ШТА ЈЕ ФОСФАТНА ГРУПА? КАРАКТЕРИСТИКЕ И ФУНКЦИЈЕ - ХЕМИЈА - 2025

Фосфатна група је молекул сачињен од атома фосфора везан за четири кисеоник. Његова хемијска формула је ПО43-. Ова група атома назива се фосфатна група када је везана за молекул који садржи угљен (било који биолошки молекул).

Сва жива бића су направљена од угљеника. Фосфатна група присутна је у генетском материјалу у енергетским молекулама важним за ћелијски метаболизам, који чине део биолошких мембрана и неких слатководних екосистема.

Фосфатна група везана за Р ланац.

Јасно је да је фосфатна група присутна у многим важним структурама у организмима.

Електрони који се деле између четири атома кисеоника и атома угљеника могу да складиште пуно енергије; ова способност је од виталне важности за неке од њихових улога у ћелији.

6 главних функција фосфатне групе

1- У нуклеинским киселинама

ДНК и РНА, генетски материјал свих живих бића, су нуклеинске киселине. Они су сачињени од нуклеотида који су заузврат сачињени од азотне базе, шећера са 5 угљеника и фосфатне групе.

Шећер са 5 угљеника и фосфатна група сваког нуклеотида спајају се заједно и чине окосницу нуклеинских киселина.

Када се нуклеотиди не споје један са другим како би формирали молекуле ДНК или РНК, они се придружују двема другим фосфатним групама које стварају молекуле као што су АТП (аденосин трифосфат) или ГТП (гванозин трифосфат).

2- Као складиште енергије

АТП је главни молекул који снабдева енергију ћелија тако да оне могу да обављају своје виталне функције.

На пример, када се мишићи стежу, мишићни протеини то користе АТП.

Овај молекул је састављен од аденозина који је повезан са три фосфатне групе. Везе формиране између ових група су високоенергетске.

То значи да, када се те везе раскину, ослобађа се велика количина енергије која се може искористити за рад у ћелији.

Уклањање фосфатне групе ради ослобађања енергије назива се хидролиза АТП-а. Резултат је слободни фосфат плус АДП молекул (аденозин дифосфат, јер он има само две фосфатне групе).

Фосфатне групе налазе се и на другим молекулама енергије које су мање уобичајене од АТП-а, као што су гванозин-трифосфат (ГТП), цитидин-трифосфат (ЦТП) и уридин-трифосфат (УТП).

3- У активацији протеина

Фосфатне групе су важне у активирању протеина, тако да оне могу обављати одређене функције у ћелијама.

Протеини се активирају процесом који се зове фосфорилација, што је једноставно додавање фосфатне групе.

Када је фосфатна група везана за протеин, каже се да је тај протеин фосфорилиран.

То значи да је активиран да може да обавља одређени посао, као што је ношење поруке другом протеину у ћелији.

Фосфорилација протеина се јавља у свим облицима живота, а протеини који те фосфатне групе додају другим протеинима називају се киназе.

Занимљиво је поменути да је понекад посао киназе фосфорилација друге киназе. Супротно томе, депосфорилација је уклањање фосфатне групе.

4- У ћелијским мембранама

Фосфатне групе могу се придружити липидима да би формирале другу врсту веома важних биомолекула названих фосфолипиди.

Његов значај лежи у чињеници да су фосфолипиди главна компонента ћелијских мембрана и да су то основне животне структуре.

Многи молекули фосфолипида су распоређени у редове тако да формирају оно што се назива фосфолипидни двослојни; то јест двоструки слој фосфолипида.

Овај двослојни слој је главна компонента биолошких мембрана, попут ћелијске мембране и нуклеарне овојнице која окружује језгро.

5- Као регулатор пХ

Живим бићима су потребни неутрални услови за живот јер се већина биолошких активности може одвијати само при специфичном пХ близу неутралног; то јест, ни врло кисело, ни врло базно.

Фосфатна група је важан пХ пуфер у ћелијама.

6- У екосистемима

У слатководним срединама, фосфор је храњива твар која ограничава раст биљака и животиња.

Повећавање количине молекула који садрже фосфор (попут фосфатних група) може промовисати планктон и раст биљака.

Ово повећање раста биљака претвара се у више хране за друге организме, као што су зоопланктон и рибе. Стога се ланац исхране наставља све док не дође до људи.

Повећање фосфата почет ће повећати број планктона и рибе, али превелико повећање ограничиће и друге храњиве састојке који су такође важни за опстанак, попут кисеоника.

Оштећење кисеоника назива се еутрофикација и може убити водене животиње.

Фосфати се могу повећати због људских активности, као што су пречишћавање отпадних вода, индустријско пражњење и употреба ђубрива у пољопривреди.

Референце

1. Албертс, Б., Јохнсон, А., Левис, Ј., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К. и Валтер, П. (2014). Молекуларна биологија ћелије (6. изд.). Гарланд Сциенце.
2. Берг, Ј., Тимоцзко, Ј., Гатто, Г. и Страиер, Л. (2015). Биохемија (8. изд.). ВХ Фрееман анд Цомпани.
3. Худсон, ЈЈ, Таилор, ВД и Сцхиндлер, ДВ (2000). Концентрације фосфата у језерима. Природа, 406 (6791), 54-56.
4. Карл, ДМ (2000). Водена екологија. Фосфор, особље живота. Природа, 406 (6791), 31-33.
5. Карп, Г. (2009). Ћелијска и молекуларна биологија: концепти и експерименти (6. изд.). Вилеи.
6. Лодисх, Х., Берк, А., Каисер, Ц., Криегер, М., Бретсцхер, А., Плоегх, Х., Амон, А. и Мартин, К. (2016). Молекуларна ћелијска биологија (8. изд.). ВХ Фрееман анд Цомпани.
7. Нелсон, Д. и Цок, М. (2017). Лехнингерови принципи биохемије (7. изд.). ВХ Фрееман.
8. Воет, Д., Воет, Ј. и Пратт, Ц. (2016). Основе биохемије: живот на молекуларном нивоу (5. изд.). Вилеи.
9. Зханг, С., Ренсинг, Ц., и Зху, ИГ (2014). Цијанобактеријом посредована редокс динамика арсена регулише фосфат у воденој средини. Еколошка наука и технологија, 48 (2), 994–1000.