Differenze tra purine e pirimidine

Purine e pirimidine sono due gruppi di basi azotate che formano una parte essenziale degli acidi nucleici, cioè DNA (acido desossiribonucleico) e RNA (acido ribonucleico) . Negli acidi nucleici le basi azotate sono legate a un pentoso, cioè a uno zucchero a 5 atomi di carbonio che può essere desossiribosio (nel caso del DNA) o ribosio (nel caso dell’RNA).

L’esistenza della doppia elica che costituisce la struttura del DNA e che contiene tutte le nostre informazioni genetiche codificate è dovuta proprio alla formazione di legami idrogeno tra le purine di una delle catene con una pirimidina complementare nell’altra.

Nonostante siano trattate in entrambi i casi come basi azotate, le purine e le pirimidine presentano differenze fondamentali tra loro, sia nella loro struttura che nella loro funzione a livello cellulare. Queste differenze sono spiegate nelle sezioni seguenti.

purine

Le purine sono un gruppo che comprende due basi azotate la cui struttura fondamentale è un eterociclo aromatico costituito da due anelli fusi. Uno di questi è un anello a sei membri mentre l’altro è un anello a cinque membri, e in ogni anello ci sono due atomi di azoto.

Ci sono due membri nel gruppo delle purine, che sono adenina e guanina, le cui strutture sono presentate nella figura seguente:

Sia l’adenina che la guanina fanno parte del DNA e dell’RNA. Inoltre, entrambi svolgono molte altre funzioni aggiuntive all’interno della cellula, poiché fanno parte di molecole di accumulo di energia, neurotrasmettitori e altri messaggeri cellulari.

pirimidine

Le pirimidine sono un gruppo di tre basi azotate la cui struttura fondamentale è basata sull’anello pirimidinico, un eterociclo aromatico che ha due azoti come parte di un anello a sei membri.

Il gruppo delle pirimidine è costituito da citosina, timina e uracile. Nonostante sia formato dalla pirimidina, l’inclusione di uno o due gruppi carbonilici attaccati direttamente all’anello rimuove uno o due doppi legami sull’anello, rompendo così l’aromaticità della pirimidina.

La citosina si trova solo nel DNA e nell’RNA il suo posto è preso dall’uracile, mentre la timina si trova sia nel DNA che nell’RNA.

Differenze tra purine e pirimidine

Le purine e le pirimidine hanno strutture fondamentali diverse.

Come accennato in precedenza, entrambi i gruppi di basi azotate provengono da due diversi tipi di anelli aromatici, che sono le purine e le pirimidine. Sebbene entrambi gli anelli siano eterocicli aromatici, sono molto diversi, in particolare perché uno è monociclico mentre l’altro, la purina, è una bicicletta.

Le purine sono coinvolte nell’immagazzinamento e nell’uso dell’energia; le pirimidine no

La principale fonte di energia per molte reazioni catalizzate da enzimi proviene dall’idrolisi dell’adenosina trifosfato, o ATP, che contiene un anello adeninico. Un altro composto che svolge una funzione simile è il GTP, che contiene guanina invece di adenina, ma è pur sempre una purina.

D’altra parte, cAMP è un secondo messaggero di grande importanza che contiene adenina. Allo stesso modo, anche due cofattori molto importanti, FAD e NAD contengono adenina. Questi cofattori sono necessari per il funzionamento di molti enzimi e fanno anche parte della catena di trasporto degli elettroni nel processo di respirazione cellulare.

Le purine conservano tutta o parte dell’aromaticità delle purine mentre le pirimidine non sono aromatiche.

L’adenina mantiene l’aromaticità in entrambi gli anelli della spina dorsale delle purine mentre la guanina mantiene l’aromaticità nell’anello a cinque membri ma non nell’anello a sei membri. Tuttavia, le tre pirimidine hanno gruppi carbonilici che fanno parte dell’anello, il che rompe l’aromaticità del sistema.

Differiscono nella via biosintetica

Sia le purine che le pirimidine sono sintetizzate de novo , cioè da zero, nel citoplasma, ma il modo in cui vengono sintetizzate è molto diverso.

Le purine sono sintetizzate principalmente nel fegato aggiungendo atomi di carbonio direttamente al ribosio 5-fosfato. Ciò significa che le purine non sono sintetizzate in forma libera ma direttamente come nucleotidi. Il sistema a due anelli fusi è costituito dagli amminoacidi aspartato, glicina e glutammina, nonché dagli ioni bicarbonato e formiato.

Nel caso delle pirimidine invece esse vengono sintetizzate in diversi tessuti del corpo umano e l’anello viene sintetizzato in forma libera da carbamoil fosfato e aspartato e viene modificato dall’azione di vari enzimi. Quindi, la rispettiva pirimidina viene attaccata a un ribosio 5-fosfato per ottenere il nucleotide che alla fine diventerà parte dell’RNA o del DNA.

Differiscono nei prodotti di decomposizione

Queste due classi di basi azotate differiscono non solo nel modo in cui vengono sintetizzate, ma anche nel modo in cui vengono metabolizzate. Il catabolismo delle purine produce acido urico come prodotto principale. Invece, le pirimidine vengono ulteriormente scomposte in ammoniaca e anidride carbonica.

Riferimenti

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Tabella Comparativa PURINE E PIRIMIDINE – Docsità. (nd). Estratto da https://www.docsity.com/es/cuadro-parativo-purinas-y-pyrimidinas/5423720/

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