Skillnaden mellan puriner och pyrimidiner

Puriner och pyrimidiner är två typer av aromatiska heterocykliska organiska föreningar. Med andra ord är det ringstrukturer (aromatiska) som innehåller kväve såväl som kol i ringarna (heterocykliska). Både puriner och pyrimidiner liknar den kemiska strukturen för den organiska molekylen pyridin (C₅H₅N). Pyridin är i sin tur relaterat till bensen (C₆H₆), förutom att en av kolatomerna ersätts av en kväveatom.

Puriner och pyrimidiner är viktiga molekyler i organisk kemi och biokemi eftersom de utgör basen för andra molekyler (t.ex. koffein, teobromin, teofyllin, tiamin) och eftersom de är nyckelkomponenter i nukleinsyrorna dexoyribonukleinsyra (DNA) och ribonukleinsyra (RNA) ).

pyrimidiner

En pyrimidin är en organisk ring som består av sex atomer: 4 kolatomer och 2 kväveatomer. Kväveatomerna placeras i lägena 1 och 3 runt ringen. Atomer eller grupper kopplade till denna ring skiljer pyrimidiner, som inkluderar cytosin, tymin, uracil, tiamin (vitamin B1), urinsyra och barbituater. Pyrimidiner fungerar i DNA och RNA, cellsignalering, energilagring (som fosfater), enzymreglering och att framställa protein och stärkelse.

puriner

En purin innehåller en pyrimidinring sammansmält med en imidazolring (en fem-ledig ring med två icke-angränsande kväveatomer). Denna tvåringade struktur har nio atomer som bildar ringen: 5 kolatomer och 4 kväveatomer. Olika puriner kännetecknas av atomerna eller funktionella grupperna fästa vid ringarna.

Puriner är de mest förekommande heterocykliska molekylerna som innehåller kväve. De finns rikligt med kött, fisk, bönor, ärter och säd. Exempel på puriner inkluderar koffein, xantin, hypoxantin, urinsyra, teobromin och kvävebaserna adenin och guanin. Puriner tjänar i stort sett samma funktion som pyrimidiner i organismer. De är en del av DNA och RNA, cellsignalering, energilagring och enzymreglering. Molekylerna används för att tillverka stärkelse och proteiner.

Bindning mellan puriner och pyrimidiner

Medan puriner och pyrimidiner inkluderar molekyler som är aktiva på egen hand (som i läkemedel och vitaminer), bildar de också vätebindningar mellan varandra för att binda de två strängarna i DNA-dubbel spiralen och för att bilda komplementära molekyler mellan DNA och RNA. I DNA binds purinadenin till pyrimidintymin och purin-guanin binder till pyrimidincytosin. I RNA binder adeninbindningar till uracil och guanin fortfarande med cytosin. Ungefär lika stora mängder puriner och pyrimidiner krävs för att bilda antingen DNA eller RNA.

Det är värt att notera att det finns undantag från de klassiska Watson-Crick-basparen. I både DNA och RNA förekommer andra konfigurationer, oftast involverande metylerade pyrimidiner. Dessa kallas "wobble-parningar."

Jämförelse och kontrast av puriner och pyrimidiner

Purinerna och pyrimidinerna består båda av heterocykliska ringar. Tillsammans utgör de två uppsättningarna föreningar kvävebaserna. Ändå finns det tydliga skillnader mellan molekylerna. Eftersom puriner består av två ringar snarare än en, har de uppenbarligen en högre molekylvikt. Ringstrukturen påverkar också smältpunkter och löslighet för de renade föreningarna.

Den mänskliga kroppen syntetiserar (anabolism) och bryter ned (katabolism) molekylerna på olika sätt. Slutprodukten av purinkatabolism är urinsyra, medan slutprodukterna av pyrimidinkatabolism är ammoniak och koldioxid. Kroppen gör inte heller de två molekylerna på samma plats. Puriner syntetiseras främst i levern, medan olika vävnader gör pyrimidiner.

Här är en sammanfattning av de väsentliga fakta om puriner och pyrimidiner:

	purin	pyrimidin
Strukturera	Dubbel ring (en är en pyrimidin)	Enkelring
Kemisk formel	C5H4N4	C4H4N2
Kvävebaser	Adenin, guanin	Cytosin, uracil, tymin
användningsområden	DNA, RNA, vitaminer, läkemedel (t.ex. barbituater), energilagring, syntes av protein och stärkelse, cellsignalering, enzymreglering	DNA, RNA, läkemedel (t.ex. stimulanser), energilagring, syntes av protein och stärkelse, enzymreglering, cellsignalering
Smältpunkt	214 ° C (417 ° F)	20 till 22 ° C (68 till 72 ° F)
Molmassa	120,155 g · mol& # X2212; 1	80,088 g mol& # X2212; 1
Löslighet (vatten)	500 g / l	Blandbar
Biosyntes	Lever	Olika vävnader
Produkt för katabolism	Urinsyra	Ammoniak och koldioxid

källor

• Carey, Francis A. (2008). Organisk kemi (6: e upplagan). Mc Graw Hill. ISBN 0072828374.
• Guyton, Arthur C. (2006). Lärobok för medicinsk fysiologi. Philadelphia, PA: Elsevier. s. 37. ISBN 978-0-7216-0240-0.
• Joule, John A .; Mills, Keith, eds. (2010). Heterocyklisk kemi (5: e upplagan). Oxford: Wiley. ISBN 978-1-405-13300-5.
• Nelson, David L. och Michael M Cox (2008). Lehninger principer för biokemi (5: e upplagan). W.H. Freeman och Company. s. 272. ISBN 071677108X.
• Soukup, Garrett A. (2003). "Nukleinsyror: Allmänna egenskaper." Els. American Cancer Society. doi: 10.1038 / npg.els.0001335 ISBN 9780470015902.