Pyrofosfát

	Difosforečnan
	Difosforečnan
	Difosforečnan
	Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec	(P2O7)4−
Synonymá	difosfát, pyrofosfát
	Fyzikálne vlastnosti
Molárna hmotnosť	173,943 g/mol
	Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. ; Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.
	Chemický portál

Difosforečnan^[1] (alebo difosfát, pyrofosfát) je fosforečnanový oxoanión, odvodený od kyseliny difosforečnej, ktorý obsahuje dva atómy fosforu spojené P–O–P väzbou. Existuje niekoľko solí, napríklad difosforečnan tetrasodný (Na₄P₂O₇). P-O-P sa niekedy nazýva fosfoanhydridrová väzba, čo poukazuje na stratu molekuly vody pri jej vzniku, obdobne ako pri vzniku anhydridov karboxylových kyselín.

Pomenovanie pyrofosfát pochádza (zo starogréckeho πῦρ, πυρός, v prepise: pyr, pyros, doslova „oheň“^[2]), pretože sa dajú pripraviť zahrievaním fosforečnanov. Presnejšie vznikajú pri zahrievaní kyselín fosforečných do bodu, kedy prebehne kondenzačná reakcia.

Difosforečnany sú typicky biele alebo bezfarebné. Ich soli s alkalickými kovmi sú rozpustné vo vode.^[3] Takisto sú to dobré komplexačné činidlá pre kovové ióny (napríklad vápnik a mnoho prechodných kovov) a majú mnoho využití v priemyselnej chémii.

V organickej chémii

Pyrofosfáty sa nachádzajú v ATP a iných trifosfátoch nukleotidov, ktoré sú veľmi významné v biochémii. Názov „pyrofosfát“ sa takisto používa ako meno pre estery tvorené kondenzáciou fosforylovaných biologických zlúčenín s anorganickým fosfátom, ako napríklad dimetylallylpyrofosfát. Táto väzba sa potom nazýva vysokoenergetickou fosfátovou väzbou.

V biochémii

Anión P₂O₇4− sa skracuje ako PP_i, čo je skratka z anglického inorganic pyrophosphate (anorganický pyrofosfát). Vzniká hydrolýzou ATP na AMP v bunkách:

ATP → AMP + PP_i

Pyrofosfát sa štiepi napríklad pri zabudovávaní nukleotidov do rastúceho vlákna DNA alebo RNA pomocou polymerázy. Pyrofosforolýza je opak polymerizačnej reakcie, pri ktorej pyrofosfát reaguje s 3′-nukleozidmonofosfátom (NMP alebo dNMP), ktorý sa štiepi z oligonukleotidu za vzniku korešpondujúceho trifosfátu (dNTP z DNA, NTP z RNA).

Pyrofosfátový anión so štruktúrou P₂O₇4− je anhydridom kyseliny fosforečnej. Vo vodných roztokoch je nestabilný a hydrolyzuje na anorganický fosfát:

P₂O₇4− + H₂O → 2 HPO₄2−

alebo v zápise používanom v biochémii:

PP_i + H₂O → 2 P_i + 2 H⁺

V neprítomnosti enzýmovej katalýzy prebieha hydrolýza jednoduchých polyfosfátov (ako napríklad pyrofosfátu, lineárneho trifosfátu, ADP alebo ATP) extrémne pomaly vo všetkých prostrediach okrem veľmi kyslých prostredí.^[4] (Opakom tejto reakcie je metóda prípravy pyrofosfátov pomocou zahrievania fosfátov,)

Táto hydrolýza na anorganický fosfát robí rozklad ATP na AMP a PP_i prakticky nevratný a biochemické reakcie spojené s touto hydrolýzou sú takisto nevratné.

PP_i sa nachádza v kĺbovej tekutine, krvnej plazme a moči v dostatočnej koncentrácii, aby zabránil kalcifikácii, a môže pôsobiť ako prirodzený inhibítor tvorby hydroxyapatitu v extracelulárnej tekutine (ECT).^[5] Bunky môžu vylučovať PPi do ECT.^[6] ANK je neenzymatický plazma-membránový kanál na PP_i, ktorý zvyšuje koncentráciu extracelulárneho PP_i.^[6] Ak ANK nefunguje správne, vzniká nízka extracelulárna koncentrácia PP_i a zvýšená intracelulárna koncentrácia PP_i.^[5]

Koncentrácia anorganického pyrofosfátu v plazme sa pohybuje okolo 0,58 – 3,78 µM (95 % predikčný interval).^[7]

Terpény

Izopentenylpyrofosfát sa premieňa na geranylpyrofosfát, ktorý je prekurzorom tisícov terpénov a terpenoidov.^[8]

Ako prídavná látka v potravinách

Rôzne difosforečnany sa používajú ako emulgátory, stabilizátory, regulátory kyslosti, kypriace činidlá, komplexotvorné látky a zvlhčovadlá.^[9] Ako E číslo je im priradené číslo E450:^[10]

E450(a): difosforečnan disodný; difosforečnan trisodný; difosforečnan tetrasodný (TSPP); difosforečnan tetradraselný

E450(b): trifosforečnan pentasodný a pentadraselný

E450(c): sodné a draselné polyfosforečnany

Rôzne podoby difosforečnanov sa používajú hlavne na stabilizáciu šľahačky.^[11]

Referencie

↑ GALAMBOŠ, Michal. Názvoslovie anorganických látok. Bratislava : Univerzita Komenského Bratislava, 2011. ISBN 978-80-223-2966-8. Kapitola 10 - Viacjadrové kyseliny, s. 161.
↑ BAILLY, Anatole. Greek-french dictionary online . . Dostupné online.
↑ C. Michael Hogan. 2011. Phosphate. Encyclopedia of Earth. Topic ed. Andy Jorgensen. Ed.-in-Chief C. J. Cleveland. National Council for Science and the Environment. Washington DC
↑ Structure and Properties of the Condensed Phosphates. VII. Hydrolytic Degradation of Pyro- and Tripolyphosphate. J. Am. Chem. Soc., Jan 1955, s. 287–291. DOI: 10.1021/ja01607a011.
↑ ^a ^b Role of the mouse ank gene in control of tissue calcification and arthritis. Science, júl 2000, s. 265–70. DOI: 10.1126/science.289.5477.265. PMID 10894769.
↑ ^a ^b PC-1 nucleoside triphosphate pyrophosphohydrolase deficiency in idiopathic infantile arterial calcification. Am J Pathol, Feb 2001, s. 543–54. DOI: 10.1016/S0002-9440(10)63996-X. PMID 11159191.
↑ Quantification of human plasma inorganic pyrophosphate. I. Normal values in osteoarthritis and calcium pyrophosphate dihydrate crystal deposition disease. Arthritis Rheum., 1979, s. 886–91. DOI: 10.1002/art.1780220812. PMID 223577.
↑ Eberhard Breitmaier. Terpenes: Flavors, Fragrances, Pharmaca, Pheromones. : , 2006. Dostupné online. ISBN 9783527609949. DOI:10.1002/9783527609949.ch2 Hemi‐ and Monoterpenes, s. 10–23.
↑ Codex Alimentarius 1A, 2nd ed, 1995, pp. 71, 82, 91
↑ D. J. Jukes, Food Legislation of the UK: A Concise Guide, Elsevier, 2013, p. 60–61
↑ Ricardo A. Molins, Phosphates in Food, p. 115

Pozri aj

Zdroj

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Pyrophosphate na anglickej Wikipédii.

Zdroj:
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.

[Názvoslovie_anorganických_zlúčenín-1] GALAMBOŠ, Michal. Názvoslovie anorganických látok. Bratislava : Univerzita Komenského Bratislava, 2011. ISBN 978-80-223-2966-8. Kapitola 10 - Viacjadrové kyseliny, s. 161.

[2] BAILLY, Anatole. Greek-french dictionary online . . Dostupné online.

[3] C. Michael Hogan. 2011. Phosphate. Encyclopedia of Earth. Topic ed. Andy Jorgensen. Ed.-in-Chief C. J. Cleveland. National Council for Science and the Environment. Washington DC

[Wazer-4] Structure and Properties of the Condensed Phosphates. VII. Hydrolytic Degradation of Pyro- and Tripolyphosphate. J. Am. Chem. Soc., Jan 1955, s. 287–291. DOI: 10.1021/ja01607a011.

[Ho-5] Role of the mouse ank gene in control of tissue calcification and arthritis. Science, júl 2000, s. 265–70. DOI: 10.1126/science.289.5477.265. PMID 10894769.

[Rutsch-6] PC-1 nucleoside triphosphate pyrophosphohydrolase deficiency in idiopathic infantile arterial calcification. Am J Pathol, Feb 2001, s. 543–54. DOI: 10.1016/S0002-9440(10)63996-X. PMID 11159191.

[7] Quantification of human plasma inorganic pyrophosphate. I. Normal values in osteoarthritis and calcium pyrophosphate dihydrate crystal deposition disease. Arthritis Rheum., 1979, s. 886–91. DOI: 10.1002/art.1780220812. PMID 223577.

[8] Eberhard Breitmaier. Terpenes: Flavors, Fragrances, Pharmaca, Pheromones. : , 2006. Dostupné online. ISBN 9783527609949. DOI:10.1002/9783527609949.ch2 Hemi‐ and Monoterpenes, s. 10–23.

[9] Codex Alimentarius 1A, 2nd ed, 1995, pp. 71, 82, 91

[10] D. J. Jukes, Food Legislation of the UK: A Concise Guide, Elsevier, 2013, p. 60–61

[11] Ricardo A. Molins, Phosphates in Food, p. 115

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]