Purīns pret pirimidīnu
Nukleīnskābes ir makromolekulas, kas veidojas, apvienojoties tūkstošiem nukleotīdu. Tiem ir C, H, N, O un P. Bioloģiskās sistēmās ir divu veidu nukleīnskābes kā DNS un RNS. Tie ir organisma ģenētiskais materiāls un ir atbildīgi par ģenētisko īpašību nodošanu no paaudzes paaudzē. Turklāt tie ir svarīgi, lai kontrolētu un uzturētu šūnu funkcijas. Nukleotīds sastāv no trim vienībām. Ir pentozes cukura molekula, slāpekļa bāze un fosfātu grupa. Galvenokārt ir divas slāpekļa bāzu grupas, piemēram, purīni un pirimidīni. Tās ir heterocikliskas organiskas molekulas. Citozīns, timīns un uracils ir pirimidīna bāzu piemēri. Adenīns un guanīns ir divas purīna bāzes. DNS satur adenīna, guanīna, citozīna un timīna bāzes, savukārt RNS satur A, G, C un uracilu (timīna vietā). DNS un RNS komplementāras bāzes veido ūdeņraža saites starp tām. Tas ir adenīns: tiamīns/uracils un guanīns: citozīns viens otru papildina.
Purīns
Purīns ir aromātisks organisks savienojums. Tas ir heterociklisks savienojums, kas satur slāpekli. Purīnā ir pirimidīna gredzens un kondensēts imidazola gredzens. Tam ir šāda pamatstruktūra.
Purīni un to aizvietotie savienojumi ir plaši izplatīti dabā. Tie atrodas nukleīnskābē. Divas purīna molekulas, adenīns un guanīns, atrodas gan DNS, gan RNS. Aminogrupa un ketonu grupa ir pievienota purīna pamatstruktūrai, veidojot adenīnu un guanīnu. Tiem ir šādas struktūras.
Nukleīnskābēs purīna grupas veido ūdeņraža saites ar komplementārām pirimidīna bāzēm. Tas ir, adenīns veido ūdeņraža saites ar timīnu un guanīns veido ūdeņraža saites ar citozīnu. Tā kā RNS nav timīna, adenīns veido ūdeņraža saites ar uracilu. To sauc par komplementāru bāzu savienošanu pārī, kas ir ļoti svarīga nukleīnskābēm. Šis bāzes savienojums ir svarīgs dzīvām būtnēm evolūcijas procesā.
Izņemot šos purīnus, ir arī daudzi citi purīni, piemēram, ksantīns, hipoksantīns, urīnskābe, kofeīns, izoguanīns utt. Izņemot nukleīnskābēs, tie ir atrodami ATP, GTP, NADH, koenzīmā A utt. Daudzos organismos ir vielmaiņas ceļi purīnu sintezēšanai un sadalīšanai. Fermentu defekti šajos ceļos var nopietni ietekmēt cilvēkus, piemēram, izraisīt vēzi. Purīnu ir daudz gaļā un gaļas produktos.
Pirimidīns
Pirimidīns ir heterociklisks aromātisks savienojums. Tas ir līdzīgs benzolam, izņemot to, ka pirimidīnā ir divi slāpekļa atomi. Slāpekļa atomi atrodas 1 un 3 pozīcijās sešu locekļu gredzenā. Tam ir šāda pamatstruktūra.
Pirimidīnam ir līdzīgas īpašības ar piridīnu. Nukleofīlās aromātiskās aizstāšanas ar šiem savienojumiem ir vieglākas nekā elektrofīlās aromātiskās aizstāšanas slāpekļa atomu klātbūtnes dēļ. Nukleīnskābēs atrodamie pirimidīni ir aizvietoti savienojumi ar pirimidīna pamatstruktūru.
DNS un RNS ir atrodami trīs pirimidīna atvasinājumi. Tie ir citozīns, timīns un uracils. Tiem ir šādas struktūras.
Kāda ir atšķirība starp purīnu un pirimidīnu?
• Pirimidīnam ir viens gredzens un purīnam ir divi gredzeni.
• Purīnam ir pirimidīna gredzens un imidazola gredzens.
• Adenīns un guanīns ir nukleīnskābēs esošie purīna atvasinājumi, savukārt citozīns, uracils un timīns ir pirimidīna atvasinājumi, kas atrodas nukleīnskābēs.
• Purīniem ir lielāka starpmolekulārā mijiedarbība nekā pirimidīniem.
• Purīnu kušanas un viršanas temperatūras ir daudz augstākas salīdzinājumā ar pirimidīniem.
