Purini i pirimidini su dvije vrste aromatičan heterociklički organski spojevi. Drugim riječima, to su prstenaste strukture (aromatske) koje sadrže dušik, kao i ugljik u prstenima (heterociklički). I purini i pirimidini slični su kemijskoj strukturi organske molekule piridina (C5H5N). Piridin je zauzvrat povezan s benzenom (C6H6), osim što je jedan od ugljikovih atoma zamijenjen atomom dušika.
Purini i pirimidini važni su molekuli u organskoj kemiji i biokemiji jer su osnova za ostale molekule (npr. kofein, teobromin, teofilin, tiamin) i zato što su oni ključni sastojci nukleinskih kiselina deksoriribonukleinska kiselina (DNK) i ribonukleinska kiselina (RNA).
pmmidine
Pirimidin je organski prsten koji se sastoji od šest atoma: 4 atoma ugljika i 2 atoma dušika. Dušikovi atomi su smješteni u 1 i 3 položaju oko prstena. Atomi ili skupine vezane za ovaj prsten razlikuju pirimidine, koji uključuju citozin, timin, uracil, tiamin (vitamin B1), mokraćnu kiselinu i barbituate. Pirimidini funkcioniraju u
DNA i RNA, stanična signalizacija, skladištenje energije (kao fosfati), enzimska regulacija, te za proizvodnju proteina i škroba.purina
Purin sadrži pirimidinski prsten spojen s imidazolnim prstenom (petočlani prsten s dva susjedna dušikova atoma). Ova dva prstenasta struktura ima devet atoma koji tvore prsten: 5 atoma ugljika i 4 dušikova atoma. Različiti purini razlikuju se atomi ili funkcionalne skupine vezane za prstenove.
Purini su heterocikličke molekule koje se najčešće nalaze i sadrže dušik. Obilno ih ima u mesu, ribi, grahu, grašku i žitaricama. Primjeri purina uključuju kofein, ksantin, hipoksantin, mokraćnu kiselinu, teobromin i dušične baze adenin i gvanin. Purini služe gotovo istoj funkciji kao i pirimidini u organizmima. Dio su DNK i RNK, stanične signalizacije, skladištenja energije i regulacije enzima. Molekule se koriste za stvaranje škroba i proteina.
Vezivanje purina i pirimidina
Dok purini i pirimidini uključuju molekule koje su same aktivne (kao u lijekovima i vitaminima), one se također formiraju vodikove veze međusobno povezati dva lanca dvostruke spirale DNA i stvoriti komplementarne molekule između DNK i RNA. U DNK se purinski adenin veže na pirimidinski timin, a purin gvanin vezuje na pirimidinski citozin. U RNA se adeninski spoj uracila i gvanin i dalje vežu s citozinom. Približno jednake količine purina i pirimidina potrebne su za formiranje ili DNA ili RNA.
Vrijedno je napomenuti da postoje iznimke od klasičnih parova Watson-Crick. I u DNK i u RNA pojavljuju se i druge konfiguracije, koje najčešće uključuju metilirane pirimidine. Oni se nazivaju "pari umotavanja".
Usporedba i kontrast purina i pirimidina
Purini i pirimidini sastoje se od heterocikličkih prstenova. Dva skupa spojeva zajedno čine dušične baze. Ipak, postoje različite razlike između molekula. Očito, jer se purini sastoje od dva prstena, a ne jednog, imaju veću molekulsku masu. Struktura prstena također utječe na talište i topljivost pročišćenih spojeva.
Ljudsko tijelo sintetizira (Anabolizam) i razgrađuje (katabolizam) molekule različito. Krajnji produkt purinog katabolizma je mokraćna kiselina, dok su krajnji proizvodi katabolizma pirimidina amonijak i ugljični dioksid. Tijelo ne stvara ni dvije molekule na istom mjestu. Purini se sintetiziraju prvenstveno u jetri, dok razna tkiva čine pirimidine.
Evo sažetka bitnih činjenica o purinima i pirimidinima:
| purina | pirimidina | |
| Struktura | Dvostruki prsten (jedan je pirimidin) | Jednostruki prsten |
| Kemijska formula | C5H4N4 | C4H4N2 |
| Dušične baze | Adenin, gvanin | Citozin, uracil, timin |
| koristi | DNA, RNA, vitamini, lijekovi (npr. Barbituati), skladištenje energije, sinteza proteina i škroba, stanična signalizacija, regulacija enzima | DNA, RNA, lijekovi (npr. Stimulansi), skladištenje energije, sinteza proteina i škroba, regulacija enzima, stanična signalizacija |
| Talište | 214 ° C (417 ° F) | 20 do 22 ° C (68 do 72 ° F) |
| Molekulska masa | 120.115 g · mol−1 | 80.088 g mol−1 |
| Topnost (voda) | 500 g / L | Može se miješati |
| biosinteza | jetra | Različita tkiva |
| Proizvod protiv katabolizma | Mokraćne kiseline | Amonijak i ugljični dioksid |
izvori
- Carey, Francis A. (2008). Organska kemija (6. izd.). Mcgraw Hill. ISBN 0072828374.
- Guyton, Arthur C. (2006). Udžbenik medicinske fiziologije. Philadelphia, PA: Elsevier. str. 37. ISBN 978-0-7216-0240-0.
- Joule, John A.; Mills, Keith, ured. (2010). Heterociklička kemija (5. izd.). Oxford: Wiley. ISBN 978-1-405-13300-5.
- Nelson, David L. i Michael M Cox (2008). Lehningerovi principi biokemije (5. izd.). W. H. Freeman i četa. str. 272. ISBN 071677108X.
- Soukup, Garrett A. (2003). "Nukleinske kiseline: Opća svojstva." Els. Američko društvo protiv raka. dOI:10,1038 / npg.els.0001335 ISBN 9780470015902.