Ключевое различие между Пуринами и Пиримидинами заключается в том, насколько они различаются по своей структуре, Пурины (аденин и гуанин) имеют двухкольцевую структуру, состоящую из девятисегментной молекулы с четырьмя атомами азота, тогда как Пиримидины (цитозин, урацил и тимин) имеют только одно кольцо, в котором всего шесть сегментов и два атома азота.
Пурины и пиримидины — это два семейства азотистых оснований, которые входят в состав нуклеиновых кислот — иными словами, они являются строительными блоками ДНК и РНК. Хотя они во многом схожи, между ними есть ряд ключевых отличий
Содержание
- Обзор и основные отличия
- Что такое Пурины
- Что такое Пиримидины
- Сходство между Пуринами и Пиримидинами
- В чем разница между Пуринами и Пиримидинами
- Заключение
Что такое Пурины
Пурины — это ароматическое гетероциклическое и органическое соединения, которые содержат азот. Они имеют химическую формулу C5N4H4. У пурина имеется пиримидиновое кольцо, а также конденсированное имидазольное кольцо.
Пурины являются наиболее распространенными гетероциклическими молекулами, содержащими азот. Пурины входят в состав нуклеиновых кислот. К молекулам пурина относятся молекулы аденина и гуанина, которые являются частью ДНК и РНК и выполняют функцию передачи сигналов клетками, накопления энергии и регуляции ферментов.
В нуклеиновых кислотах аденин образует водородные связи с тимином, а гуанин образует водородные связи с цитозином, т.е. пуриновые группы образуют водородные связи с комплементарными пиримидиновыми основаниями. В РНК аденин образует водородные связи с урацилом, тимин там отсутствует. Этот процесс является комплементарным спариванием оснований, он является наиважнейшим в нуклеиновых кислотах. Пурины являются базовым соединением и имеет особую важность в эволюции всех живых существ.
Кроме вышеперечисленных пуринов, имеются многие другие пурины, такие как изогуанин, ксантин, мочевая кислота, кофеин и гипоксантин. Пурины кроме как нуклеиновых кислотах, также находятся в коэнзиме А, аденозинтрифосфате (АТФ), гуанозинтрифосфате (ГТФ) и Никотинамидадениндинуклеотидфосфате (НАДФ).
Во многих организмах существуют метаболические пути для синтеза и расщепления пуринов. Если в этих путях будут дефекты энзимов, то это способствует появлению тяжелых последствий у людей, таких рак.
С точки зрения содержания, пурины в изобилии содержатся в мясе и мясных продуктах.
Что такое Пиримидины
Пиримидин — это гетероциклическое ароматическое соединение. Он имеет химическую формулу C4H4N2. Пиримидины функционируют в ДНК и РНК , передают сигналы клеткам, аккумулируют энергию (в виде фосфатов), регулируют ферменты и образуют белок и крахмал. Кроме того, пиримидин имеет схожесть с бензолом, отличие только в том, что у пиримидина имеется 2 атома азота.
Свойства пиримидина похожи на свойства с пиридина. Благодаря наличию атомов азота нуклеофильные ароматические замены с этими соединениями протекают легче, чем электрофильные ароматические замены. Пиримидины, входящие в состав нуклеиновых кислот, являются замещенными соединениями основной структуры пиримидина.
В молекулах ДНК и РНК имеются 3 производные основания пиримидина, которыми являются урацил, тимин и цитозин.
Сходство между Пуринами и Пиримидинами
Хотя пурины и пиримидины включают молекулы, которые активны сами по себе (как в лекарствах и витаминах), они также образуют водородные связи друг с другом, чтобы связать две цепи двойной спирали ДНК и образовать комплементарные молекулы между ДНК и РНК. В ДНК пуриновый аденин связывается с пиримидинтимином, а пуриновый гуанин связывается с пиримидиновым цитозином. В РНК аденин связывается с урацилом, а гуанин все еще связывается с цитозином. Приблизительно равные количества пуринов и пиримидинов необходимы для образования ДНК или РНК.
Кроме того Пурины и Пиримидины являются азотистыми основаниями, которые удерживают нити ДНК вместе посредством водородных связей.
Еще одно сходство это то, что Пурины и Пиримидины соединяются друг с другом посредством дополнительного объединения, основанного на правиле Чаргаффа.
Разница между Пуринами и Пиримидинами
Пурины больше, чем Пиримидины, из-за того, что они имеют структуру с двумя кольцами, в то время как Пиримидины имеют только одно кольцо;
Пурин состоит из одного пиримидинового кольца и одного имидазольного кольца, тогда как у Пиримидина только одно кольцо;
Организм человека синтезирует ( анаболизм ) и расщепляет (катаболизм) молекулы по-разному. Конечным продуктом катаболизма пуринов является мочевая кислота, а конечными продуктами катаболизма пиримидинов являются аммиак и диоксид углерода;
Как аденин так и гуанин это производные Пурина, которые присутствуют в нуклеиновых кислотах, а производными Пиримидина являются урацил, тимин и цитозин;
Пурины синтезируются главным образом в печени, в то время как в различных тканях синтезируются Пиримидины;
У Пуринов температура плавления и кипения выше чем у Пиримидинов.
Заключение — Пурины против Пиримидинов
Пурины и Пиримидины представляют собой два типа ароматических гетероциклических органических соединения. Другими словами, они представляют собой кольцевые структуры (ароматические), которые содержат азот, а также углерод в кольцах (гетероциклические). Как Пурины, так и Пиримидины подобны химической структуре органической молекулы пиридина (C5H5N). Пиридин, в свою очередь, относится к бензолу (C6H6), за исключением того, что один из атомов углерода заменен атомом азота. Пурины и Пиримидины являются важными молекулами в органической химии и биохимии, так как они являются основой для других молекул и являются ключевыми компонентами нуклеиновых кислот дексорибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты (РНК).
Основное различие между Пуринами и Пиримидинами состоит в их структуре, Пурины (аденин и гуанин) имеют двухкольцевую структуру, состоящую из девятисегментной молекулы с четырьмя атомами азота, а Пиримидины (цитозин, урацил и тимин) имеют только одно кольцо, в котором всего шесть сегментов и два атома азота.
