Пирофосфат - Pyrophosphate

Пирофосфат
Пирофосфат анион.png
Пирофосфат анион
Имена
Другие имена
Дифосфат или диполифосфат
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
DrugBank
Номер E E450 (загустители, ...)
26938
UNII
  • InChI = 1S / H4O7P2 / c1-8 (2,3) 7-9 (4,5) 6 / ч (H2,1,2,3) (H2,4,5,6) / p-4 проверитьY
    Ключ: XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J проверитьY
  • InChI = 1 / H4O7P2 / c1-8 (2,3) 7-9 (4,5) 6 / ч (H2,1,2,3) (H2,4,5,6) / p-4
    Ключ: XPPKVPWEQAFLFU-XBHQNQODAI
  • [O-] P (= O) ([O -]) OP (= O) ([O -]) [O-]
Характеристики
п
2
О4-
7
Молярная масса 173,943  г · моль -1
Конъюгированная кислота Пирофосфорная кислота
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

В химии , пирофосфаты являются фосфор оксианионами , содержащих два атома фосфора в Р-О-Р связи. Существует ряд пирофосфатных солей, таких как пирофосфат динатрия (Na 2 H 2 P 2 O 7 ) и пирофосфат тетранатрия (Na 4 P 2 O 7 ), среди других. Часто пирофосфаты называют дифосфатами. Исходные пирофосфаты получают в результате частичной или полной нейтрализации пирофосфорной кислоты. Пирофосфата связь также иногда упоминаются как phosphoanhydride связи, в именовании , который подчеркивает потерю воды , которая возникает , когда два фосфатов образуют новую Р-О-Р связь и которые зеркалом номенклатуры ангидридов карбоновых кислот . Пирофосфаты содержатся в АТФ и других трифосфатах нуклеотидов , которые очень важны в биохимии.

Пирофосфаты получают путем нагревания фосфатов, отсюда и название пирофосфат (от древнегреческого : πῦρ, πυρός , латинизированопир , пирос , букв. «Огонь»). Точнее, они образуются при нагревании фосфорных кислот до такой степени, что происходит реакция конденсации .

Пирофосфаты обычно белые или бесцветные. Соли щелочных металлов растворимы в воде. Они являются хорошими комплексообразователями для ионов металлов (таких как кальций и многие переходные металлы) и имеют множество применений в промышленной химии. Пирофосфат - первый член целого ряда полифосфатов .

Термин пирофосфат - это также название сложных эфиров, образованных конденсацией фосфорилированного биологического соединения с неорганическим фосфатом , например, диметилаллилпирофосфата . Эта связь также называется высокоэнергетической фосфатной связью.

В биохимии

Анион P
2
О4-
7
сокращенно PP I , стоящий на я norganic р yro р hosphate . Он образуется в результате гидролиза АТФ в АМФ в клетках .

АТФ → АМФ + ПП я

Например, когда нуклеотид включается в растущую цепь ДНК или РНК с помощью полимеразы , высвобождается пирофосфат (PP i ). Пирофосфолиз является обратной реакцией полимеризации, в которой пирофосфат реагирует с 3'-нуклеозидмонофосфатом ( NMP или dNMP), который удаляется из олигонуклеотида с высвобождением соответствующего трифосфата (dNTP из ДНК или NTP из РНК).

Пирофосфат-анион имеет структуру P
2
О4-
7
И представляет собой ангидрид кислоты из фосфата . Неустойчив в водном растворе и гидролизуется до неорганического фосфата:

п
2
О4-
7
+ H 2 O → 2 HPO2-
4

или в сокращенной записи биологов:

PP i + H 2 O → 2 P i + 2 H +

В отсутствие ферментативного катализа реакции гидролиза простых полифосфатов, таких как пирофосфат, линейный трифосфат, АДФ и АТФ, обычно протекают очень медленно во всех средах, кроме очень кислых.

(Обратной реакцией является метод получения пирофосфатов путем нагревания фосфатов.)

Этот гидролиз до неорганического фосфата эффективно делает необратимым расщепление АТФ на АМФ и PP i , и биохимические реакции, связанные с этим гидролизом, также необратимы.

PP i встречается в синовиальной жидкости , плазме крови и моче на уровнях, достаточных для блокирования кальцификации, и может быть естественным ингибитором образования гидроксиапатита во внеклеточной жидкости (ECF). Клетки могут направлять внутриклеточный PP i в ECF. ANK представляет собой неферментативный канал PP i на плазматической мембране, который поддерживает уровни внеклеточного PP i . Нарушение функции мембранного PP i канала ANK связано с низким внеклеточным PP i и повышенным внутриклеточным PP i . Эктонуклеотидпирофосфатаза / фосфодиэстераза (ENPP) может повышать уровень внеклеточного PP i .

С точки зрения учета высокоэнергетических фосфатов , гидролиз АТФ до АМФ и PP i требует двух высокоэнергетических фосфатов, так как для восстановления АМФ в АТФ требуются две реакции фосфорилирования .

АМФ + АТФ → 2 АДФ
2 АДФ + 2 P i → 2 АТФ

Концентрация неорганического пирофосфата в плазме имеет референсный диапазон 0,58–3,78  мкМ (интервал прогноза 95%).

Терпены

Изопентенилпирофосфат превращается в геранилпирофосфат, предшественник десятков тысяч терпенов и терпеноидов .

Изопентенилпирофосфат (IPP) и диметилаллилпирофосфат (DMAPP) конденсируются с образованием геранилпирофосфата , предшественника всех терпенов и терпеноидов.

Как пищевая добавка

Различные дифосфаты используются в качестве эмульгаторов , стабилизаторов , регуляторов кислотности , разрыхлителей , секвестрантов и водоудерживающих агентов в пищевой промышленности. Они классифицируются в схеме номеров E под E450:

Е450 (а): ди натрия дигидрофосфат дифосфат ; тридифосфат натрия; тетрадифосфат натрия (TSPP); тетракалия дифосфат
E450 (b): пента- трифосфат натрия и пента- калий.
E450 (c): полифосфаты натрия и калия.

В частности, для стабилизации взбитых сливок используются различные составы дифосфатов .

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки