מהי קבוצת פוספט? מאפיינים ופונקציות

א קבוצת פוספט היא מולקולה שנוצרה על ידי אטום זרחן המחובר לארבעה אטומי חמצן. הנוסחה הכימית שלו היא PO43. קבוצה זו של אטומים נקראת קבוצת פוספט כאשר היא מחוברת למולקולה המכילה פחמן (כל מולקולה ביולוגית).

כל היצורים החיים עשויים פחמן. קבוצת הפוספט נמצאת בחומר הגנטי במולקולות האנרגטיות החשובות לחילוף החומרים הסלולרי, המהווה חלק מן הממברנות הביולוגיות ושל כמה מערכות אקולוגיות מתוקים.

זה ברור כי קבוצת פוספט קיים מבנים חשובים רבים של אורגניזמים.

האלקטרונים המשותפים בין ארבעת אטומי החמצן לבין אטום הפחמן יכולים לאחסן הרבה אנרגיה; יכולת זו היא חיונית עבור חלק מהתפקידים שלך בתא.

6 הפונקציות העיקריות של קבוצת פוספט

1 - חומצות גרעין

DNA ו- RNA, החומר הגנטי של כל היצורים החיים, הם חומצות גרעין. הם נוצרים על ידי נוקליאוטידים, אשר בתורם נוצרים על בסיס ניטרוגני, סוכר של 5 פחמנים וקבוצת פוספט.

הסוכר של 5 פחמנים וקבוצת פוספט של כל נוקליאוטידים להצטרף כדי ליצור את עמוד השדרה של חומצות גרעין.

כאשר נוקליאוטידים אינם קשורים לאחרים ליצירת מולקולות דנ"א או רנ"א, הם נקשרים לשתי קבוצות פוספט אחרות, המביאות למולקולות כגון ATP (טריפוספט אדנוזין) או GTP (גנוזין טריפוספט).

2 - כמחסן אנרגיה

ATP הוא המולקולה העיקרית המספקת אנרגיה לתאים, כך שהם יכולים לבצע את הפונקציות החיוניות שלהם.

לדוגמה, כאשר השרירים מתקשרים, חלבונים בשרירים משתמשים ב- ATP כדי להפוך אותו.

מולקולה זו נוצרת על ידי אדנוזין המקושר לשלוש קבוצות פוספט. הקשרים שנוצרו בין הקבוצות הללו הם אנרגיה גבוהה.

משמעות הדבר היא כי על ידי שבירת קישורים אלה, כמות גדולה של אנרגיה הוא שוחרר כי ניתן להשתמש כדי לבצע עבודה בתא.

הסרה של קבוצת פוספט לשחרר אנרגיה נקרא הידרוליזה ATP. התוצאה היא פוספט חינם בתוספת ADP מולקולה (אדנוזין diphosphate, כי זה רק יש שתי קבוצות פוספט).

קבוצות פוספט נמצאות גם במולקולות אנרגיה אחרות שהן פחות שכיחות מאשר ATP, כגון גנוזין טריפוספט (GTP), cytidine triphosphate (CTP), ו triidosphate uridine (UTP)..

3. בהפעלת חלבונים

קבוצות פוספט חשובים בהפעלת חלבונים, כך שהם יכולים לבצע פונקציות מסוימות בתאים.

החלבונים מופעלים באמצעות תהליך הנקרא זרחון, שהוא פשוט תוספת של קבוצת פוספט.

כאשר קבוצה פוספט היה קשור חלבון, הוא אמר כי חלבון כבר phosphorylated.

זה אומר שזה הופעל כדי להיות מסוגל לבצע עבודה מסוימת, כגון נשיאת הודעה חלבון אחר בתא.

זרחון חלבון מתרחש בכל צורות החיים והחלבונים המוסיפים קבוצות פוספט אלו לחלבונים אחרים נקראים קינאזות.

זה מעניין לציין כי לפעמים את העבודה של קינאז הוא כדי phosphorylate קינאז אחר. לעומת זאת, dosphosphorylation היא הסרת קבוצת פוספט.

4 - ממברנות התא

קבוצות פוספט יכול להיקשר שומנים ליצור סוג אחר של ביומולקולות חשוב מאוד שנקרא phospholipids.

חשיבותו טמונה בעובדה כי phospholipids הם המרכיב העיקרי של קרום התא אלה מבנים חיוניים לכל החיים.

מולקולות phospholipid רבים מסודרים בשורות כדי ליצור מה שנקרא bilayer של phospholipids; כלומר, שכבה כפולה של פוספוליפידים.

Bilayer זה הוא המרכיב העיקרי של ממברנות ביולוגיות, כגון קרום התא המעטפה הגרעינית המקיפה את הגרעין.

5- כמו הרגולטור pH

ישויות חיות חייבות תנאי חיים נייטרליים משום שרוב הפעילות הביולוגית יכולה להתרחש רק ב- pH מסוים קרוב לנייטרליות; כלומר, לא חומצה מאוד ולא בסיסי מאוד.

קבוצת פוספט הוא חיץ חשוב של pH בתאים.

6 - במערכות אקולוגיות

בסביבות מים מתוקים זרחן הוא חומר מזין המגביל את הצמיחה של צמחים ובעלי חיים.

הגידול בכמות של מולקולות המכילות זרחן (כגון קבוצות פוספט) יכול לקדם את הצמיחה של פלנקטון וצמחים.

גידול זה בצמיחת הצמחים מתרגם למזון נוסף לאורגניזמים אחרים, כגון זואופלנקטון ודגים. לפיכך, שרשרת המזון ממשיכה עד שהיא מגיעה לבני אדם.

גידול בפוספטים יגדיל בתחילה את כמות הפלנקטון והדגים, אך עלייה גדולה מדי תגביל חומרים מזינים אחרים החשובים להישרדות, כגון חמצן.

זה דלדול של חמצן נקרא eutropication והוא יכול להרוג חיות מימיות.

פוספטים עשויים לגדול עקב פעילות אנושית, כגון טיפול בשפכים, פריקה תעשייתית ושימוש בדשנים בחקלאות.

הפניות

1. אלברטס, ב, ג 'ונסון, א, לואיס, ג' יי, מורגן, ד, Raff, M., רוברטס, ק & וולטר, פ (2014). ביולוגיה מולקולרית של התא (כרך 6). מדע גרלנד.
2. ברג, ג ', טימוצקו, ג', Gatto, G & Strayer, L. (2015). ביוכימיה (8th ed.). וו פרימן וחברה.
3. Hudson, J. J., Taylor, W. D., & Schindler, D. W. (2000). ריכוז פוספט באגמים. הטבע, 406(6791), 54-56.
4. Karl, D. M. (2000). אקולוגיה אקולוגית זרחן, צוות החיים. הטבע, 406(6791), 31-33.
5. קרפ, ג '(2009). ביולוגיה תאית ומולקולרית: מושגים וניסויים (כרך 6). ויילי.
6. לודג, ח ', עמון, א' ומרטין, ק '(2016), ל', ח ', ברק, א', קייזר, ג ', קריגר,. ביולוגיה תא מולקולרית (8th ed.). וו פרימן וחברה.
7. נלסון, ד & קוקס, מ '(2017). Lehninger עקרונות ביוכימיה (מהד 'השביעית). וו פרימן.
8. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). יסודות הביוכימיה: החיים ברמה המולקולרית (מהד 'ה -5). ויילי.
9. ג 'אנג, ס, Rensing, C., & Zhu, י' ג (2014). Cyanobacteria בתיווך ארסן דינאמיקה החזר מוסדר על ידי פוספט בסביבות מימיות. מדע וטכנולוגיה סביבתיים, 48(2), 994-1000.