Rozdíl mezi puriny a pyrimidiny

Puriny a pyrimidiny jsou dva typy aromatický heterocyklický organické sloučeniny. Jinými slovy, jedná se o kruhové struktury (aromatické), které obsahují dusík a uhlík v kruzích (heterocyklické). Puriny i pyrimidiny jsou podobné chemické struktuře organické molekuly pyridinu (C₅H₅N). Pyridin je zase příbuzný benzenu (C₆H₆), s výjimkou jednoho z atomů uhlíku nahrazeného atomem dusíku.

Puriny a pyrimidiny jsou důležité molekuly v organické chemii a biochemii, protože jsou základem pro jiné molekuly (např. kofein, theobromin, theofylin, thiamin) a protože jsou klíčovými složkami nukleových kyselin kyselina dexoyribonukleová (DNA) a kyselina ribonukleová (RNA).

Pyrimidin je organický kruh sestávající ze šesti atomů: 4 atomů uhlíku a 2 atomů dusíku. Atomy dusíku jsou umístěny v poloze 1 a 3 kolem kruhu. Atomy nebo skupiny připojené k tomuto kruhu rozlišují pyrimidiny, které zahrnují cytosin, thymin, uracil, thiamin (vitamín B1), kyselinu močovou a barbituáty. Pyrimidiny fungují v DNA a RNA

Purin obsahuje pyrimidinový kruh fúzovaný s imidazolovým kruhem (pětičlenný kruh se dvěma nesousedními atomy dusíku). Tato dvoukruhová struktura má devět atomů tvořících kruh: 5 atomů uhlíku a 4 atomy dusíku. Různé puriny se liší atomy nebo funkčními skupinami připojenými k kruhům.

Puriny jsou nejčastěji se vyskytující heterocyklické molekuly, které obsahují dusík. Jsou bohaté na maso, ryby, fazole, hrách a zrna. Příklady purinů zahrnují kofein, xanthin, hypoxanthin, kyselinu močovou, teobromin a dusíkaté báze adenine a guanine. Puriny mají v organismech téměř stejnou funkci jako pyrimidiny. Jsou součástí DNA a RNA, buněčné signalizace, ukládání energie a regulace enzymů. Molekuly se používají k výrobě škrobu a proteinů.

Zatímco puriny a pyrimidiny zahrnují molekuly, které jsou aktivní samy o sobě (jako v lécích a vitaminech), tvoří se také Vodíkové vazby mezi sebou navzájem propojit dva řetězce dvojité šroubovice DNA a vytvořit komplementární molekuly mezi DNA a RNA. V DNA se purinový adenin váže na pyrimidinový thymin a purinový guaninový vazby na pyrimidinový cytosin. V RNA se adeninové vazby na uracil a guanin stále váží s cytosinem. K vytvoření DNA nebo RNA je třeba přibližně stejného množství purinů a pyrimidinů.

Stojí za zmínku, že existují výjimky z klasických Watson-Crickových párů bází. V DNA i RNA se vyskytují další konfigurace, nejčastěji zahrnující methylované pyrimidiny. Říká se jim „wobble pairings“.

Puriny i pyrimidiny se skládají z heterocyklických kruhů. Společně tvoří dvě sady sloučenin dusíkaté báze. Přesto jsou mezi molekulami značné rozdíly. Je zřejmé, že protože puriny sestávají spíše ze dvou kruhů než z jednoho, mají vyšší molekulovou hmotnost. Kruhová struktura také ovlivňuje teploty tání a rozpustnost čištěných sloučenin.

Lidské tělo syntetizuje (anabolismus) a štěpí (katabolismus) molekuly jinak. Konečným produktem purinového katabolismu je kyselina močová, zatímco konečnými produkty pyrimidinového katabolismu jsou amoniak a oxid uhličitý. Tělo také nedělá dvě molekuly na stejném místě. Puriny jsou syntetizovány primárně v játrech, zatímco různé tkáně vytvářejí pyrimidiny.

Zde je přehled základních faktů o purinech a pyrimidinech:

• Carey, Francis A. (2008). Organická chemie (6. ed.). Mc Graw Hill. ISBN 0072828374.
• Guyton, Arthur C. (2006). Učebnice lékařské fyziologie. Philadelphia, PA: Elsevier. str. 37. ISBN 978-0-7216-0240-0.
• Joule, John A.; Mills, Keith, eds. (2010). Heterocyklická chemie (5. vydání). Oxford: Wiley. ISBN 978-1-405-13300-5.
• Nelson, David L. a Michael M. Cox (2008). Lehningerovy principy biochemie (5. vydání). W.H. Freeman and Company. str. 272. ISBN 071677108X.
• Soukup, Garrett A. (2003). "Nukleové kyseliny: Obecné vlastnosti." eLS. American Cancer Society. doi:10,1038 / npg.els 0001335 ISBN 9780470015902.