Différence principale - Purines vs Pyrimidines

Les purines et les pyrimidines sont les deux types de bases azotées qui constituent les éléments constitutifs des acides nucléiques de l'ADN et de l'ARN. Des quantités égales de purines et de pyrimidines se trouvent dans les cellules. Les purines et les pyrimidines sont des composés organiques aromatiques hétérocycliques impliqués dans la synthèse des protéines et de l'amidon, la régulation des enzymes et la signalisation cellulaire. Deux types de purines et trois types de pyrimidines se trouvent dans la structure des acides nucléiques. L'adénine et la guanine sont les deux purines et la cytosine, la thymine et l'uracile sont les trois pyrimidines. Les différence principale entre les purines et les pyrimidines est que les purines contiennent un cycle azoté à six chaînons fusionné à un cycle imidazole tandis que les pyrimidines ne contiennent qu'un cycle azoté à six chaînons.

Cet article examine,

1. Que sont les purines - Définition, structure, propriétés 2. Que sont les pyrimidines - Définition, structure, propriétés 3. Quelle est la différence entre les purines et les pyrimidines

Que sont les purines

Les purines sont des composés organiques hétérocycliques contenant un cycle à six chaînons avec deux atomes d'azote, qui est fusionné à un cycle imidazole. Ce sont les noyaux hétérocycliques azotés les plus couramment rencontrés dans la nature. Les purines se trouvent le plus souvent dans les produits à base de viande comme le foie et les reins. La structure de la purine est illustrée à la figure 1.

Figure 1: Structure des purines

Les purines sont des éléments constitutifs répétés de l'ADN et de l'ARN. L'adénine et la guanine sont les purines présentes dans l'ADN et l'ARN. Les autres bases nucléaires courantes de la purine sont l'hypozanthine, la xanthine, la théobromine, la caféine, l'acide urique et l'isoguanine. En plus de construire les acides nucléiques, les purines forment des biomolécules importantes dans la cellule comme l'ATP, le GTP, le NAD, l'AMP cyclique et la coenzyme A. L'ATP est la principale monnaie énergétique de la cellule. Le GTP est utilisé comme source d'énergie lors de la synthèse des protéines. Le NAD est une coenzyme impliquée dans les réactions d'oxydoréduction au cours du métabolisme comme la glycolyse. L'AMP cyclique est un second messager impliqué dans la voie dépendante de l'AMPc de la transduction du signal. La coenzyme A est un porteur du groupe acétyle impliqué dans le cycle de l'acide citrique. Il forme de l'acétyl-CoA. Les purines sont également capables de fonctionner comme des neurotransmetteurs, activant les récepteurs purinergiques. Les principales nucléobases dérivées de la purine, l'adénine et la guanine sont présentées dans Figure 2.

Figure 2: Purines

Les purines sont synthétisées sous forme de nucléosides, qui sont attachés aux sucres ribose. Les voies de novo et de récupération sont toutes deux impliquées dans la biosynthèse des purines. L'inosine monophosphate (IMP) est le précurseur de l'adénine et de la guanine dans la voie de novo. La guanine et l'hypoxanthine sont successivement converties en xanthine et en acide urique au cours du catabolisme des purines. L'acide urique est excrété par le corps.

Que sont les pyrimidines

Les pyrimidines sont des composés organiques hétérocycliques, contenant un cycle à six chaînons avec deux atomes d'azote. La structure du cycle est similaire à celle de la pyridine. Trois structures de diazine isomérisantes sont impliquées dans la formation du cycle nucléobasique. Dans la pyridazine, les atomes d'azote se trouvent aux positions 1 et 2 du noyau hétérocyclique. Dans la pyrimidine, les atomes d'azote se trouvent aux positions 1 et 3 du noyau hétérocyclique. Dans la pyrazine, les atomes d'azote se trouvent aux positions 1 et 4 du noyau hétérocyclique. Les trois isomères, la pyridazine, la pyrimidine et la pyrazine sont présentés dans la figure 3.

Figure 3: Isomères de diazine 1 – Pyridazine, 2 – Pyrimidine, 3 – Pyrazine

La cytosine et la thymine sont les deux nucléobases présentes dans l'ADN. L'uracile se trouve dans l'ARN. Tout en formant la structure double brin des acides nucléiques, les pyrimidines forment des liaisons hydrogène avec des purines complémentaires dans le processus appelé appariement de bases complémentaires. La cytosine forme trois liaisons hydrogène avec la guanine et la thymine forme deux liaisons hydrogène avec l'adénine dans l'ADN. Dans l'ARN, l'uracile forme deux liaisons hydrogène avec l'adénine au lieu de la thymine. La cytosine, la thymine et l'uracile sont illustrées à la figure 4.

Figure 4: Pyrimidines

Les pyrimidines sont synthétisées en utilisant à la fois des voies de novo et de récupération à l'intérieur de la cellule. L'uridine monophosphate (UMP) est le précurseur produisant dans la voie de novo, qui est impliqué dans la synthèse de l'uracile, de la cytosine et de la thymine. Les pyrimidines sont catabolisées en urée, dioxyde de carbone et eau.

Différence entre les purines et les pyrimidines

Structure

Purines: Les purines sont des composés organiques aromatiques hétérocycliques, constitués d'un cycle pyrimidine fusionné à un cycle imidazole.

Pyrimidines: Les pyrimidines sont des composés organiques aromatiques hétérocycliques.

Nucléobases

Purines: L'adénine, la guanine, l'hypoxanthine et la xanthine sont les nucléobases présentes dans les purines.

Pyrimidines: La cytosine, la thymine, l'uracile et l'acide orotique sont les bases nucléiques présentes dans les pyrimidines.

Composition chimique

Purines: Les purines contiennent deux cycles carbone-azote et quatre atomes d'azote car elles sont composées d'un cycle pyrimidine fusionné à un cycle imidazole.

Pyrimidines: Les pyrimidines contiennent un seul cycle carbone-azote et 2 atomes d'azote.

Formule chimique

Purines: La formule chimique de la purine est C₅H₄N₄.

Pyrimidines: La formule chimique de la pyrimidine est C₄H₄N₂.

Point de fusion/point d'ébullition

Purines: Les purines ont des points de fusion et d'ébullition relativement élevés.

Pyrimidines: Les pyrimidines ont des points de fusion et d'ébullition relativement bas.

Synthèse en laboratoire

Purines: Les purines sont synthétisées par Traube Purine Synthesis.

Pyrimidines: Les pyrimidines sont synthétisées par réaction de Biginelli.

Catabolisme

Purines: Le catabolisme des purines produit de l'acide urique.

Pyrimidines: Le catabolisme de la pyrimidine produit des acides aminés bêta, du dioxyde de carbone et de l'ammoniac.

Conclusion

Les purines et les pyrimidines sont les deux éléments constitutifs répétés des acides nucléiques impliqués dans le stockage de l'information génétique dans la cellule nécessaire au développement, au fonctionnement et à la reproduction des organismes. L'adénine et la guanine sont les purines et la cytosine, la thymine et l'uracile sont les pyrimidines présentes dans les acides nucléiques. L'ARN contient de l'uracile au lieu de la thymine. Tout en formant la structure double brin des acides nucléiques, l'adénine forme des liaisons hydrogène avec la thymine ou l'uracile et la guanine forme des liaisons hydrogène avec la cytosine. Les purines ont d'autres fonctions dans la cellule comme servir de sources d'énergie. Les purines et les pyrimidines sont synthétisées dans la cellule par des voies de novo ou de récupération. Cependant, la principale différence entre les purines et les pyrimidines réside dans la structure des nucléobases qu'elles partagent.

Référence:1.Fort, Ray. Purines et Pyrimidines. N.p., s.d. La toile. 28 avril 2017.2. "Métabolisme des purines et des pyrimidines." PURINES ET PYRIMIDINES. N.p., s.d. La toile. 28 avril 2017.

Courtoisie d'image: 1. "9H-Purine" de NEUROtiker (discussion) - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia2. « Purines d'ADN Blausen 0323 » Par le personnel de Blausen.com (2014). « Galerie médicale de Blausen Medical 2014 ». WikiJournal de médecine 1 (2). DOI: 10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. – Travail personnel (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia3. « Isomères de la diazine » Par Luigi Chiesa. Travail personnel assumé (basé sur des revendications de droit d'auteur) (domaine public) via Commons Wikimedia4. « Blausen 0324 ADN pyrimidines » Personnel Blausen.com (2014). « Galerie médicale de Blausen Medical 2014 ». WikiJournal de médecine 1 (2). DOI: 10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. – Travail personnel (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia