fosfaattiryhmissä

Fosfaattiryhmä on funktionaalinen ryhmä, jossa fosfori on sidoksissa neljään happiatomiin. Sen yleinen rakenne voidaan kuvata muodossa P=O ja kolmella P–O-sidoksella; ryhmä esiintyy sekä epäorgaanisena ortofosfaattina (PO4^3−) että orgaanisissa yhdisteissä fosfoesteri- ja fosfoanhydridiyhdisteinä. Fosfaattiryhmän happiataimien protonaatiot riippuvat pH:stä, mikä johtaa muotoihin kuten H3PO4, H2PO4− ja HPO4^2− sekä PO4^3−.

Fosfaattiryhmät ovat keskeisiä sekä kemiallisessa että biokemiallisessa kontekstissa. Biologisesti tärkeimpiä esimerkkejä ovat ATP ja ADP sekä nukleiinihapot DNA ja RNA, joiden fosfodiesterisidokset muodostavat molekyylien selkärangan. Fosfaatin presencea on myös solukalvon fosfolipidien pääryhmänä, jossa fosfoesteriyhteydet muodostavat vesiliukoisen pään. Näiden ryhmien kautta fosfori osallistuu energian siirtoon, signaalien säätelyyn sekä rakenteelliseen vakauteen.

Kemialliset ominaisuudet: fosfaattiryhmät ovat polyproottisia ja niiden dissosiaatio riippuu ympäristön pH:stä. PKa-arvot kolmen protonin poistolle ovat noin 2,1; 7,2; 12,3, joten fysiologisessa pH:ssa ryhmä on suurimmaksi osaksi negatiivisesti varauksessa, mikä vaikuttaa sitoutumisiin ja konformaatioihin.

Reaktiot ja merkitys: biologisesti keskeisiä ovat fosforylaatio ja defosforylaatio, sekä fosfoesteri- ja fosfoanhydridisidosten muodostuminen ja hajoaminen. Ympäristössä fosfaatit vaikuttavat veden rehevöitymiseen, ja niiden hallinta on tärkeä osa maatalouden ja jäteveden käsittelyä.