Razlika med purini in pirimidini
Purinske in pirimidinske dušikove baze. chromatos / Getty Images
Purini in pirimidini sta dve vrsti aromatično heterocikličen organske spojine . Z drugimi besedami, to so obročne strukture (aromatske), ki vsebujejo dušik in ogljik v obročih (heterociklične). Tako purini kot pirimidini so podobni kemijski strukturi organske molekule piridina (C5H5N). Piridin pa je soroden benzenu (C6H6), le da je eden od atomov ogljika nadomeščen z atomom dušika.
Purini in pirimidini so pomembne molekule v organski kemiji in biokemiji, ker so osnova za druge molekule (npr. kofein ,teobromin, teofilin, tiamin) in ker so ključne sestavine nukleinskih kislin deksoiribonukleinska kislina (DNK) in ribonukleinska kislina (RNA).
pirimidini
Pirimidin je organski obroč, sestavljen iz šestih atomov: 4 atomi ogljika in 2 atoma dušika. Atomi dušika so nameščeni na položajih 1 in 3 okoli obroča. Atomi ali skupine, vezane na ta obroč, razlikujejo pirimidine, ki vključujejo citozin, timin, uracil, tiamin (vitamin B1), sečno kislino in barbituate. Pirimidini delujejo v DNK in RNK , celično signaliziranje, shranjevanje energije (kot fosfati), regulacija encimov in za izdelavo beljakovin in škroba.
Purini
Purin vsebuje pirimidinski obroč, spojen z imidazolnim obročem (petčlenski obroč z dvema nesosednjima atomoma dušika). Ta struktura z dvema obročema ima devet atomov, ki tvorijo obroč: 5 atomov ogljika in 4 atome dušika. Različne purine ločimo po atomih ali funkcionalnih skupinah, ki so vezane na obroče.
Purini so najbolj razširjene heterociklične molekule, ki vsebujejo dušik. Veliko jih je v mesu, ribah, fižolu, grahu in žitu. Primeri purinov vključujejo kofein, ksantin, hipoksantin, sečno kislino, teobromin in dušikove baze adenin in gvanin. Purini imajo skoraj enako funkcijo kot pirimidini v organizmih. So del DNK in RNK, celične signalizacije, shranjevanja energije in regulacije encimov. Molekule se uporabljajo za izdelavo škroba in beljakovin.
Vez med purini in pirimidini
Medtem ko purini in pirimidini vključujejo molekule, ki so aktivne same po sebi (kot v zdravilih in vitaminih), tvorijo tudi vodikove vezi med seboj, da povežeta obe verigi dvojne vijačnice DNK in tvorita komplementarne molekule med DNK in RNK. V DNK se purin adenin veže na pirimidin timin in purin gvanin na pirimidin citozin. V RNA se adenin veže na uracil, gvanin pa se še vedno veže na citozin. Za tvorbo DNK ali RNK so potrebne približno enake količine purinov in pirimidinov.
Omeniti velja, da obstajajo izjeme pri klasičnih baznih parih Watson-Crick. Tako v DNK kot v RNK se pojavljajo druge konfiguracije, ki najpogosteje vključujejo metilirane pirimidine. Te se imenujejo 'nihajne pare'.
Primerjava in kontrast purinov in pirimidinov
Purini in pirimidini so sestavljeni iz heterocikličnih obročev. Oba sklopa spojin skupaj tvorita dušikove baze. Kljub temu obstajajo izrazite razlike med molekulami. Očitno imajo purini večjo molekulsko maso, ker so sestavljeni iz dveh obročev in ne iz enega. Struktura obroča vpliva tudi na tališča in topnost prečiščenih spojin.
Človeško telo sintetizira ( anabolizem ) in drugače razgradi (katabolizem) molekule. Končni produkt katabolizma purina je sečna kislina, končna produkta katabolizma pirimidina pa sta amoniak in ogljikov dioksid. Tudi telo ne proizvaja obeh molekul na istem mestu. Purini se sintetizirajo predvsem v jetrih, medtem ko različna tkiva tvorijo pirimidine.
Tukaj je povzetek bistvenih dejstev o purinih in pirimidinih:
| purin | pirimidin | |
| Struktura | Dvojni obroč (eden je pirimidin) | Enojni prstan |
| Kemijska formula | C5H4n4 | C4H4ndva |
| Dušikove baze | Adenin, gvanin | Citozin, uracil, timin |
| Uporabe | DNK, RNK, vitamini, zdravila (npr. barbituati), shranjevanje energije, sinteza beljakovin in škroba, celično signaliziranje, regulacija encimov | DNK, RNK, zdravila (npr. stimulansi), shranjevanje energije, sinteza beljakovin in škroba, regulacija encimov, celično signaliziranje |
| Tališče | 214 °C (417 °F) | 20 do 22 °C (68 do 72 °F) |
| Molska masa | 120,115 gmol−1 | 80,088 g mol−1 |
| Topnost (voda) | 500 g/L | Mešljiv |
| Biosinteza | Jetra | Različna tkiva |
| Izdelek za katabolizem | Sečna kislina | Amoniak in ogljikov dioksid |
Viri
- Carey, Francis A. (2008). Organska kemija (6. izdaja). Mc Graw Hill. ISBN 0072828374.
- Guyton, Arthur C. (2006). Učbenik medicinske fiziologije . Philadelphia, PA: Elsevier. Gospod. 37. ISBN 978-0-7216-0240-0.
- Joule, John A.; Mills, Keith, ur. (2010). Heterociklična kemija (5. izdaja). Oxford: Wiley. ISBN 978-1-405-13300-5.
- Nelson, David L. in Michael M Cox (2008). Lehningerjeva načela biokemije (5. izdaja). W.H. Freeman in družba. str. 272. ISBN 071677108X.
- Soukup, Garrett A. (2003). 'Nukleinske kisline: splošne lastnosti.' eLS . American Cancer Society. doi: 10.1038/npg.els.0001335 ISBN 9780470015902.