Определение пурина
Пуринов обычно представляют собой органические соединения, состоящие из двух ароматических гетероциклических колец. Обычно они водорастворимы и содержат в кольцах атомы азота и углерода. Следовательно, они известны как гетероциклические. Они широко классифицируются на нормальные пурины, замещенные пурины и таутомерные пурины.
Читать подробно о Примеры пуринов
Пуриновая основа
Как правило, два азотистых оснований в ДНК и РНК обнаружены пуриновые кольца
аденин который известен как 6-аминопурин
гуанин, который известен как 6-окси-2-амонипурин
Аминогруппа в аденине присутствует в положении C6 (атом углерода присутствует в 6-м положении кольца). В то время как аминогруппа гуанина присутствует в положении C2, гуанин также содержит карбонильную группу в положении C6.
Пуриновые нуклеотиды
Нуклеотиды химически представляют собой фосфатные эфиры нуклеозидов. Нуклеотиды - это мономерные единицы, присутствующие в нуклеиновых кислотах, таких как ДНК и РНК. Поэтому их называют полинуклеотидами.
Нуклеотиды состоят из трех основных структурных компонентов:
- Пуриновая основа (аденин или гуанин)
- 5 C сахар (дезоксирибоза или рибоза)
- Фосфатная группа
Структура пурина
Пуринов обычно представляют собой двухкольцевые структуры, содержащие 9 члены (пять атомов углерода и четыре атома азота). Гигантское кольцо состоит из шесть атомов (два атома азота и четыре атома углерода), а меньшее кольцо состоит из 5 атомов (три атома углерода и два атома азота). Два атома углерода являются обычными в большом и меньшем кольце.
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blausen_0323_DNA_Purines.png
Пурин аденин
Аденин представляет собой производное пурина азотистое основание, обозначаемое буквой «А». Название IUPAC аденина - 6-аминопурин. Аденин образует комплементарные пары оснований с тимином и урацилом в ДНК и РНК соответственно. Аденин реагирует с сахаром рибозы с образованием нуклеозида аденозина, который содержится в РНК и АТФ. Тогда как, когда аденин реагирует с дезоксирибозой, он включает нуклеозид дезоксиаденозина, который присутствует в ДНК. Аденин образует различные таутомерные соединения, обладающие способностью к взаимопревращениям.
Производные аденина выполняют множество важных функций в различных биохимических путях. Энергетическая валюта клетки, «АТФ» (аденозинтрифосфат), также является производным аденина. Некоторые производные аденина, такие как FAD (флавинадениндинуклеотид) и NAD (никотинамидадениндинуклеотид), действуют как коферменты для нескольких биохимически важных ферментов. Производные пурина также играют специфическую роль в синтезе белков и Репликация ДНК так же.
Подробности читайте на Пуриновая основная структура
Пурины и пиримидины
Это основные структурные и фундаментальные составляющие ДНК и РНК, жизненно важные для хранения генетической информации внутри клетки. Нарушение клеточного метаболизма пуринов и пиримидинов приводит к различным последствиям.
Злокачественные клетки обладают свойством делиться и синтезировать ДНК и РНК с исключительно высокой скоростью. Ингибиторы синтеза нуклеотидов играют важную роль в ингибировании Репликация ДНК в быстро делящихся злокачественных клетках и в конечном итоге приводит к снижению роста злокачественных клеток.
Пурины и пиримидины часто участвуют в ферментативном катализе, поскольку они действуют как кофермент. Некоторые важные производные пурина, такие как NAD (никотинамидадениндинуклеотид) и FAD (флавинадениндинуклеотид), действуют как кофермент для нескольких ферментов, принадлежащих к классу оксидоредуктаз и гидролаз. В общем, такие как ферменты гликолиза и цикл Креба. НАД часто используется в различных других формах в реакциях, таких как НАД + (окисленная форма НАД), НАДФ (фосфатно-конъюгированная форма НАД), НАДН (восстановленная форма НАД) и т. Д.
Пурин против пиримидина
Нуклеотиды классифицируются на основе основной фундаментальной структуры на пурины и пиримидины. Они удерживают вместе обе нити ДНК за счет водородных связей, которые образуются между пуринами и пиримидинами. Спаривание азотистых оснований происходит в соответствии с правилом Чаргаффа, согласно которому аденин соединяется с тимином, а гуанин соединяется с цитозином.
| Пуринов | Пиримидины |
| Пурины больше по размеру | Пиримидины меньше по размеру |
| Содержит два кольца, состоящих из атомов углерода и азота. | Содержат только одно кольцо, состоящее из атомов углерода и азота. |
| Они бывают двух типов: аденин (A) и гуанин (G). Оба они распространены как в ДНК, так и в РНК. | Они бывают трех основных типов: тимин (T), цитозин (C) и урацил (U). Цитозин присутствует как в ДНК, так и в РНК. Тимин специфически обнаружен в ДНК, тогда как урацил присутствует только в РНК. |
Пуриновые водородные связи
Азотистые основания пуринов обычно содержат азот и кислород, которые считаются одними из самых электроотрицательных элементов. Неподеленная пара электронов, присутствующая в атомах кислорода и азота, действует как акцепторы водородных связей. Напротив, водород, связанный с кислородом и азотом, развивает частичный положительный заряд из-за электроотрицательности атомов кислорода и азота. Этот атом водорода действует как донор водородной связи.
Нековалентные силы притяжения удерживают вместе донор водородной связи, а также акцептор водородной связи. Эта нековалентная сила притяжения известна как водородная связь. Давайте рассмотрим случай с дезоксигуанозином. Атом кислорода, присоединенный к C6, действует как акцептор водородной связи, в то время как атомы водорода, присоединенные к N1 и N2, действуют как донор водородной связи.
Узнайте больше о Пурин метаболизм
Почему пурины связываются с пиримидинами
Структурный каркас пуринов и пиримидинов позволяет им образовывать водородные связи друг с другом. Например, гуанин (пурин) и цитозин (пиримидин) имеют определенные атомы, которые способны образовывать водородную связь (они могут обеспечивать либо кислый водород, либо электроотрицательный атом для образования водородной связи). У гуанина и цитозина есть три таких пары атомов. Следовательно, они образуют три водородные связи. В то время как аденин и тимин имеют две такие пары, они могут образовывать две водородные связи.
Пурин с водородной связью пурин или пиримидин с водородной связью пиримидин невозможен из-за разницы в ориентации атомов, способных образовывать водородные связи. Пурин-пурин или пиримидин-пиримидин не могут образовывать комплементарные пары оснований из-за разницы в их таутомерных формах.
Пурин пиримидин мнемонический
Чтобы запомнить основную информацию, касающуюся пуринов и пиримидинов, люди придумали несколько фраз, напоминающих информацию о пуринах и пиримидинах.
«Чистые, как золото», мы можем вспомнить типы пуринов по этой мнемонике.
Здесь,
Pure напоминает Purine.
напоминает «Аденин».
золото похоже на «гуанин».
«Разрежь пирог», мы можем вспомнить типы пиримидинов по этой мнемонике.
Здесь,
CUT означает «цитозин, урацил и тимин».
Пирог похож на «пиримидины».
Выводы
В этой статье мы обсудили пуриновых структура, природа связи и их комплементарное спаривание оснований с пиримидинами в деталях. узнать больше о пуринах и их биосинтезе нажмите здесь.
Часто задаваемые вопросы
Q1. что означает пурин
Ответ: Пурины представляют собой кристаллические азотсодержащие соединения общей формулы C5H4N4. Они являются одним из основных компонентов нуклеиновых кислот, таких как дезоксирибонуклеиновые кислоты и рибонуклеиновые кислоты. Пурины в большом количестве содержатся в мясе. Аденин и гуанин – пуриновые нуклеотиды. присутствуют в ДНК и РНК. Пурины являются соединениями-предшественниками в образовании мочевой кислоты и выводятся из организма с мочой. Повышенный уровень мочевой кислоты в организме часто вызывает различные физиологические отклонения.
Q2. какой пурин содержится в ДНК
Ответ: В дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) обнаружены два типа пуринов (азотистые основания с двойным кольцом), а именно:
Аденин: он также известен как 6-аминопурин, химическая формула: C5H5N5, молекулярная масса = 135.13 грамма на моль.
Гуанин: он также известен как 2-аминопурин-6-он, химическая формула: C5H5N5O, молекулярная масса = 151.13 грамма на моль.
Q3. какие пуриновые пиримидиновые пары можно образовать.
Ответ: Пурин образует комплементарную пару оснований с пиримидином, следуя правилу Чаргаффа, согласно которому аденин всегда будет парами оснований с тимином, а гуанин всегда будет парами оснований с цитозином. Этот образец спаривания также известен как спаривание оснований Уотсона-Крика. Пурин всегда спаривается с пиримидином, потому что пространство между двумя нуклеотидными цепями ДНК составляет всего 20 Å, в котором могут разместиться только 3 кольца, если пурин образует пару оснований с другим пурином. Между обеими цепями ДНК будет 4 кольца. Если пиримидин включает пару оснований с другим пиримидином, между нитями ДНК будет 2 кольца. Оба условия будут нестабильными для структуры ДНК.
Q4. пурин против пиримидина
Ответ: Пурины содержат структуры с двойным кольцом, а пиримидины содержат структуры с одним кольцом. Кольца пуринов и пиримидинов состоят из атомов азота и углерода. Два основных типа пуринов (аденин и гуанин) обнаружены в ДНК / РНК, а три основных типа пиримидинов (тимин, цитозин и урацил) обнаружены в ДНК / РНК.
Q5. пурин против белка
Ответ: составляющие атомы общих белков подобны пуринам; оба состоят из атомов C, H, O и N. Но пурин содержит аминогруппы и кето-группы, а белки имеют группы амино и карбоновых кислот (поскольку они являются полимерами аминокислот).
Пурины являются компонентами нуклеиновых кислот, а белки - компонентами других клеточных структур.
Q6. Пурин - это белок
Ответ: Пурин не является белком, потому что он не состоит из аминокислот. Но некоторые производные пурина, такие как ксантин и гипоксантин, известны как пуриновые аминокислоты.
Q7. В чем разница между нуклеотидом и нуклеозидом?
Ответ: Нуклеотид содержит азотистое основание, сахар рибозу и фосфатную группу, а нуклеозид содержит азотистое основание и сахар рибозу.
Нуклеотиды являются мономером ДНК / РНК, а нуклеозиды - молекулами-предшественниками нуклеотидов.
Нуклеотиды участвуют в различных биохимических путях, а нуклеозиды - нет.
Q8. Существует ли одноцепочечная ДНК?
Ответ: Да, одноцепочечная ДНК действительно существует; геном некоторых вирусов является ss-ДНК. Но оц-ДНК менее стабильна, чем двухцепочечная или дцДНК.
Q9. Что стабильнее? ДНК или РНК
Ответ: Сахар дезоксирибоза намного более стабилен, чем сахар рибоза. Поскольку ДНК содержит сахар дезоксирибозы; таким образом, он намного стабильнее, чем РНК. РНК имеет время жизни несколько минут после завершения своей жизни; РНК деградирует, в то время как ДНК функционирует на протяжении всей жизни клетки, даже в течение десятилетий.
Q10. Какая пара оснований более устойчива среди AT и GC?
Ответ: гуанин и цитозин образуют три водородные связи, а аденин и тимин образуют только две водородные связи. Следовательно, пара оснований GC более стабильна, и ДНК, содержащая большее количество пары оснований GC, также более долговечна.
