Pirofosfato

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

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.

Anión pirofosfato ou PPi.

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.

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. As células poden canalizar o PP_i intracelular no fluído extracelular. Coñécese unha canle non encimática da membrana plasmática para o pirofosfato chamada ANK, que se utiliza para manter os niveis extracelulares de PP_i. O funcionamento defectuoso desta canle está asociado con niveis extracelulares baixos de PP_i e niveis intracelulares elevados. A ectonucleótido pirofosfatase/fosfodiesterase 1 pode funcionar elevando a concentración de PP_i extracelular.

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

• ATP
• Enlace anhidro
• Ácido fosfórico
• Pirofosfatase inorgánica

Notas e referencias

• 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]