ไพโรฟอสเฟต

ฟอสฟอรัส , P   ออกซิเจน , O
ชื่อ
ชื่อ IUPAC ไดฟอสเฟต
ชื่อตามระบบ IUPAC ไดโพลีฟอสเฟต
ชื่ออื่นๆ ไพโรฟอสเฟต ฟอสโฟเนโตฟอสเฟต
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	14000-31-8 วาย 13472-36-1 (เกลือเตตระโซเดียมเดคาไฮเดรต) วาย 7758-16-9 (เกลือไดโซเดียม) วาย
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
ชอีบี	เชบี:18361 วาย
เคมสไปเดอร์	559142 วาย
ดรักแบงค์	DB04160 วาย
หมายเลข E	E450 (สารเพิ่มความข้น, ...)
อ้างอิง Gmelin	26938
PubChem CID	644102
มหาวิทยาลัย	X3SSV2V6L3
อินชิ InChI=1S/H4O7P2/c1-8(2,3)7-9(4,5)6/h(H2,1,2,3)(H2,4,5,6)/p-4 วาย รหัส: XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J วาย InChI=1/H4O7P2/c1-8(2,3)7-9(4,5)6/h(H2,1,2,3)(H2,4,5,6)/p-4 รหัส: XPPKVPWEQAFLFU-XBHQNQODAI
รอยยิ้ม [O-]P(=O)([O-])OP(=O)([O-])[O-]
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	P 2 O 7 4–
มวลโมลาร์	173.941  กรัม·โมล−1
กรดคอนจูเกต	กรดไพโรฟอสฟอริก
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) วาย ตรวจสอบ  (คืออะไร   ?) วายเอ็น ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

ในทางเคมีไพโรฟอสเฟตคือออกซิแอนไอออน_ของฟอสฟอรัส ที่มีอะตอมฟอสฟอรัสสองอะตอมเชื่อมต่อกันด้วย_{พันธะ} P −O−Pมีเกลือไพโรฟอสเฟตอยู่หลายชนิด เช่น ได _{โซเดียม}ไพโรฟอสเฟต ( Na₂H₂P₂O₇ ) และ_เตตระ_{โซเดียม}ไพโรฟอสเฟต( Na₄P₂O₇ ) _{เป็นต้น}บ่อยครั้งที่ไพโรฟอสเฟตถูกเรียกว่าไดฟอสเฟต ไพโรฟอสเฟต ดั้งเดิมได้มาจากการทำให้กรดไพโรฟอสฟอริก_{เป็นกลาง} บาง ส่วน หรือทั้งหมด พันธะ ไพโรฟอสเฟตบางครั้งก็เรียกว่า พันธะฟอสโฟแอนไฮไดรด์ ซึ่งเป็นชื่อที่เน้นการสูญเสียน้ำที่เกิดขึ้นเมื่อฟอสเฟตสองอะตอมสร้าง พันธะ P−O−P ใหม่ และคล้ายคลึงกับชื่อเรียกของแอนไฮไดรด์ของกรดคาร์บอกซิลิกไพโรฟอสเฟตพบได้ในATPและ นิว คลีโอไทด์ไตรฟอสเฟตอื่นๆ ซึ่งมีความสำคัญในชีวเคมี คำว่าไพโรฟอสเฟตยังเป็นชื่อของเอสเทอร์ที่เกิดจากการควบแน่นของสารประกอบทางชีวภาพที่มีฟอสเฟตกับฟอสเฟตอนินทรีย์เช่นไดเมทิลอัลลิลไพโรฟอสเฟตพันธะนี้ยังถูกเรียกว่าพันธะ ฟอสเฟตพลังงานสูง อีกด้วย

กรดไพโรฟอสฟอริกเป็นกรดเตตระโปรติกที่มีค่า pKa ที่แตกต่างกัน สี่_ค่า : ^{[ 1 ]}

H ₄ P ₂ O ₇ ⇌ H ₃ P ₂ O ₇ ^– + H ⁺ , p K _a1 = 0.85

H ₃ P ₂ O ₇ ^– ⇌ H ₂ P ₂ O ₇ ^2– + H ⁺ , p K _a2 = 1.96

H ₂ P ₂ O ₇ ^2– ⇌ HP ₂ O ₇ ^3– + H ⁺ , p K _a3 = 6.60

HP ₂ O ₇ ^3– ⇌ P ₂ O ₇ ^4– + H ⁺ , p K _a4 = 9.41

ค่าpKaเกิดขึ้นในสองช่วงที่แตกต่างกัน เนื่องจากปฏิกิริยาการกำจัดโปรตอนเกิดขึ้นที่หมู่ฟอสเฟตที่แยกจากกัน เพื่อเป็นการเปรียบเทียบ ค่า_pKa ของกรดฟอสฟอริก_คือ 2.14, 7.20 และ 12.37

ที่ค่า pH ทางสรีรวิทยา ไพโรฟอสเฟตจะอยู่ในรูปของสารผสมระหว่างรูปแบบที่มีโปรตอนสองตัวและรูปแบบที่มีโปรตอนหนึ่งตัว

ไดโซเดียมไพโรฟอสเฟตเตรียมได้จากการควบแน่นด้วยความร้อนของโซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตหรือจากการกำจัดโปรตอนบางส่วนของกรดไพโรฟอสฟอริก^{[ 2 ]}

โดยทั่วไปไพโรฟอสเฟตจะมีสีขาวหรือไม่มีสีเกลือโลหะอั ลคา ไลสามารถละลายน้ำได้^{[ 3 ]}พวกมันเป็นสารเชิงซ้อนที่ดีสำหรับไอออนโลหะ (เช่น แคลเซียมและโลหะทรานซิชันหลายชนิด) และมีการใช้งานมากมายในเคมีอุตสาหกรรม ไพโรฟอสเฟตเป็นสมาชิกตัวแรกของชุดโพลีฟอสเฟตทั้งหมด^{[ 4 ]}

แอนไอออน_{P₂O₇⁴⁻}มีตัวย่อว่าPPᵢ _ซึ่งย่อมาจากอ_นินทรีย์ ไพโรฟอสเฟตเกิดจากการไฮโดรไลซิ^สของATP ไปเป็นAMPในเซลล์

ATP → AMP + PP _i

ตัวอย่างเช่น เมื่อนิวคลีโอไทด์ถูกรวมเข้ากับ สาย DNAหรือRNA ที่กำลังเติบโต โดยพอลิเมอเรสไพโรฟอสเฟต (PP _i ) จะถูกปล่อยออกมา กระบวนการไพโรฟอสโฟโรไลซิสเป็นปฏิกิริยาย้อนกลับของปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน ซึ่งไพโรฟอสเฟตทำปฏิกิริยากับ 3′-นิวคลีโอไซด์โมโนฟอสเฟต ( NMPหรือ dNMP) ซึ่งจะถูกกำจัดออกจากโอลิโกนิวคลีโอไทด์เพื่อปล่อยไตรฟอสเฟตที่สอดคล้องกัน ( dNTPจาก DNA หรือNTPจาก RNA)

ไอออนไพโรฟอสเฟตมีสูตรเคมี P₂O₇⁴⁻ _และเป็นแอนไฮไดรด์ของกรดฟอสเฟตมันไม่เสถียรในสารละลายในน้ำและ จะ เกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสกลายเป็นฟอสเฟตอนินท _รี^ย์

P ₂ O ₇ ^4– + H ₂ O → 2 HPO ₄ ^2–

หรือเขียนย่อแบบที่นักชีววิทยาใช้:

PP _ฉัน + H ₂ O → 2 P _i + 2 H ⁺

ในกรณีที่ไม่มีการเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของโพลีฟอสเฟตอย่างง่าย เช่น ไพโรฟอสเฟต ไตรฟอสเฟตเชิงเส้นADPและ ATP มักจะดำเนินไปอย่างช้ามาก ยกเว้นในสภาวะที่เป็นกรดสูง^{[ 5 ]}

(ปฏิกิริยาย้อนกลับของปฏิกิริยานี้คือวิธีการเตรียมไพโรฟอสเฟตโดยการให้ความร้อนแก่ฟอสเฟต)

การไฮโดรไลซิสไปเป็นฟอสเฟตอนินทรีย์นี้ทำให้การแยก ATP ไปเป็น AMP และ PP _i กลายเป็นกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้และปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เชื่อมโยงกับการไฮโดรไลซิสนี้ก็ไม่สามารถย้อนกลับได้เช่นกัน

จากมุมมองของ การคำนวณ ฟอสเฟตพลังงานสูงการไฮโดรไลซิสของ ATP ไปเป็น AMP และ PP _iต้องใช้ฟอสเฟตพลังงานสูงสองตัว เนื่องจากในการสร้าง AMP กลับเป็น ATP ต้องใช้ปฏิกิริยา ฟอสโฟรีเลชัน สองครั้ง

AMP + ATP → 2 ADP

2 ADP + 2 Pi _→ 2 ATP

ความเข้มข้นของไพโรฟอสเฟตอนินทรีย์ในพลาสมามีช่วงอ้างอิงที่ 0.58–3.78  μM (ช่วงการทำนาย 95%) ^{[ 6 ]}

ไอโซเพนเทนิลไพโรฟอสเฟตเปลี่ยนเป็นเจรานิลไพโรฟอสเฟต ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของ เทอร์พีนและเทอร์พีนอยด์หลายหมื่นชนิด^{[ 7 ] [ 8 ]}

PP _iเป็นสารยับยั้งที่สำคัญของ การตกตะกอนของไฮด ^รอกซีอะพาไทต์ที่มีอยู่ในของเหลวนอกเซลล์ (ECF) (รวมถึงพลาสมาในเลือด^{[ 9 ]}ของเหลวในข้อต่อและปัสสาวะ [ ^{10 ]} ) ECF มีความอิ่มตัวเกินของ ไอออน Ca ²⁺และ PO ₄ ^3–กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ความเข้มข้นของไอออนเหล่านี้สูงเกินกว่าขีดจำกัดที่ผลึกไฮดรอกซีอะพาไทต์จะเริ่มตกตะกอนจากสารละลายตามปกติ (ภาวะทางพยาธิวิทยาที่เรียกว่าการเกิดแคลซิฟิเคชันแบบแพร่กระจาย ) ^{[ 9 ]}

ระดับของ PP _iถูกควบคุมโดยโมเลกุลอย่างน้อยสามชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเอนไซม์อัลคาไลน์ฟอสฟาเตสที่ไม่จำเพาะต่อเนื้อเยื่อ (TNAP)ซึ่งถูกหลั่งโดยออสทีโอบลาสต์ในบริเวณออสทีออยด์เพื่อย่อยสลาย PP _iและทำให้การสร้างแร่ธาตุในกระดูกดำเนินต่อไปได้ในระหว่างการเจริญเติบโตหรือการปรับโครงสร้างของกระดูก การขาด TNAP แต่กำเนิดในแบบจำลองสัตว์ส่งผลให้ลูกหลานมีกระดูกที่อ่อนนุ่มและมีแคลเซียมไม่เพียงพอ^{[ 9 ]}

ออสทีโอบลาสต์ยังหลั่งนิ ว คลีโอไทด์ไพโรฟอสฟาเทสฟอสโฟไดเอสเตอเรส 1 (NPP1)ซึ่งทำให้เกิดการผลิต PP _i นอกเซลล์ และโปรตีนโฮโมล็อกแอนไคโลซิสแบบก้าวหน้า (ANK)ซึ่งส่งเสริมการขนส่ง PP _iออกจากเซลล์ การขาด NPP1 และ ANK ส่งผลให้ความเข้มข้นของ PP _i นอกเซลล์ลดลง และมีความเกี่ยวข้องทางคลินิกกับการเกิดแคลซิฟิเคชันแบบแพร่กระจายและการเกิดแคลซิฟิเคชันของกระดูกมากเกินไป (แสดงอาการทางคลินิก เช่นกระดูกงอก ) ^{[ 9 ]}

เซลล์อาจส่ง PP _i ภายในเซลล์ ไปยัง ECF ^{[ 11 ]} ANK เป็นช่อง PP _iบนเยื่อหุ้มเซลล์ที่ไม่ใช่เอนไซม์ซึ่งช่วยรักษาระดับ PP _{i ภายนอกเซลล์} ^{[ 11 ]}การทำงานที่บกพร่องของช่อง PP _iบนเยื่อหุ้มเซลล์ ANK เกี่ยวข้องกับระดับ PP _i ภายนอกเซลล์ที่ต่ำ และระดับ PP i ภายในเซลล์ที่สูงขึ้น[ ₁₀ ^{] Ectonucleotide pyrophosphatase} /phosphodiesterase (ENPP) อาจทำหน้าที่เพิ่มระดับ PP i _{ภายนอก เซลล์} ^{[ 11 ]}

ไดฟอสเฟตชนิดต่างๆ ใช้เป็นอิมัลซิไฟเออ ร์ สาร ทำให้คงตัวสารควบคุมความเป็นกรด สาร ทำให้ขึ้นฟู สารคีเลตและสารกักเก็บน้ำในกระบวนการแปรรูปอาหาร^{[ 12 ]}โดยจัดอยู่ใน ระบบ หมายเลข Eภายใต้ E450: ^{[ 13 ]}

• E450(a): ไดโซเดียมไดไฮโดรเจนไดฟอสเฟต ; ไตรโซเดียมไดฟอสเฟต; เตตระโซเดียมไดฟอสเฟต (TSPP); เตตระโพแทสเซียมไดฟอสเฟต
• E450(b): เพนตาโซเดียมและเพนตาโพแทสเซียมไตรฟอสเฟต
• E450(c): โซเดียมและโพแทสเซียมโพลีฟอสเฟต

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีการใช้สูตรไดฟอสเฟตต่างๆ เพื่อทำให้ วิ ปครีม คงตัว ^{[ 14 ]}

• Schröder HC, Kurz L, Muller WE, Lorenz B (มีนาคม 2000). "โพลีฟอสเฟตในกระดูก" (PDF) . ชีวเคมี (มอสโก) . 65 (3): 296– 303. PMID  10739471 . เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 25 สิงหาคม 2011

ลองค้นหาคำว่า ไดฟอสเฟต  หรือไพโรฟอสเฟตในวิกิพีเดีย ซึ่งเป็นพจนานุกรมออนไลน์ฟรี

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับไพโรฟอสเฟตในวิกิมีเดียคอมมอนส์
• ไพโรฟอสเฟต ในฐานข้อมูล Medical Subject Headings (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา