Pirofosfato

Pirofosfato
	Anión pirofosfato
	Outros nomes Difosfato ou dipolifosfato
Identificadores
PubChem	644102
ChemSpider	559142
DrugBank	DB04160
ChEBI	CHEBI:18361
Imaxes 3D Jmol	Image 1
	SMILES [O-]P(=O)([O-])OP(=O)([O-])[O-] ;
	InChI InChI=1S/H4O7P2/c1-8(2,3)7-9(4,5)6/h(H2,1,2,3)(H2,4,5,6)/p-4; Key: XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J InChI=1/H4O7P2/c1-8(2,3)7-9(4,5)6/h(H2,1,2,3)(H2,4,5,6)/p-4; Key: XPPKVPWEQAFLFU-XBHQNQODAI;
Propiedades
Fórmula molecular	P2O74−
	; Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.

En química, os pirofosfatos son os anións, sales, e ésteres do ácido pirofosfórico. O anión abréviase como PP_i e fórmase pola hidrólise do ATP na que se orixina AMP nas células, reacción denominada pirofosforólise

ATP → AMP + PP_i

O termo pirofosfato tamén designa aos ésteres formados pola reacción de condensación dun composto biolóxico fosforilado cun fosfato inorgánico.

Como aditivo alimentario ten o número E450.

O anión pirofosfato ten unha estrutura P₂O₇⁴⁻, e é un anhídrido de ácido do fosfato. É inestable en solución acuosa e hidrolízase rapidamente formando dúas moléculas de fosfato inorgánico (HPO₄²⁻ ou P_i):

P₂O₇⁴⁻ + H₂O → 2 HPO₄²⁻

abreviadamente:

PP_i + H₂O → 2 P_i

A reacción contraria tamén é posible se subministramos enerxía. De feito, o nome de pirofosfato, co prefixo piro, que significa lume, procede de que se pode obter pirofosfato quentando os fosfatos (hidroxenofosfatos), segundo a reacción:

\mathrm {2\ HPO_{4}^{2-}\longrightarrow (P_{2}O_{7})^{4-}+H_{2}O}

Desde o punto de vista do enlace entre fosfatos, requírense dúas reaccións de fosforilación para obter a hidrólise do ATP a AMP e PP_i.

AMP + ATP → 2 ADP

2 ADP + 2 P_i → 2 ATP

A síntese do tetraetil pirofosfato foi descrita por primeira vez en 1854 por Philip de Clermonunt nunha reunión da Academia Francesa de Ciencias.

O pirofosfato no organismo

A hidrólise dos enlaces anhidro dos fosfatos dos nucleótidos e do pirofosfato é a forma máis común de liberar enerxía na célula, que é usada para impulsar reaccións químicas e diversos traballos biolóxicos. En ausencia de catálise encimática a hidrólise espontánea do pirofosfato, do ADP ou do ATP é extremadamente lenta excepto en medios moi ácidos.^[1]

Cando un nucleótido vai pasar a formar parte dun ácido nucleico, chega como nucleósido trifosfato, pero na reacción, catalizada por unha polimerase, libérase pirofosfato e o nucleótido incorpórase ao ácido nucleico como monofosfato. O contrario da polimerización é a pirofosforólise.

O PP_i aparece no fluído sinovial, plasma sanguíneo, e urina en niveis suficientes para bloquear a calcificación e pode ser un inhibidor natural da formación de hidroxiapatito no fluído extracelular.^[2] As células poden canalizar o PP_i intracelular no fluído extracelular.^[3] Coñécese unha canle non encimática da membrana plasmática para o pirofosfato chamada ANK, que se utiliza para manter os niveis extracelulares de PP_i.^[3] O funcionamento defectuoso desta canle está asociado con niveis extracelulares baixos de PP_i e niveis intracelulares elevados.^[2] A ectonucleótido pirofosfatase/fosfodiesterase 1 pode funcionar elevando a concentración de PP_i extracelular.^[3]

Exemplos

Sales de pirofosfato
Nome	Fórmula	Outro nome
dihidroxenopirofosfato de disodio	Na₂H₂P₂O₇	E 450i
hidroxenopirofosfato de trisodio	Na₃HP₂O₇	E 450ii
pirofosfato de tetrasodio	Na₄P₂O₇	E 450iii

Ésteres de pirofosfato
Nome	Fórmula
pirofosfato de dimetilalilo
adenosina difosfato

Véxase tamén

Notas e referencias

↑ Huebner PWA, Milburn RM (1980). "Hydrolysis of pyrophosphate to orthophosphate promoted by cobalt(III). Evidence for the role of polynuclear species". Inorg Chem. 19 (5): 1267–72. doi:10.1021/ic50207a032.
↑ ^2,0 ^2,1 Ho AM, Johnson MD, Kingsley DM (2000). "Role of the mouse ank gene in control of tissue calcification and arthritis". Science. 289 (5477): 265–70. PMID 10894769. doi:10.1126/science.289.5477.265.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Rutsch F, Vaingankar S, Johnson K, Goldfine I, Maddux B, Schauerte P, Kalhoff H, Sano K, Boisvert WA, Superti-Furga A, Terkeltaub R (2001). "PC-1 nucleoside triphosphate pyrophosphohydrolase deficiency in idiopathic infantile arterial calcification". Am J Pathol. 158 (2): 543–54. PMC 1850320. PMID 11159191. doi:10.1016/S0002-9440(10)63996-X.

Serrano A. et al.: H+-PPases: yesterday, today and tomorrow. IUBMB Life. 2007;59(2):76–83, PMID 17454298
Baltscheffsky M.: Inorganic pyrophosphate as an energy donor in photosynthetic and respiratory electron transport phosphorylation systems. Biochem Biophys Res Commun. 1967;28(2):270–6, PMID 4291991
Huebner PWA, Milburn RM (maio de 1980). "Hydrolysis of pyrophosphate to orthophosphate promoted by cobalt (III). Evidence for the role of polynuclear species". Inorg Chem. 19 (5): 1267–72. doi:10.1021/ic50207a032.
Ho AM, Johnson MD, Kingsley DM (Jul 2000). "Role of the mouse ank gene in control of tissue calcification and arthritis". Science. 289 (5477): 265–70. doi:10.1126/science.289.5477.265. PMID 10894769.
Rutsch F, Vaingankar S, Johnson K, Goldfine I, Maddux B, Schauerte P, Kalhoff H, Sano K, Boisvert WA, Superti-Furga A, Terkeltaub R (Feb 2001). "PC-1 nucleoside triphosphate pyrophosphohydrolase deficiency in idiopathic infantile arterial calcification". Am J Pathol. 158 (2): 543–54. PMID 11159191.
Schröder HC, Kurz L, Muller WEG, Lorenz B (Mar 2000). "Polyphosphate in bone". Biochemistry (Moscova). 65 (3): 296–303. https://web.archive.org/web/20110825053648/http://protein.bio.msu.su/biokhimiya/contents/v65/pdf/bcm_0296.pdf.

Ligazóns externas

[en http://www.nlm.nih.gov/cgi/mesh/2007/MB_cgi?mode=&term=Pyrophosphates]

[Huebner-1] Huebner PWA, Milburn RM (1980). "Hydrolysis of pyrophosphate to orthophosphate promoted by cobalt(III). Evidence for the role of polynuclear species". Inorg Chem. 19 (5): 1267–72. doi:10.1021/ic50207a032.

[Ho-2] 2,0 ^2,1 Ho AM, Johnson MD, Kingsley DM (2000). "Role of the mouse ank gene in control of tissue calcification and arthritis". Science. 289 (5477): 265–70. PMID 10894769. doi:10.1126/science.289.5477.265.

[Rutsch-3] 3,0 ^3,1 ^3,2 Rutsch F, Vaingankar S, Johnson K, Goldfine I, Maddux B, Schauerte P, Kalhoff H, Sano K, Boisvert WA, Superti-Furga A, Terkeltaub R (2001). "PC-1 nucleoside triphosphate pyrophosphohydrolase deficiency in idiopathic infantile arterial calcification". Am J Pathol. 158 (2): 543–54. PMC 1850320. PMID 11159191. doi:10.1016/S0002-9440(10)63996-X.

[1]

[2]

[3]