Pyrofosfát - Pyrophosphate

„Difosfát“ přeadresuje tady. Může také označovat jakoukoli sůl obsahující dvě fosfát skupiny.
Pyrofosfát
Pyrofosfátový anion.png
Pyrofosfátový anion
Jména
Ostatní jména
Difosfát nebo dipolyfosfát
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
DrugBank
Číslo E.E450 (zahušťovadla, ...)
Vlastnosti
P2Ó74−
Molární hmotnost173.943 g · mol−1
Konjugovaná kyselinaKyselina pyrofosforečná
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

v chemie, pyrofosfáty jsou fosfor oxyanionty které obsahují dva atomy fosforu ve vazbě P-O-P. Existuje celá řada pyrofosfátových solí, jako je Na2H2P2Ó7. Pyrofosforečnany se často nazývají difosforečnany. Výchozí pyrofosforečnany jsou odvozeny z částečné nebo úplné neutralizace kyseliny pyrofosforečné. Mezi důležité soli patří pyrofosforečnan sodný a pyrofosforečnan sodný. The pyrofosfátová vazba je také někdy označována jako fosfoanhydridová vazba, konvence pojmenování, která zdůrazňuje ztrátu vody, ke které dochází, když dva fosfáty vytvoří novou vazbu P-O-P, a která odráží nomenklaturu pro anhydridy karboxylových kyselin. Pyrofosfáty se nacházejí v ATP a další nukleotid trifosfáty, které jsou v biochemii velmi důležité.

Pyrofosfáty se připravují zahříváním fosforečnanů, odtud název pyro-fosfát (z Starořečtina: πῦρ, πυρός, romanized: pyr, pyros, lit.  'oheň'[1]). Přesněji řečeno, jsou generovány zahříváním fosforečné kyseliny do té míry, že a kondenzační reakce dojde.

Pyrofosfáty jsou obecně bílé nebo bezbarvé. Soli alkalických kovů jsou rozpustné ve vodě.[2] Jsou dobrým komplexotvorným činidlem pro ionty kovů (jako je vápník a mnoho přechodných kovů) a mají mnoho využití v průmyslové chemii. Pyrofosfát je prvním členem celé řady polyfosfáty.[3]

Termín pyrofosfát je také název estery vznikající kondenzací fosforylované biologické sloučeniny s anorganický fosfát, pokud jde o dimethylallylpyrofosfát. Tato vazba se také označuje jako a vysokoenergetický fosfát pouto.

V biochemii

Anion P
2Ó4−
7 je zkrácen PPi, stojící za inorganic pyrophosfát. Je tvořen hydrolýza ATP do AMP v buňky.

ATP → AMP + PPi

Například když je nukleotid začleněn do rostoucího DNA nebo RNA vlákno od a polymeráza pyrofosfát (PPi) je vydáno. Pyrofosforolýza je opakem polymerizace reakce, při které pyrofosfát reaguje s 3'-nukleosidmonofosfátem (NMP nebo dNMP), který je odstraněn z oligonukleotid k uvolnění odpovídajícího trifosfátu (dNTP z DNA nebo NTP z RNA).

Pyrofosfátový anion má strukturu P
2Ó4−
7, a je anhydrid kyseliny z fosfát. Je nestabilní v vodný roztok a hydrolyzuje na anorganický fosfát:

P
2Ó4−
7 + H2O → 2 HPO2−
4

nebo ve zkratkové notaci biologů:

PPi + H2O → 2 Pi + 2 H+

Při absenci enzymové katalýzy jsou hydrolýzní reakce jednoduchých polyfosforečnanů, jako je pyrofosfát, lineární trifosfát, ADP a ATP obvykle postupují extrémně pomalu ve všech médiích kromě vysoce kyselých.[4]

(Opakem této reakce je způsob přípravy pyrofosforečnanů zahříváním fosfátů.)

Tato hydrolýza na anorganický fosfát účinně zajišťuje štěpení ATP na AMP a PPi nevratný a biochemické reakce spojené s touto hydrolýzou jsou také nevratné.

PPi se vyskytuje v synoviální tekutina, krevní plazma, a moč na úrovních dostatečných k blokování kalcifikace a může být přirozeným inhibitorem hydroxyapatit formace v extracelulární tekutina (ECF).[5] Buňky mohou směrovat intracelulární PPi do ECF.[6] ANK je neenzymatický PP s plazmatickou membránoui kanál, který podporuje extracelulární PPi úrovně.[6] Vadná funkce membrány PPi kanál ANK je spojen s nízkým extracelulárním PPi a zvýšené intracelulární PPi.[5] Ektonukleotid pyrofosfatáza / fosfodiesteráza (ENPP) může fungovat pro zvýšení extracelulárního PPi.[6]

Z hlediska fosfát s vysokou energií účetnictví, hydrolýza ATP na AMP a PPi vyžaduje dva vysokoenergetické fosfáty, protože rekonstituce AMP na ATP vyžaduje dva fosforylace reakce.

AMP + ATP → 2 ADP
2 ADP + 2 Pi → 2 ATP

Koncentrace anorganického pyrofosforečnanu v plazmě má referenční rozmezí 0,58–3,78 µM (95% interval predikce).[7]

Terpeny

Isopentenylpyrofosfát převádí na geranylpyrofosfát předchůdce desítek tisíc terpeny a terpenoidy.[8]

Isopentenylpyrofosfát (IPP) a dimethylallylpyrofosfát (DMAPP) kondenzují k výrobě geranylpyrofosfát, předchůdce všech terpenů a terpenoidů.

Jako přísada do potravin

Jako difosfáty se používají různé emulgátory, stabilizátory, regulátory kyselosti, chovatelé, sekvestranty, a prostředky zadržující vodu ve zpracování potravin.[9] Jsou zařazeny do Číslo E. schéma v rámci E450:[10]

E450 (a): didihydrogen difosforečnan sodný; tridifosforečnan sodný; tetradifosforečnan sodný (TSPP); difosforečnan tetrapraselný
E450 (b): pentasodík a pentatrifosforečnan draselný
E450 (c): polyfosforečnany sodné a draselné

Ke stabilizaci se používají zejména různé formulace difosforečnanů šlehačka.[11]

Viz také

Reference

  1. ^ Bailly, Anatole. "Řecko-francouzský slovník online". www.tabularium.be. Citováno 12. března 2019.
  2. ^ C. Michael Hogan. 2011. Fosfát. Encyklopedie Země. Téma ed. Andy Jorgensen. Šéfredaktor C.J Cleveland. Národní rada pro vědu a životní prostředí. Washington DC
  3. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-08-037941-8.
  4. ^ Van Wazer JR, Griffith EJ, McCullough JF (leden 1955). „Struktura a vlastnosti kondenzovaných fosfátů. VII. Hydrolytická degradace pyro- a tripolyfosfátu“. J. Am. Chem. Soc. 77 (2): 287–291. doi:10.1021 / ja01607a011.
  5. ^ A b Ho AM, Johnson MD, Kingsley DM (červenec 2000). "Úloha genu myšího kotníku při kontrole kalcifikace tkání a artritidy". Věda. 289 (5477): 265–70. Bibcode:2000Sci ... 289..265H. doi:10.1126 / science.289.5477.265. PMID  10894769.
  6. ^ 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 (únor 2001). „Nedostatek PC-1 nukleosid trifosfátu pyrofosfohydrolázy u idiopatické infantilní arteriální kalcifikace“. Jsem J. Pathol. 158 (2): 543–54. doi:10.1016 / S0002-9440 (10) 63996-X. PMC  1850320. PMID  11159191.
  7. ^ Ryan LM, Kozin F, McCarty DJ (1979). "Kvantifikace anorganického pyrofosforečnanu lidské plazmy. I. Normální hodnoty u osteoartrózy a onemocnění krystalovým depozitem pyrofosforečnanu vápenatého dihydrátu". Artritida Rheum. 22 (8): 886–91. doi:10.1002 / art.1780220812. PMID  223577.
  8. ^ Eberhard Breitmaier (2006). „Hemi- a monoterpeny“. Terpeny: příchutě, vůně, farmacie, feromony. str.10 –23. doi:10.1002 / 9783527609949.ch2. ISBN  9783527609949.
  9. ^ Codex Alimentarius 1A, 2. vydání, 1995, s. 71, 82, 91
  10. ^ D. J. Jukes, Potravinová legislativa Spojeného království: Stručný průvodce, Elsevier, 2013, s. 60–61
  11. ^ Ricardo A. Molins, Fosfáty v potravinách, str. 115

Další čtení

  • Schröder HC, Kurz L, Muller WE, Lorenz B (březen 2000). „Polyfosfát v kosti“ (PDF). Biochemie (Moskva). 65 (3): 296–303. Archivovány od originál (PDF) dne 25. 8. 2011.

externí odkazy