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 ( Na 2 H 2 P 2 O 7 ) y el pirofosfato tetrasódico ( Na 4 P 2 O 7 ), entre otras. 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 denomina a veces 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 nucleótidos trifosfato, 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 ocurre con el pirofosfato de dimetilalilo . Este enlace también se conoce como enlace fosfato de alta energía .
El ácido pirofosfórico es un ácido tetraprótico, con cuatro p K a distintos : [1]
Los pKa ocurren en dos rangos distintos porque las desprotonaciones ocurren en grupos fosfato separados. A modo de comparación, los pKa del ácido fosfórico son 2,14, 7,20 y 12,37.
A pH fisiológico , el pirofosfato existe como una mezcla de formas doble y simple protonadas.
El pirofosfato disódico se prepara mediante condensación térmica de dihidrógenofosfato de sodio o mediante desprotonación parcial de 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 iorgánico . Se forma por la hidrólisis del 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 inversa de la reacción de 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 P 2 O4-7, y es un anhídrido ácido de fosfato . Es inestable en solución acuosa y se hidroliza formando fosfato inorgánico:
o en notación taquigráfica de los biólogos:
En ausencia de catálisis enzimática, las reacciones de hidrólisis de polifosfatos simples como pirofosfato, trifosfato lineal, ADP y ATP normalmente ocurren de manera extremadamente lenta en todos los medios, excepto en los muy ácidos. [5]
(Lo contrario de esta reacción es un método para preparar pirofosfatos calentando fosfatos).
Esta hidrólisis a fosfato inorgánico hace que la escisión de ATP en AMP y PP sea irreversible , y las reacciones bioquímicas acopladas a esta hidrólisis también son irreversibles.
El PP i se produce 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 (ECF). [6] Las células pueden canalizar PP i intracelular hacia el LEC. [7] ANK es un canal PP i de membrana plasmática no enzimático que respalda los niveles extracelulares de PP i . [7] La función defectuosa del canal PP i de membrana ANK se asocia con PP i extracelular bajo y PP i intracelular elevado . [6] La ectonucleótido pirofosfatasa/fosfodiesterasa (ENPP) puede funcionar para aumentar la PP i extracelular . [7]
Desde el punto de vista de la contabilidad de fosfatos 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]
Varios difosfatos se utilizan como emulsionantes , estabilizadores , reguladores de la acidez , gasificantes , secuestrantes y agentes de retención de agua en el procesamiento de alimentos. [10] Están clasificados en el esquema del número E bajo E450: [11]
En particular, se utilizan diversas formulaciones de difosfatos para estabilizar la nata montada . [12]
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