Unterschied zwischen Purinen und Pyrimidinen

Hauptunterschied - Purine vs Pyrimidine

Purine und Pyrimidine sind die zwei Arten von stickstoffhaltigen Basen, die als Bausteine ​​für Nukleinsäuren von DNA und RNA gefunden werden. In Zellen sind gleiche Mengen an Purinen und Pyrimidinen zu finden. Sowohl Purine als auch Pyrimidine sind heterocyclische, aromatische organische Verbindungen, die an der Synthese von Proteinen und Stärke, der Regulation von Enzymen und der Signalübertragung von Zellen beteiligt sind. In der Nukleinsäurestruktur finden sich zwei Arten von Purinen und drei Arten von Pyrimidinen. Adenin und Guanin sind die beiden Purine und Cytosin, Thymin und Uracil sind die drei Pyrimidine. Das Hauptunterschied zwischen Purinen und Pyrimidinen ist das Purine enthalten a sechsgliedriger stickstoffhaltiger Ring, der an einen Imidazolring kondensiert ist wohingegen Pyrimidine enthalten nur einen sechsgliedrigen stickstoffhaltigen Ring.

Dieser Artikel betrachtet,

1. Was sind Purine?
      - Definition, Struktur, Eigenschaften
2. Was sind Pyrimidine?
      - Definition, Struktur, Eigenschaften
3. Was ist der Unterschied zwischen Purinen und Pyrimidinen?

Was sind Purine?

Purine sind heterocyclische organische Verbindungen, die einen sechsgliedrigen Ring mit zwei Stickstoffatomen enthalten, der an einen Imidazolring kondensiert ist. Sie sind die am häufigsten vorkommenden stickstoffhaltigen heterocyclischen Ringe in der Natur. Purine werden am häufigsten in Fleischprodukten wie Leber und Nieren gefunden. Die Struktur von Purin ist in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Purinstruktur

Purine sind immer wieder vorkommende Bausteine ​​von DNA und RNA. Adenin und Guanin sind die in DNA und RNA enthaltenen Purine. Andere häufige Kernbasen von Purin sind Hypozanthin, Xanthin, Theobromin, Koffein, Harnsäure und Isoguanin. Neben dem Aufbau der Nukleinsäuren bilden Purine in der Zelle wichtige Biomoleküle wie ATP, GTP, NAD, cyclisches AMP und Coenzym A. ATP ist die Hauptenergiewährung der Zelle. GTP wird während der Proteinsynthese als Energiequelle verwendet. NAD ist ein Coenzym, das an den Redoxreaktionen während des Stoffwechsels wie der Glykolyse beteiligt ist. Cyclic AMP ist ein Second Messenger, der an dem cAMP-abhängigen Signalübertragungsweg beteiligt ist. Coenzym A ist ein Acetylgruppenträger, der am Zitronensäurezyklus beteiligt ist. Es bildet Acetyl-CoA. Purine sind auch in der Lage, als Neurotransmitter zu fungieren und purinergische Rezeptoren zu aktivieren. Die wichtigsten von Purin abgeleiteten Nukleobasen, Adenin und Guanin sind in gezeigt Figur 2.

Abbildung 2: Purine

Purine werden als Nukleoside synthetisiert, die an Ribosezucker gebunden sind. An der Biosynthese von Purinen sind sowohl De-novo- als auch Salvage-Wege beteiligt. Inosinmonophosphat (IMP) ist der Vorläufer von Adenin und Guanin im De-novo-Weg. Guanin und Hypoxanthin werden während des Purinkatabolismus nacheinander in Xanthin und Harnsäure umgewandelt. Harnsäure wird aus dem Körper ausgeschieden.

Was sind Pyrimidine?

Pyrimidine sind heterocyclische organische Verbindungen, die einen sechsgliedrigen Ring mit zwei Stickstoffatomen enthalten. Die Struktur des Rings ist Pyridin ähnlich. Drei isomerisierende Diazinstrukturen sind an der Bildung des Nucleobasenrings beteiligt. In Pyridazin befinden sich Stickstoffatome in den Stellungen 1 und 2 im heterocyclischen Ring. In Pyrimidin befinden sich Stickstoffatome in den Stellungen 1 und 3 im heterocyclischen Ring. In Pyrazin befinden sich Stickstoffatome in den Stellungen 1 und 4 im heterocyclischen Ring. Die drei Isomere Pyridazin, Pyrimidin und Pyrazin sind in gezeigt Figur 3.

3: Diazinisomere
1 - Pyridazin, 2 - Pyrimidin, 3 - Pyrazin

Cytosin und Thymin sind die beiden in der DNA gefundenen Nukleobasen. Uracil wird in RNA gefunden. Bei der Bildung der doppelsträngigen Struktur von Nukleinsäuren bilden Pyrimidine im komplementären Basenpaar Wasserstoffbrückenbindungen mit komplementären Purinen. Cytosin bildet mit Guanin drei Wasserstoffbrücken und Thymin bildet mit Adenin in der DNA zwei Wasserstoffbrücken. In RNA bildet Uracil zwei Wasserstoffbrücken mit Adenin anstelle von Thymin. Cytosin, Thymin und Uracil sind in gezeigt Figur 4.

Abbildung 4: Pyrimidine

Pyrimidine werden unter Verwendung von De-novo- und Salvage-Wegen in der Zelle synthetisiert. Uridinmonophosphat (UMP) ist der Vorläufer für den De-novo-Weg, der an der Synthese von Uracil, Cytosin und Thymin beteiligt ist. Pyrimidine werden zu Harnstoff, Kohlendioxid und Wasser abgebaut.

Unterschied zwischen Purinen und Pyrimidinen

Struktur

Purine: Purine sind heterocyclische aromatische organische Verbindungen, bestehend aus einem Pyrimidinring, der an einen Imidazolring kondensiert ist.

Pyrimidine: Pyrimidine sind heterocyclische aromatische organische Verbindungen.

Nukleobasen

Purine: Adenin, Guanin, Hypoxanthin und Xanthin sind die in Purinen gefundenen Nukleobasen.

Pyrimidine: Cytosin, Thymin, Uracil und Orotsäure sind die in Pyrimidinen gefundenen Nukleobasen.

Chemische Zusammensetzung

Purine: Purine enthalten zwei Kohlenstoff-Stickstoff-Ringe und vier Stickstoffatome, da sie aus einem Pyrimidinring bestehen, der an einen Imidazolring kondensiert ist.

Pyrimidine: Pyrimidine enthalten einen einzigen Kohlenstoff-Stickstoff-Ring und 2 Stickstoffatome.

Chemische Formel

Purine: Die chemische Formel von Purin ist C₅H₄N₄.

Pyrimidine: Die chemische Formel von Pyrimidin ist C₄H₄N₂.

Schmelzpunkt / Siedepunkt

Purine: Purine enthalten vergleichsweise hohe Schmelz- und Siedepunkte.

Pyrimidine: Pyrimidine enthalten vergleichsweise niedrige Schmelz- und Siedepunkte.

Synthese im Labor

Purine: Purine werden durch Traube-Purinsynthese synthetisiert.

Pyrimidine: Pyrimidine werden durch die Biginelli-Reaktion synthetisiert.

Katabolismus

Purine: Purinkatabolismus produziert Harnsäure.

Pyrimidine: Pyrimidin-Katabolismus produziert Beta-Aminosäuren, Kohlendioxid und Ammoniak.

Fazit

Purine und Pyrimidine sind die zwei sich wiederholenden Bausteine ​​in Nukleinsäuren, die an der Speicherung genetischer Informationen in der Zelle beteiligt sind, die für die Entwicklung, Funktion und Reproduktion von Organismen benötigt werden. Adenin und Guanin sind die Purine und Cytosin, Thymin und Uracil sind die in Nukleinsäuren gefundenen Pyrimidine. RNA enthält Uracil anstelle von Thymin. Während Adenin die doppelsträngige Struktur von Nukleinsäuren bildet, bildet es Wasserstoffbrückenbindungen mit Thymin oder Uracil und Guanin bildet Wasserstoffbrückenbindungen mit Cytosin. Purine haben andere Funktionen in der Zelle und dienen als Energiequellen. Sowohl Purine als auch Pyrimidine werden in der Zelle entweder durch De-novo- oder Salvage-Pfade synthetisiert. Der Hauptunterschied zwischen Purinen und Pyrimidinen besteht jedoch in der Struktur der Nukleobasen, die sie gemeinsam haben. 

Referenz:
1.Fort, Ray. Purine und Pyrimidine N.p., n. D. Netz. 28. April 2017.
2. "Purin- und Pyrimidin-Metabolismus". REINEN UND PYRIMIDINE. N.p., n. D. Netz. 28. April 2017.

Bildhöflichkeit:
1. “9H-Purine” von NEUROtiker (Diskussion) - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. „Blausen 0323 DNA Purines“ Von Blausen.com-Mitarbeitern (2014). "Medical gallery of Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. - Eigene Arbeit (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia
3. "Diazinisomere" Von Luigi Chiesa. Eigene Arbeit (aufgrund von Urheberrechtsansprüchen) (Public Domain) via Commons Wikimedia übernommen
4. “Blausen 0324 DNA Pyrimidine” Mitarbeiter von Blausen.com (2014). "Medical gallery of Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. - Eigene Arbeit (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia