Tabla de Contenidos
Puryny i pirymidyny to dwie grupy zasad azotowych, które tworzą zasadniczą część kwasów nukleinowych, czyli DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy) i RNA (kwas rybonukleinowy) . W kwasach nukleinowych zasady azotowe są przyłączone do pentozy, czyli do 5-węglowego cukru, którym może być dezoksyryboza (w przypadku DNA) lub ryboza (w przypadku RNA).
Istnienie podwójnej helisy, która tworzy strukturę DNA i zawiera całą zakodowaną przez nas informację genetyczną, wynika właśnie z tworzenia wiązań wodorowych między purynami jednego z łańcuchów z komplementarną pirymidyną w drugim.
Pomimo traktowania w obu przypadkach zasad azotowych, puryny i pirymidyny wykazują między sobą kluczowe różnice, zarówno w budowie, jak i funkcji na poziomie komórkowym. Różnice te wyjaśniono w poniższych sekcjach.
puryny
Puryny to grupa obejmująca dwie zasady azotowe, których podstawową strukturą jest aromatyczny heterocykl składający się z dwóch skondensowanych pierścieni. Jeden z nich to pierścień sześcioczłonowy, a drugi to pierścień pięcioczłonowy, aw każdym pierścieniu znajdują się dwa atomy azotu.
W grupie puryn są dwa człony, którymi są adenina i guanina, których budowę przedstawiono na poniższym rysunku:
Zarówno adenina, jak i guanina są częścią DNA i RNA. Ponadto oba spełniają wiele innych dodatkowych funkcji w komórce, ponieważ są częścią cząsteczek magazynujących energię, a także neuroprzekaźników i innych przekaźników komórkowych.
pirymidyny
Pirymidyny to grupa trzech zasad azotowych, których podstawowa struktura opiera się na pierścieniu pirymidynowym, aromatycznym heterocyklu, który ma dwa atomy azotu jako część sześcioczłonowego pierścienia.
Grupa pirymidyn składa się z cytozyny, tyminy i uracylu. Pomimo tego, że pirymidyna jest utworzona z pirymidyny, włączenie jednej lub dwóch grup karbonylowych bezpośrednio przyłączonych do pierścienia usuwa jedno lub dwa wiązania podwójne w pierścieniu, przerywając w ten sposób aromatyczność pirymidyny.
Cytozyna występuje tylko w DNA, aw RNA jej miejsce zajmuje uracyl, podczas gdy tyminę można znaleźć zarówno w DNA, jak i RNA.
Różnice między purynami i pirymidynami
Puryny i pirymidyny mają różne podstawowe struktury.
Jak wspomniano wcześniej, obie grupy zasad azotowych pochodzą z dwóch różnych typów pierścieni aromatycznych, którymi są puryny i pirymidyny. Chociaż oba pierścienie są aromatycznymi heterocyklami, są bardzo różne, zwłaszcza że jeden jest monocykliczny, a drugi, purynowy, jest bicyklem.
Puryny biorą udział w magazynowaniu i wykorzystywaniu energii; pirymidyny nie
Głównym źródłem energii dla wielu reakcji katalizowanych przez enzymy jest hydroliza trójfosforanu adenozyny lub ATP, który zawiera pierścień adeninowy. Innym związkiem pełniącym podobną funkcję jest GTP, który zamiast adeniny zawiera guaninę, ale nadal jest puryną.
Z drugiej strony cAMP jest drugorzędnym przekaźnikiem o wielkim znaczeniu, który zawiera adeninę. Podobnie, dwa bardzo ważne kofaktory, FAD i NAD, również zawierają adeninę. Kofaktory te są niezbędne do funkcjonowania wielu enzymów, a także wchodzą w skład łańcucha transportu elektronów w procesie oddychania komórkowego.
Puryny zachowują całość lub część aromatyczności puryn, podczas gdy pirymidyny nie są aromatyczne.
Adenina zachowuje aromatyczność w obu pierścieniach szkieletu purynowego, podczas gdy guanina zachowuje aromatyczność w pierścieniu pięcioczłonowym, ale nie w pierścieniu sześcioczłonowym. Jednak trzy pirymidyny mają grupy karbonylowe, które tworzą część pierścienia, co łamie aromatyczność układu.
Różnią się szlakiem biosyntezy
Zarówno puryny, jak i pirymidyny są syntetyzowane de novo , czyli od podstaw, w cytoplazmie, ale sposób ich syntezy jest bardzo różny.
Puryny są syntetyzowane głównie w wątrobie poprzez dodanie atomów węgla bezpośrednio do rybozo-5-fosforanu. Oznacza to, że puryny nie są syntetyzowane w postaci wolnej, ale bezpośrednio jako nukleotydy. Układ dwóch skondensowanych pierścieni zbudowany jest z aminokwasów asparaginianu, glicyny i glutaminy, a także jonów wodorowęglanowych i mrówczanowych.
Z kolei pirymidyny są syntetyzowane w różnych tkankach organizmu człowieka, a pierścień jest syntetyzowany w postaci wolnej z fosforanu karbamoilu i asparaginianu i jest modyfikowany działaniem różnych enzymów. Następnie odpowiednia pirymidyna jest przyłączana do 5-fosforanu rybozy w celu uzyskania nukleotydu, który ostatecznie stanie się częścią RNA lub DNA.
Różnią się produktami rozpadu
Te dwie klasy zasad azotowych różnią się nie tylko sposobem ich syntezy, ale także sposobem ich metabolizmu. Katabolizm puryn wytwarza kwas moczowy jako główny produkt. Zamiast tego pirymidyny są dalej rozkładane na amoniak i dwutlenek węgla.
Bibliografia
Aliouche, HB (2019, 25 stycznia). Biosynteza puryn. Pobrane z https://www.news-medical.net/life-sciences/Purine-Biosynthesis.aspx
Tabela porównawcza PURYNY I PIRYMIDYNY – Docsity. (nd). Pobrane z https://www.docsity.com/es/cuadro-parativo-purinas-y-pyrimidinas/5423720/
Różnica między purynami a pirymidynami. (2018, 19 grudnia). Pobrane z https://www.diferenciasentre.info/purinas-pirimidinas/
Kumari, A. (2018). Synteza pirymidyny de novo. Słodka biochemia , 101–103. Pobrane z https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814453-4.00020-0
Stewart, D. (2019, 15 października). Pierwiastki występujące w biomolekułach. Pobrane z https://www.portalsalud.com/elementos-encontrados-en-las-biomoleculas_13110282/
