nitrogenavfallsprodukt fra katabolisme av puriner , adenin og guanin, som lages av krypdyr, fugler og insekter, samt noen pattedyr i ørkenstrøk (kengururotte).  Det hvite belegget på avføringen (fesces) i fast form fra fugl inneholder urinsyre. Mennesker har urinsyre i blodplasma, og mesteparten blir fjernet med urinen, og resten via avføringen.

Puriner i form av adenin og guanin er den naturlige bestanddel og fundament i DNA og RNA

Enzymet xanthin oksidase omdanner hypoxanthin og xanthin til urinsyre, og katalyserer oksidasjonsreaksjonene hydroksylering av hypoxanthin til xanthin

hypoxanthin + H20 + O2 ⇔ xanthin + H2O2

xanthin + H2O + O2 ⇔ urinsyre + H2O2

Hydrogenperoksid H2O2 kan gi reaktive oksygenforbindelser som superoksidanionet O2·- , og må metaboliseres via enzymer som peroksidaser eller katalase. Urinsyre blir utskilt via nyrene.

Nukleinsyrer (DNA, RNA) er en vanlig bestanddel i mat og brytes ned i fordøyelsessystemet til nukleotider katalysert  basespesifikke nukleotidaser, samt fosfataser. Videre hydrolyse er katalysert av nukleosidaser.

Katabolisme av puriner 

AMP

Katabolisme av puriner kan ha noen forskjeller i enzymatiske trinn hos bakterier, sopp, planter og dyr, men også mange like enzymreaksjoner. Her er beskrevet katabolisme av puriner hos dyr.Adenosin monofosfat (AMP) blir omdannet til inosin på  forskjellige måter: ved å fjerne aminogruppen via en deaminase som gir inosin monofosfat (IMP) etterfulgt av defosforylase og nukleotidase til inosin, eller alternativt først fjerne fosfat katalysert av nukleotidase til adenosin, og videre deaminisering til inosin.

Reaksjoner i nedbrytningsveien, med enzym som katalyserer reaksjonen angitt i parentes

AMP + H2O → adenosin  + Pi      (5'-nukleotidase)

adenosin + H2O → inosin + NH3   (adenosin deaminase)

Ammoniakk (eller ammonium) er giftig og må fjernes fra metabolismen via urin og ureasyklus for å unngå ammoniumforgiftning.

inosin + H2O → hypoxanthin + ribose    ( nukleosidase)

hypoxanthin + O2 + H2O →  xanthin + H2O2    (xanthin oksidase)

Xanthin oksidase er en oksygenase, og i reaksjonen blir det produsert hydrogenperoksid (H2O2) som blir fjernet enzymatisk. 

xantin + O2 + H2O → urinsyre  + H2O2   (xanthin oksidase)

GMP

Guanin monofosfat (GMP) blir omdannet til guanosin katalysert av nukleotidase. Inosin blir omdannet til hypoxanthin, katalysert av purinnukleosid fosforylase, mens guanosin blir omformet til guanin. Guanin blir deretter deaminert katalysert av guanin deaminase og som gir xanthin.

GMP + H2O  →  guanosin + Pi       (5'-nukleotidase)

guanosin + H2O  → guanin + ribose  (nukleosidase)

guanin + H2O  → xanthin + NH3    (guanin deaminase)

Katabolisme av urinsyre (urat)

Urinsyre kan bli utskilt som nitrogenavfall hos primater, fugler, krypdyr og insekter. Mennesker kan også skille ut noe urinsrye Enzymet uricase kan videre oksidere urinsyre (urat) til det mer lettløselige allantoin , en monooksygenase

urinsyre + 1/2 O2 + H2O   →  allantoin + CO2      (urat oksidase, uricase)

Mennesker mangler enzymet uricase. De fleste pattedyr kan lage og skille ut allantoin.  Primatene inneholder noe hydrogenurat (H-salt av urinsyre) i blodplasmaet. Hydrogenurat kan virke som en antioksidant. For høye konsentrasjoner av urater i blodet fra metabolsk syndrom, hyperuricemia eller overvekt kan gi betennelser og smerter i form av urinsyregikt (hyperurikemi, artritt, artropati), hvor krystaller med natriumurat felles ut i ledd, bein eller subkutant, jfr. podagra (gr. pous - fot; agra- angrep), starter ofte med smerter i stortåa, en sykdom allerede kjent fra Hippokrates tid, gir vanskeligheter med å gå.   Den svenske kjemikeren Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) isolerte urinsyre fra nyrestein.

Allopurinol er et legemiddel mot urinsyregikt,  som ligner strukturmessig på hypoxanthin og hemmer enzymet xanthin oksidase. Det gir økt utskillelse av hypoxanthin og xanthin som er mer vannløselige enn urinsyre. 

allantoin  + H2O →   allantoat      (allantoinase)

allantoat  + H2O  →  2 urea + glyoksylat      (allantoicase)

2 urea + 2H2O  →  4 NH4+  2 CO2    (urease)

Organismer som lever i vann kan skille ut nitrogen i vannmassene i form av ammonium (NH4+). Bruskfisk og amifiber skiller ut urea, mens beinfisk kan kvitte seg med allantoat fra nedbrytning av puriner. Hos mennesker blir ammonium fra nedbrytning av aminosyrer utskilt som urea. 

Katabolisme av pyrimidiner

Nedbrytning av pyrimidiner gir ikke urinsyre, men det blir produsert ammonium (NH4+) som må avgiftes. For eksempel nedbrytning av thymin hos mennesker. Enzym som katalyserer reaksjonen er angitt i parentes. 

thymin + NADPH + H+ ⇔ dihydrothymin + NADP+     (dihydrouralcil dehydrogenase)

dihydrothymin + H2O →  β-ureidoisobutyrat    (dihydropyrimidinase)

β-ureidoisobutyrat + H2O → β-aminoisobutyrat  + NH4+ + HCO3-  (β-ureidopropionase)

β-aminoisobutyrat + 2-oksoglutarat  ⇔ metylmalonylsemialdehyd + glutamat (transaminase)

Tilbake til hovedside

Publisert 4. feb. 2011 10:56 - Sist endret 14. mars 2020 16:06