fosfaatrühm

Fosfaatrühm (phosphate group) is een chemische functionele groep die bestaat uit een fosfaatcentrum gebonden aan vier zuurstofatomen in een tetraëdrische structuur. In de anorganische vorm wordt het orthofosfaat genoemd, met formule PO4^3−. In waterige oplossingen bestaan verschillende protonatie toestanden afhankelijk van de pH: bij biologische en neutrale omstandigheden zijn H2PO4− en HPO4^2− de belangrijkste vormen (pKa2≈7,2).

In organische chemie komt de fosfaatgroep vaak voor als fosfaatester (R–O–PO3^2−) of als aan elkaar gebonden fosfaatgroepen in anhydride-verbindingen zoals pyrofosfaat. In nucleïnezuren speelt de fosfaatgroep een cruciale rol: de fosfaatdiesterbindingen verbinden suikers in de DNA- en RNA-backbone, waardoor een stabiele, polaire keten ontstaat.

Biologische betekenis is divers. Fosfaatgroepen zijn essentieel voor energieoverdracht via ATP en andere nucleotiden; ze regelen enzymactiviteit en signaaltransductie door fosforylering van eiwitten en andere moleculen. Polyfosfaat- en pyrofosfaatverbanden dienen als energierijke reserves en spelen een rol in metabole processen en chemische opslag van fosfaat.

Toepassingen en voorkomen: mineralenrijke fosfaatverbindingen worden veel gebruikt in kunstmest (kolomfosfaat, calciumsuperfosfaat en natriumpolyfosfaat) en als voedingsadditief en stabilisator in de voedingsindustrie. Overmatig gebruik kan leiden tot ecologische problemen zoals eutrofiëring van waterwegen. In chemie en biologie blijft de fosfaatgroep een centraal thema vanwege zijn polariteit, hydrolyse-gevoeligheid en vermogen om structuur en energieoverdracht te moduleren.

---