Puríny a pyrimidíny sú dva typy aromatický heterocyklické Organické zlúčeniny. Inými slovami, sú to kruhové štruktúry (aromatické), ktoré obsahujú dusík a uhlík v kruhoch (heterocyklické). Puríny aj pyrimidíny sú podobné chemickej štruktúre organickej molekuly pyridínu (C5H5N). Pyridín zase súvisí s benzénom (C6H6), s výnimkou jedného z atómov uhlíka nahradeného atómom dusíka.
Puríny a pyrimidíny sú dôležité molekuly v organickej chémii a biochémii, pretože sú základom pre ďalšie molekuly (napr. kofeín, teobromín, teofylín, tiamín) a pretože sú kľúčovými komponentmi nukleových kyselín kyselina dexoyribonukleová (DNA) a kyselina ribonukleová (RNA).
pyrimidíny
Pyrimidín je organický kruh obsahujúci šesť atómov: 4 atómy uhlíka a 2 atómy dusíka. Atómy dusíka sú umiestnené v polohe 1 a 3 okolo kruhu. Atómy alebo skupiny naviazané na tento kruh rozlišujú pyrimidíny, ktoré zahŕňajú cytozín, tymín, uracil, tiamín (vitamín B1), kyselinu močovú a barbituáty. Pyrimidíny fungujú v DNA a RNA, bunková signalizácia, ukladanie energie (ako fosfáty), enzýmová reguláciaa na výrobu bielkovín a škrobu.
puríny
Purín obsahuje pyrimidínový kruh kondenzovaný s imidazolovým kruhom (päťčlenný kruh s dvoma susednými atómami dusíka). Táto dvoj kruhová štruktúra má deväť atómov tvoriacich kruh: 5 atómov uhlíka a 4 atómy dusíka. Rôzne puríny sa vyznačujú atómami alebo funkčnými skupinami pripojenými k kruhom.
Puríny sú najbežnejšie sa vyskytujúce heterocyklické molekuly, ktoré obsahujú dusík. Sú bohaté na mäso, ryby, fazuľa, hrach a zrná. Príklady purínov zahŕňajú kofeín, xantín, hypoxantín, kyselinu močovú, teobromín a dusíkaté bázy adenín a guanín. Puríny slúžia v organizmoch rovnako ako pyrimidíny. Sú súčasťou DNA a RNA, bunkovej signalizácie, ukladania energie a regulácie enzýmov. Molekuly sa používajú na výrobu škrobu a proteínov.
Spojenie medzi purínmi a pyrimidínmi
Kým puríny a pyrimidíny zahŕňajú molekuly, ktoré sú aktívne ako také (ako v liekoch a vitamínoch), tiež sa tvoria vodíkové väzby medzi sebou, aby spojili dva vlákna dvojitej špirály DNA a vytvorili komplementárne molekuly medzi DNA a RNA. V DNA sa purínový adenín viaže na pyrimidínový tymín a purínový guanín sa viaže na pyrimidínový cytozín. V RNA sa adenín viaže na uracil a guanín sa stále viaže na cytozín. Na vytvorenie buď DNA alebo RNA je potrebné približne rovnaké množstvo purínov a pyrimidínov.
Je potrebné poznamenať, že existujú výnimky z klasických párov báz Watson-Crick. V DNA aj RNA sa vyskytujú ďalšie konfigurácie, najčastejšie zahŕňajú metylované pyrimidíny. Nazývajú sa to „kolísavé kolísania“.
Porovnávanie a porovnávanie purínov a pyrimidínov
Puríny aj pyrimidíny pozostávajú z heterocyklických kruhov. Spoločne tieto dve skupiny zlúčenín tvoria dusíkaté bázy. Medzi molekulami sú však zreteľné rozdiely. Je zrejmé, že pretože puríny pozostávajú skôr z dvoch kruhov než z jedného, majú vyššiu molekulovú hmotnosť. Kruhová štruktúra tiež ovplyvňuje teploty topenia a rozpustnosť purifikovaných zlúčenín.
Ľudské telo syntetizuje (anabolizmus) a odbúrava (katabolizmus) molekuly inak. Konečným produktom purínového katabolizmu je kyselina močová, zatiaľ čo konečnými produktmi pyrimidínového katabolizmu sú amoniak a oxid uhličitý. Telo nevytvára tieto dve molekuly na rovnakom mieste. Puríny sa syntetizujú primárne v pečeni, zatiaľ čo rôzne tkanivá vyrábajú pyrimidíny.
Tu je zhrnutie základných faktov o purínoch a pyrimidínoch:
| purínu | pyrimidínu | |
| štruktúra | Dvojitý kruh (jeden je pyrimidín) | Jeden krúžok |
| Chemický vzorec | C5H4N4 | C4H4N2 |
| Dusíkaté bázy | Adenine, guanine | Cytozín, uracil, tymín |
| použitie | DNA, RNA, vitamíny, lieky (napr. Barbituáty), skladovanie energie, syntéza proteínov a škrobov, bunková signalizácia, regulácia enzýmov | DNA, RNA, lieky (napr. Stimulanty), skladovanie energie, syntéza proteínov a škrobov, regulácia enzýmov, bunková signalizácia |
| Bod topenia | 214 ° C (417 ° F) | 20 až 22 ° C (68 až 72 ° F) |
| Molárna hmota | 120,115 g, mol−1 | 80,088 g mol−1 |
| Rozpustnosť (voda) | 500 g / l | miešateľná |
| biosyntéza | pečeň | Rôzne tkanivá |
| Produkt katabolizmu | Kyselina močová | Amoniak a oxid uhličitý |
zdroje
- Carey, Francis A. (2008). Organická chémia (6. vydanie). Mc Graw Hill. ISBN 0072828374.
- Guyton, Arthur C. (2006). Učebnica lekárskej fyziológie. Philadelphia, PA: Elsevier. p. 37. ISBN 978-0-7216-0240-0.
- Joule, John A.; Mills, Keith, eds. (2010). Heterocyklická chémia (5. vydanie). Oxford: Wiley. ISBN 978-1-405-13300-5.
- Nelson, David L. a Michael M. Cox (2008). Lehningerove princípy biochémie (5. vydanie). W.H. Freeman and Company. p. 272. ISBN 071677108X.
- Soukup, Garrett A. (2003). "Nukleové kyseliny: Všeobecné vlastnosti." Els. American Cancer Society. doi:10,1038 / npg.els.0001335 ISBN 9780470015902.