fosfoanhydridebindingen

Fosfoanhydridebindingen zijn chemische verbindingen tussen twee fosfaatgroepen die ontstaan door condensatie van fosforzuren met afgifte van water. In nucleotide-moleculen zoals ATP en ADP verbinden fosfaatgroepen zich via P–O–P-bruggen, oftewel fosfoanhydridebindingen. ATP bevat twee such bindingsparen: de α–β-binding en de β–γ-binding; ADP heeft één fosfoanhydridebinding (de α–β). Deze bindingen worden vaak aangeduid als energierijke bindingen omdat hun hydrolyse energie oplevert die door cellen voor verschillende processen wordt gebruikt.

Chemische aard en voorkomen: Fosfoanhydridebindingen zijn brugbindingen tussen fosfaatgroepen via een of meer P–O–P-bruggen. Ze ontstaan bij condensatie van fosfaatresten en komen voor in energierijke moleculen zoals ATP en ADP, maar ook in andere biochemische contexten waarin meerdere fosfaatgroepen zijn gebonden aan elkaar. Pyrofosfaat (PPi) is een andere relevante verbinding waarbij twee fosfaateenheden via een fosfoanhydridebinding verbonden zijn; PPi kan verder hydrolyseren tot twee Pi.

Energetiek en functie: Hydrolyse van fosfoanhydridebindingen levert significante vrije energie vrij (gemiddeld around −30 kJ/mol onder standaardomstandigheden), wat cellulaire processen aandrijft zoals spiercontractie, actief transport en biosynthese. De energetische baten komen onder meer doordat de rivier van elektronen en ladingen na hydrolyse beter gemoduleerd is en doordat meerdere fosfaatgroepen na hydrolyse stabilere producten vormen.

Biologische context: De omzetting tussen ATP, ADP en Pi (en PPi) wordt gereguleerd door enzymen zoals ATPases, kinases en synthetasen. Fosfoanhydridebindingen zijn daarmee centrale schakels in energietransport, metabole catabolisme en anabolisme.