Fosforihapporyhmien

Fosforihapporyhmät ovat funktionaalisia ryhmiä, jotka johtuvat fosforihapon H3PO4:sta tai sen deprotonoituneista muodoista. Ne esiintyvät sekä orgaanisissa yhdisteissä että epäorganisina ioneina ja niillä on keskeinen rooli sekä biokemiallisissa että kemiallisissa reaktioissa. Fosforihapporyhmäkyvykkyys ilmentyy erityisesti fosfaattien ja fosforylaation kautta.

Tyypillisimpiä fosforihapporyhmiä ovat fosfaattiryhmät, jotka muodostuvat esteröidyttyään alkoholeihin ja joiden yleinen muoto on –O–PO3H2 (tai sen deprotonoituneet muodoilliset versiot). Näiden ryhmien avulla voidaan muodostaa fosfaattiesterit, jotka ovat yleisiä sekä biologisissa molekyyleissä että pienissä organofosfaattiyhdisteissä. Toiseksi tärkeä rakenne on difosfaattinen/pyrofosfaattinen ryhmä, jossa kaksi fosfaattiyksikköä on kytketty toisiinsa, sekä triphosfaattinen ryhmä, jossa kolme fosfaattiyksikköä on peräkkäin. Nämä esiintyvät esimerkiksi ATP:ssä ja fosfodiesteri-sidoksissa DNA:n ja RNA:n sekä muiden fosforihappoa sisältävien molekyylien selkärankojen muodostuksessa.

Biologiassa fosforihapporyhmät ovat keskeisiä energian siirrossa, signaaloinnissa ja rakenteissa. ATP, ADP ja AMP muodostuvat fosfaattisidoksilla ja niiden hydrolyysi vapauttaa energiaa. Nukleiinihappojen fosfaattifosfaatti-sidokset yhdistävät sokeri-ryhmät, muodostaen DNA:n ja RNA:n selkärangan. Fosforihappo-ryhmien muokkaus ja fosforylaatio säätelevät lukuisia entsyymien toimintoja ja signaaliprosesseja soluissa.

Fosforihapporyhmät ovat myös yleisiä epäorgaanisissa yhdisteissä, kuten ortofosfaatti PO4^3-, difosfaatti P2O7^4- sekä polyfosfaatit, ja ne vaikuttavat veden ja ympäristön kemiallisiin prosesseihin.