Purin proti pirimidinu
Nukleinske kisline so makro molekule, ki nastanejo v kombinaciji tisočih nukleotidov. Imajo C, H, N, O in P. V bioloških sistemih sta dve vrsti nukleinskih kislin, kot sta DNA in RNA. So genetski material organizma in so odgovorni za prenos genetskih lastnosti iz generacije v generacijo. Poleg tega so pomembni za nadzor in vzdrževanje celičnih funkcij. Nukleotid je sestavljen iz treh enot. Obstajajo molekula pentoznega sladkorja, dušikova baza in fosfatna skupina. V glavnem obstajata dve skupini dušikovih baz, kot so purini in pirimidini. So heterociklične organske molekule. Citozin, timin in uracil so primeri za pirimidinske baze. Adenin in gvanin sta dve purinski osnovi. DNA ima adeninske, gvaninske, citozinske in timinske baze, RNA pa A, G, C in uracil (namesto timina). V DNA in RNA komplementarne baze tvorijo med seboj vodikove vezi. To sta adenin: tiamin / uracil in gvanin: citozin se med seboj dopolnjujeta.
Purin
Purin je aromatična organska spojina. Je heterociklična spojina, ki vsebuje dušik. V purinu sta prisotna pirimidinski obroč in zlit imidazolski obroč. Ima naslednjo osnovno strukturo.
Purini in njihove substituirane spojine so v naravi zelo razširjeni. Prisotni so v nukleinski kislini. Dve molekuli purina, adenin in gvanin, sta prisotni tako v DNA kot v RNA. Amino skupina in ketonska skupina sta pritrjeni na osnovno purinsko strukturo, da tvorita adenin in gvanin. Imajo naslednje strukture.
V nukleinskih kislinah purinske skupine tvorijo vodikove vezi s komplementarnimi pirimidinskimi bazami. To pomeni, da adenin tvori vodikove vezi s timinom in gvanin vodikove vezi s citozinom. V RNA, ker timina ni, adenin tvori vodikove vezi z uracilom. To se imenuje komplementarno spajanje baz, ki je ključnega pomena za nukleinske kisline. Ta osnovni par je pomemben za živa bitja za evolucijo.
Razen teh purinov obstaja še veliko drugih purinov, kot so ksantin, hipoksantin, sečna kislina, kofein, izogvanin itd. Razen v nukleinskih kislinah jih najdemo v ATP, GTP, NADH, koencimu A itd. veliko organizmov za sintezo in razgradnjo purinov. Napake v encimih na teh poteh lahko povzročijo hude učinke na človeka, kot je povzročanje raka. Purin je veliko v mesu in mesnih izdelkih.
Pirimidin
Pirimidin je heterociklična aromatska spojina. Podoben je benzenu, le da ima pirimidin dva dušikova atoma. Atomi dušika so v šestčlenskem obroču na položaju 1 in 3. Ima naslednjo osnovno strukturo.
Pirimidin ima skupne lastnosti s piridinom. Nukleofilne aromatske substitucije so s temi spojinami lažje kot elektrofilne aromatske substitucije zaradi prisotnosti dušikovih atomov. Pirimidini, ki jih najdemo v nukleinskih kislinah, so substituirane spojine osnovne pirimidinske strukture.
V DNA in RNA najdemo tri derivate pirimidina. To so citozin, timin in uracil. Imajo naslednje strukture.
Kakšna je razlika med purinom in pirimidinom?
• Pirimidin ima en obroč, purin pa dva obroča.
• Purin ima pirimidinski obroč in imidazolski obroč.
• Adenin in gvanin sta derivat purina, ki je prisoten v nukleinskih kislinah, medtem ko so citozin, uracil in timin derivati pirimidina, ki so prisotni v nukleinskih kislinah.
• Purini imajo več medmolekularnih interakcij kot pirimidini.
• Tališča in vrelišča purinov so v primerjavi s pirimidini veliko večja.
