fosfaattiryhmät

Fosfaattiryhmät ovat organi- ja epäorgaanisissa yhdisteissä esiintyviä ryhmiä, joilla on fosfori-atomi ja sen ympärillä neljä happiatomia. Fosfaattiryhmän tyypillinen rakenne on tetraedrinen ja yleisimmin ne esiintyvät ionoituna PO4^3−- tai esteroiduna R–O–PO3^2−- muodossa. Fosfaattiryhmät voivat olla osana yksittäisiä epäorgaanisia ioni- ja esterisidoksia tai osana suuria biomolekyylejä.

Pääasialliset fosfaattiryhmät voidaan jakaa kahteen kategoriaan: epäorgaaninen fosfaatti (PO4^3−) ja orgaaniset fosfaatti-esterit (esim. R–O–PO3^2−). Fosfaattien esterit ovat erityisen tärkeitä biokemiassa, sillä ne muodostavat fosfoesterisidoksia esimerkiksi nukleotidien ja ribo- sekä deoksiriboosiyksiköiden välillä. Nucleotideissä fosfaattiryhmä muodostaa fosfadiesteristä toisiinsa liittyvien sokerien välillä DNA:ssä ja RNA:ssa sekä ATP:n ja muiden energiamolekyylien fosfoesteriyhteydet.

Biologinen merkitys on laaja. Adenosiin trifosfaatti (ATP) sekä adenosin difosfaatti (ADP) toimivat energian siirrossa, fosforylaatiot säätelevät proteiinien ja signaalin siirtoa, ja fosfaattiryhmät muodostavat DNA:n ja RNA:n sokerifosfaattidiestiset prenantit. Fosfaattiaineet ovat keskeisiä myös lipidien rakenteessa (fosfolipidit), solujen signaalin välityksessä ja luuston mineraalissa hydroksifosfiitissa. Ravinnosta saadut fosfaatit ovat tärkeitä kasveille ja eläimille, ja niitä käytetään lannoitteina.

Fosfaattiryhmien kemia huomioi happovakioita: fosfaattien mono-, di- ja triesteriyhdisteillä on erilaiset ionisaatio- ja hydrolyysirajat, ja niiden muutosvaiheet säätelevät biologisia reaktioita entsymaattisesti fosfataasien ja muiden entsyymien avulla.