甲磷酸基团是键合到四个氧磷原子的组成的分子。其化学式为PO43-。当该原子团连接到包含碳的分子(任何生物分子)时,称为磷酸基团。
所有生物都是碳制成的。磷酸基团存在于遗传物质中的能量分子中,这些能量分子对于细胞的新陈代谢至关重要,形成了生物膜和一些淡水生态系统的一部分。
磷酸基团附在R链上。
显然,磷酸盐基团存在于生物的许多重要结构中。
四个氧原子和碳原子之间共享的电子可以存储大量能量。这种能力对于他们在细胞中的某些角色至关重要。
磷酸基团的6个主要功能
1-在核酸中
DNA和RNA是所有生物的遗传物质,是核酸。它们由核苷酸组成,而核苷酸又由含氮碱基,5-碳糖和磷酸基团组成。
每个核苷酸的5碳糖和磷酸基团一起形成核酸的主链。
当核苷酸彼此不连接形成DNA或RNA分子时,它们会连接其他两个磷酸基团,从而产生诸如ATP(三磷酸腺苷)或GTP(三磷酸鸟苷)的分子。
2-作为能量存储
ATP是向细胞提供能量以使其发挥重要功能的主要分子。
例如,当肌肉收缩时,肌肉蛋白利用ATP收缩。
该分子由连接三个磷酸基团的腺苷组成。这些基团之间形成的键是高能。
这意味着,当这些键断开时,会释放大量能量,这些能量可用于在电池中工作。
去除磷酸基团以释放能量的过程称为ATP水解。结果是游离磷酸盐加上ADP分子(腺苷二磷酸,因为它仅具有两个磷酸基)。
磷酸基团还存在于其他比ATP少见的能量分子上,例如三磷酸鸟苷(GTP),三磷酸胞苷(CTP)和三磷酸尿苷(UTP)。
3-在蛋白质活化中
磷酸基团在蛋白质的激活中很重要,因此它们可以在细胞中执行特定的功能。
蛋白质通过称为磷酸化的过程被激活,该过程仅仅是添加磷酸基团。
当磷酸基团已经连接到蛋白质上时,该蛋白质被称为已被磷酸化。
这意味着它已经被激活以能够完成特定的工作,例如将信息传递给细胞中的另一种蛋白质。
蛋白质磷酸化发生在所有生命形式中,将这些磷酸基团添加到其他蛋白质中的蛋白质称为激酶。
有趣的是,有时激酶的工作是磷酸化另一种激酶。相反,脱磷酸化是除去磷酸基团。
4-细胞膜
磷酸基团可以与脂质结合形成另一种非常重要的生物分子,称为磷脂。
它的重要性在于,磷脂是细胞膜的主要成分,并且它们是生命必不可少的结构。
许多磷脂分子排成一排,形成所谓的磷脂双层。即,磷脂的双层。
该双层是生物膜的主要成分,例如细胞膜和围绕核的核膜。
5-作为pH调节剂
生物需要生命的中性条件,因为大多数生物活动只能在接近中性的特定pH值下发生。也就是说,既不是很酸性也不是很碱性。
磷酸基团是细胞中重要的pH缓冲液。
6-在生态系统中
在淡水环境中,磷是限制植物和动物生长的营养物质。
增加含磷分子(例如磷酸基团)的数量可以促进浮游生物和植物的生长。
植物生长的增加转化为其他生物(例如浮游动物和鱼类)的食物。因此,食物链一直持续到它到达人类为止。
磷酸盐的增加最初会增加浮游生物和鱼类的数量,但是过多的增加会限制其他对生存也很重要的营养物质,例如氧气。
这种氧气的消耗称为富营养化,它可以杀死水生动物。
磷酸盐可能由于人类活动而增加,例如废水处理,工业废水排放以及在农业中使用肥料。
参考文献
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