Puriner och pyrimidiner är byggstenarna bakom många av de organiska föreningar som finns i naturen och i våra kroppar. Faktum är att puriner och pyrimidiner utgör grunden för det genetiska material som lagras i vårt DNA. De är mono- och dicykliska organiska föreningar som innehåller kväve och kol i sina ringstrukturer. Dessutom har dessa molekyler olika substituentgrupper, vilket ger dem en stor mångfald.
Den grundläggande strukturen hos en pyrimidin (C₄H₄N₂) är en monocyklisk, sexatomig aromatisk ring med kväveatomer på positionerna 1 och 3. Positionerna 2, 4, 5 och 6 upptas av kolatomer. En purin (C₅H₄N₄) är däremot en dicyklisk aromatisk förening. Kväveatomerna finns på positionerna 1, 3, 7 och 9, medan kolatomerna finns på positionerna 2, 4, 5, 6 och 8.
En purinmolekyl är i själva verket en pyrimidinmolekyl med en imidazolring (C₃H₄N₂) bunden till kolatomerna på position 4 och 5. Detta är dock endast grundstrukturerna för pyrimidiner och puriner. Genom att addera olika substituentgrupper kan variationen hos båda dessa molekyltyper ökas enormt.
Eftersom puriner är större och tyngre, samt har fler intermolekylära interaktioner, har de en betydligt högre smältpunkt och kokpunkt än pyrimidiner. Tack vare denna skillnad i volatilitet kan dessa föreningar relativt enkelt separeras genom destillation.
När det gäller DNA har vi fyra nukleotider: adenin, cytosin, guanin och tymin. Adenin binder till tymin, medan cytosin binder till guanin. Detta beror helt på antalet vätebindningar (svaga bindningar) som varje typ av molekyl kan donera eller ta emot.
Tymin och cytosin är båda pyrimidiner, men de deltar i olika antal vätebindningar. På samma sätt är adenin och guanin båda puriner, men även de har olika antal vätebindningar. Adenin och tymin kan vardera delta i två vätebindningar och binder därför till varandra. Cytosin och guanin kan vardera delta i tre vätebindningar och binder därför till varandra. Just denna typ av basparning avgör vår genetiska sammansättning.
Utöver sin roll i syntesen och strukturen av DNA spelar pyrimidiner även en viktig roll för RNA. I RNA ersätts tymin med en derivat som kallas uracil.
Pyrimidiner är dock inte alls lika vanliga som prekursorkemikalier för naturligt förekommande föreningar som puriner är. Puriner är till exempel prekursorer vid den naturliga syntesen av stimulantia som teobromin, teofyllin och koffein. Puriner utgör dessutom en viktig komponent i ATP, cAMP, acetyl-CoA och NADH – molekyler som är avgörande för cellens energiomvandling och metabolism.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online