Pirofosfat

Pirofosfat


Denumiri alternative
Difosfat, PPi
Caracteristici generale
Formula moleculară sau brută	P ₂ O 4− 7
Masa moleculară ( u )	173.943
numar CAS	14000-31-8
PubChem	644102
ZÂMBETE	`[O-]P(=O)([O-])OP(=O)([O-])[O-]`
Informații de siguranță
Editați datele pe Wikidata · Manual

Pirofosfatul este de obicei definit ca anion , sare și ester al acidului pirofosforic . Preparate inițial prin încălzirea fosfaților (de aici și prefixul grecesc pir , foc), pirofosfații sunt buni agenți de complexare pentru ioni metalici (cum ar fi calciu și multe metale de tranziție) și sunt utilizate pe scară largă în industria chimică.

Chimie

Pirofosfații prezintă în general cele mai mari solubilități dintre fosfați. ^[1] Un pirofosfat este primul membru al unei serii întregi de polifosfați .

Termenul pirofosfat este, de asemenea, denumirea esterilor formați prin condensarea unui compus biologic fosforilat cu un fosfat anorganic, cum ar fi pirofosfatul dimetilalil . Această legătură se mai numește o legătură fosfat de mare energie.

Sinteza tetraetilpirofosfatului a fost descrisă pentru prima dată în 1854 de Philippe de Clermont la o întâlnire la Academia Franceză de Științe .

Rolul biologic

În biochimie, pirofosfații joacă un rol cheie: în celule anionul P ₂ O 4− 7 (prescurtat PP _i din pirofosfat anorganic ) este format prin hidroliza ATP în AMP .

ATP → AMP + PP _i

De exemplu, atunci când o nucleotidă este încorporată într-un lanț ADN sau ARN naștent prin acțiunea unei polimeraze , PPi este eliberat. Pirofosforoliza, reacția inversă a polimerizării, poate apărea și la lanțurile ADN sau ARN: pirofosfatul reacționează cu un monofosfat 3'- nucleotidic (NMP sau dNMP), care este apoi îndepărtat de oligonucleotidă pentru a elibera trifosfatul corespunzător (dNTP sau NTP) .

Degradare

Anionul pirofosfat este instabil în soluție apoasă și se hidrolizează lent până la fosfat anorganic :

P ₂ O 4− 7 + H ₂ O → 2 HPO 2− 4

sau, în notație prescurtată:

PP _i + H ₂ O → 2 P _i

În absența catalizei enzimatice, reacțiile de hidroliză a polifosfaților simpli precum pirofosfatul, trosfatul liniar, ADP și ATP se desfășoară în mod extrem de lent în toate mediile, cu excepția celor extrem de acide. ^[2]

(Reversul acestei reacții este metoda de preparare a pirofosfaților prin încălzirea fosfaților.)

Această hidroliză face ca reducerea ATP la AMP și PP _{i să fie} efectiv ireversibilă. Din acest motiv, reacțiile biochimice cuplate la această hidroliză sunt la fel de ireversibile.

PP _i se găsește în lichidul sinovial , plasma sanguină și urină la niveluri suficiente pentru a bloca calcificarea și poate fi un inhibitor natural al formării hidroxiapatitei în fluidul extracelular (ECF). ^[3] Celulele pot canaliza PP _i intracelular _în ECF. ^[4] ANK este un canal PP _i non-enzimatic pe membrana plasmatică care susține nivelurile extracelulare de PP _i . ^[4] Funcția defectă a ANK canalului pe PP prin membrana este asociat cu extracelular PP PP și scăzut crescute intracelular. ^[3] ectonucleotidul pirofosfatază / fosfodiesterază (ENPP) poate acționa pentru a crește PP _i extracelular. ^[4]

Din punctul de vedere al contabilității energiei fosfat, hidroliza de la ATP la AMP și PP _{i va} necesita doi fosfați cu energie ridicată, deoarece vor fi necesare două reacții de fosforilare pentru reconstituirea AMP în ATP.

AMP + ATP → 2 ADP

2 ADP + 2 P _i → 2 ATP

Concentrația plasmatică a pirofosfatului anorganic are un interval de referință de 0,58 până la 3,78 μ M (interval de predicție 95%). ^[5]

Notă

^ C. Michael Hogan,fosfat . Enciclopedia Pământului. Ed. Subiect. Andy Jorgensen. Redactor-șef CJCleveland. Consiliul Național pentru Știință și Mediu. Washington DC , 2011.
^ Van Wazer JR, Griffith EJ, McCullough JF, Structura și proprietățile fosfaților condensați. VII. Degradarea hidrolitică a piro- și tripolifosfatului , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 77, nr. 2, ianuarie 1955, pp. 287–291, DOI : 10.1021 / ja01607a011 .
^ ^a ^b Ho AM, Johnson MD, Kingsley DM, Rolul genei mouse-ului ank în controlul calcificării țesutului și artritei , în Știința , vol. 289, nr. 5477, iulie 2000, pp. 265–70, DOI : 10.1126 / science.289.5477.265 , PMID 10894769 .
^ ^a ^b ^c Rutsch F, Vaingankar S, Johnson K, Goldfine I, Maddux B, Schauerte P, Kalhoff H, Sano K, Boisvert WA, Superti-Furga A, Terkeltaub R,PC-1 deficiență de nucleozid trifosfat pirofosfohidrolazic în arteria infantilă idiopatică calcificare , în Am J Pathol. , vol. 158, nr. 2, februarie 2001, pp. 543–54, DOI : 10.1016 / S0002-9440 (10) 63996-X , PMC 1850320 , PMID 11159191 .
^ Ryan LM, Kozin F, McCarty DJ, Cuantificarea pirofosfatului anorganic de plasmă umană. I. Valori normale în osteoartrită și pirofosfat de calciu dihidrat boală de depunere a cristalelor , în artrita reumatică. , vol. 22, n. 8, 1979, pp. 886–91, PMID 223577 .

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Pirofosfat

linkuri externe

( EN ) Pyrophosphate , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei

[1] C. Michael Hogan,fosfat . Enciclopedia Pământului. Ed. Subiect. Andy Jorgensen. Redactor-șef CJCleveland. Consiliul Național pentru Știință și Mediu. Washington DC , 2011.

[Wazer-2] Van Wazer JR, Griffith EJ, McCullough JF, Structura și proprietățile fosfaților condensați. VII. Degradarea hidrolitică a piro- și tripolifosfatului , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 77, nr. 2, ianuarie 1955, pp. 287–291, DOI : 10.1021 / ja01607a011 .

[Ho-3] Ho AM, Johnson MD, Kingsley DM, Rolul genei mouse-ului ank în controlul calcificării țesutului și artritei , în Știința , vol. 289, nr. 5477, iulie 2000, pp. 265–70, DOI : 10.1126 / science.289.5477.265 , PMID 10894769 .

[Rutsch-4] Rutsch F, Vaingankar S, Johnson K, Goldfine I, Maddux B, Schauerte P, Kalhoff H, Sano K, Boisvert WA, Superti-Furga A, Terkeltaub R,PC-1 deficiență de nucleozid trifosfat pirofosfohidrolazic în arteria infantilă idiopatică calcificare , în Am J Pathol. , vol. 158, nr. 2, februarie 2001, pp. 543–54, DOI : 10.1016 / S0002-9440 (10) 63996-X , PMC 1850320 , PMID 11159191 .

[5] Ryan LM, Kozin F, McCarty DJ, Cuantificarea pirofosfatului anorganic de plasmă umană. I. Valori normale în osteoartrită și pirofosfat de calciu dihidrat boală de depunere a cristalelor , în artrita reumatică. , vol. 22, n. 8, 1979, pp. 886–91, PMID 223577 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]