Forskjellen mellom puriner og pyrimidiner

Hovedforskjell - Purines vs Pyrimidines

Puriner og pyrimidiner er de to typer nitrogenbaserte baser som er funnet som byggeblokkene til nukleinsyrer av både DNA og RNA. Like mengder puriner og pyrimidiner finnes i celler. Både puriner og pyrimidiner er heterocykliske, aromatiske organiske forbindelser som er involvert i syntese av proteiner og stivelse, regulering av enzymer og cellesignalering. To typer puriner og tre typer pyrimidiner finnes i nukleinsyrekonstruksjonen. Adenin og guanin er de to purinene og cytosin, tymin og uracil er de tre pyrimidiner. De hovedforskjell mellom puriner og pyrimidiner er det puriner inneholder a 6-leddet nitrogenholdig ring fusjonert til en imidazolring mens pyrimidiner inneholder bare en seks-leddet nitrogenholdig ring.

Denne artikkelen ser på,

1. Hva er Purines
      - Definisjon, struktur, egenskaper
2. Hva er pyrimidiner
      - Definisjon, struktur, egenskaper
3. Hva er forskjellen mellom Purines og Pyrimidines

Hva er Purines

Puriner er heterocykliske organiske forbindelser som inneholder en seksleddet ring med to nitrogenatomer, som er fusjonert til en imidazolring. De er de mest funnet nitrogenholdige heterocykliske ringene i naturen. Puriner finnes mest i kjøttprodukter som lever og nyre. Strukturen av purin er vist i Figur 1.

Figur 1: Purinstruktur

Puriner er gjentatte ganger forekommende byggeblokker av DNA og RNA. Adenin og guanin er purinene som finnes i DNA og RNA. Andre vanlige nukleare baser av purin er hypozanthin, xantin, teobromin, koffein, urinsyre og isoguanin. I tillegg til å bygge nukleinsyrene danner puriner viktige biomolekyler i cellen som ATP, GTP, NAD, cyklisk AMP og koenzym A. ATP er den viktigste energimarginen til cellen. GTP brukes som energikilde under proteinsyntese. NAD er et koenzym som er involvert i redoksreaksjonene under metabolisme som glykolyse. Syklisk AMP er en andre messenger involvert i cAMP-avhengig vei for signaltransduksjon. Coenzym A er en acetylgruppebærer involvert i sitronsyre-syklusen. Den danner acetyl-CoA. Puriner er også i stand til å fungere som nevrotransmittere, aktiverende purinergreceptorer. De viktigste purinavledede nukleobaser, adenin og guanin er vist i figur 2.

Figur 2: Puriner

Puriner syntetiseres som nukleosider, som er festet til ribose sukkerarter. Både de novo og bergingsbaner er involvert i biosyntese av puriner. Inosinmonofosfat (IMP) er forløperen for både adenin og guanin i de novo-banen. Guanin og hypoksantin omdannes i rekkefølge til xantin og urinsyre under purinkatabolisme. Urinsyre utskilles fra kroppen.

Hva er pyrimidiner

Pyrimidiner er heterocykliske organiske forbindelser, som inneholder en seksleddet ring med to nitrogenatomer. Ringenes struktur er lik pyridin. Tre isomeriserende diazinstrukturer er involvert i dannelsen av nukleobase-ringen. I pyridazin finnes nitrogenatomer i stillingene 1 og 2 i den heterocykliske ring. I pyrimidin finnes nitrogenatomer i stillingene 1 og 3 i den heterocykliske ring. I pyrazin finnes nitrogenatomer i stillingene 1 og 4 i den heterocykliske ring. De tre isomerer, pyridazin, pyrimidin og pyrazin er vist i figur 3.

Figur 3: Diazin-isomerer
1-pyridazin, 2-pyrimidin, 3-pyrazin

Cytosin og tymin er de to nukleobaser som finnes i DNA. Uracil finnes i RNA. Mens de danner den dobbelstrengede strukturen av nukleinsyrer, danner pyrimidiner hydrogenbindinger med komplementære puriner i prosessen kalt komplementær baseparering. Cytosin danner tre hydrogenbindinger med guanin og tymin danner to hydrogenbindinger med adenin i DNA. I RNA danner uracil to hydrogenbindinger med adenin i stedet for tymin. Cytosin, tymin og uracil er vist i figur 4.

Figur 4: Pyrimidiner

Pyrimidiner syntetiseres ved hjelp av både de novo og bergingsbaner inne i cellen. Uridinmonofosfat (UMP) er forløperen som produserer i de novo-banen, som er involvert i syntesen av uracil, cytosin og tymin. Pyrimidiner er katabolisert i urea, karbondioksid og vann.

Forskjellen mellom puriner og pyrimidiner

Struktur

puriner: Puriner er heterocykliske aromatiske organiske forbindelser, som består av en pyrimidinring fusjonert til en imidazolring.

pyrimidiner: Pyrimidiner er heterocykliske aromatiske organiske forbindelser.

nukleobaser

puriner: Adenin, guanin, hypoksantin og xantin er nukleobasene funnet i puriner.

pyrimidiner: Cytosin, tymin, uracil og orotinsyre er nukleobasene funnet i pyrimidiner.

Kjemisk oppbygning

puriner: Puriner inneholder to karbon-nitrogenringer og fire nitrogenatomer siden de er sammensatt av en pyrimidinring, som er fusjonert til en imidazolring.

pyrimidiner: Pyrimidiner inneholder en enkelt karbon-nitrogenring og 2 nitrogenatomer.

Kjemisk formel

puriner: Kjemisk formel for purin er C₅H₄N₄.

pyrimidiner: Kjemisk formel for pyrimidin er C₄H₄N₂.

Smeltepunkt / kokepunkt

puriner: Puriner inneholder forholdsvis høyt smeltepunkt og kokepunkt.

pyrimidiner: Pyrimidiner inneholder forholdsvis lavt smeltepunkt og kokepunkt.

Syntese i Lab

puriner: Puriner syntetiseres av Traube Purine Synthesis.

pyrimidiner: Pyrimidiner syntetiseres av Biginelli Reaction.

katabolisme

puriner: Purin katabolisme produserer urinsyre.

pyrimidiner: Pyrimidin katabolisme produserer beta aminosyrer, karbondioksid og ammoniakk.

Konklusjon

Puriner og pyrimidiner er de to gjentatte byggeblokkene i nukleinsyrer involvert i lagring av genetisk informasjon i cellen som kreves for utvikling, funksjon og reproduksjon av organismer. Adenin og guanin er puriner og cytosin, tymin og uracil er pyrimidiner som finnes i nukleinsyrer. RNA inneholder uracil, i stedet for tymin. Under dannelse av den dobbeltstrengede strukturen av nukleinsyrer danner aden hydrogenbindinger med tymin eller uracil og guanin danner hydrogenbindinger med cytosin. Puriner har andre funksjoner i cellen som å tjene som energikilder. Både puriner og pyrimidiner syntetiseres i cellen enten ved de novo eller bergingsbaner. Imidlertid er hovedforskjellen mellom puriner og pyrimidiner i strukturen av nukleobasene som deles av dem. 

Henvisning:
1.Fort, Ray. Puriner og pyrimidiner. N.p., n.d. Web. 28. april 2017.
2. "Purin og Pyrimidin Metabolisme." PURINER OG PYRIMIDINER. N.p., n.d. Web. 28. april 2017.

Bilde Courtesy:
1. "9H-Purine" Av NEUROtiker (talk) - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Blausen 0323 DNA Purines" Av Blausen.com-staben (2014). "Medisinsk galleri av Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. - Egnet arbeid (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
3. "Diazine isomerer" Av Luigi Chiesa. Egnet arbeid antatt (basert på opphavsrettskrav) (Public Domain) via Commons Wikimedia
4. "Blausen 0324 DNA Pyrimidines" Blausen.com-ansatte (2014). "Medisinsk galleri av Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. - Egnet arbeid (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia