Difosforečnan

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
(Presmerované z Pyrofosfát)
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
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.

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[upraviť | upraviť zdroj]

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[upraviť | upraviť zdroj]

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

ATP → AMP + PPi

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:

PPi + H2O → 2 Pi + 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 PPi prakticky nevratný a biochemické reakcie spojené s touto hydrolýzou sú takisto nevratné.

PPi 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 PPi, ktorý zvyšuje koncentráciu extracelulárneho PPi.[6] Ak ANK nefunguje správne, vzniká nízka extracelulárna koncentrácia PPi a zvýšená intracelulárna koncentrácia PPi.[5]

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

Terpény[upraviť | upraviť zdroj]

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

Izopentenylpyrofosfát (IPP) a dimetylallylpyrofosfát (DMAPP) kondenzujú a produkujú geranylpyrofosfát, prekurzor terpénov a terpenoidov.

Ako prídavná látka v potravinách[upraviť | upraviť zdroj]

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[upraviť | upraviť zdroj]

  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 [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
  4. Structure and Properties of the Condensed Phosphates. VII. Hydrolytic Degradation of Pyro- and Tripolyphosphate. J. Am. Chem. Soc., Jan 1955, s. 287–291. DOI10.1021/ja01607a011.
  5. a b Role of the mouse ank gene in control of tissue calcification and arthritis. Science, júl 2000, s. 265–70. DOI10.1126/science.289.5477.265. PMID 10894769.
  6. a b PC-1 nucleoside triphosphate pyrophosphohydrolase deficiency in idiopathic infantile arterial calcification. Am J Pathol, Feb 2001, s. 543–54. DOI10.1016/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. DOI10.1002/art.1780220812. PMID 223577.
  8. Eberhard Breitmaier. Terpenes: Flavors, Fragrances, Pharmaca, Pheromones. [s.l.] : [s.n.], 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

Pozri aj[upraviť | upraviť zdroj]

Zdroj[upraviť | upraviť zdroj]

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