En química , los pirofosfatos son oxianiones de fósforo que contienen dos átomos de fósforo en un enlace P− O −P . Existen varias sales de pirofosfato, como el pirofosfato disódico ( Na2H2P2O7 ) y el pirofosfato tetrasódico ( Na4P2O7 ) , entre otros . A menudo , los pirofosfatos se denominan difosfatos . Los pirofosfatos originales se derivan de la neutralización parcial o completa del ácido pirofosfórico . El enlace pirofosfato también se conoce a veces como enlace fosfoanhídrido, una convención de nomenclatura que enfatiza la pérdida de agua que ocurre cuando dos fosfatos forman un nuevo enlace P−O−P , y que refleja la nomenclatura de los anhídridos de ácidos carboxílicos . Los pirofosfatos se encuentran en el ATP y otros trifosfatos de nucleótidos , que son importantes en bioquímica. El término pirofosfato es también el nombre de los ésteres formados por la condensación de un compuesto biológico fosforilado con fosfato inorgánico , como en el caso del pirofosfato de dimetilalilo . Este enlace también se denomina enlace de fosfato de alta energía .
El ácido pirofosfórico es un ácido tetraprótico, con cuatro p K a distintos : [1]
Los pKa se presentan en dos rangos distintos porque las desprotonaciones se producen en grupos fosfato separados. En comparación con los pKa del ácido fosfórico , son 2,14, 7,20 y 12,37.
A pH fisiológicos , el pirofosfato existe como una mezcla de formas doblemente protonadas y simplemente protonadas.
El pirofosfato disódico se prepara por condensación térmica del dihidrogenofosfato de sodio o por desprotonación parcial del ácido pirofosfórico. [2]
Los pirofosfatos son generalmente blancos o incoloros. Las sales de metales alcalinos son solubles en agua. [3] Son buenos agentes complejantes para iones metálicos (como el calcio y muchos metales de transición) y tienen muchos usos en la química industrial. El pirofosfato es el primer miembro de una serie completa de polifosfatos . [4]
El anión P 2 O4−7Se abrevia PPi , que significa pirofosfato inorgánico . Se forma por hidrólisis de ATP en AMP en las células .
Por ejemplo, cuando una polimerasa incorpora un nucleótido a una cadena de ADN o ARN en crecimiento, se libera pirofosfato (PP i ). La pirofosforólisis es la reacción inversa de la polimerización en la que el pirofosfato reacciona con el 3'-nucleósidomonofosfato ( NMP o dNMP), que se elimina del oligonucleótido para liberar el trifosfato correspondiente ( dNTP del ADN o NTP del ARN).
El anión pirofosfato tiene la estructura P2O4−7, y es un anhídrido ácido de fosfato . Es inestable en solución acuosa y se hidroliza en fosfato inorgánico:
o en la notación abreviada de los biólogos:
En ausencia de catálisis enzimática, las reacciones de hidrólisis de polifosfatos simples como el pirofosfato, el trifosfato lineal, el ADP y el ATP normalmente se desarrollan de forma extremadamente lenta en todos los medios, excepto en los altamente ácidos. [5]
(La reacción inversa es un método para preparar pirofosfatos calentándolos).
Esta hidrólisis a fosfato inorgánico hace que la escisión de ATP a AMP y PP sea irreversible , y las reacciones bioquímicas acopladas a esta hidrólisis también son irreversibles.
La PP i se encuentra en el líquido sinovial , el plasma sanguíneo y la orina en niveles suficientes para bloquear la calcificación y puede ser un inhibidor natural de la formación de hidroxiapatita en el líquido extracelular (LEC). [6] Las células pueden canalizar la PP i intracelular hacia el LEC. [7] El ANK es un canal de PP i de membrana plasmática no enzimático que sustenta los niveles extracelulares de PP i . [7] La función defectuosa del canal de PP i de membrana ANK se asocia con una baja PP i extracelular y una elevada PP i intracelular . [6] La ectonucleótido pirofosfatasa/fosfodiesterasa (ENPP) puede funcionar para aumentar la PP i extracelular . [7]
Desde el punto de vista de la contabilidad de fosfato de alta energía , la hidrólisis de ATP a AMP y PPi requiere dos fosfatos de alta energía, ya que para reconstituir AMP en ATP se requieren dos reacciones de fosforilación .
La concentración plasmática de pirofosfato inorgánico tiene un rango de referencia de 0,58 a 3,78 μM (intervalo de predicción del 95%). [8]
El pirofosfato de isopentenilo se convierte en pirofosfato de geranilo , el precursor de decenas de miles de terpenos y terpenoides . [9]
Se utilizan diversos difosfatos como emulsionantes , estabilizadores , reguladores de la acidez , leudantes , secuestrantes y agentes de retención de agua en el procesamiento de alimentos. [10] Se clasifican en el esquema de números E bajo E450: [11]
En particular, se utilizan diversas formulaciones de difosfatos para estabilizar la crema batida . [12]
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